一种水平卷缆预紧随动倍程机构的制作方法

本发明属于卷缆结构领域，尤其涉及一种水平卷缆预紧随动倍程机构。

背景技术：

1、对于复杂的机电液集成设备，其分散布置的执行器往往要通过电缆、油管及气管等管缆与功率源连接。一般管缆可受拉无法受压。当执行器本身运动，特别是需要水平往复运动时，柔性管缆在收拢缩回过程易受重力影响下垂，导致其形状和位置不可控。当管缆随执行器再次延伸时，盘曲的管缆易和其他结构件发生牵连干涉，造成管缆损坏。此时虽可采用拖链进行导向和收纳，但拖链的线密度远大于管缆，为了保证悬空长度，往往有着较大的截面尺寸，尤其当管缆数量较少时，拖链往往需要占用大量额外的安装和运动空间，无法满足紧凑化设计的需求。

2、管缆可参考绳缆进行卷绕收纳。专利cn 211828280 u提出的“一种具有绷直功能的送线机构”通过动滑轮的重力作用使得拉出的导线始终处于绷紧的状态，但其尺寸仍较大，且显然不适用于油管。专利cn 211768410 u“动滑轮式进给装置”利用多对动滑轮机构，实现了线缆收纳长度的倍程，但仅适用于特定的布置方式。专利cn 109552944 a“随动卷缆器”利用内外两层转轴，将松弛状态的管缆存储在腔体内，但需要占用较大的径向尺寸。与此同时，只针对电缆目前已经有比较成熟的汇电环方案，但针对功率密度更高、承载能力更强的液压驱动的汇油环仍不成熟，普遍存在较严重的渗漏，无法带压卷绕。因此对于油、电、气混合的管缆，目前缺少紧凑化的可靠收拢方案。

技术实现思路

1、为克服现有技术中的不足，本发明提出了一种水平卷缆预紧随动倍程机构，水平管缆绕动滑轮随动收拢，动滑轮所在的滑块由钢丝绳卷筒机构沿水平导轨预紧限位，从而在有限的安装空间内灵活布置，对自身作大行程直线往复运动的执行器水平布置的油、电、气管缆实现预紧随动和倍程收拢的机构。

2、本发明的一种水平卷缆预紧随动倍程机构，包括动滑轮卷缆机构(1)、滑块(21)、导轨(22)、钢丝绳卷筒(3)、活动端导向定位机构(41)以及固定端导向定位机构(42)；动滑轮卷缆机构(1)安装在滑块(21)上，滑块(21)沿导轨(22)水平滑动，滑块(21)上连接的钢丝绳沿导轨(22)的方向卷绕预紧在钢丝绳卷筒(3)上，需要收纳的水平方向管缆含1根钢丝绳并缠绕在动滑轮卷缆机构(1)上，管缆的活动端和固定端分别由活动端导向定位机构(41)以及固定端导向定位机构(42)限位，,导轨(22)、钢丝绳卷筒(3)及固定端导向定位机构(42)均固定在同一基准上。滑块(21)与导轨(22)之间为滚珠直线导轨副。

3、进一步地，所述动滑轮卷缆机构(1)包括动滑轮(11)、动滑轮支架(12)和动滑轮轴(13)；其中，动滑轮(11)通过动滑轮轴(13)连接在动滑轮支架(12)上，滑轮支架(12)与滑块(21)固定连接，动滑轮(11)上有沿动滑轮轴(13)轴向阵列的凹槽，用于卷绕管缆，凹槽尺寸与待卷绕的管缆尺寸匹配，动滑轮轴(13)与导轨(22)垂直。

4、进一步地，所述钢丝绳卷筒(3)包括卷盘(31)、卷筒安装架(32)和卷簧盒(33)；卷盘(31)与卷簧盒(33)同轴安装后固定于卷筒安装架(32)上，轴向与导轨(22)互相垂直。所述卷盘(31)表面有螺旋形凹槽。

5、进一步地，所述活动端导向定位机构(41)以及固定端导向定位机构(42)均由两个多管缆孔道一钢丝绳孔道的可拆卸half夹(43)组成，其中孔道半径与管缆尺寸相匹配，可通过垫片调节松紧，钢丝绳孔道中的钢丝绳由垂直于half夹(43)对接面的螺钉紧定。

6、进一步地，所述导轨(22)沿二级缸(5)轴向安装在缸体(51)上，固定端导向定位机构(42)固定安装在二级缸(5)的安装机架(9)上，活动端导向定位机构(41)与手爪(6)连接，油管与夹持式手爪(6)的驱动油缸(61)的两个管接头(62)连接，电缆与两个限位检测开关(63)连接，手爪(6)与二级缸(5)的末端缸杆(52)固连。

7、本发明的有益效果在于

8、本发明安装布置灵活，尺寸紧凑，可扩展性强，调试简单，特别适用于油、气等管缆的水平预紧收拢。

技术特征：

1.一种水平卷缆预紧随动倍程机构，其特征在于：包括动滑轮卷缆机构(1)、滑块(21)、导轨(22)、钢丝绳卷筒(3)、活动端导向定位机构(41)以及固定端导向定位机构(42)；动滑轮卷缆机构(1)安装在滑块(21)上，滑块(21)沿导轨(22)水平滑动，滑块(21)上连接的钢丝绳沿导轨(22)的方向卷绕预紧在钢丝绳卷筒(3)上，需要收纳的水平方向管缆含1根钢丝绳并缠绕在动滑轮卷缆机构(1)上，管缆的活动端和固定端分别由活动端导向定位机构(41)以及固定端导向定位机构(42)限位，,导轨(22)、钢丝绳卷筒(3)及固定端导向定位机构(42)均固定在同一基准上。

2.根据权利要求1所述的一种水平卷缆预紧随动倍程机构，其特征在于：所述滑块(21)与导轨(22)之间为滚珠直线导轨副。

3.根据权利要求1所述的一种水平卷缆预紧随动倍程机构，其特征在于：所述动滑轮卷缆机构(1)包括动滑轮(11)、动滑轮支架(12)和动滑轮轴(13)；其中，动滑轮(11)通过动滑轮轴(13)连接在动滑轮支架(12)上，滑轮支架(12)与滑块(21)固定连接，动滑轮(11)上有沿动滑轮轴(13)轴向阵列的凹槽，用于卷绕管缆，凹槽尺寸与待卷绕的管缆尺寸匹配，动滑轮轴(13)与导轨(22)垂直。

4.根据权利要求1所述的一种水平卷缆预紧随动倍程机构，其特征在于：所述钢丝绳卷筒(3)包括卷盘(31)、卷筒安装架(32)和卷簧盒(33)；卷盘(31)与卷簧盒(33)同轴安装后固定于卷筒安装架(32)上，轴向与导轨(22)互相垂直。

5.根据权利要求4所述的一种水平卷缆预紧随动倍程机构，其特征在于：所述卷盘(31)表面有螺旋形凹槽。

6.根据权利要求1所述的一种水平卷缆预紧随动倍程机构，其特征在于：所述活动端导向定位机构(41)以及固定端导向定位机构(42)均由两个多管缆孔道一钢丝绳孔道的可拆卸half夹(43)组成，其中孔道半径与管缆尺寸相匹配，可通过垫片调节松紧，钢丝绳孔道中的钢丝绳由垂直于half夹(43)对接面的螺钉紧定。

7.根据权利要求1所述的一种水平卷缆预紧随动倍程机构，其特征在于：所述导轨(22)沿二级缸(5)轴向安装在缸体(51)上，固定端导向定位机构(42)固定安装在二级缸(5)的安装机架(9)上，活动端导向定位机构(41)与手爪(6)连接，油管与夹持式手爪(6)的驱动油缸(61)的两个管接头(62)连接，电缆与两个限位检测开关(63)连接，手爪(6)与二级缸(5)的末端缸杆(52)固连。

技术总结
对于复杂的机电液集成设备，其分散布置的执行器往往要通过电缆、油管及气管等管缆与功率源连接。此时虽可采用拖链进行导向和收纳，但拖链的线密度远大于管缆，为了保证悬空长度，往往有着较大的截面尺寸，尤其当管缆数量较少时，拖链往往需要占用大量额外的安装和运动空间，无法满足紧凑化设计的需求。本发明提出了一种水平卷缆预紧随动倍程机构，水平管缆绕动滑轮随动收拢，动滑轮所在的滑块由钢丝绳卷筒机构沿水平导轨预紧限位，从而在有限的安装空间内灵活布置，对自身作大行程直线往复运动的执行器水平布置的油、电、气管缆实现预紧随动和倍程收拢的机构。

技术研发人员：刘统,娄华威,张正兵,刘滋锦
受保护的技术使用者：中国电子科技集团公司第十四研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15