一种用于电缆施工的弹射装置的制作方法

1.本发明属于牵拉绳施工技术领域，尤其涉及一种用于电缆施工的弹射装置。


背景技术：

2.牵拉绳在山区施工时，常需将牵拉绳穿过山谷或者较远的架线；若依靠人工效率极低，而有些场所机械化设备无法工作，如山谷，一般会利用无人机或牵拉绳射线设备；无人机使用受到天气影响较大，所以常用的是牵拉绳弹射设备。
3.弹射设备可通过发射装置将头部发射出去，射出去的头部将带着后面的牵拉绳一起飞出去。为了达到更远的距离，当头飞出去后，也会对射出去的牵拉绳持续施加飞出去的力，但是后续作用在牵拉绳上的速度比头的速度或快或慢很难一样。如图15中的a所示，当牵拉绳的速度慢于头的速度时，头被射出去的时候会拉着牵拉绳加速，消耗头的能量；如图16中的b所示，当牵拉绳的速度快于头的速度时，牵拉绳的速度会快速传播到头部，在绳子自身的作用下会引起头部的摆动。上述两种情况都会影响射出去的距离。
4.本发明设计一种用于电缆施工的弹射装置解决如上问题。


技术实现要素：

5.为了达到上述目的，本发明采用了下列技术方案：一种用于电缆施工的弹射装置，它包括行走平台、缠线辊、第一电机、第二电机、弹射模块、牵拉绳，其中弹射模块摆动安装在行走平台的上侧，第二电机固定安装在行走平台上，第二电机能够控制弹射模块上下摆动；第一电机固定安装在行走平台上，第一电机的输出轴上固定安装有缠线辊，所述缠线辊上缠绕有牵拉绳。
6.所述弹射模块包括弹射头、旋转组件、弹射组件、固定套、牵拉绳输送组件、安装壳、连接杆、锥形连接件、牵拉头绳，其中安装壳的后端摆动安装在行走平台上，固定套通过固定支撑固定安装在安装壳内；弹射头安装在固定套的前端，弹射头的后端固定安装有连接杆；锥形连接件安装在固定套内，锥形连接件与连接杆的后端通过旋转配合的方式连接；所述锥形连接件的后端固定安装有牵拉头绳，缠绕在缠线辊上的牵拉绳其外端穿入安装壳内与牵拉头绳固定连接；所述安装壳的后端安装有牵拉绳输送组件，安装壳的前端安装有弹射组件和能够驱动弹射头旋转的旋转组件。
7.所述牵拉绳输送组件包括限位压块、第三电机、第四电机、输送压轮、安装支架，其中两个安装支架摆动安装在安装壳内；所述两个安装支架的前端固定安装有两个对称分布的限位压块，两个限位压块与安装壳之间安装有两个第一弹簧；两个限位压块穿过固定套与锥形连接件配合；所述安装支架的后端旋转安装有两个输送压轮，四个输送压轮与经过其的牵拉头绳和牵拉绳配合；第四电机固定安装在安装壳内，第四电机控制四个输送压轮自转；两个第三电机上下对称的固定安装在安装壳内，两个第三电机能够控制两个安装支架摆动。
8.所述弹射组件包括传动滑环、弧形连接板、第三弹簧、飞轮、第六电机、第七电机、
摆动架，其中传动滑环滑动安装在固定套上，传动滑环的前端周向均匀的固定安装有多个弧形连接板，滑动连接板的前端与弹射头配合；两个摆动架对称的摆动安装在固定套上，摆动架与安装壳之间安装有第三弹簧；所述摆动架的前端固定安装有第六电机，第六电机的输出轴穿过摆动架的前端；摆动架的前端旋转安装有飞轮，飞轮与对应的第六电机输出轴固定连接；上下分布的两个飞轮与传动滑环上安装的弧形连接板配合；第七电机固定安装在安装壳内，第七电机能够控制两个摆动架摆动。
9.作为优选的方案，所述第二电机的输出轴和弹射模块的摆动轴上分别固定安装有一个第一同步轮，两个第一同步轮之间通过第一同步带传动连接。
10.作为优选的方案，所述固定套的后端开有两个上下对称分布且内外相通的第二缺口；两个铰接轴上下对称的固定安装在安装壳内，两个安装支架摆动安装在两个铰接轴上；两个限位压块穿过固定套上所开的两个第二缺口与锥形连接件配合。
11.作为优选的方案，所述固定套的后端开有四个上下对称分布且内外相通的第一缺口；所述安装支架的后端成三角形状，每个安装支架在其后端的三个角上分别旋转安装有一个安装转轴；相互靠近的四个安装转轴上分别固定安装有一个输送压轮，四个输送压轮穿过四个第一缺口与经过其的牵拉头绳和牵拉绳配合。
12.每个安装架其上安装的三个安装转轴之间通过多个第三同步轮和第三同步带相互传动连接。
13.两个传动轴旋转安装在安装壳内，两个传动轴中其中一个传动轴与第四电机的输出轴固定连接；所述两个传动轴上分别固定安装有一个第二同步轮，两个第二同步轮之间通过第二同步带传动连接；两个传动轴分别通过两个十字万向节和一个伸缩转轴与安装在两个安装支架上的六个安装转轴中位于上下两侧的两个安装转轴传动连接。
14.作为优选的方案，两个安装支架的前端固定安装有两个第一传动杆，两个第三电机的输出轴上分别固定安装有一个第一拨杆，两个第一拨杆与两个第一传动杆一一对应且相互配合。
15.作为优选的方案，固定环固定安装在固定套前端的外圆面上，固定环的后端面上固定安装有第二弹簧；所述固定套前端的外圆面上周向均匀的固定安装有多个导向条，传动滑环上开有导向槽，传动滑环通过导向槽与导向条的配合滑动安装在固定套上，传动滑环与安装在固定环上的第二弹簧配合。
16.作为优选的方案，弧形连接板的前端固定安装有安装环套，安装环套与弹射头之间安装有推力轴承。
17.作为优选的方案，上下分布的两个摆动架之间通过四个弧形齿条和两个传动齿轮同步连接。
18.位于上侧的摆动架上固定安装有安装条，所述安装条上固定安装有l型的传动块，第七电机的输出轴上固定安装有第二拨快，第二拨快与传动块配合。
19.作为优选的方案，所述弹射头的后端外圆面上具有齿牙。
20.所述旋转组件包括固定支杆、第一齿轮、第二齿轮、第五电机，其中两个固定支杆分别安装在两个摆动架上，两个固定支杆的下端分别位于弹射头的上下两侧；下端位于弹射头下侧的固定支杆与位于上侧的摆动架固定连接，下端位于弹射头上侧的固定支杆与位于下侧的摆动架固定连接；两个固定支杆上分别固定安装有一个第五电机，第五电机的输
出轴上固定安装有第二齿轮，两个第一齿轮旋转安装在两个固定支杆上且位于弹射头的上下两侧；两个第一齿轮与两个第二齿轮一一对应且相互啮合；两个第一齿轮与弹射头上的齿牙啮合。
21.与现有的技术相比，本发明的优点在于：1、本发明中通过第四电机能够驱动四个输送压轮旋转，通过四个输送压轮对牵拉头绳和牵拉绳施加一个推动力，该推动力与弹射头被推出的力基本相同，提高弹射头飞出的距离。
22.2、本发明中通过两个第六电机能够驱动两个飞轮旋转，在飞轮与弧形连接板接触后，通过旋转的飞轮对弧形连接板施加一个推力，弧形连接板将该推力通过安装环套和推力轴承传递到弹射头上，使得弹射头飞出去。
23.3、本发明中通过两个第五电机能够对弹射头施加一个旋转力，使得弹射头在发射出后能够保持旋转状态，通过旋转来降低弹射头的摆动，保证弹射头飞射过程中的稳定性。
附图说明
24.图1是整体部件外观示意图。
25.图2是弹射模块结构示意图。
26.图3是弹射组件和牵拉绳输送组件分布示意图。
27.图4是牵拉绳输送组件安装示意图。
28.图5是固定套结构示意图。
29.图6是牵拉绳输送组件结构示意图。
30.图7是限位压块和输送压轮安装示意图。
31.图8是弹射组件和旋转组件分布示意图。
32.图9是弹射头安装示意图。
33.图10是传动滑环安装示意图。
34.图11是弹射组件和旋转组件连接示意图。
35.图12是旋转组件结构示意图。
36.图13是弹射组件结构示意图。
37.图14是飞轮安装示意图。
38.图15是弹射头和牵拉绳第一种速度下运动示意图。
39.图16是弹射头和牵拉绳第二种速度下运动示意图。
40.图中标号名称：1、行走平台；2、缠线辊；3、第一电机；4、第二电机；5、第一同步带；6、第一同步轮；7、弹射模块；8、牵拉绳；9、弹射头；10、旋转组件；11、弹射组件；12、固定套；13、牵拉绳输送组件；14、安装壳；15、连接杆；16、第一弹簧；17、限位压块；18、第三电机；19、第四电机；20、输送压轮；21、第一缺口；22、固定支撑；23、第二缺口；24、固定环；25、导向条；26、第一拨杆；27、第一传动杆；28、铰接轴；29、安装支架；30、第二同步带；31、第二同步轮；32、伸缩转轴；33、十字万向节；34、第三同步轮；35、第三同步带；36、安装转轴；37、锥形连接件；38、牵拉头绳；39、推力轴承；40、安装环套；41、弧形齿条；42、第二弹簧；43、传动滑环；44、导向槽；45、弧形连接板；46、第三弹簧；47、固定支杆；48、第一齿轮；49、第二齿轮；50、第五电机；51、飞轮；52、第六电机；53、第七电机；54、第二拨快；55、传动块；56、摆动架；57、安
装条；58、传动轴；59、传动齿轮。
具体实施方式
41.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例或者附图用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
42.一种用于电缆施工的弹射装置，如图1所示，它包括行走平台1、缠线辊2、第一电机3、第二电机4、第一同步带5、第一同步轮6、弹射模块7、牵拉绳8，其中弹射模块7摆动安装在行走平台1的上侧，第二电机4固定安装在行走平台1上，第二电机4的输出轴和弹射模块7的摆动轴上分别固定安装有一个第一同步轮6，两个第一同步轮6之间通过第一同步带5传动连接；第一电机3固定安装在行走平台1上，第一电机3的输出轴上固定安装有缠线辊2，所述缠线辊2上缠绕有牵拉绳8。
43.第二电机4工作能够通过两个第一同步轮6和第一同步带5控制弹射模块7的摆动，即通过第二电机4能够调节弹射模块7的弹射角度；适应不同弹射角度的需求。
44.控制第一电机3工作能够控制缠线辊2旋转，进而释放牵拉绳8或者回收牵拉绳8。
45.如图2、3所示，所述弹射模块7包括弹射头9、旋转组件10、弹射组件11、固定套12、牵拉绳输送组件13、安装壳14、连接杆15、锥形连接件37、牵拉头绳38，其中如图1、2所示，安装壳14的后端摆动安装在行走平台1上，如图2、5所示，固定套12通过固定支撑22固定安装在安装壳14内；如图5所示，所述固定套12的后端开有四个上下对称分布且内外相通的第一缺口21和两个上下对称分布且内外相通的第二缺口23；固定套12前端的外圆面上周向均匀的固定安装有多个导向条25；固定环24固定安装在固定套12前端的外圆面上，如图10所示，固定环24的后端面上固定安装有第二弹簧42；如图3、9所示，弹射头9的后端外圆面上具有齿牙；弹射头9安装在固定套12的前端，弹射头9的后端固定安装有连接杆15；如图4、5所示，锥形连接件37安装在固定套12内，在弹射头9未发射状态下，锥形连接件37与固定套12上所开的两个上下分布的第二缺口23对齐；如图9所示，锥形连接件37与连接杆15的后端通过旋转配合的方式连接；所述锥形连接件37的后端固定安装有牵拉头绳38，缠绕在缠线辊2上的牵拉绳8其外端穿入安装壳14内与牵拉头绳38固定连接；如图2、3所示，所述安装壳14的后端安装有牵拉绳输送组件13，安装壳14的前端安装有弹射组件11和旋转组件10。
46.本发明中第二弹簧42的作用是在弹射头9发射后对推动弹射头9射出的传动滑环43起到缓冲作用；降低传动滑环43在发生弹射头9时对固定套12的撞击损伤，一定程度上保护了固定套12。
47.如图6、7所示，所述牵拉绳输送组件13包括第一弹簧16、限位压块17、第三电机18、第四电机19、输送压轮20、第一拨杆26、第一传动杆27、铰接轴28、安装支架29、第二同步带30、第二同步轮31、伸缩转轴32、十字万向节33、第三同步轮34、第三同步带35、安装转轴36，其中两个铰接轴28上下对称的固定安装在安装壳14内，两个安装支架29摆动安装在两个铰接轴28上；所述两个安装支架29的前端固定安装有两个对称分布的限位压块17，两个限位压块17与安装壳14之间安装有两个第一弹簧16；如图4所示，两个限位压块17穿过固定套12上所开的两个第二缺口23与锥形连接件37配合；如图6、7所示，所述安装支架29的后端成三角形状，每个安装支架29在其后端的三个角上分别旋转安装有一个安装转轴36；相互靠近的四个安装转轴36上分别固定安装有一个输送压轮20，如图4所示，四个输送压轮20穿过四
个第一缺口21与经过其的牵拉头绳38和牵拉绳8配合；如图6、7所示，每个安装架其上安装的三个安装转轴36之间通过多个第三同步轮34和第三同步带35相互传动连接；第四电机19固定安装在安装壳14内，两个传动轴58旋转安装在安装壳14内，两个传动轴58中其中一个传动轴58与第四电机19的输出轴固定连接；所述两个传动轴58上分别固定安装有一个第二同步轮31，两个第二同步轮31之间通过第二同步带30传动连接；两个传动轴58分别通过两个十字万向节33和一个伸缩转轴32与安装在两个安装支架29上的六个安装转轴36中位于上下两侧的两个安装转轴36传动连接；两个安装支架29的前端固定安装有两个第一传动杆27，两个第三电机18上下对称的固定安装在安装壳14内，两个第三电机18的输出轴上分别固定安装有一个第一拨杆26，两个第一拨杆26与两个第一传动杆27一一对应且相互配合。
48.在未发射的时候，两个限位压块17与锥形连接件37紧密接触对锥形连接件37起到限位作用。第一弹簧16的作用是对对应的限位压块17起到复位作用。
49.第三电机18工作时，第三电机18会驱动第一拨杆26摆动，第一拨杆26摆动拨动传动杆摆动，传动杆带动对应的安装支架29摆动，进而控制两个限位压块17是否对锥形连接件37限位和四个输送压轮20是否驱动牵拉绳8或者牵拉头绳38移动。本发明所使用的牵拉头绳38为具有一定硬度的牵拉头绳38，这样可以保证输送压轮20在旋转时能够通过摩擦驱动其移动，同时当牵拉绳8的速度大于弹射头9的速度时，牵拉绳8的能量转移到牵拉头绳38上，因牵拉头绳38较硬不易弯曲，在将能量传递给旋转的弹射头9时不易引起弹射头9的摆动。
50.如图10、13、14所示，所述弹射组件11包括推力轴承39、安装环套40、传动滑环43、弧形连接板45、第三弹簧46、飞轮51、第六电机52、第七电机53、第二拨快54、传动块55、摆动架56、安装条57，其中如图10所示，传动滑环43上开有导向槽44，传动滑环43通过导向槽44与导向条25的配合滑动安装在固定套12上，传动滑环43与安装在固定环24上的第二弹簧42配合；传动滑环43的前端周向均匀的固定安装有多个弧形连接板45，弧形连接板45的前端固定安装有安装环套40，安装环套40与弹射头9之间安装有推力轴承39；如图8、11所示，两个摆动架56对称的摆动安装在固定套12上，摆动架56与安装壳14之间安装有第三弹簧46；如图13所示，上下分布的两个摆动架56之间通过四个弧形齿条41和两个传动齿轮59同步连接；所述摆动架56的前端固定安装有第六电机52，第六电机52的输出轴穿过摆动架56的前端；摆动架56的前端旋转安装有飞轮51，飞轮51与对应的第六电机52输出轴固定连接；上下分布的两个飞轮51与传动滑环43上安装的弧形连接板45配合；如图14所示，位于上侧的摆动架56上固定安装有安装条57，所述安装条57上固定安装有l型的传动块55，第七电机53固定安装在安装壳14内，第七电机53的输出轴上固定安装有第二拨快54，第二拨快54与传动块55配合。
51.第三弹簧46的作用是对对应的摆动架56起到复位作用。
52.第六电机52工作能够驱动飞轮51旋转，当飞轮51与固定安装在传动滑环43上的弧形连接板45接触时，在摩擦作用下飞轮51的旋转就会拨动传动滑环43向外滑出，当传动滑环43向外滑出时，传动滑环43会通过弧形连接板45带动安装环套40向外滑出，安装环套40通过推力轴承39推动弹射头9向外射出。
53.控制第七电机53工作，第七电机53会带动第二拨快54摆动，第二拨快54摆动带动传动块55摆动，传动块55摆动带动对应的摆动架56摆动，该摆动架56摆动通过弧形齿条41
和传动齿轮59带动另一个摆动架56摆动，进而控制两个飞轮51与弧形连接板45的接触与否。
54.如图12所示，所述旋转组件10包括固定支杆47、第一齿轮48、第二齿轮49、第五电机50，其中两个固定支杆47分别安装在两个摆动架56上，两个固定支杆47的下端分别位于弹射头9的上下两侧；如图8、11所示，下端位于弹射头9下侧的固定支杆47与位于上侧的摆动架56固定连接，下端位于弹射头9上侧的固定支杆47与位于下侧的摆动架56固定连接；如图12所示，两个固定支杆47上分别固定安装有一个第五电机50，第五电机50的输出轴上固定安装有第二齿轮49，两个第一齿轮48旋转安装在两个固定支杆47上且位于弹射头9的上下两侧；两个第一齿轮48与两个第二齿轮49一一对应且相互啮合；两个第一齿轮48与弹射头9上的齿牙啮合。
55.本发明中当两个摆动架56摆动时，两个摆动架56会带动两个固定支杆47摆动，两个固定支杆47摆动带动两个第五电机50、第一齿轮48和第二齿轮49摆动，实现两个第一齿轮48与弹射头9上齿牙的啮合和分离；本发明中当两个摆动架56带动两个飞轮51与弧形连接板45接触配合时，两个第一齿轮48与弹射头9上的齿牙分开，当两个摆动架56带动两个飞轮51与弧形连接板45分开时，两个第一齿轮48与弹射头9上的齿牙啮合。
56.第五电机50工作能够驱动第二齿轮49旋转，第二齿轮49旋转带动对应的第一齿轮48旋转，当两个第一齿轮48与弹射头9上的齿牙啮合时，第一齿轮48旋转会带动弹射头9旋转，通过两个第五电机50能够对弹射头9施加一个旋转力，使得弹射头9在发射出后能够保持旋转状态，通过旋转来降低弹射头9的摆动，保证弹射头9飞射过程中的稳定性。
57.以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本发明的保护范围之内。
58.实施方式：当使用本发明设计的弹射装置，初始状态下，两个限位压块17与锥形连接件37紧密接触配合，两个限位压块17对锥形连接件37限位；两个第一齿轮48与弹射头9上的齿牙啮合；两个飞轮51与弧形连接板45之间具有间隙；在使用时，首先控制第二电机4工作，第二电机4工作能够通过两个第一同步轮6和第一同步带5控制弹射模块7的摆动，即通过第二电机4能够调节弹射模块7的弹射角度。
59.当弹射角度调节完成后，控制两个第五电机50工作，第五电机50工作能够驱动第二齿轮49旋转，第二齿轮49旋转带动对应的第一齿轮48旋转，第一齿轮48旋转会带动弹射头9旋转，通过两个第五电机50能够对弹射头9施加一个旋转力；此过程中因连接杆15与锥形连接件37为旋转连接，锥形连接件37被两个限位压块17限位，所以此时锥形连接件37不会对弹射头9的旋转造成影响，弹射头9的旋转不会带动牵拉绳8旋转。
60.之后控制第七电机53工作，第七电机53会带动第二拨快54摆动，第二拨快54摆动带动传动块55摆动，传动块55摆动带动对应的摆动架56摆动，该摆动架56摆动通过弧形齿条41和传动齿轮59带动另一个摆动架56摆动，使得两个飞轮51与连接弧形板接触配合，两个第一齿轮48与弹射头9上的齿牙分开；同时控制第六电机52工作，第六电机52工作驱动飞轮51旋转；同时控制第三电机18和第四电机19工作，第三电机18会驱动第一拨杆26摆动，第一拨杆26摆动拨动传动杆摆动，传动杆带动对应的安装支架29摆动，使得两个限位块解除对锥形连接件37的限位，第四电机19工作会带动对应的传动轴58旋转，该传动轴58通过两
个第二同步轮31和第二同步带30带动另一个传动轴58旋转，两个传动轴58旋转分别通过两个十字万向节33和伸缩转轴32带动位于上侧的两个安装转轴36旋转，这两个安装转轴36旋转通过第三同步轮34和第三同步带35带动其余的四个安装转轴36旋转，进而带动四个输送压轮20旋转；当飞轮51与弧形连接板45接触后，两个限位压块17也正好解除对锥形连接件37的限位，同时四个输送压轮20与牵拉头绳38接触，控制第一电机3工作，第一电机3控制缠线辊2旋转，释放牵拉绳8；之后，飞轮51拨动弧形连接板45向外飞出，弧形连接板45弧形连接板45带动安装环套40向外滑出，安装环套40通过推力轴承39推动弹射头9向外射出；而四个输送压轮20推动牵拉头绳38移动，牵拉头绳38拉动牵拉绳8移动，之后四个输送压轮20持续对牵拉绳8提供飞出去的动力。