基于智能化液压控制技术的卧式高压电缆展放机控制系统的制作方法

本发明涉及放线设备领域，特别涉及一种基于智能化液压控制技术的卧式高压电缆展放机控制系统。

背景技术：

高压电缆作为城市供电的有效手段，具有大容量、高可靠性、免维护等优势，使得高压电缆越来越多地应用于长距离、大跨度的输电线路中，然而，长距离、大跨度的输电线路中通常离不开基于智能化液压控制技术的卧式高压电缆展放机控制系统。

现有的基于智能化液压控制技术的卧式高压电缆展放机控制系统通常包括放线立架和卷线筒等，卷线筒包括用于承载电缆的卷轴和分别固设于卷轴两端并用于阻挡电缆脱落的支撑凸缘，放线立架带动支撑凸缘转动，从而实现电缆放线。然而，现有的放线立架通常是由若干钢骨架焊接而成的一体式结构，无法依据卷线筒的规格进行自动调节，无法实现自动化，且通用性较差。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于智能化液压控制技术的卧式高压电缆展放机控制系统，自动化程度高，通用性较好。

其具体方案如下：

本发明提供一种基于智能化液压控制技术的卧式高压电缆展放机控制系统，包括放线支架，放线支架包括至少一根能够伸缩的伸缩横梁和至少两根固设于伸缩横梁并能够伸缩的伸缩纵梁，还包括：

与伸缩纵梁相连并用于驱动伸缩纵梁伸缩的纵梁驱动缸；

用于检测伸缩纵梁长度的长度检测装置；

分别与纵梁驱动缸和长度检测装置相连的控制装置，控制装置用于根据长度检测装置发送的信号控制纵梁驱动缸伸缩直至伸缩纵梁的长度与卷线筒的长度一致。

优选地，伸缩横梁和/或伸缩纵梁设有至少一组用于支撑卷线筒并驱动卷线筒转动的滚轮组件，还包括：

与放线支架相对设置、用于张紧并引导卷线筒所卷电缆的排线装置；

用于检测电缆张力的张力检测装置；

分别与张力检测装置和滚轮组件相连、用于根据张力检测装置发送的信号调节滚轮组件的转速及转向直至电缆张力等于预设张力的控制装置。

优选地，排线装置包括：

排线支架；

安装于排线支架并用于随电缆沿排线支架滑动的排线组件；

与控制装置相连、用于检测排线组件线速度的线速度检测装置；控制装置用于根据线速度检测装置发送的信号调节排线组件的线速度直至与滚轮组件的转速相匹配。

优选地，还包括：

分别与控制装置和滚轮组件相连的制动装置；

与控制装置相连并用于检测卷线筒转速的转速检测装置；控制装置用于根据转速检测装置发送的信号在卷线筒转速超出最大转速时启动制动装置控制滚轮组件停转。

优选地，还包括：

与控制装置相连并用于提供动力的动力驱动装置；

与控制装置相连并用于检测动力驱动装置运行状态的状态检测装置；控制装置用于根据状态检测装置发送的信号在动力驱动装置状态正常时控制动力驱动装置运转，否则控制动力驱动装置停转。

优选地，还包括：

用于抓取卷线筒的抓取装置；

用于检测卷线筒外径的外径检测装置；

抓取装置和外径检测装置分别与控制装置相连，控制装置用于根据外径检测装置发送的信号在卷线筒外径小于预设外径时控制抓取装置更换卷线筒。

相对于背景技术，本发明所提供的基于智能化液压控制技术的卧式高压电缆展放机控制系统包括放线支架，放线支架包括伸缩横梁和伸缩纵梁，从而使放线支架的长度和宽度均实现调整，进而使放线支架适于支撑外径和长度均在一定范围内变化的卷线筒，无需依据卷线筒的规格单独增设放线支架，放线支架的使用范围变广。

进一步地，当长度检测装置检测到伸缩纵梁的长度不等于卷线筒长度时，长度检测装置发送信号至控制装置，控制装置判断伸缩纵梁的长度是否与卷线筒的长度一致，若是，则伸缩纵梁保持不动；若否，控制装置控制纵梁驱动缸对应地伸缩，直至伸缩纵梁与卷线筒的长度一致，由此依据卷线筒的长度使伸缩纵梁实现自动伸缩，自动化程度高。

因此，本发明所提供的基于智能化液压控制技术的卧式高压电缆展放机控制系统的自动化程度较高且通用性较好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明一种实施例所提供的基于智能化液压控制技术的卧式高压电缆展放机控制系统的主视图；

图2为图1的俯视图。

附图标记如下：

卷线筒01和电缆02；

放线支架1和排线装置2；

伸缩横梁11、伸缩纵梁12、滚轮组件13和中间横梁14；

纵梁驱动缸121；

排线支架21和排线组件22。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图1和图2，图1为本发明一种实施例所提供的基于智能化液压控制技术的卧式高压电缆展放机控制系统的主视图；图2为图1的俯视图。

本发明实施例公开了一种基于智能化液压控制技术的卧式高压电缆展放机控制系统，包括放线支架1，其中，放线支架1包括至少一根能够实现伸缩的伸缩横梁11，从而使放线支架1的宽度实现调节，意味着放线支架1的宽度可以依据待支撑的卷线筒01的外径进行调节，使放线支架1的宽度与卷线筒01的外径相匹配。同理地，放线支架1的包括至少两根伸缩纵梁12，伸缩纵梁12固设于伸缩横梁11上，从而使放线支架1的长度实现调节，也即放线支架1的长度可以依据待支撑的卷线筒01的长度进行调节。由此可见，放线支架1适于支撑外径和长度在一定范围内变化的卷线筒01，无需依据卷线筒01的规格单独增设放线支架1，放线支架1的使用范围变广，通用性较好。

本发明还包括与伸缩纵梁12相连的纵梁驱动缸121、用于检测伸缩纵梁长度的长度检测装置及分别与纵梁驱动缸121和长度检测装置相连的控制装置。

其中，纵梁驱动缸121用于驱动伸缩纵梁12伸缩。在该具体实施例中，本发明还包括平行于伸缩横梁11设置的中间横梁14，在该具体实施例中，本发明具体包括两根平行设置的伸缩横梁11和两根平行地设于两个伸缩横梁11之间的中间横梁14，中间横梁14可以具有伸缩功能，当然，中间横梁14也可以是两端具有若干择一地与伸缩纵梁12相匹配的调节安装孔的固定梁。

每根伸缩纵梁12包括至少两根相互嵌套的纵梁连接管，纵梁连接管的两端分别固连于伸缩横梁11和中间横梁14之间。在该具体实施例中，本发明具体包括两根平行设置且结构相同的伸缩纵梁12，每根伸缩纵梁12包括两组纵梁连接管，每组纵梁连接管包括固定管和相对于固定管伸缩的活动管，两组纵梁连接管的固定管固连为一体。固定管与中间横梁14相固连，活动管与伸缩横梁11相固连。优选地，伸缩横梁11为具有双向活塞杆的液压缸，且每根伸缩纵梁12的活动管对称地与伸缩横梁11的活塞杆相固连，但伸缩横梁11的类型不限于此。

纵梁驱动缸121的两端分别固连于伸缩横梁11与中间横梁14之间。优选地，纵梁驱动缸121为单活塞液压缸，纵梁驱动缸121的活塞杆与中间横梁14相固连，纵梁驱动缸121的缸筒与伸缩横梁11的缸筒相固连，通过伸缩纵梁驱动缸121使中间横梁14与伸缩横梁11之间的宽度实现调整，且使每组伸缩纵梁12对应地实现伸缩。当然，伸缩横梁11与伸缩纵梁12的结构均不限上述类型，且驱动伸缩纵梁12伸缩的驱动方式不限于液压缸，但采用其他的结构，并不影响实现本发明的目的。

长度检测装置优选长度检测传感器，以便检测伸缩纵梁12的长度。相应地，纵梁驱动缸121与控制装置相连，控制装置根据长度检测装置发送的信号控制纵梁驱动缸121伸缩，直至伸缩纵梁12的长度与卷线筒01的长度一致。具体地，当长度检测装置检测到伸缩纵梁12的长度不等于卷线筒01长度时，长度检测装置发送信号至控制装置，控制装置判断伸缩纵梁12的长度是否与卷线筒01的长度一致，若是，则伸缩纵梁12保持不动；若否，控制装置控制纵梁驱动缸121对应地伸缩，直至伸缩纵梁12与卷线筒01的长度一致。由此依据卷线筒01的长度使伸缩纵梁12实现自动伸缩，自动化程度高。还需说明的是，本发明的关键改进点在于控制装置使长度检测装置和纵梁驱动缸121二者结合起来。

综上所述，本发明所提供的基于智能化液压控制技术的卧式高压电缆展放机控制系统的自动化程度较高且通用性较好。

伸缩横梁11和/或伸缩纵梁12设有至少一组滚轮组件13，以便支撑卷线筒01，并驱动卷线筒01转动，实现电缆02放线。当放线支架1的宽度及长度发生变化时，相邻两个滚轮组件13的距离随之发生变化，从而使相邻滚轮组件13间的距离与卷线筒01的外径和长度相匹配。具体地，在该具体实施例中包含两组滚轮组件13，且两组滚轮组件13均对称地设于伸缩纵梁12的两端，每组滚轮组件13包括两个滚轮、两个固设于放线支架1上的滚轮支座和用于驱动滚轮转动的滚轮驱动件，每个滚轮支座用于支撑一个滚轮转动。当然，滚轮组件13也可以设于伸缩横梁11上，且滚轮组件13的结构不限于此。

滚轮组件13包括用于与卷线筒01相抵的滚轮，每个滚轮的外周固设有防滑层，以便增大滚轮与卷线筒01之间的摩擦力，从而保证滚轮能够稳定地驱动卷线筒01转动，可靠性较高。防滑层可以是固设于滚轮外周的压纹，也可以包覆于滚轮外周的防护材料。

为提升安全性，每个滚轮的两端均设有限位凸缘，两个限位凸缘分别与卷线筒01两端的支撑凸缘相抵，具体地，限位凸缘的内端面与支撑凸缘的外端面相抵，防止卷线筒01在转动过程中脱离滚轮，安全性自然有所提高。需说明的是，限位凸缘的内端面是指限位凸缘靠近卷线筒01一侧的端面。

本发明还包括与放线支架1相对设置的排线装置2，排线装置2能够用于张紧电缆02并引导电缆02移动。

为保证卷线筒01所卷电缆02在放线过程能够保持适当的张力，本发明还包括用于检测电缆02张力的张力检测装置。张力检测装置可以是张力传感器，但张力检测装置的类型不限于此，具体可参照现有技术。此外，控制装置分别与张力检测装置和滚轮组件13相连，以便控制装置根据张力检测装置发送的信号调节滚轮组件13的转速及转向直至电缆02张力等于预设张力。此处的预设张力是指电缆02在保持适当张紧程度时所承受的作用力。

具体地，假定卷线筒01逆时针转动状态为放线状态，当张力检测装置检测到电缆02的张力小于预设张力时，意味着处于卷线筒01与排线装置2之间的电缆02过松，此时张力检测装置发送信号至控制装置，控制装置控制滚轮组件13降低转速，或控制滚轮组件13顺时针转动适当的角度，直至电缆02张力等于预设张力；反之，当电缆02张力大于预设张力时，张力检测装置发送信号至控制装置，控制装置控制滚轮组件13增大转速，防止处于卷线筒01与排线装置2之间的电缆02过度张紧，使电缆02张力等于预设张力。由此可通过张力检测装置和控制装置自动调节电缆02的张紧程度，安全性较高，自动化程度高。

优选地，排线装置2包括排线支架21和排线组件22，排线组件22安装于排线支架21上，且排线组件22随电缆02沿排线支架21滑动。为使排线组件22稳定滑动，排线组件22与排线支架21之间还设有引导排线组件22滑动的导向组件，该导向组件包括设于排线支架21安装槽内的导向齿条和设于排线组件22底部的导向齿轮，导向齿条与导向齿轮相啮合，使导向齿条不仅能够用于驱动排线组件22移动，同时还能够引导排线组件22移动。

优选地，本发明还包括与控制装置相连的线速度检测装置，线速度检测装置可以是速度检测传感器。控制装置根据线速度检测装置发送的信号调节排线组件22的线速度直至与滚轮组件13的转速相匹配。在此需说明的是，不同规格电缆02的放线速度及张力存在差异，相应地，在滚轮组件13的转速一定时，择一地与在一定范围内变化的排线组件22的线速度相匹配，以适应不同规格的电缆02。例如，当卷线筒01转速为5r/min时，对于外径为50mm的电缆02而言，排线组件22的线速度为5m/s；但对于外径为40mm的电缆02而言，排线组件22的线速度为4m/s。针对不同规格的电缆02而言，卷线筒01的转速与排线组件22的线速度可预先输入至控制装置中，当线速度检测装置检测到排线组件22的线速度与预设线速度不一致时，线速度检测装置发送信号至控制装置，经控制装置判断分析后，控制装置相应地增大或减小排线组件22的线速度。具体地，排线组件22包括用于驱动排线组件22移动的排线驱动件，排线驱动件与控制装置相连，排线驱动件可以是液压马达或电机等，从而使控制装置通过调节排线驱动件的转速实现调节排线组件22的线速度。显然地，本发明的关键改进点在于，控制装置将线速度检测装置与排线驱动件结合起来。

本发明还包括分别与控制装置和滚轮组件13相连的制动装置，以及与控制装置相连并用于检测卷线筒01转速的转速检测装置。其中，制动装置的结构可参照现有制动装置，转速检测装置优选为编码器，但不限于此。控制装置根据转速检测装置发送的信号在卷线筒01转速超出最大转速时启动制动装置控制滚轮组件13停转。具体地，当卷线筒01的转动异常时，卷线筒01的转速极可能超出最大转速，此时转速检测装置发送信号至控制装置，控制装置比较当前转速和最大转速，当当前转速大于最大转速时，控制装置启动制动装置制动滚轮组件13。还需说明的是，本发明的关键改进点在于控制装置使转速检测装置和制动装置结合起来。

本发明还包括用于提供动力的动力驱动装置，在该具体实施例中，动力驱动装置优选发动机，相应地，本发明还包括用于储存柴油的柴油箱，以便发动机将柴油的化学能转化为机械能，为整个系统提供动力。当然，动力驱动装置类型不限于此。

本发明还包括与纵梁驱动缸121相连的液压泵，液压泵与发动机相连，为液压油的流通提供动力，从而使纵梁驱动缸121实现伸缩。另外，液压泵与纵梁驱动缸121通过液体胶管实现连通。

本发明还包括与控制装置相连的状态检测装置，以便检测检测动力驱动装置运行状态。在该具体实施例中，状态检测装置可以是用于检测动力驱动装置转速的编码器，还可以是检测动力驱动装置扭矩的扭矩检测仪，在此不作具体限定。

在启动阶段，当状态检测装置检测到动力驱动装置的运行状态正常时，状态检测装置发送信号至控制装置，控制装置控制动力驱动装置正常运转；否则，控制装置控制动力驱动装置停转，避免后续装置异常运转，自动化程度高，工作可靠性较高。

本发明还包括用于抓取卷线筒01的抓取装置和用于检测卷线筒01的外径检测装置，其中，抓取装置优选能够承受重型载荷的工业机器人，工业机器人的具体结构可参照现有技术。外径检测装置可以是外径检测仪，但不限于此。

抓取装置和外径检测装置分别与控制装置相连，当外径检测装置检测到卷线筒01的外径小于预设外径时，意味着卷线筒01所缠绕电缆已放完，外径检测装置发送信号至控制装置，控制装置控制抓取装置启动抓取卷线筒01，否则，控制装置控制抓取装置不动作，从而实现自动更换卷线筒01，自动化程度高，劳动强度小，有利于提升放线效率。

在此需要说明的是，显然控制装置应包括接收部、信号判断部和信号发送部，接收部用于接收长度检测装置及张力检测装置等检测件发送的电信号，信号判断部和接收部电连接，以便信号判断部用于判断接收部所接收的信号是否是触发信号，信号发送部和信号判断部电连接，以便信号发送部将判断部的生成的判断信号发送至纵梁驱动缸121和滚轮组件13等执行部件。接收部、信号判断部和信号发送部三者的具体设置方式可参考现有技术；在本申请中，仅仅改变了上述三者的应用场景，并非对其进行了实质性改进。

显然，具有该结构的控制装置广泛应用于现有的自动控制设备上，例如mcu、dsp或者单片机等。本发明的关键点在于，控制装置将各检测装置和各执行装置对应结合起来。

为实现无极调速，滚轮驱动件、伸缩横梁11、纵梁驱动缸121及排线驱动件均通过液压系统提供液压动力，其中，液压系统包括分别与四者相连的液压管路、换向阀、液压泵和油箱等，以及用于驱动液压泵转动的驱动电机和用于实现散热的散热装置。当然，在该具体实施例中，驱动方式不限于液压驱动，也可以是电驱动、气压驱动等。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。