一種帶有退扭控制的立式成纜的制造方法
【專利摘要】本發明涉及一種帶有退扭控制的立式成纜機，包括底座（18），在底座上分別設有轉盤支架（17）和托輪裝置（16），在轉盤支架和托輪裝置上連接絞合轉盤（2），在轉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盤（14），在繞線轉盤上分別連接繞線托盤（3）和繞線托盤驅動裝置（13），在立柱上連接支撐架（5），支撐架的前側連接退扭裝置（6）。本發明的優點：本裝置增加了繞線盤纜芯裝載容量，實現纜芯100%退扭絞合，避免出現欠退扭或過退扭現象，保證了海底電纜生產質量。
【專利說明】一種帶有退扭控制的立式成纜機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種成纜機，特別涉及一種帶有退扭控制的立式成纜機。
【背景技術】
[0002]傳統的電纜成纜設備采用電纜盤裝載電纜，由于受到電纜盤規格的限制，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，采用傳統的電纜盤已無法滿足海底電纜生產的需要。因此，用于大截面大長度海底電纜生產的立式成纜機，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，電纜盤轉動360°帶動電纜在絞合前實現自扭轉360°，從而實現纜芯有退扭絞合；采用托盤裝載電纜時，托盤的轉動與纜芯的自扭轉不同步，需要控制托盤的轉速，使得纜芯在放出一個節距長度時，纜芯自身扭轉角度得到精確保證為360°。經過廣泛檢索，尚未發現較為理想的技術方案。
【發明內容】
[0004]本發明是為了實現提供一種能夠裝載較長的電纜線芯，承載性能好，運行平穩，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]為了實現上述目的，本發明采用了如下技術方案:
一種帶有退扭控制的立式成纜機，包括底座，在底座上設有轉盤支架，在底座上還設有一組托輪裝置，在轉盤支架和托輪裝置上配合連接絞合轉盤，在轉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設置平臺支架，在平臺支架上設有雙列線模座，在底座上還設有驅動裝置，驅動裝置與絞合轉盤對應配合，其特征在于:
a、在絞合轉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盤，在每個繞線轉盤上都連接一個繞線托盤，在絞合轉盤上還連接一個繞線托盤驅動裝置，繞線托盤驅動裝置與轉盤配合連接。
[0006]b、在立柱上連接一組支撐架，每個支撐架都與相應的繞線托盤對應配合，在每個支撐架的前側都連接一個退扭裝置。
[0007]在上述技術方案的基礎上，可以有以下進一步的技術方案:
在所述的立柱上還連接一組固定架，每個固定架均與對應的支撐架對應配合，在每個固定架的前端都連接一個導輪組。
[0008]所述的退扭裝置包括連接在支撐架上的支座，在支座上旋轉配合一個空心的回轉軸，在回轉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動裝置，在退扭驅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。
[0009]所述的退扭檢測裝置包括轉軸，轉軸連接在連接架上，在轉軸上配合連接回轉座，在回轉座上連接壓蓋，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動裝置相連接，在回轉座上還對稱連接兩個擺桿。
[0010]在連接架上連接一組交叉成回形排列的導輥，導輥設置在退扭檢測裝置的上方。
[0011]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置一組導輪，所述的導輪對應設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軸中心穿過，纜芯與導輪相配合，纜芯又經過導輪組從分線盤中穿過后連接在雙列線模座上。
[0012]在回轉軸上還分別連接導電環和感應器，導電環與感應器相導通，所述的感應器與纜芯對應，當有斷纜等現象發生時，感應器將采集的信號通過導電環傳遞給控制器，控制器將會發出相應的命令。
[0013]所述的擺桿通過鎖緊螺母固定連接在回轉座上，當纜芯帶動擺桿偏移時，擺桿隨回轉座繞轉軸轉動，當擺桿擺動時，擺桿帶動回轉座轉動，回轉座通過固定軸帶動主齒輪轉動，主齒輪帶動副齒輪轉動，副齒輪帶動電位器，電位器向設備的控制器發出偏轉信號，控制器通過偏轉信號調節繞線托盤驅動裝置，通過繞線托盤驅動裝置調節繞線托盤的轉速，從而實現纜芯100%退扭絞合的目的。
[0014]本發明的優點在于: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，實現纜芯100%退扭絞合，避免出現欠退扭或過退扭現象，確保了海底電纜絞合滿足生產工藝需要，保證了海底電纜生產質量，本裝置機械結構簡單可靠，電氣控制穩定方便。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0015]圖1是本發明的基本結構示意圖；
圖2是圖1的俯視圖；
圖3是圖1的A部放大圖；
圖4是圖3的B部放大圖；
圖5是圖4的俯視圖；
圖6是圖1的C部放大圖；
圖7是圖1的D部放大圖。
【具體實施方式】
[0016]如圖1、圖2和圖3所示，本發明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上設有轉盤支架17，在底座18上還設有一組托輪裝置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盤2的下面，在轉盤支架17和托輪裝置16上配合連接絞合轉盤2，在轉盤支撐架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的上方對應設置平臺支架12，在平臺支架12上設有雙列線模座11，在底座18上還設有驅動裝置I，驅動裝置I與絞合轉盤2對應配合，其特征在于: a、結合圖7所示，在絞合轉盤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盤14，在每個繞線轉盤14上都連接一個繞線托盤3，在絞合轉盤2上還連接一個繞線托盤驅動裝置13，所述的繞線托盤驅動裝置13包括電機13a，電機13a連接在絞合轉盤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隨著繞線轉盤14的主傳動齒輪13c繞繞線托盤底座15上的轉軸自由轉動。
[0017]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都與相應的繞線托盤3對應配合，在每個支撐架5的前側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置四個導輪7，所述的導輪對應設置在退扭裝置6的上方。
[0018]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均與對應的支撐架5對應配合，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分成兩列設置，兩列的導輪組8相互錯位排列。
[0019]d、結合圖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軸29，在回轉軸29的下端通過螺栓連接配合連接架32，在回轉軸29的上端通過鍵連接一個大齒輪22，在回轉軸29的下側還分別連接導電環30和感應器，導電環與感應器相導通，所述的感應器與纜芯19對應。在支撐架5上連接退扭驅動裝置20，在退扭驅動裝置20上連接小齒輪21，小齒輪21與大齒輪22相嚙合，所述的退扭驅動裝置20包括電機，電機通過傳動機構連接小齒輪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分成四層設置，同層的導輥31平行設置，相鄰兩層的導輥31垂直設置。在連接架32的下側還連接一個退扭檢測裝置33。
[0020]所述的退扭檢測裝置33包括轉軸40，轉軸40連接在連接架32上，在轉軸40上通過螺栓連接回轉座34，在回轉座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動裝置13的電機13a相連接，在回轉座34的兩側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座34上，在回轉座34上海連接一個導輥48，導輥48設置在兩個擺桿35之間的上面。
[0021]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，纜芯設置在兩個擺桿35之間，纜芯與導輥48相對應，纜芯19又依次從退扭裝置6的導輥31中間和回轉軸29中心穿過，纜芯19與導輪7相配合，纜芯19又經過導輪組8中間后，從分線盤10中穿過再連接在雙列線模座11上。
[0022]工作原理
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。
[0023]a、纜芯收卷
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在繞線托盤驅動裝置13驅動下旋轉，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方向取決于成纜絞合時的方向，設定成纜絞合為右向，則絞合轉盤2作順時針方向旋轉，此時要求繞線托盤3在纜芯收卷時的旋轉方向為逆時針方向；在圖1中，纜芯19形如左旋彈簧堆放于繞線托盤3上。
[0024]b、成纜方向及成纜節距
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 ;絞合轉盤2在驅動裝置I的驅動下，以轉速η (轉/分鐘)繞中心線旋轉，帶動中心立柱4、支撐架5、固定架9及分線盤10—起旋轉，從而實現纜芯絞合。在成纜絞合方向設定為右向時，絞合轉盤2作順時針方向旋轉。
[0025]按照海底電纜生產工藝要求，纜芯在成纜絞合時須保證穩定一致的節距，成纜節距t與V、η的關系為:t=V/n (米)。
[0026]C、退扭絞合
纜芯在成纜絞合前，自身需扭轉一定角度，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360°的同時，纜芯繞自身中心線反方向扭轉360°，即形成100%退扭絞合。
[0027]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360 °。設定此時纜芯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角度為360 °。按照t與V、n的關系，當纜芯繞絞合中心線回轉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360°時，其繞自身中心線反方向扭轉小于360°，其差值為:[1-t+ ( JiD)] X360°。此時需要繞線托盤3作逆時針旋轉，帶動纜芯19繞自身中心線作逆時針旋轉，旋轉角度為[1-t+ (JiD)] X 360 °，即可形成纜芯100%退扭絞合。
[0028]d、退扭控制
在絞合轉盤2作順時針方向旋轉時，退扭裝置6在退扭驅動裝置20的作用下，繞回轉軸29中心線作逆時針方向旋轉，轉速與絞合轉盤相同。退扭檢測裝置33在無外力作用下，與退扭裝置6同步繞回轉軸29中心線作逆時針方向旋轉。
[0029]在纜芯通過退扭檢測裝置33進入回轉軸29中心孔時，纜芯中心線與回轉軸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繞轉軸29中心線回轉一周，SP纜芯被拎起時繞轉軸29中心線回轉速度與纜芯被拎起時自扭速度一致。
[0030]設定絞合轉盤旋轉速度為η,方向為順時針；貝U退扭裝置6旋轉速度也為η,方向為逆時針；纜芯被拎起繞轉軸29中心線回轉速度為nl=t+ ( Ji D)Xn，方向為逆時針；給定繞線托盤3轉速為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；因此可實現纜芯繞絞合中心線回轉360°的同時，纜芯繞自身中心線反方向扭轉360°，形成100%退扭絞合。
[0031]當繞線托盤3轉速n2 > [Ι-t+ ( π D)] Xn時，如圖6所示，纜芯會帶動擺桿35逆時針旋轉角度β 1，同時大齒輪36撥動小齒輪37旋轉，從而帶動電位器46出軸順時針旋轉，此時電位器46發送電信號，控制繞線托盤3降速；當繞線托盤3轉速n2 < [l_t +(JiD)]Xn時，如圖7所示，纜芯會帶動擺桿35順時針旋轉角度β 2，同時大齒輪36撥動小齒輪37旋轉，從而帶動電位器46出軸逆時針旋轉，此時電位器46發送電信號，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)上設有轉盤支架(17)，在底座(18)上還設有一組托輪裝置(16)，在轉盤支架(17)和托輪裝置(16)上配合連接絞合轉盤(2)，在轉盤支撐架(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)的上方對應設置平臺支架(12)，在平臺支架(12)上設有雙列線模座(11)，在底座(18 )上還設有驅動裝置(I)，驅動裝置(I)與絞合轉盤(2 )對應配合，其特征在于: a、在絞合轉盤(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盤(14)，在每個繞線轉盤(14)上都連接一個繞線托盤(3)，在絞合轉盤(2)上還連接一個繞線托盤驅動裝置(13)，繞線托盤驅動裝置(13)與轉盤(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 )都與相應的繞線托盤(3 )對應配合，在每個支撐架(5)的前側都連接一個退扭裝置(6)。
2.根據權利要求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)均與對應的支撐架(5)對應配合，在每個固定架(9)的前端都連接一個導輪組(8)。
3.根據權利要求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)上旋轉配合一個空心的回轉軸(29)，在回轉軸(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)上連接退扭驅動裝置(20)，在退扭驅動裝置(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.根據權利要求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)包括轉軸(40)，轉軸連接在連接架(32)上，在轉軸(40)上配合連接回轉座(34)，在回轉座(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)還與繞線托盤驅動裝置(13)相連接，在回轉座(34)上還對稱連接兩個擺桿(35)。
5.根據權利要求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)設置在退扭檢測裝置(33)的上方。
【文檔編號】H01B13/00GK103578652SQ201310494379
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年10月21日 優先權日:2013年10月21日
【發明者】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