电缆卷放车的制作方法

本发明涉及矿井设备技术领域，具体而言，涉及一种电缆卷放车。

背景技术：

煤矿电缆铺设与回收是煤矿建设与维护的主要工作，具不完全数据统计，单个煤矿每年的电缆铺设与回收量可达几十万米，所以铺设和回收电缆的效率直接影响煤矿的生产情况。

目前我国煤矿中的电缆的卷放方式主要是：通过防爆车将电缆拉至作业地点附近，然后人工将电缆拖出电缆盘并拉伸展开敷设到巷道煤壁；回收电缆时采用人工将电缆拉到装车点并将电缆盘在车厢内，然后运输至地面。由于电缆截面大、单重大，每根电缆长度在500米左右，每敷设或回收一根电缆需集中20多人同时作业，人工作业效率低、员工劳动强度大，且存在很大安全隐患。

技术实现要素：

本发明提供了一种电缆卷放车，以解决现有技术中卷放电缆效率低的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种电缆卷放车，包括：车辆；卷缆装置，设置在车辆上，卷缆装置包括可转动的主卷筒，主卷筒用于卷入和放出电缆；机械手，可移动地设置在车辆上，机械手用于在放出电缆时调整电缆的位置；清洁器，设置在车辆上，清洁器用于清洁电缆。

进一步地，机械手包括第一摆臂、第二摆臂和承载件，第一摆臂可摆动地设置在车辆上，第二摆臂与第一摆臂铰接，承载件与第二摆臂连接，承载件用于承载电缆。

进一步地，第一摆臂和第二摆臂能够分别摆动，机械手还包括伸缩臂，承载件通过伸缩臂与第二摆臂连接，伸缩臂可伸缩，承载件上具有限位槽。

进一步地，机械手还包括回转机构，回转机构设置在车辆上，第一摆臂可摆动地设置在回转机构上，回转机构用于带动第一摆臂回转。

进一步地，清洁器包括：毛刷件，用于清洁电缆，毛刷件为多个，多个毛刷件之间的区域形成清洁区，电缆能够穿过清洁区。

进一步地，毛刷件为板状结构，毛刷件为三个，三个毛刷件围绕形式清洁区，三个毛刷件的下部具有开口，清洁器还包括多个滚轮，多个滚轮沿开口的长度方向间隔设置。

进一步地，清洁器还包括进缆架和出缆架，进缆架和出缆架分别设置在毛刷件的两端，进缆架的进缆口与清洁区连通，出缆架的出缆口与清洁区连通，进缆口和出缆口处均设置有用于与电缆接触的转轮。

进一步地，卷缆装置还包括：支座，设置在车辆上，主卷筒可转动地设置在支座上；驱动部，用于驱动主卷筒转动；制动部，用于阻止主卷筒转动。

进一步地，电缆卷放车还包括排缆器，排缆器包括排缆架和设置在排缆架上的导向架，排缆架沿主卷筒的轴向设置，导向架能够沿排缆架往返移动，导向架用于对电缆进行导向。

进一步地，电缆卷放车还包括：辅卷筒，可转动地设置在车辆上。

应用本发明的技术方案，电缆卷放车包括车辆、卷缆装置、机械手和清洁器，这样可通过卷缆装置中的主卷筒的转动来卷入和放出电缆，通过机械手的调整，可以将电缆从合适的位置放出，以便于电缆铺设，而且，在回收电缆时可通过清洁器去除电缆上粘的杂质，保证电缆的清洁。因此，通过该技术方案，可以提高电缆的卷放效率，减少人员占用量以及人员的劳动强度。

附图说明

构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1示出了本发明的实施例提供的电缆卷放车的结构示意图；

图2示出了图1中的电缆卷放车的机械手的结构示意图；

图3示出了图1中的电缆卷放车的清洁器的结构示意图；

图4示出了图1中的电缆卷放车的排缆器的结构示意图；

图5示出了图1中的电缆卷放车在地面上卷入电缆时的示意图；

图6示出了图1中的电缆卷放车在矿井内放出电缆时的示意图；

图7示出了图1中的电缆卷放车在矿井内卷入电缆时的示意图；

图8示出了图1中的电缆卷放车在地面上放出电缆时的示意图。

其中，上述附图包括以下附图标记：

10、车辆；11、牵引车；12、底盘；20、卷缆装置；21、主卷筒；22、支座；23、驱动部；24、制动部；30、机械手；31、第一摆臂；32、第二摆臂；33、承载件；34、伸缩臂；35、回转机构；36、第一油缸；37、第二油缸；40、清洁器；41、毛刷件；42、滚轮；43、进缆架；44、出缆架；50、排缆器；51、排缆架；52、导向架；60、辅卷筒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1至图8所示，本发明的实施例提供了一种电缆卷放车，包括：车辆10；卷缆装置20，设置在车辆10上，卷缆装置20包括可转动的主卷筒21，主卷筒21用于卷入和放出电缆；机械手30，可移动地设置在车辆10上，机械手30用于在放出电缆时调整电缆的位置；清洁器40，设置在车辆10上，清洁器40用于清洁电缆。

应用本实施例的技术方案，电缆卷放车包括车辆10、卷缆装置20、机械手30和清洁器40，这样可通过卷缆装置20中的主卷筒21的转动来卷入和放出电缆，通过机械手30的调整，可以将电缆从合适的位置放出，以便于电缆铺设，而且，在回收电缆时可通过清洁器40去除电缆上粘的杂质，保证电缆的清洁。因此，通过该技术方案，可以提高电缆的卷放效率，减少人员占用量以及人员的劳动强度。

在本实施例中，机械手30包括第一摆臂31、第二摆臂32和承载件33，第一摆臂31可摆动地设置在车辆10上，第二摆臂32与第一摆臂31铰接，承载件33与第二摆臂32连接，承载件33用于承载电缆。通过第一摆臂31和第二摆臂32可调整承载件33的水平位移以及高度，从而调整电缆的输出的位置，以便于电缆的铺设。

具体地，第一摆臂31和第二摆臂32能够分别摆动，机械手30还包括伸缩臂34，承载件33通过伸缩臂34与第二摆臂32连接，伸缩臂34可伸缩，承载件33上具有限位槽。通过伸缩臂34的伸缩，可以加大承载件33的移动范围，即加大对电缆的调整范围。通过承载件33上的限位槽，可对电缆进行限位，以使电缆从承载件33输出。

在本实施例中，机械手30还包括回转机构35，回转机构35设置在车辆10上，第一摆臂31可摆动地设置在回转机构35上，回转机构35用于带动第一摆臂31回转。通过回转机构35的转动，可以进一步加大承载件33的位置调整范围，便于调整电缆的输出的位置。在本实施例中，机械手30还包括第一油缸36和第二油缸37，其中，第一油缸36的一端与回转机构35铰接，第一油缸36的另一端与第一摆臂31铰接，通过第一油缸36的伸缩使第一摆臂31转动，第二油缸37的一端与第一摆臂31铰接，第二油缸37的另一端与第二摆臂32铰接，通过第二油缸37的伸缩使第二摆臂32转动。机械手30动作简单、灵活，举升高度满足于现有煤矿巷道的高度，工人只需将电缆放到机械手30的承载件33内即可进行电缆的铺放作业。

如图3所示，在本实施例中，清洁器40包括：毛刷件41，用于清洁电缆，毛刷件41为多个，多个毛刷件41之间的区域形成清洁区，电缆能够穿过清洁区。这样在通过卷缆装置20回收电缆时，可将电缆先穿过清洁区，这样可通过毛刷件41将电缆上的泥土等杂质清理掉，以保证电缆的清洁以及卷起的电缆的紧凑性。由于煤矿巷道的环境比较恶劣，电缆的表面会粘有较多的煤泥和泥沙等，会影响卷缆的效果，通过设置清洁器40，在进行收缆作业时，可以将电缆进行清洁。

具体地，毛刷件41为板状结构，毛刷件41为三个，三个毛刷件41围绕形式清洁区，三个毛刷件41的下部具有开口，清洁器40还包括多个滚轮42，多个滚轮42沿开口的长度方向间隔设置。通过三个毛刷件41可对电缆的不同侧面进行清理。电缆在移动时可在滚轮42上滚动，这样可以减小电缆的磨损。

进一步地，清洁器40还包括进缆架43和出缆架44，进缆架43和出缆架44分别设置在毛刷件41的两端，进缆架43的进缆口与清洁区连通，出缆架44的出缆口与清洁区连通，进缆口和出缆口处均设置有用于与电缆接触的转轮。这样电缆在移动时，可与进缆架43上的转轮和出缆架44上的转轮接触，这样可以减小电缆的磨损。而且，通过上述设置可以减小电缆在移动时的阻力，便于卷起电缆。经过进出口的转轮的缓冲不会有卡住的现象发生，在毛刷的作用下，电缆就会被擦拭干净，避免了因泥土造成卷排的不紧凑。

如图1所示，在本实施例中，卷缆装置20还包括：支座22，设置在车辆10上，主卷筒21可转动地设置在支座22上；驱动部23，用于驱动主卷筒21转动；制动部24，用于阻止主卷筒21转动。驱动部23可以为电动马达或液压马达。当主卷筒21上缠绕有电缆时，在运输过程中，可通过制动部24的动作限制主卷筒21转动。例如，制动部24包括胶皮和丝杆，通过丝杆的转动带动胶皮靠近或远离主卷筒21，制动部24还包括弹簧以用于复位。制动部24手动制动、弹簧复位，能够与主卷筒21接触，在卷缆工作完成后，制动部24可以锁紧主卷筒21，防止行车过程中由于震动引起主卷筒21的转动。

如图1和图4所示，电缆卷放车还包括排缆器50，排缆器50包括排缆架51和设置在排缆架51上的导向架52，排缆架51沿主卷筒21的轴向设置，导向架52能够沿排缆架51往返移动，导向架52用于对电缆进行导向。这样可通过导向架52与主卷筒21的配合使每圈电缆沿主卷筒21的轴向排列。具体地，排缆架51包括丝杠和螺母，导向架52与螺母连接，通过丝杠的正反方向转动使螺母往返移动，从而带动导向架52往返移动。通过对电液控制系统的闭环控制，达到主卷筒21卷动一圈，导向架52移动一个步距，从而保证电缆卷排整齐。

该电缆卷放车通过主卷筒21与排缆器50协同工作，进行自动卷、排、放缆的动作。电缆穿过排缆器50的排缆架51，电缆端部固定在主卷筒21，通过控制系统的控制，主卷筒21匀速转动，主卷筒21每转动一圈，排缆器50的导向架52在马达的驱动下，平移一个步距，当电缆缠绕整一层时，排缆器50控制电缆反向平移，直到整根电缆卷排完毕。该电缆卷放车的卷排缆过程全自动化作业，不仅节省了人力，还保证了卷缆的精确性。

进一步地，导向架52的架体上具有导向槽，导向槽的宽度可根据电缆的直径进行调节。导向架52还包括转轮，转轮可转动地设置在架体上，转轮可与电缆接触以减小电缆的阻力。

如图1所示，电缆卷放车还包括：辅卷筒60，可转动地设置在车辆10上。辅卷筒60用于辅助缠绕电缆，例如，当电缆较长时，不能将全部电缆缠绕到主卷筒21上，可通过辅卷筒60缠绕多余的电缆。辅卷筒60可以采用手动转动或电动转动。

在本实施例中，车辆10为防爆车，车辆10包括牵引车11和与牵引车11连接的底盘12，卷缆装置20、机械手30、排缆器50和辅卷筒60均设置在底盘12上，清洁器40设置在牵引车11上，机械手30位于底盘12的后端。底盘12下有车轮，底盘12的承载面的高度低于车轮的车轴，这样可以降低电缆卷放车的高度，适于矿井中环境。

在本实施例中，牵引车11不但是整车行走的牵引机构，也是整车液压系统的动力源。底盘12包括牵引座，牵引座与牵引车11活动连接，牵引座前后左右分别可以调整角度，牵引座可绕牵引销轴转动。底盘12还包括后桥，后桥上设置有液压增矩马达，当车辆爬大坡作业时，可增加车辆的驱动力。

采用该方案操作电缆，可由传统的人工作业改变为机械作业，极大地改善了工人的工作环境，降低了劳动强度，提高作业安全性和作业效率，为煤炭企业解决实际问题。该电缆卷放车的电缆容积较大，能一次性缠绕整根电缆，并实行机械化作业，自动将电缆进行卷、排、放，整车动作简单，功能强大，比较符合煤矿巷道电缆的铺设作业，是一种理想的电缆卷放设备。电缆卷放车的操作方式有两种：手动和自动，并可以自由切换。

该电缆卷放车，首次实现了电缆铺设的机械化配套作业，不再是由人工装卸、拉运和人工托举铺放，改变了传统的作业方式，排除了事故隐患，保障安全生产，极大地提高了电缆铺放效率。该装置可直接运输整盘电缆，也可自动收放电缆，铺设和回收电缆，每班至少减少13～15个工人，且无需吊车配合，降低生产成本，极大提高作业效率。该装置采用防爆发动机作为动力单元，实现四驱驱动，并在后桥加装了液压增矩马达，具有充沛的动力，适应工况广。

本卷缆车可独立完成电缆铺放的六大工艺过程，即场地倒缆、运缆下井、井下铺缆、井下收缆、运缆升井和场地卸缆。

其中，场地倒缆、井下铺缆、井下收缆、场地卸缆四种工艺在控制模式上可分为自动模式和手动模式，自动模式需先设置电缆直径，调整排缆器50的导向架52，使导向架52的导向槽宽度与电缆直径相符，然后设置一定的卷缆速度后启动主卷筒21，启动后也可根据需求调整速度大小。

手动模式即为卷缆装置20、排缆器50和车辆10的行驶速度各自独立，单独控制互不影响，包括卷缆装置20的启动、停止、调节和排缆器50的启动、停止、调节等。

其中，运缆下井和运缆升井两种工艺，即为车辆10的驾驶模式，与普通矿用防暴车类似。

参照附图6所示，此过程为井下铺缆，首先将电缆自由端放入机械手30内，然后调整机械手30的位置，使电缆尽量接近铺放位置，然后启动自动或手动模式进行铺缆作业。

参照附图7所示，此过程为井下收揽，首先由工人将煤壁上的旧电缆从电缆挂钩上摘落，置于底板上，然后工人将电缆从电缆清洁器40前段插入，穿过排缆器50，固定在主卷筒21上，然后启动自动或手动模式进行卷缆作业。

参照附图8所示，此过程为场地卸缆，将回收后的旧电缆直接放在场地区域，也可以和场地卷缆器对接，将旧电缆卸下，此过程可不经过排缆器50和机械手30，卷缆装置20可独立完成。

该电缆卷放车结构合理、机构紧凑、运转灵活、操作简单，可适应不同的作业位置和巷道高度，从而实现不同巷道的电缆卷放机械化作业。本电缆卷放车具有功能全面、安全性好、工作效率高、工人劳动强度低等特点，尤其是工人在使用本电缆卷放车进行电缆的铺设作业时能大大缩短铺设作业时间，提高铺设效率和铺设质量。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。