排缆装置的制作方法

1.本技术属于工程装备技术领域，具体涉及一种排缆装置。


背景技术：

2.排缆器是当前机械工程领域应用较为广泛的辅助类设备，其与绞车等绕绳类设备配合使用，其可以安装在绞车出缆口的前方或上方位置，辅助绞车完成缆绳的收放过程，可以保证缆绳在卷筒上排列整齐，不出现跳缆、咬缆、挤压等非正常现象。
3.目前，工程上使用的大多数排缆设备，在滚筒正前方安装一个排缆器或导向器，排缆器或导向器虽然能够时缆绳能够大致地排放在绞车滚筒上，但是管线不够整齐，精密，且排缆多依赖于手动，自动化程度不高。


技术实现要素：

4.本技术实施例的目的是提供一种排缆装置，能够解决排缆不整齐、自动化程度不高等问题。
5.为了解决上述技术问题，本技术是这样实现的：
6.本技术实施例提供了一种排缆装置，包括：排缆机构和平移机构；
7.所述排缆机构包括机架和用于绕设缆绳的第一导轮，所述第一导轮围绕第一轴线可旋转地设置于所述机架；
8.所述平移机构包括驱动组件和导向组件，所述驱动组件的驱动端与所述机架传动连接，所述机架可移动地设置于所述导向组件，且所述机架的移动方向与所述第一轴线平行。
9.本技术实施例中，通过第一导轮可以对缆绳进行疏导和限位作用，以防止缆绳随意移动而影响卷绕，通过平移机构的驱动组件可以驱动排缆机构沿导向组件移动，从而可以通过排缆机构的第一导轮带动缆绳进行平移，以便于使缆绳能够按照预定位置进行绕设，进而可以有效防止缆绳绕设不够整齐、精密的问题，并且可以防止出现咬缆等情况，另外，通过排缆机构和平移机构的配合，可以实现自动化排缆过程，无需人工参与，从而可以有效避免排缆依赖手动、自动化程度不高的情况，进而可以提高排缆效率，降低人员劳动强度。
附图说明
10.图1为本技术实施例公开的排缆装置的结构示意图；
11.图2为本技术实施例公开的排缆机构的结构示意图；
12.图3为本技术实施例公开的第一导轮、第二导轮和计数机构的结构示意图；
13.图4为本技术实施例公开的偏转测量机构及张力测量机构的结构示意图；
14.图5为本技术实施例公开的张力测量的示意图；
15.图6为本技术实施例公开的自动排缆原理示意图；
16.图7为本技术实施例公开的自动排缆逻辑示意图。
17.附图标记说明：
18.100-排缆机构；110-机架；111-基座；120-第一导轮；121-链轮部；130-销轴式传感器；
19.200-平移机构；210-驱动组件；211-旋转驱动件；212-丝杆；220-导向组件；221-导向轴；230-第一支撑架；240-第二支撑架；
20.300-偏转测量机构；310-偏转支架；311-基轴；312-悬臂；320-第一角度检测元件；330-滑轮；340-限位轴；350-第一支臂；360-第二支臂；
21.400-张力测量机构；410-第二角度检测元件；
22.500-计数机构；510-计数组件；511-机械计数器；512-计数编码器；520-第二导轮；
23.610-第一转轴；620-第二转轴。
具体实施方式
24.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中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技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
25.本技术的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便本技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施，且“第一”、“第二”等所区分的对象通常为一类，并不限定对象的个数，例如第一对象可以是一个，也可以是多个。此外，说明书以及权利要求中“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
26.下面结合附图，通过具体的实施例及其应用场景对本技术实施例进行详细地说明。
27.参考图1至图7，本技术实施例公开了一种排缆装置，所公开的排缆装置包括排缆机构100和平移机构200。
28.排缆机构100用于实现排缆作业。一些实施例中，排缆装置包括机架110和第一导轮120，其中，机架110为基础安装构件，其可以为第一导轮120等构件提供安装基础；第一导轮120用于绕设缆绳，以便于对缆绳起到疏导、限制作用，防止缆绳随意移动。第一导轮120可以围绕第一轴线(如，图1中的mn即为第一轴线)可旋转地设置于机架110，以使排缆过程中第一导轮120可以在缆绳的带动作用下进行旋转，使缆绳与第一导轮120之间形成滚动摩擦，从而可以降低缆绳与第一导轮120之间的摩擦阻力，减小了排缆过程中的能耗，并且防止缆绳不被磨损。
29.示例性地，第一导轮120的外周面可以设有导向槽，缆绳至少部分位于导向槽中，通过导向槽的侧壁可以对缆绳起到限位作用，防止缆绳随意移动。另外，第一导轮120可以通过轴件与机架110连接，以便于使第一导轮120能够自由旋转。
30.可选地，机架110可以包括底座、第一侧板、第二侧板和顶板，其中第一侧板和第二侧板均固定于底座上，且第一侧板与第二侧板间隔设置，顶板设置于第一侧板与第二侧板
两者的顶部；第一导轮120位于第一侧板与第二侧板之间，且轴件的一端与第一侧板连接，另一端与第二侧板连接。如此，第一导轮120被安装在底座、第一侧板、第二侧板和顶板围成的空间内，一方面可以实现对第一导轮120的可旋转安装，另一方面还可以对第一导轮120起到防护作用，以防止外部因素干扰第一导轮120旋转而影响正常的排缆过程。
31.考虑到排缆过程中，缆绳需要沿自身径向移动，以防止缆绳重叠、咬缆，为了适应缆绳沿自身径向移动，本技术实施例中将排缆机构100设置于平移机构200，以通过平移机构200带动排缆机构100进行移动，以通过排缆机构100带动缆绳沿其径向移动。一些实施例中，平移机构200包括驱动组件210和导向组件220，其中，驱动组件210的驱动端与机架110传动连接，机架110可移动地设置于导向组件220，且机架110的移动方向与第一轴线平行。
32.基于上述设置，在排缆过程中，可以通过驱动组件210的驱动端带动排缆机构100沿着导向组件220移动，使得第一导轮120沿第一轴线方向移动，在第一导轮120的带动下，缆绳同样沿着第一轴线方向移动，从而可以适应排缆过程中缆绳需要沿自身径向移动，进而可以使缆绳顺畅、整齐、精密地绕设在绕线辊上，有效避免了咬缆、叠缆等情况，保证了排缆过程的正常进行。
33.本技术实施例中，通过第一导轮120可以对缆绳进行疏导和限位作用，以防止缆绳随意移动而影响卷绕，通过平移机构200的驱动组件210可以驱动排缆机构100沿导向组件220移动，从而可以通过排缆机构100的第一导轮120带动缆绳进行平移，以便于使缆绳能够按照预定位置进行绕设，进而可以有效防止缆绳绕设不够整齐、精密的问题，并且可以防止出现咬缆等情况，另外，通过排缆机构100和平移机构200的配合，可以实现自动化排缆过程，无需人工参与，从而可以有效避免排缆依赖手动、自动化程度不高的情况，进而可以提高排缆效率，降低人员劳动强度。
34.考虑到当缆绳出现偏向时，缆绳会与第一导轮120出现挤压，大大增加缆绳与第一导轮120之间的摩擦阻力，容易导致缆绳磨损，与此同时，还会导致缆绳容易脱离第一导轮120的情况发生。为了解决上述问题，本技术实施例中的排缆装置还可以包括偏转测量机构300，通过偏转测量机构300可以检测出缆绳的偏转角度。
35.参考图1和图4，一些实施例中，偏转测量机构300可以包括偏转支架310、第一角度检测元件320和用于绕设缆绳的滑轮330，其中，偏转支架310围绕第二轴线(如，图4中的pq为第二轴线)可旋转地设置于机架110，且第二轴线与第一轴线垂直，第一角度检测元件320设置于偏转支架310，滑轮330围绕第三轴线(如，图4中的uv为第三轴线)可旋转地设置于偏转支架310，第三轴线与第二轴线垂直。示例性地，第一轴线可以沿水平方向延伸，第二轴线可以在竖直方向延伸，第三轴线可以沿水平方向延伸，且第三轴线可以与第一轴线平行，当然，还可以成一定角度。
36.基于上述设置，当缆绳处于正常状态时，第一轴线与第三轴线平行，第一导轮120的外周面与滑轮330的外周面对齐，此时，缆绳经过第一导轮120和滑轮330时，不会与第一导轮120及滑轮330产生较大摩擦阻力，从而可以保证排缆过程的顺畅进行。
37.当缆绳的延伸方向出现偏移时，缆绳会挤压滑轮330，使偏转支架310围绕第二轴线相对于机架110偏转一定角度，在此过程中，第一角度检测元件320可以检测到偏转支架310的偏转角度，以便于为后续调节做准备。
38.进一步地，第一角度检测元件320与驱动组件210电连接，如此，第一角度检测元件
320检测到偏转支架310的偏转角度后，会向驱动组件210发送信号，以使驱动组件210做出相应地动作，以驱动偏转机构沿导向组件220移动，从而使第一导轮120进行适应性移动，以适应缆绳的偏移，最终使第一角度检测元件320检测到的偏转支架310的偏转角度为零或者在预设误差范围之内，表明缆绳不再偏移，因此，实现了对缆绳偏移的自动调整，以保证排缆过程的正常进行。示例性地，第一角度检测元件320可以为倾角传感器等。
39.当然，第一角度检测元件320还可以将检测到的信号发送至排缆装置的控制元件，并由控制元件向驱动组件210发送控制信号。具体地，排缆装置还可以包括控制元件(图中未示出)，控制元件与第一角度检测元件320及驱动组件210分别电连接，该控制元件用于根据第一角度检测元件320检测到的偏转支架310的偏转角度信号，控制驱动组件210带动排缆机构100沿导向组件220作适应性移动。
40.参考图4、图6和图7，具体调节过程为：由于缆绳绕设于偏转测量机构300的滑轮330，当绞车缆绳与排缆机构100之间的缆绳发生偏转后，会通过滑轮330带动偏转支架310发生偏转，此时，第一角度检测元件320可检测到信号，并将信号直接发送至驱动组件210，或通过控制元件发送至驱动组件210，如，正向信号时，驱动组件210驱动排缆机构100沿第一轴线的其中一个方向移动，反向信号时，驱动组件210驱动排缆机构100沿第一轴线的另一个方向移动，直到第一角度检测元件320的检测信号为零或在预设范围之内，表明缆绳则回归至正常状态，此时驱动组件210停止运动，从而实现了对缆绳偏移的自动化调整。
41.此处需要说明的是，第一角度检测元件320的设定值结合程序可改变偏转测量机构300的精度，进而实现自动排缆精度控制。具体可以是，将第一角度检测元件320的检测范围设置为-3
°
～0
°
，0
°
～3
°
；当偏转支架310的偏转角度大于3
°
时，触发驱动信号，驱动组件210启动，对排缆机构100实现位置调整；当偏转支架310的偏转角度小于1
°
时，驱动组件210停机。偏转角度的设定可满足不同精度要求，满足使用条件的前提下延长驱动组件210的使用寿命。
42.继续参考图4，在一些实施例中，偏转支架310可以包括基轴311和悬臂312，其中，基轴311转动连接于机架110，悬臂312连接于基轴311，滑轮330转动连接于悬臂312。示例性地，悬臂312可以包括第一连杆和第二连杆，第一连杆与第二连杆间隔设置，且第一连杆和第二连杆各自的一端连接有第一转轴610，滑轮330转动连接于第一转轴610。基于此，滑轮330可以围绕第一转轴610旋转，基轴311可以围绕第二轴线旋转。
43.可选地，机架110可以包括基座111，基轴311可以通过轴承安装至基座111上，其中，基座111可以通过螺栓等连接方式安装至机架110的底座，以保证安装的稳定性和牢固性。
44.为防止缆绳脱离滑轮330的外周面，如图4所示，偏转测量装置还可以包括限位轴340、第一支臂350和第二支臂360，其中，第一支臂350和第二支臂360分别连接于悬臂312，并分别位于滑轮330的两侧，限位轴340连接第一支臂350和第二支臂360，以使滑轮330的外周面与限位轴340之间形成限位空间。基于此，通过第一支臂350和第二支臂360可以将限位轴340安装至悬臂312，并使限位轴340与滑轮330间隔一定距离，以防止限位轴340干扰滑轮330转动，并且，限位轴340可以对绕设在滑轮330外周面的缆绳进行限位，以防止缆绳脱离滑轮330的外周面，也即，防止缆绳从滑轮330上窜出。
45.在一些实施例中，偏转测量机构300还可以包括弹性回位元件(图中未示出)，该弹
性回位元件连接于偏转支架310与机架110之间。如此，通过弹性回位元件可以使偏转支架310在发生偏转后还可以在排缆机构100移动至适应缆绳偏移的位置后进行自动回位，从而可以继续保持缆绳回位至发生偏转之前的方位，以保证排缆过程的正常进行。
46.为了测量缆绳上的张力，以防止张力过大而导致缆绳被拉长或拉断，或者张力过小而导致缆绳下垂而影响正常排缆等情况发生，如图1和图2所示，本技术实施例中，第一导轮120可以通过销轴式传感器130安装至机架110，另外，排缆装置还可以包括张力测量机构400，通过销轴式传感器130和张力测量机构400的相互配合可以实现对缆绳上张力的自动控制，以防止张力过大或过小。
47.参考图4和图5，一些实施例中，张力测量机构400可以包括第二角度检测元件410，该第二角度检测元件410设置于悬臂312，悬臂312围绕第四轴线(如，图4中的xy为第四轴线)可摆动地连接于基轴311，且第四轴线与第二轴线垂直。示例性地，悬臂312可以通过第二转轴620安装至基轴311，以使悬臂312可以围绕第二转轴620相对于基轴311进行摆动，以调节设置于悬臂312的滑轮330与缆绳之间的作用力，从而可以调节缆绳上的张力。另外，第二角度检测元件410可以为角度传感器等。
48.具体地，当缆绳绕设在第一导轮120上时，会对第一导轮120产生压力，通过销轴式传感器130可以将压力换算为缆绳上的张力，由此可以得出缆绳上的张力，从而可以实现对缆绳上的张力的检测，以便于后续通过调节悬臂312的倾角而实现对张力的调节，进而可以有效避免倾角导致缆绳上的张力过大或过小而影响排缆过程的正常进行。
49.然而，销轴式传感器130按照一定角度安装后，受力方向变化会影响测量精度。基于此，通过第二角度检测元件410可以实时对缆绳的倾角进行测量，并换算成销轴式传感器130的实际受力方向，即可实现张力的精确测量，从而可以减小测量误差。此处需要说明的是，上述缆绳的倾角换算成销轴式传感器130的实际受力方向的原理可参考相关技术。
50.参考图1至图3，在一些实施例中，排缆装置还可以包括计数机构500，该计数机构500可以包括计数组件510和第二导轮520，其中，第二导轮520可旋转地设置于机架110，第二导轮520与第二导轮520传动连接，计数组件510的输入端与第二导轮520的转轴传动连接。基于此，当缆绳带动第一导轮120旋转时，第一导轮120可以带动第二导轮520旋转，并由第二导轮520带动计数组件510运行，从而可以实现计数。
51.进一步地，计数组件510可以包括机械计数器511和计数编码器512中的至少一种。其中，机械计数器511可以直接读取放缆或收缆长度，计数编码器512可以计数放缆或收缆长度，并且还可以在显示屏或其他远程监控界面查看放缆或收缆长度，与此同时，计数编码器512还可以通过设置一定的频率即可换算得到放缆或收缆的速度。
52.本技术实施例中，可以同时设置机械计数器511和计数编码器512，且两者同轴设置，并与第二导轮520的转轴传动连接，以便于得到收缆或放缆的长度和速度。
53.在一些实施例中，第一导轮120可以设有同轴设置的链轮部121，第二导轮520可以为链轮，且链轮部121与链轮通过链条传动连接，如此，可以保证精确地传动比，进而可以得到更加精确地收缆或放缆长度和速度参数。
54.当然，在其他实施例中，第一导轮120还可以设有同轴设置的齿轮部或同步带轮部，相应地，第二导轮520可以为齿轮或同步带轮，从而同样可以实现精确地传动。
55.参考图1，在一些实施例中，驱动组件210可以包括旋转驱动件211和丝杆212，导向
组件220可以包括导向轴221，另外，平移机构200还可以包括相互间隔设置的第一支撑架230和第二支撑架240，其中，丝杆212可旋转地连接于第一支撑架230和第二支撑架240之间，旋转驱动件211设置于第一支撑架230或第二支撑架240，并与丝杆212传动连接，导向轴221连接于第一支撑架230与第二支撑架240之间，机架110与丝杆212传动连接，并与导向轴221滑动连接。示例性地，旋转驱动件211可以为驱动电机或驱动马达等。
56.基于上述设置，旋转驱动件211可以通过丝杆212带动机架110沿导向轴221移动，从而实现整个排缆机构100沿第一轴线方向移动，以便于调节排缆机构100的位置，使第一道路与绞车之间的缆绳不发生偏转。
57.在其他实施例中，驱动组件210还可以包括气缸、液压缸等构件，同样可以实现排缆机构100的移动。
58.综上所述，本技术实施例中的排缆装置可以实现自动排缆功能，且可以对缆绳上的张力进行精确测量，并进行调节，实现对张力的控制，还可以实现对缆绳偏移情况的自动调节，并且，对缆绳的长度及速度进行检测，以便于实现对绞车的收缆或放缆速度进行控制。
59.上面结合附图对本技术的实施例进行了描述，但是本技术并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本技术的启示下，在不脱离本技术宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本技术的保护之内。