电缆穿管敷设用牵引装置的制作方法

1.本发明属于电缆敷设技术领域，具体涉及一种电缆穿管敷设用牵引装置。


背景技术：

2.现在的水电行业电缆电线大部分都是采用先铺管后穿线的方法，就是在电缆穿管时，先采用人工穿拉钢丝至电缆埋管内，再利用钢丝带拉电缆线头，使电缆线通过电缆埋管内，完成穿线工作。此方法在施工初期电缆排管内无其他电缆时较为适用，当电缆排管内有电缆，后期再往电缆排管内加装新的电缆时，管内已有电缆的敷设排布状况不清楚，手工穿拉则会有一定的阻力，加装电缆时则费时费力，不易完成，便会影响施工进度。


技术实现要素：

3.为了解决上述背景技术中的问题，本发明的实施例提出一种电缆穿管敷设用牵引装置。
4.本发明的电缆穿管敷设用牵引装置，包括：环形齿条，所述环形齿条中间设有传动轴；增力齿轮组，所述增力齿轮组设在环形齿条上方；增速齿轮组，所述增速齿轮组设在环形齿条上方，且增速齿轮组和增力齿轮组间隔开设置；驱动轮，所述驱动轮设在传动轴上，且驱动轮位于环形齿条的一侧；从动轮，从动轮设在驱动轮下方，且从动轮与驱动轮相配合；穿线头，所述穿线头连接牵引钢丝，牵引钢丝设在驱动轮和从动轮之间，牵引钢丝的前端与穿线头连接，牵引钢丝的后端与线缆接口连接。
5.可选地，所述传动轴的两端通过轴承设在外壳的侧壁上，所述传动轴有至少两个，每个传动轴上均设有一个驱动轮，每个驱动轮下方均设有一个从动轮，驱动轮中间均设有凹槽，从动轮中间均设有凸起，该凹槽和凸起相配合。
6.可选地，进一步包括牵引导管，所述牵引导管有两个，牵引钢丝穿过两个牵引导管，两个牵引导管均贯穿外壳，且两个牵引导管分别位于外壳的前端和后端。
7.可选地，所述穿线头为圆锥形，穿线头的前端设有滚轮，穿线头的外表面上沿周向间隔设有多个滚珠，穿线头的内部设有振动马达和纽扣电池，振动马达和纽扣电池连接。
8.可选地，所述的线缆接口位于外壳的外部，线缆接口包括紧固螺杆和紧固螺母，紧固螺母套在牵引钢丝和紧固螺杆上，紧固螺杆的自由端设有u型开口。
9.可选地，进一步包括驱动手柄，所述驱动手柄设在外壳的外部一侧，驱动手柄可拆卸地与增力齿轮组或增速齿轮组连接。
10.可选地，所述增力齿轮组的传动比为2:1-3:1，增速齿轮组的传动比为1:2-1:3。
11.可选地，进一步包括手握手柄，所述手握手柄设在外壳底部，手握手柄通过转动副与外壳连接。
12.可选地，所述电缆管内已有线缆与电缆管之间的关系为：
13.14.其中，θ为电缆管内已有线缆的总截面积对应的圆心角的一半；x％为电缆管内已有线缆的总截面积占电缆管的内截面积的百分比。
15.可选地，所述穿线头的最大截面半径与电缆管的内孔半径的关系为：
16.2d≤r(1+cosθ) (2)
17.其中，d为穿线头的最大截面半径，r为电缆管的内孔半径，θ为电缆管内已有线缆的总截面积所对应的圆心角的一半。
18.本发明的电缆穿管敷设用牵引装置，通过设置两个齿轮组能够实现在两种不同的工况下带动环形齿轮转动，环形齿轮通过驱动轮和从动轮带着牵引钢丝和穿线头移动，牵引钢丝和穿线头带着电缆进行穿管，不需要人力穿拉，减少了人力消耗，提高了工作效率。
附图说明
19.图1是本发明的电缆穿管敷设用牵引装置的结构示意图。
20.图2是本发明的电缆穿管敷设用牵引装置的俯视图。
21.图3是本发明的电缆穿管敷设用牵引装置的侧视图。
22.图4是本发明的驱动轮的结构示意图。
23.图5是本发明的从动轮的结构示意图。
24.图6是本发明的穿线头的结构示意图。
25.图7是本发明的穿线头的内部结构示意图。
26.图8是本发明的线缆接口的结构示意图一。
27.图9是本发明的线缆接口的结构示意图二。
28.图10是本发明的线缆穿管的原理分析图。
29.附图标记：
30.增力齿轮组1；增速齿轮组2；传动齿条3；电缆管4；牵引钢丝5；
31.穿线头6；滚轮601；滚珠602；振动马达603；纽扣电池604；
32.牵引导管7；驱动轮8；从动轮9；外壳10；手握手柄11；
33.线缆接口12；紧固螺母1201；紧固螺杆1202；
34.驱动手柄13；传动轴14；线缆15。
具体实施方式
35.下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
36.如图1-图10所示，本发明的电缆穿管敷设用牵引装置，包括：环形齿条3、增力齿轮组1、增速齿轮组2、驱动轮8、从动轮9和穿线头6，环形齿条3设在外壳10内，环形齿条3中间设有辊轮，辊轮中设有传动轴14，环形齿条3的转动能够带动传动轴14转动；传动轴14有至少两个，传动轴14的两端通过轴承设在外壳10的侧壁上，每个传动轴14上均设有一个驱动轮8，驱动轮8位于环形齿条3的一侧，每个驱动轮8下方均设有一个从动轮9，且从动轮9与驱动轮8相配合，驱动轮8中间均设有凹槽，从动轮9中间均设有凸起，该凹槽和凸起相配合。
37.穿线头6连接牵引钢丝5，牵引钢丝5设在驱动轮8和从动轮9之间，即牵引钢丝5设在驱动轮8的凹槽和从动轮8的凸起之间，从而使驱动轮7的转动能够带动牵引钢丝5移动。
38.从动轮9的下方通过支撑杆设在外壳10的底部，支撑杆为伸缩杆，环形齿条3的下方还设置有张紧轮，张紧轮也通过支撑杆设在外壳10的底部。
39.环形齿条3的上方设置有增力齿轮组1和增速齿轮组2，增力齿轮组1和增速齿轮组2间隔开地设在环形齿条3上。外壳10的外部一侧设有驱动手柄13，驱动手柄13可拆卸地与增力齿轮组1或增速齿轮组2连接。
40.增力齿轮组1和增速齿轮组2可以针对两种不同的工况使用。当需要较大的驱动力时，可以将驱动手柄13插入增力齿轮组1，使驱动手柄13带动增力齿轮组1工作；当不需要较大的驱动力时，可以将驱动手柄13插入增速齿轮组2，此时可以加快环形齿条3的转速，从而可以加快穿线速度。
41.增力齿轮组1包括相互啮合的大齿轮和小齿轮，其中大齿轮下方与环形齿条3相啮合，增力齿轮组1的传动比为2:1-3:1；增速齿轮组2包括相互啮合的大齿轮和小齿轮，其中小齿轮下方与环形齿条3相啮合，增速齿轮组2的传动比为1:2-1:3。
42.本发明的电缆穿管敷设用牵引装置进一步包括牵引导管7，牵引导管7有两个，两个牵引导管7均贯穿外壳10，且两个牵引导管7分别位于外壳10的前端和后端。
43.牵引钢丝5依次穿过两个牵引导管7，牵引钢丝5的前端与穿线头6连接，牵引钢丝5的后端与线缆接口12连接。
44.如图6和图7所示，穿线头6为圆锥形，穿线头6的前端设有滚轮601，穿线头6的外表面上沿周向间隔设有多个滚珠602，圆锥形的穿线头6可以更方便地在复杂的管路内开辟线路，滚轮601和滚珠602的设置可以使穿线头6在穿线作业时可以减少摩擦力。
45.穿线头6的内部设有振动马达603和纽扣电池604，振动马达603和纽扣电池604连接。穿线头6的后侧面上设有开关，当开关打开时振动马达603开始振动，通过振动使得电缆管内已有杂乱的线缆发生松动，从而减少阻力，使穿线头6更容易通过。
46.如图8和图9所示，线缆接口12位于外壳10的外部后端，线缆接口12包括紧固螺杆1202和紧固螺母1201，紧固螺母1201套在牵引钢丝5和紧固螺杆1202上，紧固螺杆1202的自由端设有u型开口；u型开口用来塞入线缆15，当线缆15塞入紧固螺栓1202的u型开口后，紧固螺栓1202会形变膨胀，此时通过拧紧紧固螺母1201，可以使线缆15与线缆接口12紧密连接在一起。
47.外壳10的底部设置手握手柄11，手握手柄11通过转动副与外壳10连接，可以转动90
°
将其收纳。
48.本发明的电缆穿管敷设用牵引装置使用时，先将线缆15与线缆接口12连接，打开穿线头6的开关，然后一手握住手握手柄11，一手握住驱动手柄13，将驱动手柄13与增力齿轮组1或增速齿轮组2连接，转动驱动手柄13后，通过增力齿轮组1或增速齿轮组2带动环形齿条3转动，环形齿条3的转动通过驱动轮8和从动轮9带动牵引钢丝5向前移动，牵引钢丝5的移动使前面的穿线头6进入电缆管中，并在电缆管中开辟线路，牵引钢丝5后面的线缆也随着牵引钢丝5逐步穿过驱动轮8和从动轮9，最后进入电缆管中。
49.电缆管内的线缆一般位于电缆管的下方，设电缆管内已有线缆的总截面积占电缆管的内截面积的x％，则
50.x％s≥s
1 (1)
51.其中，x％为电缆管内已有线缆的总截面积占电缆管的内孔截面积的百分比，s为
电缆管的截面积，s1为线缆的外截面积。
52.如图10所示，电缆管内已有线缆与电缆管之间的关系为：
[0053][0054]
即，
[0055][0056]
其中，θ为电缆管内已有线缆的总截面积所对应的圆心角的一半；x％为电缆管内已有导线的总截面积占电缆管的内截面积的百分比。
[0057]
穿线头6的最大截面半径与电缆管的内孔半径的关系为：
[0058]
2d≤r(1+cosθ) (4)
[0059]
其中，d为穿线头的最大截面半径，r为电缆管的内孔半径。
[0060]
在电缆管内孔半径不变的情况下，穿线头的最大截面半径与电缆管内已有线缆的总截面积所对应的圆心角成负相关，即θ越大，d越小。
[0061]
在已知x％和r的情况下(可通过测量获得)，由公式(3)可算出θ，再结合公式(4)可算出d。
[0062]
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
[0063]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0064]
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0065]
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0066]
尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型
均在本发明的保护范围内。

技术特征：
1.一种电缆穿管敷设用牵引装置，其特征在于，包括：环形齿条(3)，所述环形齿条(3)设在外壳(10)内，环形齿条(3)中间设有传动轴(14)；增力齿轮组(1)，所述增力齿轮组(1)设在环形齿条(3)上方；增速齿轮组(2)，所述增速齿轮组(2)设在环形齿条(3)上方，且增速齿轮组(2)和增力齿轮组(1)间隔开设置；驱动轮(8)，所述驱动轮(8)设在传动轴(14)上，且驱动轮(8)位于环形齿条(3)的一侧；从动轮(9)，所述从动轮(9)设在驱动轮(8)下方，且从动轮(9)与驱动轮(8)相配合；穿线头(6)，所述穿线头(6)连接牵引钢丝(5)，牵引钢丝(5)设在驱动轮(8)和从动轮(9)之间，牵引钢丝(5)的后端与线缆接口(12)连接。2.根据权利要求1所述的电缆穿管敷设用牵引装置，其特征在于，所述传动轴(14)的两端通过轴承设在外壳(10)的侧壁上，传动轴(14)有至少两个，每个传动轴(14)上均设有一个驱动轮(8)，每个驱动轮(8)下方均设有一个从动轮(9)，驱动轮(8)中间均设有凹槽，从动轮(9)中间均设有凸起，该凹槽和凸起相配合。3.根据权利要求2所述的电缆穿管敷设用牵引装置，其特征在于，进一步包括牵引导管(7)，所述牵引导管(7)有两个，牵引钢丝(5)穿过两个牵引导管(7)，两个牵引导管(7)均贯穿外壳(10)，且两个牵引导管(7)分别位于外壳(10)的前端和后端。4.根据权利要求1所述的电缆穿管敷设用牵引装置，其特征在于，所述穿线头(6)为圆锥形，穿线头(6)的前端设有滚轮(601)，穿线头(6)的外表面上沿周向间隔设有多个滚珠(602)，穿线头(6)的内部设有振动马达(603)和纽扣电池(604)，振动马达(603)和纽扣电池(604)连接。5.根据权利要求1所述的电缆穿管敷设用牵引装置，其特征在于，所述的线缆接口(12)位于外壳(10)的外部，线缆接口(12)包括紧固螺杆(1202)和紧固螺母(1201)，紧固螺母(1201)套在牵引钢丝(5)和紧固螺杆(1202)上，紧固螺杆(1202)的自由端设有u型开口。6.根据权利要求1所述的电缆穿管敷设用牵引装置，其特征在于，进一步包括驱动手柄(13)，所述驱动手柄(13)设在外壳(10)的外部一侧，驱动手柄(13)可拆卸地与增力齿轮组(1)或增速齿轮组(2)连接。7.根据权利要求6所述的电缆穿管敷设用牵引装置，其特征在于，所述增力齿轮组(1)的传动比为2:1-3:1，增速齿轮组(2)的传动比为1:2-1:3。8.根据权利要求1所述的电缆穿管敷设用牵引装置，其特征在于，进一步包括手握手柄(11)，所述手握手柄(11)设在外壳(10)底部，手握手柄(11)通过转动副与外壳(10)连接。9.根据权利要求1所述的电缆穿管敷设用牵引装置，其特征在于，所述电缆管内已有线缆与电缆管之间的关系为：其中，θ为电缆管内已有线缆的总截面积所对应的圆心角的一半；x％为电缆管内已有线缆的总截面积占电缆管的内截面积的百分比。10.根据权利要求2所述的电缆穿管敷设用牵引装置，其特征在于，所述穿线头(6)的最大截面半径与电缆管的内孔半径的关系为：
2d≤r(1+cosθ) (2)其中，d为穿线头的最大截面半径，r为电缆管的内孔半径，θ为电缆管内已有线缆的总截面积所对应的圆心角的一半。

技术总结
本发明公开了一种电缆穿管敷设用牵引装置，包括：环形齿条，所述环形齿条中间设有传动轴；增力齿轮组设在环形齿条上方；增速齿轮组设在环形齿条上方，且增速齿轮组和增力齿轮组间隔开设置；驱动轮设在传动轴上，且驱动轮位于环形齿条的一侧；从动轮设在驱动轮下方，且从动轮与驱动轮相配合；穿线头连接牵引钢丝，牵引钢丝设在驱动轮和从动轮之间，牵引钢丝的后端与线缆接口连接。本发明的电缆穿管敷设用牵引装置，通过设置两个齿轮组能够实现在两种不同的工况下带动环形齿轮转动，环形齿轮通过驱动轮和从动轮带着牵引钢丝和穿线头移动，牵引钢丝和穿线头带着电缆进行穿管，不需要人力穿拉，减少了人力消耗，提高了工作效率。提高了工作效率。提高了工作效率。


技术研发人员：刘恒 赵东亮 潘艳芳
受保护的技术使用者：漯河医学高等专科学校
技术研发日：2023.07.03
技术公布日：2023/9/20