一种线缆自动伸缩收放装置的制作方法

本发明涉及电气设备自动化配件技术领域，具体涉及一种用于机械设备附带线缆自动收卷和释放的装置。

背景技术：

随着我国工业自动化进程加速，机械设备自动化也随之高速发展。我国各行各业的发展，港口、铁路、公路、建筑等领域，都离不开对大型机械设备的应用。而配套的设备线缆、长度和种类也更加健全，连接方式和线缆交叉也更为复杂。例如起重时常用的龙门吊，在既有轨道上行驶移动时，必须配备较长的电缆线，在设备移动的同时利用电动卷线器收放电缆线，用以控制通讯和电力供应。

目前，常用的线缆收放设备多为电动卷线装置，设备购置初期，使用较为顺畅。但是使用一段时间后，由于设备或线缆老化，或杂物干扰，或附属配套零件损坏等因素，电动卷线装置可能会不能很好地同步运行，导致线缆不能及时收起而拖行在地面，或者因为卷线器卷线过快，导致电缆线收紧过快而被扯断，引起设备断电，以上种种，都会对正常的生产作业造成不良影响。

另一种为人工收放线缆。虽然人工收放线缆可以很大程度上减少线缆损坏，但因此而增加的人工成本也是一笔巨大支出。再者，人员行走在大型设备作业面附近，极易造成安全事故，甚至造成人员伤亡。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的缺陷，提供一种实现结构简单、能有效解决线缆因老化、沾染杂物造成的损坏，既能节省使用成本，又能提高使用安全系数，使线缆使用更加安全可靠，且易于实现、适用于诸多机械领域的线缆自动伸缩收放装置。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：一种线缆自动伸缩收放装置，包括有支撑机构和线缆盘，线缆盘以可旋转的方式安装在支撑机构上用以绕卷线缆，其特征在于：在支撑机构上安装有自动伸缩盘，自动伸缩盘包括有固定盘和旋转盘，固定盘固定安装在支撑机构上，旋转盘与固定盘活动装配并连接有电机，通过电机给旋转盘提供回收线缆的的力矩；线缆盘与旋转盘固定装配，形成可同步旋转的结构；在自动伸缩盘中设置有电流控制结构，电机通过该电流控制结构与电源连接，以调节输入电机的电流大小。

进一步地，所述电流控制结构包括有采用导电体制成的滑动栓和设置在固定盘中的电阻片，电阻片通过导线连接电源，滑动栓与电阻片滑动接触；所述电机为感应电机，其通过导线与滑动栓电连接，通过滑动栓随旋转盘的转动沿电阻片进行滑动，以改变接入的电阻值而实现调节输入感应电机的电流大小，感应电机通过不同大小的电流输入而输出不同大小的力矩提供给线缆盘以回拉放卷后的线缆。

进一步地，在旋转盘中设置有呈螺旋状的螺旋导槽，在固定盘中设置有直条形的导向滑槽；滑动栓同时插入在导向滑槽和螺旋导槽中，并可随旋转盘的旋转而被推动沿导向滑槽进行滑动；电阻片设置在导向滑槽的内侧壁上，在电阻片与固定盘之间设置有绝缘层，通过滑动栓在导向滑槽内滑动以改变电阻片接入的电阻值。

进一步地，滑动栓由一大一小两圆柱体组成，两者为一体结构，大的圆柱体形成滑动部，小的圆柱体形成接电部；滑动部的前端插设在旋转盘的螺旋导槽内，后端嵌入在固定盘的导向滑槽中，接电部穿过导向滑槽通过导线与感应电机连接。

进一步地，在螺旋导槽内设置有抗磨绝缘层以隔绝滑动栓的电流，起绝缘作用。

进一步地，螺旋导槽从靠近旋转盘的中心位置螺旋延伸至靠近旋转盘边缘的位置，导向滑槽从靠近固定盘的中心位置沿径向延伸至靠近固定盘边缘的位置；滑动栓的滑动起点靠近固定盘及旋转盘的中心，而滑动终点则靠近固定盘及旋转盘的边缘。

进一步地，支撑机构为支撑架，固定盘竖向固定安装在支撑架上，线缆盘以轴向垂直于固定盘的姿态与旋转盘装配固定。

进一步地，感应电机通过连接盘安装在固定盘的后端面上，其传动轴穿过固定盘后与旋转盘连接固定，在传动轴与固定盘之间设置有轴承，由连接盘封盖轴承。

本发明通过旋转盘与固定盘的配合，旋转盘由感应电机提供力矩，并由随线缆放卷长度而相应变化的电流控制结构控制输入感应电机的电流大小，从而产生不同的力矩并施加给线缆盘以收紧线缆，确保线缆盘施加给线缆的回拉力与线缆放卷的长度相适配。如此达到既不会产生线缆不能及时收起而拖行在地面的现象，也不会因电缆收紧过快被扯断，从而能确保设备正常工作，有效解决了线缆因老化、沾染杂物造成的损坏，使用安全系数高，使线缆使用更加安全可靠，并且装置结构简单，易于实现、能节省使用成本。

附图说明

图1为本发明整体结构示意图；

图2为本发明另一角度的整体结构示意图；

图3为自动伸缩盘的装配结构示意图(剖视)；

图4为自动伸缩盘的分解结构示意图(剖视)；

图5为滑动栓的轴向示意图；

图6为滑动栓在固定盘和旋转盘中的滑动示意图。

图中，1为自动伸缩盘，2为固定盘，21为导向滑槽，22为电阻片，3为旋转盘，31为螺旋导槽，4为滑动栓，41为滑动部，42为接电部，5为感应电机，51为传动轴，52为轴承，53为连接盘，6为线缆盘，7为线缆，8为支撑架，9为导线。

具体实施方式

下面结合附图通过具体实施例对本发明做进一步说明：

本实施例中，参照图1-图6，所述线缆自动伸缩收放装置，包括有支撑机构和线缆盘6，线缆盘6以可旋转的方式安装在支撑机构上用以绕卷线缆7；在支撑机构上安装有自动伸缩盘1，自动伸缩盘1包括有固定盘2和旋转盘3，固定盘2固定安装在支撑机构上，旋转盘3与固定盘2活动装配并连接有电机，通过电机给旋转盘3提供回收线缆7的的力矩；线缆盘6与旋转盘3固定装配，形成可同步旋转的结构；在自动伸缩盘1中设置有电流控制结构，电机通过该电流控制结构与电源连接，以调节输入电机的电流大小。

所述电流控制结构包括有采用导电体制成的滑动栓4和设置在固定盘2中的电阻片22，电阻片22通过导线9连接电源，滑动栓4与电阻片22滑动接触；所述电机为感应电机5，其通过导线9与滑动栓4电连接，通过滑动栓4随旋转盘3的转动沿电阻片22进行滑动，以改变接入的电阻值而实现调节输入感应电机5的电流大小，感应电机5通过不同大小的电流输入而输出不同大小的力矩提供给线缆盘6以回拉放卷后的线缆7。

在旋转盘3中设置有呈螺旋状的螺旋导槽31，在固定盘2中设置有直条形的导向滑槽21；滑动栓4同时插入在导向滑槽21和螺旋导槽31中，并可随旋转盘3的旋转而被推动沿导向滑槽21进行滑动；电阻片22设置在导向滑槽21的内侧壁上，在电阻片22与固定盘2之间设置有绝缘层，以防止漏电，通过滑动栓4在导向滑槽21内滑动以改变电阻片22接入的电阻值。

滑动栓4由一大一小两圆柱体组成，两者为一体结构，大的圆柱体形成滑动部41，小的圆柱体形成接电部42；滑动部41的前端插设在旋转盘3的螺旋导槽31内，后端嵌入在固定盘2的导向滑槽21中，接电部42穿过导向滑槽21通过导线9与感应电机5连接。

在螺旋导槽31内设置有抗磨绝缘层以隔绝滑动栓4的电流，起绝缘作用。

螺旋导槽31从靠近旋转盘3的中心位置螺旋延伸至靠近旋转盘3边缘的位置，导向滑槽21从靠近固定盘2的中心位置沿径向延伸至靠近固定盘2边缘的位置；滑动栓4的滑动起点靠近固定盘2及旋转盘3的中心，而滑动终点则靠近固定盘2及旋转盘3的边缘。

支撑机构为支撑架8(支撑杆亦可)，固定盘2竖向固定安装在支撑架8上，线缆盘6以轴向垂直于固定盘2的姿态与旋转盘3装配固定。

感应电机5通过连接盘53安装在固定盘2的后端面上，其传动轴51穿过固定盘2后与旋转盘3连接固定，在传动轴51与固定盘2之间设置有轴承52，由连接盘53封盖轴承52。

本发明的实现过程：

第一步：按照国家法律法规和相关要求，选择标准材料；

第二步：制作滑动栓4。滑动栓4由一大一小两个圆柱体焊接在一起，具有可导电、高强度、耐磨蚀的特点。小圆柱体形成的接电部42连接有导线9，导线9连到感应电机5。大圆柱体形成的滑动部41的直径略小于导向滑槽21的宽度，其高度略小于螺旋导槽31的高度，可以在螺旋导槽31内自由滑动。接电部42的直径略小于固定盘2上导线穿槽的宽度，以便可以直接穿过，并随滑动部41一起上下滑动。

第三步：制作自动伸缩盘的旋转盘3。旋转盘3为圆形，内部为凹式嵌入的螺旋导槽31，螺旋导槽31内侧涂有抗磨绝缘材料。旋转盘3一侧连接在感应电机5的传动轴51上，可以随着感应电机5转动。滑动栓4可以随着旋转盘3转动，在内置的螺旋导槽31内自由滑动。

第四步：制作自动伸缩盘1的固定盘2。固定盘2为圆形，其内部为凹式嵌入的直线式导向滑槽21，导向滑槽21内侧涂有抗磨绝缘材料。固定盘2需要固定在支撑架8上，也需固定感应电机5，固定盘2不能转动。导向滑槽21内侧还有一电阻片22，电阻片22一端连接导线9，导线9连接电源。电阻片22与固定盘2的连接处之间有一层绝缘体，防止漏电。电阻片22和滑动栓4接触导电，在滑动栓4上下滑动过程中，电流因电阻片22接入的长度不同，从而提供不同大小的电流给感应电机5，使感应电机5运转。

第五步：组合固定盘2和旋转盘3。将固定盘2和旋转盘3扣合在一起，滑动栓4安放到导向滑槽21和螺旋导槽31内，连好电源端的导线和电机端的导线。这时固定盘2和感应电机5的外壳连在一起，固定在支撑架8上即可。随着感应电机5转动，只带动旋转盘3转动，滑动栓4在螺旋导槽31内移动，同时也沿导向滑槽21内上下移动。移动过程中，接触电阻片22的不同位置，电流发生变化，从而影响感应电机5的转动扭矩。

第六步：连接线缆盘6。将线缆盘6与自动伸缩盘1的旋转盘3连在一起，使得线缆盘6可以与旋转盘3和感应电机5一起转动。

线缆7全部缠绕在线缆盘6上，自动伸缩盘1也处在如图6的初始位置(起点)上。此时，机器设备尚未开动，线缆7全部缠在线缆盘6上，滑动栓4处在起点位置，此时电阻片22发挥最大效力，通过电阻片22的电流很小，感应电机5微微工作，给整个线缆盘6以很小的力矩，起到束缚线缆盘6的作用，不致线缆7散落。

随着机器设备开动，机器设备行走过程中带走线缆7，线缆盘6转动，自动放线。自动伸缩盘1的旋转盘3也随之转动，使得滑动栓4在其螺旋导槽31内滑动。滑动过程中固定盘2不转动，滑动栓4在固定盘2中沿导向滑槽21向上滑动至中间位置。这时电阻片22的导电能力增强，通过的电流增大，感应电机5加大工作强度，给整个线缆盘6以较大的力矩。线缆盘6和机器设备之间的线缆7受此力矩而处于松紧适当的状态，自然悬挂于两端。此时机器设备若退回，则该力矩可以收紧线缆盘6，使线缆7及时收卷。此时若机器设备继续行进，则线缆盘6继续放线，感应电机5通过的电流继续增大，力矩也逐渐增大。

随着机器设备到达行程最末端，此时滑动栓4行至电阻片22的末端，通过的电流最大，感应电机5全力工作，给予整个装置的力矩也最大，线缆盘6受力最大，线缆盘6和机器设备之间的线缆7受此力矩处于较紧的状态。此时机器设备退回，则在该力矩作用下，线缆盘6随感应电机5转动，不断收线。直至机器设备回到起点，线缆盘也旋转至最初状态，收起所有线缆7。

可以根据不同的机器设备和需要携带的电缆长度，设计好相应型号的装置，主要是通过选择对应的感应电机5的型号和设计不同长度的螺旋导槽31及导向滑槽21来实现。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本申请实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。