一種帶有退扭控制的立式成纜的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種帶有退扭控制的立式成纜機，包括底座（18），在底座上分別設(shè)有轉(zhuǎn)盤支架（17）和托輪裝置（16），在轉(zhuǎn)盤支架和托輪裝置上連接絞合轉(zhuǎn)盤（2），在轉(zhuǎn)盤支撐架還連接立柱（4），在立柱的上端配合連接分線盤（10），其特征在于：在絞合轉(zhuǎn)盤上均布一組繞線托盤底座（15），在繞線托盤底座上連接繞線轉(zhuǎn)盤（14），在繞線轉(zhuǎn)盤上分別連接繞線托盤（3）和繞線托盤驅(qū)動裝置（13），在立柱上連接支撐架（5），支撐架的前側(cè)連接退扭裝置（6）。本實用新型的優(yōu)點：本裝置增加了繞線盤纜芯裝載容量，實現(xiàn)纜芯100%退扭絞合，避免出現(xiàn)欠退扭或過退扭現(xiàn)象，保證了海底電纜生產(chǎn)質(zhì)量。
【專利說明】一種帶有退扭控制的立式成纜機
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種成纜機，特別涉及一種帶有退扭控制的立式成纜機。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的電纜成纜設(shè)備采用電纜盤裝載電纜，由于受到電纜盤規(guī)格的限制，電纜的截面及長度受到限制，電纜直徑為80_時最大裝盤長度不超過3.5km。海底電纜一般要求單根無接頭長度達到10km，采用傳統(tǒng)的電纜盤已無法滿足海底電纜生產(chǎn)的需要。因此，用于大截面大長度海底電纜生產(chǎn)的立式成纜機，均采用托盤裝載電纜，使得裝載單根無接頭電纜直徑為80mm時最大裝盤長度可超過10km。
[0003]海底電纜成纜時要求纜芯必須是有退扭絞合，采用電纜盤裝載電纜時，在海底電纜成纜絞合過程中，電纜盤與纜芯同步扭轉(zhuǎn)，電纜盤轉(zhuǎn)動360°帶動電纜在絞合前實現(xiàn)自扭轉(zhuǎn)360°，從而實現(xiàn)纜芯有退扭絞合；采用托盤裝載電纜時，托盤的轉(zhuǎn)動與纜芯的自扭轉(zhuǎn)不同步，需要控制托盤的轉(zhuǎn)速，使得纜芯在放出一個節(jié)距長度時，纜芯自身扭轉(zhuǎn)角度得到精確保證為360°。經(jīng)過廣泛檢索，尚未發(fā)現(xiàn)較為理想的技術(shù)方案。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型是為了實現(xiàn)提供一種能夠裝載較長的電纜線芯，承載性能好，運行平穩(wěn)，且在成纜時具有退扭絞合功能的裝置，而提出的一種帶有退扭控制的立式成纜機。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了如下技術(shù)方案:
[0006]一種帶有退扭控制的立式成纜機，包括底座，在底座上設(shè)有轉(zhuǎn)盤支架，在底座上還設(shè)有一組托輪裝置，在轉(zhuǎn)盤支架和托輪裝置上配合連接絞合轉(zhuǎn)盤，在轉(zhuǎn)盤支撐架上還連接立柱，在立柱的上端配合連接分線盤，在分線盤的上方對應(yīng)設(shè)置平臺支架，在平臺支架上設(shè)有雙列線模座，在底座上還設(shè)有驅(qū)動裝置，驅(qū)動裝置與絞合轉(zhuǎn)盤對應(yīng)配合，其特征在于:
[0007]a、在絞合轉(zhuǎn)盤上均布一組繞線托盤底座，在每個繞線托盤底座上都配合連接一個繞線轉(zhuǎn)盤，在每個繞線轉(zhuǎn)盤上都連接一個繞線托盤，在絞合轉(zhuǎn)盤上還連接一個繞線托盤驅(qū)動裝置，繞線托盤驅(qū)動裝置與轉(zhuǎn)盤配合連接。
[0008]b、在立柱上連接一組支撐架，每個支撐架都與相應(yīng)的繞線托盤對應(yīng)配合，在每個支撐架的前側(cè)都連接一個退扭裝置。
[0009]在上述技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，可以有以下進一步的技術(shù)方案:
[0010]在所述的立柱上還連接一組固定架，每個固定架均與對應(yīng)的支撐架對應(yīng)配合，在每個固定架的前端都連接一個導輪組。
[0011]所述的退扭裝置包括連接在支撐架上的支座，在支座上旋轉(zhuǎn)配合一個空心的回轉(zhuǎn)軸，在回轉(zhuǎn)軸的下端連接配合連接架、上端套接一個大齒輪，在支撐架上連接退扭驅(qū)動裝置，在退扭驅(qū)動裝置上連接小齒輪，小齒輪與大齒輪相嚙合，在連接架上還連接一個退扭檢測裝置。
[0012]所述的退扭檢測裝置包括轉(zhuǎn)軸，轉(zhuǎn)軸連接在連接架上，在轉(zhuǎn)軸上配合連接回轉(zhuǎn)座，在回轉(zhuǎn)座上連接壓蓋，壓蓋通過固定軸連接主齒輪，在連接架上還連接支桿，在支桿的頂端通過固定板連接電位器，在電位器的輸出軸上連接副齒輪，主齒輪與副齒輪相嚙合，電位器還與繞線托盤驅(qū)動裝置相連接，在回轉(zhuǎn)座上還對稱連接兩個擺桿。
[0013]在連接架上連接一組交叉成回形排列的導輥，導輥設(shè)置在退扭檢測裝置的上方。
[0014]在每個支撐架的前端還分別連接一個導輪支架，在導輪支架上并列設(shè)置一組導輪，所述的導輪對應(yīng)設(shè)置在退扭裝置的上方。在每個繞線托盤上都纏繞一根纜芯，纜芯穿過扭檢測裝置，纜芯設(shè)置在兩個擺桿之間，纜芯又依次從退扭裝置的導輥中間和回轉(zhuǎn)軸中心穿過，纜芯與導輪相配合，纜芯又經(jīng)過導輪組從分線盤中穿過后連接在雙列線模座上。
[0015]在回轉(zhuǎn)軸上還分別連接導電環(huán)和感應(yīng)器，導電環(huán)與感應(yīng)器相導通，所述的感應(yīng)器與纜芯對應(yīng)，當有斷纜等現(xiàn)象發(fā)生時，感應(yīng)器將采集的信號通過導電環(huán)傳遞給控制器，控制器將會發(fā)出相應(yīng)的命令。
[0016]所述的擺桿通過鎖緊螺母固定連接在回轉(zhuǎn)座上，當纜芯帶動擺桿偏移時，擺桿隨回轉(zhuǎn)座繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動，當擺桿擺動時，擺桿帶動回轉(zhuǎn)座轉(zhuǎn)動，回轉(zhuǎn)座通過固定軸帶動主齒輪轉(zhuǎn)動，主齒輪帶動副齒輪轉(zhuǎn)動，副齒輪帶動電位器，電位器向設(shè)備的控制器發(fā)出偏轉(zhuǎn)信號，控制器通過偏轉(zhuǎn)信號調(diào)節(jié)繞線托盤驅(qū)動裝置，通過繞線托盤驅(qū)動裝置調(diào)節(jié)繞線托盤的轉(zhuǎn)速，從而實現(xiàn)纜芯100%退扭絞合的目的。
[0017]本實用新型的優(yōu)點在于:本裝置增加了繞線盤纜芯裝載容量，單根無接頭電纜直徑為80mm時最大裝盤長度可超過10km，實現(xiàn)纜芯100%退扭絞合，避免出現(xiàn)欠退扭或過退扭現(xiàn)象，確保了海底電纜絞合滿足生產(chǎn)工藝需要，保證了海底電纜生產(chǎn)質(zhì)量，本裝置機械結(jié)構(gòu)簡單可靠，電氣控制穩(wěn)定方便。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是本實用新型的基本結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是圖1的俯視圖；
[0020]圖3是圖1的A部放大圖；
[0021]圖4是圖3的B部放大圖；
[0022]圖5是圖4的俯視圖；
[0023]圖6是圖1的C部放大圖；
[0024]圖7是圖1的D部放大圖。
【具體實施方式】
[0025]如圖1、圖2和圖3所示，本實用新型提供的一種帶有退扭控制的立式成纜機，包括底座18，在底座18上設(shè)有轉(zhuǎn)盤支架17，在底座18上還設(shè)有一組托輪裝置16，所述的托輪裝置16包括托輪座16a，托輪座16a通過螺栓16b固定在底座18上，在托輪座16a通過軸承連接托輥16c，在托輥16c上配合連接支撐座2a，支撐座2a通過螺釘連接在絞合轉(zhuǎn)盤2的下面，在轉(zhuǎn)盤支架17和托輪裝置16上配合連接絞合轉(zhuǎn)盤2，在轉(zhuǎn)盤支撐架17上還連接立柱4，在立柱4的上端配合連接分線盤10，在分線盤10的上方對應(yīng)設(shè)置平臺支架12，在平臺支架12上設(shè)有雙列線模座11，在底座18上還設(shè)有驅(qū)動裝置I，驅(qū)動裝置I與絞合轉(zhuǎn)盤2對應(yīng)配合，其特征在于:[0026]a、結(jié)合圖7所示，在絞合轉(zhuǎn)盤2上均布三個繞線托盤底座15，在每個繞線托盤底座15上都配合連接一個繞線轉(zhuǎn)盤14，在每個繞線轉(zhuǎn)盤14上都連接一個繞線托盤3，在絞合轉(zhuǎn)盤2上還連接一個繞線托盤驅(qū)動裝置13，所述的繞線托盤驅(qū)動裝置13包括電機13a，電機13a連接在絞合轉(zhuǎn)盤2上，電機13a連接減速器13b，在減速器13b的輸出軸上連接主傳動齒輪13c，在繞線轉(zhuǎn)盤14的外面通過鍵連接從傳動齒輪，主傳動齒輪13c與從傳動齒輪相嚙合，繞線轉(zhuǎn)盤14還通過軸承與繞線托盤底座15上的軸連接，所述的繞線托盤3隨著繞線轉(zhuǎn)盤14的主傳動齒輪13c繞繞線托盤底座15上的轉(zhuǎn)軸自由轉(zhuǎn)動。
[0027]b、在立柱4上通過螺栓連接三個支撐架5，三個支撐架5設(shè)置在同一平面，任意相鄰兩個支撐架5之間的夾角相等，每個支撐架5都與相應(yīng)的繞線托盤3對應(yīng)配合，在每個支撐架5的前側(cè)都連接一個退扭裝置6，在每個支撐架5的前端還分別連接一個導輪支架，在導輪支架上并列設(shè)置四個導輪7，所述的導輪對應(yīng)設(shè)置在退扭裝置6的上方。
[0028]C、在所述的立柱4上還通過螺栓連接三個固定架9，每個固定架9均與對應(yīng)的支撐架5對應(yīng)配合，在每個固定架9的前端都連接一個導輪組8，所述的導輪組8分成兩列設(shè)置，兩列的導輪組8相互錯位排列。
[0029]d、結(jié)合圖4、圖5和圖6所示，所述的退扭裝置6包括支座47，支座47通過螺栓連接在支撐架5上，在支座47上通過軸承配合連接一個空心的回轉(zhuǎn)軸29，在回轉(zhuǎn)軸29的下端通過螺栓連接配合連接架32，在回轉(zhuǎn)軸29的上端通過鍵連接一個大齒輪22，在回轉(zhuǎn)軸29的下側(cè)還分別連接導電環(huán)30和感應(yīng)器，導電環(huán)與感應(yīng)器相導通，所述的感應(yīng)器與纜芯19對應(yīng)。在支撐架5上連接退扭驅(qū)動裝置20，在退扭驅(qū)動裝置20上連接小齒輪21，小齒輪21與大齒輪22相嚙合，所述的退扭驅(qū)動裝置20包括電機，電機通過傳動機構(gòu)連接小齒輪21。在連接架32上連接八個交叉成回形排列的導輥31，八個導輥31分成四層設(shè)置，同層的導輥31平行設(shè)置，相鄰兩層的導輥31垂直設(shè)置。在連接架32的下側(cè)還連接一個退扭檢測裝置33。
[0030]所述的退扭檢測裝置33包括轉(zhuǎn)軸40，轉(zhuǎn)軸40連接在連接架32上，在轉(zhuǎn)軸40上通過螺栓連接回轉(zhuǎn)座34，在回轉(zhuǎn)座34上通過螺栓連接壓蓋39，壓蓋39通過固定軸連接主齒輪36，在連接架32上還連接支桿38，在支桿38的頂端通過固定板連接電位器46，在電位器46的輸出軸上連接副齒輪37，主齒輪36與副齒輪37相嚙合，電位器46還通過導線與繞線托盤驅(qū)動裝置13的電機13a相連接，在回轉(zhuǎn)座34的兩側(cè)還對稱連接兩個擺桿35，擺桿35通過鎖緊螺母固定連接在回轉(zhuǎn)座34上，在回轉(zhuǎn)座34上海連接一個導輥48，導輥48設(shè)置在兩個擺桿35之間的上面。
[0031]在每個繞線托盤3上都纏繞一根纜芯19，纜芯穿過扭檢測裝置33，纜芯設(shè)置在兩個擺桿35之間，纜芯與導輥48相對應(yīng)，纜芯19又依次從退扭裝置6的導輥31中間和回轉(zhuǎn)軸29中心穿過，纜芯19與導輪7相配合，纜芯19又經(jīng)過導輪組8中間后，從分線盤10中穿過再連接在雙列線模座11上。
[0032]工作原理
[0033]以下所述“順時針方向”或“逆時針方向”指在圖2俯視圖中所視方向。
[0034]a、纜芯收卷
[0035]在海底電纜成纜絞合前，纜芯19從上道工序輸送至繞線托盤3上。繞線托盤3在繞線托盤驅(qū)動裝置13驅(qū)動下旋轉(zhuǎn)，纜芯19被收卷堆放于繞線托盤3上。繞線托盤3在纜芯收卷時的旋轉(zhuǎn)方向取決于成纜絞合時的方向，設(shè)定成纜絞合為右向，則絞合轉(zhuǎn)盤2作順時針方向旋轉(zhuǎn)，此時要求繞線托盤3在纜芯收卷時的旋轉(zhuǎn)方向為逆時針方向；在圖1中，纜芯19形如左旋彈簧堆放于繞線托盤3上。
[0036]b、成纜方向及成纜節(jié)距
[0037]在海底電纜成纜絞合時，纜芯19在牽引力的作用下，以速度V (米/分鐘)向上行進進入雙列線模座11 ;絞合轉(zhuǎn)盤2在驅(qū)動裝置I的驅(qū)動下，以轉(zhuǎn)速η (轉(zhuǎn)/分鐘)繞中心線旋轉(zhuǎn)，帶動中心立柱4、支撐架5、固定架9及分線盤10 —起旋轉(zhuǎn),從而實現(xiàn)纜芯絞合。在成纜絞合方向設(shè)定為右向時，絞合轉(zhuǎn)盤2作順時針方向旋轉(zhuǎn)。
[0038]按照海底電纜生產(chǎn)工藝要求，纜芯在成纜絞合時須保證穩(wěn)定一致的節(jié)距，成纜節(jié)距t與V、η的關(guān)系為:t=V/n (米)。
[0039]C、退扭絞合
[0040]纜芯在成纜絞合前，自身需扭轉(zhuǎn)一定角度，可以使得絞合后的纜芯不易松散。一般要求纜芯繞絞合中心線回轉(zhuǎn)360°的同時，纜芯繞自身中心線反方向扭轉(zhuǎn)360°，即形成100%退扭絞合。
[0041]在纜芯行進過程中，當纜芯19在繞線托盤3上被拎起一圈時，纜芯會繞自身中心線逆時針扭轉(zhuǎn)360 °。設(shè)定此時纜芯19在繞線托盤3上堆放的直徑為D (米)，則纜芯19堆放一圈的長度為nD (米)。則纜芯19被拎起長度為JiD (米)時，其繞自身中心線扭轉(zhuǎn)角度為360 °。按照t與V、n的關(guān)系，當纜芯繞絞合中心線回轉(zhuǎn)360°時，纜芯行進距離為t(米)，纜芯19在繞線托盤3上被拎起的長度為t (米)，亦即被拎起t+ (JiD)圈，此時纜芯會繞自身中心線扭轉(zhuǎn)角度t+( D) X 360 °。通常情況下t小于D，則有:纜芯繞絞合中心線回轉(zhuǎn)360°時，其繞自身中心線反方向扭轉(zhuǎn)小于360°，其差值為:[1-t+ ( JiD)] X360°。此時需要繞線托盤3作逆時針旋轉(zhuǎn)，帶動纜芯19繞自身中心線作逆時針旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)角度為[1-t+ (JiD)] X 360 °，即可形成纜芯100%退扭絞合。
[0042]d、退扭控制
[0043]在絞合轉(zhuǎn)盤2作順時針方向旋轉(zhuǎn)時，退扭裝置6在退扭驅(qū)動裝置20的作用下，繞回轉(zhuǎn)軸29中心線作逆時針方向旋轉(zhuǎn)，轉(zhuǎn)速與絞合轉(zhuǎn)盤相同。退扭檢測裝置33在無外力作用下，與退扭裝置6同步繞回轉(zhuǎn)軸29中心線作逆時針方向旋轉(zhuǎn)。
[0044]在纜芯通過退扭檢測裝置33進入回轉(zhuǎn)軸29中心孔時，纜芯中心線與回轉(zhuǎn)軸29中心線形成一角度α，在纜芯被拎起一圈時，纜芯會以角度α繞轉(zhuǎn)軸29中心線回轉(zhuǎn)一周，SP纜芯被拎起時繞轉(zhuǎn)軸29中心線回轉(zhuǎn)速度與纜芯被拎起時自扭速度一致。
[0045]設(shè)定絞合轉(zhuǎn)盤旋轉(zhuǎn)速度為η,方向為順時針；貝U退扭裝置6旋轉(zhuǎn)速度也為η,方向為逆時針；纜芯被拎起繞轉(zhuǎn)軸29中心線回轉(zhuǎn)速度為nl=t+ ( Ji D)Xn，方向為逆時針；給定繞線托盤3轉(zhuǎn)速為n2= [1-t+ ( JiD)] Xn，方向為逆時針；此時纜芯繞其自身中心線扭轉(zhuǎn)速度為n3=nl+n2= t+ (JiD)Xn+ [l_t+ ( π D)] Xn=n，方向為逆時針；因此可實現(xiàn)纜芯繞絞合中心線回轉(zhuǎn)360°的同時，纜芯繞自身中心線反方向扭轉(zhuǎn)360°，形成100%退扭絞合。
[0046]當繞線托盤3轉(zhuǎn)速n2 > [Ι-t+ ( π D)] Xn時，如圖6所示，纜芯會帶動擺桿35逆時針旋轉(zhuǎn)角度β 1，同時大齒輪36撥動小齒輪37旋轉(zhuǎn)，從而帶動電位器46出軸順時針旋轉(zhuǎn)，此時電位器46發(fā)送電信號，控制繞線托盤3降速；當繞線托盤3轉(zhuǎn)速n2 < [l_t +(JiD)]Xn時，如圖7所示，纜芯會帶動擺桿35順時針旋轉(zhuǎn)角度β 2，同時大齒輪36撥動小齒輪37旋轉(zhuǎn)，從而帶動電位器46出軸逆時針旋轉(zhuǎn)，此時電位器46發(fā)送電信號，控制繞線托盤3升速；通過繞線托盤3升、降速的自動反饋，最終使得托盤3轉(zhuǎn)速n2 = [1-t-(JiD)] Xn并保持恒定，從而精確保證纜芯100%退扭絞合。
【權(quán)利要求】
1.一種帶有退扭控制的立式成纜機，包括底座(18)，在底座(18)上設(shè)有轉(zhuǎn)盤支架(17)，在底座(18)上還設(shè)有一組托輪裝置(16)，在轉(zhuǎn)盤支架(17)和托輪裝置(16)上配合連接絞合轉(zhuǎn)盤(2)，在轉(zhuǎn)盤支撐架(17)上還連接立柱(4)，在立柱(4)的上端配合連接分線盤(10)，在分線盤(10)的上方對應(yīng)設(shè)置平臺支架(12)，在平臺支架(12)上設(shè)有雙列線模座(11)，在底座(18 )上還設(shè)有驅(qū)動裝置(I)，驅(qū)動裝置(I)與絞合轉(zhuǎn)盤(2 )對應(yīng)配合，其特征在于: a、在絞合轉(zhuǎn)盤(2)上均布一組繞線托盤底座(15)，在每個繞線托盤底座(15)上都配合連接一個繞線轉(zhuǎn)盤(14)，在每個繞線轉(zhuǎn)盤(14)上都連接一個繞線托盤(3)，在絞合轉(zhuǎn)盤(2)上還連接一個繞線托盤驅(qū)動裝置(13)，繞線托盤驅(qū)動裝置(13)與轉(zhuǎn)盤(14)配合連接； b、在立柱(4)上連接一組支撐架(5 )，每個支撐架(5 )都與相應(yīng)的繞線托盤(3 )對應(yīng)配合，在每個支撐架(5)的前側(cè)都連接一個退扭裝置(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有退扭控制的立式成纜機，其特征在于:在所述的立柱(4)上還連接一組固定架(9)，每個固定架(9)均與對應(yīng)的支撐架(5)對應(yīng)配合，在每個固定架(9)的前端都連接一個導輪組(8)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種帶有退扭控制的立式成纜機，其特征在于:所述的退扭裝置(6)包括連接在支撐架(5)上的支座(47)，在支座(47)上旋轉(zhuǎn)配合一個空心的回轉(zhuǎn)軸(29)，在回轉(zhuǎn)軸(29)的下端連接配合連接架(32)、上端套接一個大齒輪(22)，在支撐架(5)上連接退扭驅(qū)動裝置(20)，在退扭驅(qū)動裝置(20)上連接小齒輪(21)，小齒輪(21)與大齒輪(22)相嚙合，在連接架(32)上還連接一個退扭檢測裝置(33)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶有退扭控制的立式成纜機，其特征在于:所述的退扭檢測裝置(33)包括轉(zhuǎn)軸(40)，轉(zhuǎn)軸連接在連接架(32)上，在轉(zhuǎn)軸(40)上配合連接回轉(zhuǎn)座(34)，在回轉(zhuǎn)座(34)上連接壓蓋(39)，壓蓋(39)通過固定軸連接主齒輪(36)，在連接架(32 )上還連接支桿(38 )，在支桿(38 )的頂端通過固定板連接電位器(46 )，在電位器(46 )的輸出軸上連接副齒輪(37)，主齒輪(36)與副齒輪(37)相嚙合，電位器(46)還與繞線托盤驅(qū)動裝置(13)相連接，在回轉(zhuǎn)座(34)上還對稱連接兩個擺桿(35)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種帶有退扭控制的立式成纜機，其特征在于:在連接架(32)上連接一組交叉成回形排列的導輥(31)，導輥(31)設(shè)置在退扭檢測裝置(33)的上方。
【文檔編號】H01B13/02GK203536107SQ201320648522
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月21日
【發(fā)明者】趙二亮, 邵榮軍, 李山 申請人:安徽長江精工電工機械制造有限公司