一种电力电缆直埋敷设辅助装置的制作方法

1.本发明涉及一种电力电缆直埋敷设辅助装置。

背景技术：

2.随着经济的发展，电网规模不断壮大，在电力工程施工过程中，电力电缆敷设尤为重要，它直接关系着电网的安全运行。传统的人工开挖电缆沟，采用滑轮组牵引电缆进行敷设的方式不仅费时费力，而且效率低下。而现有技术中采用挖掘机挖电缆沟的方式不能满足小型的施工现场。

技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种电缆敷设方便、工作效率高的电力电缆直埋敷设辅助装置。
4.本发明的技术解决方案是：一种电力电缆直埋敷设辅助装置，其特征是：包括支承板，支承板下装前轮、后轮，后轮为由第一伺服电机驱动的驱动轮，支承板上装筛土机构，支承板上、筛土机构后方设置挖土机构，在支承板上方另设有电缆输送机构；所述挖土机构包括立柱，立柱底部与蜗轮箱中的蜗轮连接，与蜗轮配合的蜗杆由第二伺服电机驱动，蜗轮箱及第二伺服电机装在中间板上，中间板与第二螺母连接，第二螺母与由第三伺服电机驱动的第二螺杆配合，在第三伺服电机驱动下，中间板沿滑轨在支承板上的滑槽中往复移动；所述立柱中设置挖爪机构，挖爪机构包括电机驱动的第三螺杆，液压推杆的一端和与第三螺杆配合的第三螺母连接，液压推杆的另一端与挖爪铰接；小型液压杆的一端与液压推杆连接，另一端与挖爪连接，小型液压杆位于液压推杆与挖爪铰接点的上方；所述电缆输送机构包括输线框，输线框中设置由第三步进电机驱动的偏心轮，偏心轮下方设置压板，且压板套装在导柱上，压板下方、导柱上套装有压簧，压板下方设有放置电缆和输送电缆的辊筒，工作状态下，电缆头放在压板与辊筒之间，压板在偏心轮带动下下压，使得电缆头与辊筒贴合，辊筒转动实现电缆头的传送。
5.所述筛土机构包括固定在支承板上的四根成矩形排列的支承杆，筛斗连接杆的一端通过销轴与所述支承杆的上端连接，筛斗连接杆的一端通过销轴与筛斗连接；左、右二根支承杆之间装第一步进电机驱动的第一螺杆，连杆的一端通过销轴与和第一螺杆配合的第一螺母连接，连杆的另一端通过销轴与一根筛斗连接杆连接；筛斗呈倾斜设置，且倾斜的低点处设有缺口；筛斗的下方设置与支承杆固定连接的收集桶，收集桶底部设置二级筛网，在二级筛网上方设置移动板，移动板一侧通过燕尾槽结构与收集桶桶体配合，移动板的另一侧设有齿条，齿条与由第二步进电机驱动的齿轮啮合。
6.所述筛斗呈倾斜设置，倾斜角为15
°
.所述挖爪机构有二组，二组挖爪机构交替动作。
7.电缆输送机构的辊筒有平行排列的三根，其中前后二根由第四步进电机通过同步带轮和同步带带动，中间一根空套在输线框内壁突起上。
8.电缆输送机构的压板下方两侧设有橡胶条，在压板下压压紧电缆时，对电缆绝缘层起到保护作用。
9.本发明能够满足小型施工现场，提高施工工作效率，使得电缆敷设机械化，省力化，便捷化。
附图说明
10.下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
11.图1是本发明一个实施例的结构示意图。
12.图2是筛土机构局部结构示意图。
13.图3是筛土机构的收集桶示意图。
14.图4是筛土机构的收集桶剖面结构示意图。
15.图5是挖土机构结构示意图。
16.图6是挖土机构的滑槽结构示意图。
17.图7是挖土机构的液压推杆与挖爪连接结构示意图。
18.图8是挖爪机构有二组时的结构示意图。
19.图9是挖土机构立柱与蜗轮连接结构示意图。
20.图10是电缆输送机构的安装位置示意图。
21.图11是电缆输送机构的结构示意图。
22.图12是电缆输送机构的偏心轮结构示意图。
23.图13是电缆输送机构的同步带轮和同步带结构示意图。
24.图14-图19分别是第一~第六步进电机驱动电路图。
25.图20~图22分别是第一~第三伺服电机工作电路图。
26.图23是第一组挖爪机构的液压推杆控制电路图。
27.图24是第一组挖爪机构的小型液压杆控制电路图。
28.图25是第二组挖爪机构的液压推杆控制电路图。
29.图26是第二组挖爪机构的小型液压杆控制电路图。
30.图27是本发明工作流程示意图。
31.图中：1-筛斗，2-立柱，3—驱动轮，4—链条，5-小链轮，501-大链轮，6-第一伺服电机，7-前轮，8-支承板，9-第一步进电机，901-第一螺杆，902-第一螺母，10-筛斗连接杆，11-连杆，12-收集桶， 13-移动板，14-齿轮，15-第二步进电机，16-二级筛网，17-第二伺服电机，18-蜗杆，19-蜗轮，20-蜗轮箱，21-中间板，22-第二螺杆，23-第三伺服电机，24—滑轨，25-滑槽，26-输线框，2601-第三步进电机，2602-第四步进电机，27-偏心轮，28-导柱，29-压板，30-辊筒，31-压簧，32-同步带轮，33-同步带，34-第三螺杆，35-第三螺母，36-液压推杆，37-小型液压杆，38-挖爪，3801-另一挖爪，39-铰链，40-支承杆。
具体实施方式
32.一种电力电缆直埋敷设辅助装置，包括支承板，支承板下装前轮、后轮，后轮为由
第一伺服电机驱动的驱动轮，支承板上装筛土机构，支承板上、筛土机构后方设置挖土机构，在支承板上方另设有电缆输送机构；所述挖土机构包括立柱，立柱底部与蜗轮箱中的蜗轮连接，与蜗轮配合的蜗杆由第二伺服电机驱动，蜗轮箱及第二伺服电机装在中间板上，中间板与第二螺母连接，第二螺母与由第三伺服电机驱动的第二螺杆配合，在第三伺服电机驱动下，中间板沿滑轨在支承板上的滑槽中往复移动；蜗轮的上端通过轴与立柱2的下端固定连接，即第二伺服电机驱动蜗杆转动，蜗轮带着与之固定的立柱2转动，蜗轮转动的角度又蜗杆转动的圈数决定。原理为第三伺服电机23驱动第二螺杆22转动，中间板21沿螺杆轴线方向在滑槽25内往复运动，即带动立柱2在滑槽25内往复移动。
33.所述立柱中设置挖爪机构，挖爪机构包括电机驱动的第三螺杆，液压推杆的一端和与第三螺杆配合的第三螺母连接，液压推杆的另一端与挖爪铰接；小型液压杆的一端与液压推杆连接，另一端与挖爪连接，小型液压杆位于液压推杆与挖爪铰接点的上方；所述电缆输送机构包括输线框，输线框中设置由第三步进电机驱动的偏心轮，偏心轮下方设置压板，且压板套装在导柱上，压板下方、导柱上套装有压簧，压板下方设有放置电缆和输送电缆的辊筒，工作状态下，电缆头放在压板与辊筒之间，压板在偏心轮带动下下压，使得电缆头与辊筒贴合，辊筒转动实现电缆头的传送。
34.所述筛土机构包括固定在支承板上的四根成矩形排列的支承杆，筛斗连接杆的一端通过销轴与所述支承杆的上端连接，筛斗连接杆的一端通过销轴与筛斗连接；左、右二根支承杆之间装第一步进电机驱动的第一螺杆，连杆的一端通过销轴与和第一螺杆配合的第一螺母连接，连杆的另一端通过销轴与一根筛斗连接杆连接；这部分实际为平行四边形机构，第一步进电机驱动第一螺杆，使得第一螺母左右滑动，带动连杆和筛斗连接杆左右运动，实现筛土。
35.筛斗呈倾斜设置，且倾斜的低点处设有缺口，目的是为了使得土中的石子一类的杂质在重力作用下与土分离，从缺口中滑落至地面；筛斗的下方设置与支承杆固定连接的收集桶，收集桶底部设置二级筛网，在二级筛网上方设置移动板，移动板一侧通过燕尾槽结构与收集桶桶体配合，移动板的另一侧设有齿条，齿条与由第二步进电机驱动的齿轮啮合。
36.所述筛斗呈倾斜设置，倾斜角为15
°
.所述挖爪机构有二组，二组挖爪机构交替动作。原理为挖爪38挖土上升至指定高度，立柱2逆时针转动90
°
，使得挖爪38到达筛斗1的上方，小型液压杆37开始动作，升缩杆前伸，使得挖爪里面的土落入筛斗1中。在立柱2逆时针转动90
°
的时候，与挖爪38相邻的另一挖爪3801也转动90
°
，但是两个挖爪的动作顺序相反，挖爪38到达筛斗1上方的时候，另一挖爪3801实际是降低到最下方开始执行挖土动作，实现两对挖爪交替使用。二组挖爪机构分别由第五、第六步进电机驱动工作。
37.电缆输送机构的辊筒有平行排列的三根，其中前后二根由第四步进电机通过同步带轮和同步带带动，中间一根空套在输线框内壁突起上。
38.电缆输送机构的压板下方两侧设有橡胶条，在压板下压压紧电缆时，对电缆绝缘层起到保护作用。
39.本发明的装置是利用挖爪挖土对电缆沟进行开挖，挖完土之后将土放入筛斗1的筛网中去，筛除石子一类的杂质。本装置中的挖土将电缆沟挖到指定深度后，装置的驱动轮
带动本装置进行前移，土经过筛网过滤后细土落入下方的移动板13上。本装置在前移过程中牵引电缆前移（整卷的线缆人工放置在放线架上，电缆头放入压板29和辊筒30之间，压板29在偏心轮的带动下下压，使得电缆头与辊筒贴合，辊筒转动实现电缆头的传送），整个电缆沟开挖完毕后，本装置向前运动至最前方，压板29在偏心轮的带动下上移，使得压板29和辊筒30之间的电缆头与压板29分离，电缆头落入电缆沟槽中，随后，本装置沿着电缆沟向后匀速运动（需要说明的是本装置的出土位置刚好是在电缆沟槽的正上面，本装置的两侧的轮子分别位于电缆沟的的两侧），此时，第二步进电机15驱动齿轮14，使得齿轮14与移动板13一侧的齿条啮合，使得移动板13向外抽出，移动板13上面的细土落入二级筛网16，通过二级筛网16落入电缆沟中，对电缆沟中的电缆先进行一层细土的回填。
40.电路工作原理：步进电机驱动电路：主要由步进电机和驱动器组成，驱动器使用dc12v电源供电，控制信号主要有en、cw、clk三个引脚控制，en为使能引脚控制步进电机是否供电，cw为控制步进电机转动方向，clk为脉冲控制，当clk引脚产生一个方波脉冲时，步进电机运动一个细分值。驱动器支持2细分、4细分、8细分、16细分，细分值通过驱动器上拨码开关控制。例如选择8细分时候，当控制器通过clk引脚给步进电机发送1个脉冲时，步进电机运动1/8脉冲角。
41.第一步进电机en、cw、clk与主控制器pa0、pa1、pa2相连。
42.第二步进电机en、cw、clk与主控制器pa3、pa4、pa5相连。
43.第三步进电机en、cw、clk与主控制器pa6、pa7、pa8相连。
44.第四步进电机en、cw、clk与主控制器pa9、pa10、pa11相连。
45.第五步进电机en、cw、clk与主控制器pa12、pb0、pb1相连。
46.第六步进电机en、cw、clk与主控制器pb2、pb3、pb4相连。
47.伺服电机工作电路：第一伺服电机en、cw、clk与主控制器pb5、pb6、pb7相连。
48.第二伺服电机en、cw、clk与主控制器pb8、pb9、pb10相连。
49.第三伺服电机en、cw、clk与主控制器pb11、pb12、pb13相连。
50.液压推杆工作电路：第一组液压推杆的控制引脚与主控器pb14相连，小型液压杆的控制引脚与主控器pb15相连。
51.第二组液压推杆的控制引脚与主控器pc13相连，小型液压杆的控制引脚与主控器pc14相连。

技术特征：

1.一种电力电缆直埋敷设辅助装置，其特征是：包括支承板，支承板下装前轮、后轮，后轮为由第一伺服电机驱动的驱动轮，支承板上装筛土机构，支承板上、筛土机构后方设置挖土机构，在支承板上方另设有电缆输送机构；所述挖土机构包括立柱，立柱底部与蜗轮箱中的蜗轮连接，与蜗轮配合的蜗杆由第二伺服电机驱动，蜗轮箱及第二伺服电机装在中间板上，中间板与第二螺母连接，第二螺母与由第三伺服电机驱动的第二螺杆配合，在第三伺服电机驱动下，中间板沿滑轨在支承板上的滑槽中往复移动；所述立柱中设置挖爪机构，挖爪机构包括电机驱动的第三螺杆，液压推杆的一端和与第三螺杆配合的第三螺母连接，液压推杆的另一端与挖爪铰接；小型液压杆的一端与液压推杆连接，另一端与挖爪连接，小型液压杆位于液压推杆与挖爪铰接点的上方；所述电缆输送机构包括输线框，输线框中设置由第三步进电机驱动的偏心轮，偏心轮下方设置压板，且压板套装在导柱上，压板下方、导柱上套装有压簧，压板下方设有放置电缆和输送电缆的辊筒，工作状态下，电缆头放在压板与辊筒之间，压板在偏心轮带动下下压，使得电缆头与辊筒贴合，辊筒转动实现电缆头的传送；电缆输送机构的辊筒有平行排列的三根，其中前后二根由第四步进电机通过同步带轮和同步带带动，中间一根空套在输线框内壁突起上；电缆输送机构的压板下方两侧设有橡胶条，在压板下压压紧电缆时，对电缆绝缘层起到保护作用。2.根据权利要求1所述的一种电力电缆直埋敷设辅助装置，其特征是：所述筛土机构包括固定在支承板上的四根成矩形排列的支承杆，筛斗连接杆的一端通过销轴与所述支承杆的上端连接，筛斗连接杆的一端通过销轴与筛斗连接；左、右二根支承杆之间装第一步进电机驱动的第一螺杆，连杆的一端通过销轴与和第一螺杆配合的第一螺母连接，连杆的另一端通过销轴与一根筛斗连接杆连接；筛斗呈倾斜设置，且倾斜的低点处设有缺口；筛斗的下方设置与支承杆固定连接的收集桶，收集桶底部设置二级筛网，在二级筛网上方设置移动板，移动板一侧通过燕尾槽结构与收集桶桶体配合，移动板的另一侧设有齿条，齿条与由第二步进电机驱动的齿轮啮合。

技术总结

本发明公开了一种电力电缆直埋敷设辅助装置，包括支承板，支承板下装前轮、后轮，后轮为由第一伺服电机驱动的驱动轮，支承板上装筛土机构，支承板上、筛土机构后方设置挖土机构，在支承板上方另设有电缆输送机构。本发明能够满足小型施工现场，提高施工工作效率，使得电缆敷设机械化，省力化，便捷化。便捷化。便捷化。

技术研发人员：

刘凌晖 徐海军 陈光贤 刘蔚芹 王恒春 吉远杰 储亚男 张维 金科 王生辉 邓磊 王亨晶 张勇

受保护的技术使用者：

国网江苏省电力有限公司海安市供电分公司

技术研发日：

2022.10.24

技术公布日：

2022/12/16