一种电缆刺扎器

1.本发明涉及电缆检测技术领域，具体涉及一种电缆刺扎器。


背景技术：

2.电缆运行与维护部门对高压电缆进行处理之前需要进行刺扎试验，确保被检修的电缆不带电，随着科学技术的进步，目前使用的高压电缆刺扎器也得到了很大的优化，但是仍然存在不足之处，大多数高压电缆刺扎器在工作前需要安装定位，安装结构复杂，并且检测扎刺效率低，扎刺准确率低等问题，例如，在授权公告号为cn104701782b的中国专利中公开一种高压电缆刺扎器及刺扎方法，通过将电缆用螺栓等机械结构固定再进行刺扎工作，从而保证使用者的安全，但该装置每检测一次都需要调整螺栓进行手动调整位置，难以在高空或狭窄等不利于人工检测的场所进行检测，本发明在于提供一种电缆刺扎器，以解决上述背景技术提出的问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本发明提供一种电缆刺扎器，不仅解决了扎刺过程中角度调节和位置移动的问题，而且实现了在高空或狭窄等不利于人工检测的场所进行检测，进一步提高了安全性和便利性。
4.为解决上述技术问题，本发明提供一种电缆刺扎器，包括：用于穿设于电缆上的笼型框架结构，所述框架结构具有两个端环部，以及两端环部之间的连接部；其中所述端环部具有向内径向悬伸的滚轮，所述滚轮被驱动时用于与所述电缆滑动配合，以使所述笼型框架结构沿着电缆移动；扎刺装置，用于设置在所述连接部，其具有可伸缩的扎刺针头以及用于连接接地的接地线缆。
5.扎刺针头的伸缩机构包括固定安装在连接部的丝杠电机，丝杠电机内螺纹连接有扎刺丝杠，所述针刺丝杠底部固定连接有绝缘套。
6.对于具有铠装的电缆，伸缩机构可采用液压伸缩杆，液压提供的力相对更大，方便对一些具有铠装的电缆进行扎刺。
7.通过采用上述技术方案，使穿刺机构可以在被测电缆上移动，适合应用在高空或一些人工难以操作的环境，提高了安全性。
8.进一步地，所述端环部包括：第一环架、第二环架和第三环架，所述第一环架的两端分别通过关节轴与第二环架、第三环架转动连接，第二环架和第三环架相邻的一端均固定安装有锁卡板，两个锁卡板及第二环架、第三环架与锁卡板对应的位置均开设有通孔，通孔内活动连接有锁销。
9.所述锁销上套设有销弹簧，所述销弹簧一端与锁销固定连接，另一端与第二环架或第三环架固定连接。
10.通过采用上述技术方案，方便将本发明套设在被测电缆上，在操作时，抽出锁销
（此时销弹簧处于拉伸状态），即可打开第二环架和第三环架之间的开口，然后将装置套在被检测的电缆上，待第二环架和第三环架合并后，松开锁销，销弹簧复位收缩，锁紧第二环架和第三环架，操作方便。
11.进一步地，还包括驱动装置，用于驱动所述滚轮转动。
12.通过采用上述技术方案，提高了本发明的灵活性，驱动装置为驱动伺服电机，所述滚轮为麦克纳姆轮，使装置可以沿着电缆轴线或圆周表面移动或转动。
13.进一步地，所述端环部还设有滑动连接件，用于与电缆滑动配合。
14.滑动连接件由滚球卡扣和活动滚球组成，活动滚球在滚球卡块滚动连接。
15.通过采用上述技术方案， 滑动连接件配合麦克纳姆轮，使本装置更好的在被测电缆上移动。
16.所述滑动连接件与滚轮在圆周方向上均匀布置。
17.进一步地，所述滑动连接件和滚轮还连接有径向调节装置，用于调节滚轮或滑动连接件向内悬伸的长度。
18.通过采用上述技术方案，提高了本装置的适应性，径向调节装置通过调节滑动连接件和滚轮的悬伸长度，与被测电缆外表面紧密贴合，确保设备正常行进。
19.进一步地，所述径向调节装置包括固定在端环部的定滑轨及与定滑轨滑动连接的齿条滑轨，框架结构上转动连接有与齿条滑轨啮合的调节齿轮；其中一个齿条滑轨与滚球卡扣固定连接；另外两个齿条滑轨均通过第一预紧弹簧与弹簧架固定连接，所述弹簧架上转动连接有滚轮，所述滚轮包括驱动轮，所述驱动轮上固定安装有第一滚子法兰，第一滚子法兰之间转动连接有第一活动滚子，所述弹簧架侧面固定安装有驱动伺服电机，所述驱动伺服电机的输出轴与驱动轮固定连接。
20.所述框架结构上转动连接有传动杆，所述传动杆两端均固定连接有传动齿轮，所述传动齿轮与调节齿轮相互啮合，所述传动杆侧面还设有与框架结构固定连接的传动伺服电机，所述传动伺服电机的输出轴与传动杆固定连接。
21.通过采用上述技术方案，同步性及稳定性良好。
22.进一步地，还包括绕线装置，所述绕线装置用于绕设所述接地线缆；其中，绕设装置包括固定在连接部上的绕线架，所述绕线架上转动连接有传动轴，传动轴采用金属轴，扎刺针头的另一端通过导线连接有金属环，金属环套设在所述传动轴上，金属环与传动轴转动连接，所述传动轴上固定连接有用于缠绕接地线缆的绕线轮，接地线缆的其中一端穿过绕线轮与传动轴接触贴合，达到导电的目的。
23.通过采用上述技术方案，将接地线缆缠绕在绕线轮上，有利于远距离检测。
24.进一步地，所述绕线架一侧固定连接有预紧轴，预紧轴上转动连接有活动架，所述活动架的另一端转动连接有从动轴，所述从动轴上固定安装有从动轮，所述传动轴上固定连接有第一滑轮，所述从动轴上固定连接有第二滑轮，所述第一滑轮与第二滑轮之间绕设有传动带。
25.通过采用上述技术方案，有利于线缆回收，当装置沿着电缆轴向正向移动时，转动活动架，使从动轮与被测电缆贴合，从而随着装置的移动，从动轮也随之转动，第二滑轮通过传动带带动第一滑轮转动，进而带动绕线轮转动使其释放接地线缆，当装置反向移动时，
上述部件反向转动，结果是，绕线轮将接地线缆缠绕上进一步地，所述从动轮的圆周面上均布有第二滚子法兰，第二滚子法兰之间设有第二活动滚子，所述第二滚子通过滚子轴与第二滚子法兰转动连接。
26.通过采用上述技术方案，当装置沿电缆线圆周表面旋转时，第二活动滚子可以在电缆表面转动，使其变为滚动摩擦，降低转动时的阻力。
27.进一步地，所述笼型框架结构的两侧还分别固定安装有用于感应是否存在电流的电感线圈，所述电感线圈的连接处为卡接，所述电感线圈与安装在连接部上的主机箱通过电性连接。
28.通过采用上述技术方案，电感线圈用于感应电缆中是否存在电流，当电感线圈感应到电缆中存在电流时，便对该部位进行扎刺消电，提高工作效率。
29.本发明的上述技术方案的有益效果如下：使用时，抽出锁销（此时第一预紧弹簧处于拉伸状态），即可打开第二环架和第三环架之间的开口，电感线圈的接口处也分开，然后将装置套在被检测的电缆上，待第二环架和第三环架合并后，松开锁销，第一预紧弹簧复位收缩，锁紧第二环架和第三环架，电感线圈闭合连接；接地插头插入安全地带的大地深处，启动主机箱，传动伺服电机驱动调节齿轮转动，通过若干个调节齿轮啮合传动后带动齿条滑轨，使齿条滑轨可以移动伸缩，使驱动轮和活动滚球向框架结构中心靠拢，直到驱动轮和活动滚球与被测电缆紧密贴合；其中两个齿条滑轨上均安装有麦克纳姆轮，并通过两个驱动伺服电机分别驱动，使装置可以沿着电缆轴线或圆周表面移动或转动，提高了装置的灵活性；活动架在第二预紧弹簧扭矩的作用下，使从动轮与电缆紧密贴合，从而随着装置的移动，从动轮也随之转动，第二滑轮通过传动带带动第一滑轮转动，进而带动绕线轮转动使其释放接地线缆；装置进入巡航状态，当两个电感线圈检测到有电流波动时，在主机箱的控制下，装置退回半个整体长度，装置运动暂时停止，丝杠电机启动，扎刺丝杠沿其本身轴向，向电缆方向移动，使其端面的针头扎刺进电缆，若此处电缆有电荷，电荷可沿着针头进入接地线缆流经接地插头，最终流向大地，两三秒后，主机箱控制丝杠电机逆向转动，使扎刺丝杠回缩，将针头拔出，然后装置两端的两对驱动伺服电机相反转动，装置开始沿着电缆的圆周表面旋转，调整角度后静止，旋转度数可根据电缆内部线缆条数而定，再次启动丝杠电机重复上述过程，最终实现放电过程；检测完毕后，装置沿被测电缆反向移动，从动轮也反向转动，并通过传动带带动绕线轮，将接地线缆缠绕至绕线轮上。
30.本发明通过麦格纳姆轮与活动滚球相互配合，使装置可以沿着电缆轴线或圆周表面移动或转动，提高了装置的灵活性；且齿条滑轨可根据被测电缆的直径调节驱动轮和活动滚球的位置，完成装置的固定，提高了装置的适应性。
附图说明
31.图1为本发明电缆刺扎器的立体图；图2为本发明电缆刺扎器的框架结构的结构示意图；
图3为本发明电缆刺扎器的驱动装置的结构示意图；图4为本发明电缆刺扎器的绕线装置的结构示意图；图5为图3的a部放大图；图6为图3的b部放大图；图7为图3的c部放大图。
32.1、框架结构；2、径向调节装置；3、扎刺装置；4、绕线装置；101、关节轴；102、定滑轨；103、连接部；104、主机箱；105、电感线圈；106、锁销；107、销弹簧；108、锁卡板；109、第一环架；110、第二环架；111、第三环架；201、齿条滑轨；202、调节齿轮；203、传动伺服电机；204、滚球卡扣；205、活动滚球；206、驱动伺服电机；207、第一滚子法兰；208、第一活动滚子；209、弹簧架；210、驱动轮；211、第一预紧弹簧；212、传动杆；213、传动齿轮； 301、扎刺丝杠；302、丝杠电机；303、针头；304、接地线缆；305、接地插头；306、第二预紧弹簧；307、预紧轴；308、绝缘套；309、绕线架；401、绕线轮；402、第一滑轮；403、传动轴；404、传动带；405、活动架；406、第二滑轮；407、从动轮；408、第二滚子法兰；409、第二活动滚子；410、滚子轴；411、从动轴。
具体实施方式
33.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图1-7，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
34.实施例1如图1-7所示：一种电缆刺扎器，包括：用于穿设于电缆上的笼型框架结构1，框架结构1具有两个端环部，以及两端环部之间的连接部103；其中端环部具有向内径向悬伸的滚轮，滚轮被驱动时用于与电缆滑动配合，以使笼型框架结构1沿着电缆移动；扎刺装置3，用于设置在连接部103，其具有可伸缩的扎刺针头303以及用于连接接地的接地线缆304。
35.扎刺针头303的伸缩机构包括固定安装在连接部103的丝杠电机302，丝杠电机302内螺纹连接有扎刺丝杠 301，针刺丝杠底部固定连接有绝缘套308。
36.对于具有铠装的电缆，伸缩机构可采用液压伸缩杆，液压提供的力相对更大，方便对一些具有铠装的电缆进行扎刺。
37.通过采用上述技术方案，使穿刺机构可以在被测电缆上移动，适合应用在高空或一些人工难以操作的环境，提高了安全性。
38.端环部包括：第一环架109、第二环架110和第三环架111，第一环架109的两端分别通过关节轴101与第二环架110、第三环架111转动连接，第二环架110和第三环架111相邻的一端均固定安装有锁卡板108，两个锁卡板108及第二环架110、第三环架111与锁卡板108对应的位置均开设有通孔，通孔内活动连接有锁销106。
39.锁销106上套设有销弹簧107，销弹簧107一端与锁销106固定连接，另一端与第二
环架110或第三环架111固定连接。
40.通过采用上述技术方案，方便将本发明套设在被测电缆上，在操作时，抽出锁销106（此时销弹簧107处于拉伸状态），即可打开第二环架110和第三环架111之间的开口，然后将装置套在被检测的电缆上，待第二环架110和第三环架111合并后，松开锁销106，销弹簧107复位收缩，锁紧第二环架110和第三环架111，操作方便。
41.还包括驱动装置，用于驱动滚轮转动。
42.通过采用上述技术方案，提高了本发明的灵活性，驱动装置为驱动伺服电机206，滚轮为麦克纳姆轮，使装置可以沿着电缆轴线或圆周表面移动或转动。
43.端环部还设有滑动连接件，用于与电缆滑动配合。
44.滑动连接件由滚球卡扣204和活动滚球205组成，活动滚球205在滚球卡块滚动连接。
45.通过采用上述技术方案， 滑动连接件配合麦克纳姆轮，使本装置更好的在被测电缆上移动。
46.滑动连接件与滚轮在圆周方向上均匀布置。
47.滑动连接件和滚轮还连接有径向调节装置2，用于调节滚轮或滑动连接件向内悬伸的长度。
48.通过采用上述技术方案，提高了本装置的适应性，径向调节装置2通过调节滑动连接件和滚轮的悬伸长度，与被测电缆外表面紧密贴合，确保设备正常行进。
49.径向调节装置2包括固定在端环部的定滑轨102及与定滑轨102滑动连接的齿条滑轨201，框架结构1上转动连接有与齿条滑轨201啮合的调节齿轮202；其中一个齿条滑轨201与滚球卡扣204固定连接；另外两个齿条滑轨201均通过第一预紧弹簧211与弹簧架209固定连接，弹簧架209上转动连接有滚轮，滚轮包括驱动轮210，驱动轮210上固定安装有第一滚子法兰207，第一滚子法兰207之间转动连接有第一活动滚子208，弹簧架209侧面固定安装有驱动伺服电机206，驱动伺服电机206的输出轴与驱动轮210固定连接。
50.框架结构1上转动连接有传动杆212，传动杆212两端均固定连接有传动齿轮213，传动齿轮213与调节齿轮202相互啮合，传动杆212侧面还设有与框架结构1固定连接的传动伺服电机203，传动伺服电机203的输出轴与传动杆212固定连接。
51.通过采用上述技术方案，同步性及稳定性良好。
52.还包括绕线装置4，绕线装置4用于绕设接地线缆304；其中，绕设装置包括固定在连接部103上的绕线架309，绕线架309上转动连接有传动轴403，传动轴403采用金属轴，扎刺针头303的另一端通过导线连接有金属环，金属环套设在传动轴403上，金属环与传动轴403转动连接，传动轴403上固定连接有用于缠绕接地线缆304的绕线轮401，接地线缆304的其中一端穿过绕线轮401与传动轴403接触贴合，达到导电的目的。
53.通过采用上述技术方案，将接地线缆304缠绕在绕线轮401上，有利于远距离检测。
54.绕线架309一侧固定连接有预紧轴307，预紧轴307上转动连接有活动架405，活动架405的另一端转动连接有从动轴411，从动轴411上固定安装有从动轮407，传动轴403上固定连接有第一滑轮402，从动轴411上固定连接有第二滑轮406，第一滑轮402与第二滑轮406之间绕设有传动带404。
55.通过采用上述技术方案，有利于线缆回收，当装置沿着电缆轴向正向移动时，转动活动架405，使从动轮407与被测电缆贴合，从而随着装置的移动，从动轮407也随之转动，第二滑轮406通过传动带404带动第一滑轮402转动，进而带动绕线轮401转动使其释放接地线缆304，当装置反向移动时，上述部件反向转动，结果是，绕线轮401将接地线缆304缠绕上从动轮407的圆周面上均布有第二滚子法兰408，第二滚子法兰408之间设有第二活动滚子409，第二滚子通过滚子轴410与第二滚子法兰408转动连接。
56.通过采用上述技术方案，当装置沿电缆线圆周表面旋转时，第二活动滚子409可以在电缆表面转动，使其变为滚动摩擦，降低转动时的阻力。
57.实施例2如图1-7所示：本实施例与实施例1的区别在于，第一环架109和第二环架110的两侧还分别固定安装有电感线圈105，电感线圈105的连接处为卡接，电感线圈105与安装在框架结构1上的主机箱104通过电性连接，主机箱104内除了设有plc控制器外，还设有用于供电的电池。
58.实施例3如图1-7所示：本实施例与实施例2的区别在于，框架结构1上未安装电感线圈105，通过主机箱104内的plc控制器控制驱动伺服电机206和丝杠电机302等部件，每隔一段时间进行一次扎刺。
59.本发明的工作方法（或工作原理）：使用时，抽出锁销106（此时销弹簧107处于拉伸状态），即可打开第二环架110和第三环架111之间的开口，电感线圈105的接口处也分开，然后将装置套在被检测的电缆上，待第二环架110和第三环架111合并后，松开锁销106，第一预紧弹簧211复位收缩，锁紧第二环架110和第三环架111，电感线圈105闭合连接；接地插头305插入安全地带的大地深处，启动主机箱104，传动伺服电机203驱动调节齿轮202转动，通过若干个调节齿轮202啮合传动后带动齿条滑轨201，使齿条滑轨201可以移动伸缩，使驱动轮210和活动滚球205向框架结构1中心靠拢，直到驱动轮210和活动滚球205与被测电缆紧密贴合；其中两个齿条滑轨201上均安装有麦克纳姆轮，并通过两个驱动伺服电机206分别驱动，使装置可以沿着电缆轴线或圆周表面移动或转动，提高了装置的灵活性；活动架405在第二预紧弹簧306扭矩的作用下，使从动轮407与电缆紧密贴合，从而随着装置的移动，从动轮407也随之转动，第二滑轮406通过传动带404带动第一滑轮402转动，进而带动绕线轮401转动使其释放接地线缆304；装置进入巡航状态，当两个电感线圈105检测到有电流波动时，在主机箱104的控制下，装置退回半个整体长度，装置运动暂时停止，丝杠电机302启动，扎刺丝杠 301 沿其本身轴向，向电缆方向移动，使其端面的针头303扎刺进电缆，若此处电缆有电荷，电荷可沿着针头303进入接地线缆304流经接地插头305，最终流向大地，两三秒后，主机箱104控制丝杠电机302逆向转动，使扎刺丝杠 301 回缩，将针头303拔出，然后装置两端的两对驱动伺服电机206相反转动，装置开始沿着电缆的圆周表面旋转，调整角度后静止，旋转度数可根据电缆内部线缆条数而定，再次启动丝杠电机302重复上述过程，最终实现放电过程；检测完毕后，装置沿被测电缆反向移动，从动轮407也反向转动，并通过传动带404
带动绕线轮401，将接地线缆304缠绕至绕线轮401上。
60.本发明通过麦格纳姆轮与活动滚球205相互配合，使装置可以沿着电缆轴线或圆周表面移动或转动，提高了装置的灵活性；且齿条滑轨201可根据被测电缆的直径调节驱动轮210和活动滚球205的位置，完成装置的固定，提高了装置的适应性。
61.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
62.以上是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。