移动电缆的筒式固定装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了移动电缆的筒式固定装置，包括主固定装置（5）和预固定装置（6），主固定装置（5）包括支架（501）以及固定安装在支架（501）上的电缆卷绕筒（502），预固定装置（6）包括两片间距可调节的压紧瓦（601）。本发明的有益效果是：将电缆缠绕在卷绕筒上，通过缠绕摩擦克服卷盘的拉力，因为该拉力分布到与卷绕筒接触的电缆表面上，所以电缆与卷绕筒之间的压力也被均匀，使得电缆收到的局部压迫力非常的小，保护了电缆绝缘。
【专利说明】移动电缆的筒式固定装置
【技术领域】
[0001] 本发明涉及轨道运行的门吊或桥吊的主电源电缆端部固定，特别是涉及到一种移 动电缆的筒式固定装置。
【背景技术】
[0002] 门吊或桥吊在起吊和转移物件中，都要不时在轨道上来回运行，其主电源电缆将 随着门吊来回移动而不断改变长度。如图1，一般在门吊或桥吊的车架（1)上设置有能自动 卷绕收放电缆（3)的卷盘（2)，其卷绕收放力T基本为恒定的，同时在另一端，有一能承受该 收放力的电缆固定装置。此固定装置还要适应因门吊与电缆固定端的距离变化所形成的电 缆上下摆角α。
[0003] 图1为目前一般门吊或桥吊电源的常用供电方式，其电缆端部的固定装置，或称 电缆摆头4的具体构造见图2、图3。该电缆摆头4包括一个导向的摆头弯板402,摆头弯 板402转动安装在底座403上，电缆3即摆放在该摆头弯板402上，并通过U型螺栓401固 定，这种结构是通过U型螺栓401压迫电缆获得在电缆延伸方向上的摩擦力，从而平衡卷盘 2的卷绕收放力T。
[0004] 上述电缆的固定结构有以下缺点：1、电缆3的弯折半径r较小，弯曲应力大；2、压 紧电缆的U型螺栓401压力集中和不均、局部压力较大（以较大压力获得大的摩檫平衡力)， 其最上一只U型螺栓401处电缆受力最大；3、电缆在摆头弯板402上的压紧断面、相对于地 面或埋入地下的输入端静置电缆要不断发生扭转，产生一定的断面扭剪应力。因而，电缆在 摆头弯折压紧处受力不均、并处于较大的复杂应力状态，复合应力很大。因此在该弯折处经 常发生电缆绝缘损坏、线芯拉断、抽芯、甚至短路，给生产很大的损失。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的即在于克服现在技术的不足，提供移动电缆的筒式固定装置，解决 现有门吊或桥吊的主电源电缆在其固定端经常发生电缆绝缘损坏、线芯拉断、抽芯、甚至短 路的问题。
[0006] 本发明是通过以下技术方案来实现的：移动电缆的筒式固定装置，包括主固定装 置和预固定装置，主固定装置包括支架以及固定安装在支架上的电缆卷绕筒，预固定装置 包括两片间距可调节的压紧瓦。
[0007] 该装置中，电缆在电缆卷绕筒上缠绕几圈后，一端是连接到卷盘，另一端连接到预 固定装置，预固定装置中的两片压紧瓦用于夹住电缆，压紧瓦距离可调节，则压力即可以调 节。预固定装置对电缆预压力所产生的初拉力，及主固定装置上电缆与电缆卷绕筒筒面的 摩擦力，这两个力即用于抵消卷盘的卷绕收放力。本装置即用于替代【背景技术】中的电缆摆 头。
[0008] 上述固定方式，在门吊运行中卷盘会收放电缆，产生较大的卷盘拉力，该卷盘拉力 可对电缆卷绕筒的筒面形成连续分布的压力，从而产生足够大的卷绕摩擦力以固定该电缆 端。当然，要形成摩擦力以平衡卷盘拉力、即固定该电缆端效果，必须在电缆另一端施加预 压力，从而产生一相对卷盘拉力小得多的电缆初拉力，以便与卷盘拉力形成反作用拉力，拉 紧卷绕筒上的已有电缆、形成对卷绕筒表面的分布压力。
[0009] 进一步，上述的电缆绕卷筒的筒面上设置有螺旋状的弧凹槽，增大电缆绕卷筒与 电缆之间的接触面，以增加摩擦力和降低压强、减小局部磨损。另外，设置了螺旋状的弧凹 槽用于放置电缆，使电缆沿螺旋槽中排列平整，并使进、出电缆在筒底交汇处的位置错位， 避免其在该处发生断面重叠。
[0010] 进一步，上述的支架包括两个安装板，电缆卷绕筒即安装于两个安装板之间，两个 安装板上都设置有一个卷筒安装槽，两个卷筒安装槽配合，卷筒安装槽贯通安装板，电缆卷 绕筒的筒轴两端分别架在两个卷筒安装槽中，安装板上还设置有紧固孔，紧固孔中螺纹连 接有紧固件，旋转紧固件，紧固件可抵到电缆卷绕筒的侧面，从而固定电缆卷绕筒。
[0011] 该处介绍了电缆卷绕筒的安装方式，电缆卷绕筒肯定是筒状，即是圆柱状，两端有 轴头，安装时可将卷绕筒从安装槽中取出，用就近的电缆段在筒上挽上一二圈，再直接卡入 槽中即可，不必将很长的电缆端头在卷绕筒下和两个安装板之间进行反复地穿绕，安装极 为方便。而设置紧固孔和紧固件则一是用于电缆卷绕筒的定位，使之不会跳出槽口，二是对 电缆卷绕筒的止转。电缆卷绕筒卡入卷筒安装槽中后，在正常工作中，要产生卷绕筒对电缆 的摩擦约束力，卷绕筒是不能转动的，这时即旋转紧固件，紧固件顶住卷绕筒的侧面，阻止 了卷绕筒的转动和移动。
[0012] 进一步，上述的紧固孔正对电缆卷绕筒的侧面靠近边沿的位置。当紧固孔越远离 电缆卷绕筒的轴心，则力矩的就越大，就越省力，所以设置在边沿位置，只需要较小的压力 就可以阻止电缆卷绕筒旋转。
[0013] 进一步，两片压紧瓦之间设置有电缆通道，电缆通道的两侧设置有配合的螺栓，两 片压紧瓦即通过螺栓连接以及调节间距。两片压紧瓦的中间都设置一个电缆槽，其组成一 个抱箍，抱箍两侧通过螺栓连接，并可以调节间距，即可以调节对电缆的压力。
[0014] 电缆通道的两侧设置配合的螺栓，其大头焊接固定于底板上，螺纹杆向上。因而下 压紧瓦的两侧孔可直接穿在在螺纹杆上，完成其定位、固定安装。在压紧瓦中安装进入电缆 时，只需揭开上瓦而不动下瓦。
[0015] 进一步，上述的主固定装置和预固定装置都安装在底板上。电缆通道的延伸方向 大致垂直于电缆卷绕筒的轴线和对正电缆的进槽口位置，且电缆通道的延伸与电缆卷绕筒 的筒面基本相切。因而主固定装置和预固定装置之间的电缆是没有大的弯折，不仅方便安 装，还保护电缆。安装时，电缆通道与电缆卷绕筒的位置应该合适，因为电缆从电缆卷绕筒 一端进入开始缠绕，然后从另一端出来，所以电缆通道即设置正对电缆进入电缆卷绕筒的 一端，保证电缆直线进入电缆绕卷筒。
[0016] 进一步，上述的电缆卷绕筒的筒径与弧凹槽的直径比值为7-8, 一般应为6-10,这 是对橡胶护套软电缆的一般技术要求。太小会造成电缆的弯曲应力过大，太大则使装置的 结构尺寸偏大。因该装置已对现有技术的电缆受力有极大缓解，综合试验应用情况和结构 尺寸考虑，电缆卷绕筒的筒径与弧凹槽的直径比、取上述中间值为7-8。
[0017] 本发明的有益效果是： (1)将电缆缠绕在卷绕筒上，通过缠绕摩擦克服卷盘的拉力，因为该拉力分布到与卷绕 筒接触的电缆表面上，所以电缆与卷绕筒之间的压力也较均匀，使得电缆受到的局部压迫 力非常的小，保护了电缆绝缘。
[0018] (2)卷绕筒架在一个安装架上，通过紧固件将卷绕筒固定，不仅方便卷套筒的安 装，也方便电缆在卷绕筒上的缠绕。
【专利附图】
【附图说明】
[0019] 图1为现有技术的结构示意图； 图2为电缆摆头的结构示意图； 图3为图2的侦彳视图； 图4为实施例1的结构示意图； 图5为实施例1中预固定装置的剖视图； 图6为实施例2中电缆卷绕筒的结构示意图； 图7为实施例3的结构示意图； 图8为实施例3中电缆卷绕筒的结构示意图； 图9为电缆卷绕筒上压力分析示意图； 图中，1-车架，2-卷盘，3-电缆，4-电缆摆头，5-主固定装置，6-预固定装置，7-底 板，401-U型螺栓，402-摆头弯板，403-底座，501-支架，502-电缆卷绕筒，503-弧凹槽， 504-安装板，505-卷筒安装槽，506-紧固孔，507-紧固件，508-侧面，601-压紧瓦，602-螺 栓，603-电缆通道。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的结构不仅限于以下实 施例： 实施例1 : 如图4、图5所示，移动电缆的筒式固定装置，包括主固定装置5和预固定装置6,主固 定装置5包括支架501以及固定安装在支架501上的电缆卷绕筒502,为光面筒，预固定装 置6包括两片间距可调节的压紧瓦601。
[0021] 两片压紧瓦601之间设置有电缆通道603,电缆通道603的两侧设置有配合的螺栓 602,两片压紧瓦601即通过螺栓602连接以及调节间距。两片压紧瓦601的中间都设置一 个电缆槽，其组成一个抱箍，抱箍两侧通过螺栓连接，并可以调节间距，即可以调节对电缆3 的压力。
[0022] 主固定装置5和预固定装置6都安装在底板7上，电缆通道603的延伸方向大致 垂直于电缆卷绕筒502的轴线，且电缆通道603的延伸与电缆卷绕筒502的筒面基本相切。 因而主固定装置5和预固定装置6之间的电缆3是没有大的弯折，不仅方便安装，还保护电 缆3。
[0023] 该装置中，电缆在电缆卷绕筒502上缠绕几圈后，一端是连接到卷盘2,另一端连 接到预固定装置6,预固定装置6中的两片压紧瓦601用于夹住电缆3,距离可调节，则压力 即可以调节。预固定装置6对电缆3的预压力所产生的初拉力，及主固定装置5上电缆3 与电缆卷绕筒502筒面的摩擦力，这两个力即用于抵消卷盘2的卷绕收放力。本装置即用 于替代【背景技术】中的电缆摆头4。
[0024] 上述固定方式，在门吊运行中卷盘2会收放电缆3,产生较大的卷盘拉力，该卷盘 拉力可对电缆卷绕筒502的筒面形成连续分布的压力，从而产生足够大的卷绕摩擦力以固 定该电缆端。当然，要形成摩擦力以平衡卷盘拉力、即固定该电缆端效果，必须在电缆3另 一端施加预压力，从而产生一相对卷盘拉力小得多的电缆初拉力，以便与卷盘拉力形成反 作用拉力，拉紧卷绕筒上的已有电缆、形成对卷绕筒表面的分布压力。
[0025] 实施例2 : 如图6,本实施例的结构与实施例1基本一致，不同之处在于电缆绕卷筒502的筒面上 设置有螺旋状的弧凹槽503,增大电缆绕卷筒502与电缆之间的接触面。以增加摩擦力和降 低压强、减小局部磨损。另外，设置了螺旋状的弧凹槽503用于放置电缆，使电缆沿螺旋槽 中排列平整，并使进、出电缆在筒底交汇处的位置错位，避免其在该处发生断面重叠。
[0026] 实施例3 : 如图7、图8,本实施例的结构与实施例2基本一致，不同之处在于支架501包括两个安 装板504,电缆卷绕筒502即安装于两个安装板504之间，两个安装板504上都设置有一个 卷筒安装槽505,两个卷筒安装槽505配合，卷筒安装槽505倾斜30°朝上、并贯通安装板 504,倾斜30°朝上可平衡卷绕筒轴的向上拉力而不易脱出，电缆卷绕筒502的筒轴两端分 别架在两个卷筒安装槽505中，安装板504上还设置有紧固孔506,紧固孔506中螺纹连接 有紧固件507,旋转紧固件507,紧固件507可抵到电缆卷绕筒502的侧面508,从而固定电 缆卷绕筒502。
[0027] 该处介绍了电缆卷绕筒的安装方式，电缆卷绕筒肯定是筒状，即是圆柱状，两端有 轴头，安装时可将卷绕筒从安装槽中取出，用就近的电缆段在筒上挽上一二圈，再直接卡入 槽中即可，不必将很长的电缆端头在卷绕筒下和两个安装板之间进行反复地穿绕，安装极 为方便。而设置紧固孔和紧固件则一是用于电缆卷绕筒的定位，使之不会跳出槽口，二是对 电缆卷绕筒的止转。电缆卷绕筒卡入卷筒安装槽中后，在正常工作中，要产生卷绕筒对电缆 的摩擦约束力，卷绕筒是不能转动的，这时即旋转紧固件，紧固件顶住卷绕筒的侧面，阻止 了卷绕筒的转动和移动。
[0028] 紧固孔506正对电缆卷绕筒502的侧面508靠近边沿的位置。当紧固孔506越远 离电缆卷绕筒502的轴心，则力矩的就越大，就越省力，所以设置在边沿位置，只需要较小 的压力就可以阻止电缆卷绕筒502旋转。
[0029] 如上即可很好实施本发明。
[0030] 下面讲解整个装置的受力情况： 如图7-9, 一般门吊主电缆卷盘2对电缆卷绕筒502的拉力T不超过200Kg，此固定装 置产生的卷绕摩擦力、即与之相等平衡力T的大小，可根据电缆预压初拉力TO和其在卷绕 筒上的卷绕角或圈数η求出，其方法见图9推导。由图中可见，电缆在卷绕筒上的总卷绕摩 擦力Τ，是由电缆各微段CD上的微拉力dT积分而成，而微拉力dT即微段CD上的微压力dN 与卷绕摩擦系数f c的乘积 即 dT = f c X dN (1) 其中，微压力dN为任一卷绕角Θ处微段CD两端初拉力ΤΘ的合力。在微段上除原 有拉力T Θ外，因微压力dN存在，而新增一微摩擦拉力dT。因此该处断面的实际拉力应为 ΤΘ + dT，这点可由图中微段⑶上端的力三角形方便地观察到。
[0031] 同时，从力三角形关系也可看出，以弧度计算 dN = T θ X d Θ (2) 由（1)、（2)式可得 dT = TexfcX de (3) 设电缆起始卷绕点角Θ = 〇、起始初拉力T Θ = T0,因而卷绕摩擦衡力可对（3)式的 定积分求得
【权利要求】
1. 移动电缆的筒式固定装置，其特征在于：包括主固定装置（5)和预固定装置（6)，主 固定装置（5)包括支架（501)以及固定安装在支架（501)上的电缆卷绕筒（502)，预固定装 置（6)包括两片间距可调节的压紧瓦（601)。
2. 根据权利要求1所述的移动电缆的筒式固定装置，其特征在于：所述的电缆绕卷筒 (502)的筒面上设置有螺旋状的弧凹槽（503)，增大电缆绕卷筒（502)与电缆之间的接触 面。
3. 根据权利要求1所述的移动电缆的筒式固定装置，其特征在于：所述的支架（501) 包括两个安装板（504)，电缆卷绕筒（502)即安装于两个安装板（504)之间，两个安装板 (504 )上都设置有一个卷筒安装槽（505 )，两个卷筒安装槽（505 )配合，卷筒安装槽（505 )朝 上贯通安装板（504)，电缆卷绕筒（502)的筒轴两端分别架在两个卷筒安装槽（505)中，安 装板（504)上还设置有紧固孔（506)，紧固孔（506)中螺纹连接有紧固件（507)，旋转紧固件 (507)，紧固件（507)可抵到电缆卷绕筒（502)的侧面（508)，从而固定电缆卷绕筒（502)。
4. 根据权利要求3所述的移动电缆的筒式固定装置，其特征在于：所述的紧固孔（506) 正对电缆卷绕筒（502 )的侧面（508 )靠近边沿的位置。
5. 根据权利要求1所述的移动电缆的筒式固定装置，其特征在于：两片压紧瓦（601) 之间设置有电缆通道（603)，电缆通道（603)的两侧设置有配合的螺栓（602)，两片压紧瓦 (601)即通过螺栓（602)连接以及调节间距。
6. 根据权利要求5所述的移动电缆的筒式固定装置，其特征在于：所述的主固定装置 (5)和预固定装置（6)都安装在底板（7)上，电缆通道（603)的延伸方向垂直于电缆卷绕筒 (502)的轴线，且电缆通道（603)的延伸与电缆卷绕筒（502)的筒面相切。
7. 根据权利要求2所述的移动电缆的筒式固定装置，其特征在于：所述的电缆绕卷筒 (502)的筒径与弧凹槽（503)的直径比值为7-8。
【文档编号】H02G11/02GK104393544SQ201410755027
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年12月11日 优先权日:2014年12月11日
【发明者】乔秀坤, 许祖锋 申请人:中国五冶集团有限公司