外力增益锁止线缆夹爪制造技术

本发明专利技术外力增益锁止线缆夹爪，属于线缆作业领域，目的是在拉动线缆过程中实现外力增益锁止，从而实现精确控制拉动位移。在主体机架的两端分别安装有一对中心轴，并设置有驱动各对中心轴同步夹紧运动或松开运动的动力系统；所述中心轴底部设置有开口竖向向上的开槽轴肩；中心轴上套装有梭形手指，梭形手指底端抵靠开槽轴肩；所述梭形手指底部设置有沿轴向延伸的槽口；在梭形手指的槽口与开槽轴肩之间安装有扭力弹簧。通过梭形手指特殊的外形以及梭形手指与中心轴之间的配合关系，使夹爪夹持线缆后拉动线缆时产生外力增益锁止效果，不易产生滑动，可精确控制拉动位移。且增益系数可通过理论计算支撑，故增益锁止可控，能避免线缆受力过大损坏。受力过大损坏。受力过大损坏。

【技术实现步骤摘要】
外力增益锁止线缆夹爪


[0001]本专利技术属于线缆作业领域，具体的是外力增益锁止线缆夹爪。

技术介绍

[0002]电气化铁路接触网的维护检修作业，包括导高调整、拉出值调整、零部件更换等，在导高调整作业中，需将吊弦开槽螺栓松开，再拉动吊弦收紧一定长度，最后紧固螺栓，涉及柔性线缆的夹取和拉动精确位移操作，拉出值调整以及零部件更换等作业同样也涉及接触网线缆零部件的夹持和拉动精确位移操作，而现阶段仍采用人工操作的方式，存在劳动强度大，高空作业不安全，作业效率低等问题，所以，采用智能化、自动化设备取代人工作业是十分迫切的，实现自动化控制操作目标，完成对柔性线缆的操作作业，以减少人员的工作量、降低作业劳动强度，提高维修作业质量。对轨道交通行业运营维护领域智能装备的发展具有重要意义。
[0003]目前，也有用于夹持线缆的装置，如公开号为CN115832976A的中国专利技术专利公开了一种电力工程用线缆夹持装置,包括安装座、夹持机构以及连接机构；夹持机构活动安装在安装座，并可对线缆进行夹持固定，夹持机构能够调节夹持槽的大小；连接机构可将相邻两组安装座可拆卸连接。本专利技术的一种电力工程用线缆夹持装置，通过设置的夹持机构和移动机构，夹持件通过第一卡块可拆卸安装在夹持座不同的位置处，从而能够使得夹持件和夹持座配合使用，能根据线缆规格或数量灵活调整夹持槽大小，固定杆通过弹簧和卡杆配合可拆卸安装在夹持座上，方便工作人员在后期线缆维护时快速将其从夹持槽中拆卸出来，滑轨、滑块和移动板配合使用，能够调节夹持座在安装座上的位置，方便工作人员对线缆进行夹持固定。但是，其结构简单，自动化程度低，体积大且只能固定安装，仅能实现夹取固定线缆的功能，无法实现拉动线缆的操作。
[0004]公开号为CN115085138A的中国专利技术专利公开了一种楔形线夹，包括中空的外壳，外壳的前后两端分别设置有进线端和出线端，外壳的前部两侧外表面均转动设置有挂杆，外壳内前后分别设置有第一楔形夹持系统和第二楔形夹持系统，第一楔形夹持系统和第二楔形夹持系统内均设置有楔形块容置空间，楔形块容置空间内均滑动设置有用于夹持线缆的楔形块；第一楔形夹持系统固定在外壳前部，第二楔形夹持系统位于外壳后部且与外壳滑动连接；外壳的下部设置有用于驱动第二楔形夹持系统向前运动的驱动机构。本专利技术能够提高楔形线夹对线缆的夹持力度，避免线缆松动滑脱的现象；同时，还能够在与线缆夹持后对楔形线夹的位置进行一定范围的调整，极大地降低了工作人员的劳动强度。但是，需要将线缆从装置中穿过，使用场景受限，针对需自动化操作且已经装配好的线缆无法适用。
[0005]总体来讲，上述线缆夹持装置存在装置体积大，重量不够轻巧，适用作业场景受限，仅能固定线缆而无法在固定后拉动线缆。而普通的夹爪也仅可实现夹持线缆的功能，夹持后拉动线缆易产生滑动，无法精确控制拉动位移，都无法满足作业需求。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的是为了解决现有的线缆夹持装置仅能夹持无法精确移动线缆的问题，提供一种外力增益锁止线缆夹爪，在拉动线缆过程中实现外力增益锁止，从而实现精确控制拉动位移。
[0007]本专利技术采用的技术方案是：外力增益锁止线缆夹爪，包括主体机架，沿着主体机架纵向，在主体机架的两端分别安装有一对中心轴，并设置有驱动各对中心轴同步夹紧运动或松开运动的动力系统；
[0008]所述中心轴底部设置有开口竖向向上的开槽轴肩；中心轴上套装有梭形手指，梭形手指底端抵靠开槽轴肩；
[0009]所述梭形手指底部设置有沿轴向延伸的槽口；在梭形手指的槽口与开槽轴肩之间安装有扭力弹簧；
[0010]所述梭形手指沿其环向包括位于其长轴一侧的受力面、与受力面相对的位于长轴另一侧的背面以及位于长轴两端的过渡面；扭力弹簧自然状态下，成对的中心轴上的梭形手指的受力面对正。
[0011]进一步的，所述梭形手指的受力面设置有锯齿橡胶片。
[0012]进一步的，中心轴的顶端设置有螺纹孔，经过开槽轴肩和安装于中心轴顶端的螺钉三将梭形手指限定于中心轴上。
[0013]进一步的，主体机架底部设置有安装法兰。
[0014]进一步的，沿主体机架纵向，在主体机架的一端安装有单目相机。
[0015]进一步的，所述动力系统包括步进电机、电机固定座、沿着主体机架纵向延伸的双向丝杆；
[0016]所述电机固定座固定于主体机架，所述步进电机固定于电机固定座；所述步进电机的电机轴与双向丝杆的一端相连接，双向丝杆的另一端通过丝杆固定座安装于主体机架；
[0017]双向丝杆上安装有一对沿双向丝杆轴向同步相向或相背运动的T型螺母；
[0018]每个T型螺母上铰接有两根关于双向丝杆轴线对称的开合连杆，开合连杆与T型螺母相连接的另一端分别与对应中心轴底端铰接。
[0019]进一步的，成对中心轴之间分别设置有一根滑动光轴，滑动光轴沿着主体机架横向设置；
[0020]在成对中心轴的各根中心轴底部设置有沿径向贯通的滑孔；滑动光轴穿过成对中心轴的滑孔，且其两端连接于主体机架。
[0021]进一步的，主体机架呈顶部敞口的壳体结构，包括底板、沿横向位于两侧的侧板和沿纵向位于两端的端板，由底板、侧板和端板包围形成顶部敞口的空腔；
[0022]所述动力系统设置于主体机架的空腔内；
[0023]并设置有与主体机架可拆卸连接的用于封闭敞口的盖板，在盖板上开设有容中心轴通过并供中心轴滑动的滑槽。
[0024]进一步的，所述主体机架两侧的侧板的中部呈向内凹陷的弧形。
[0025]进一步的，当梭形手指夹持住线缆后，外力驱动整个夹爪装置沿线缆方向拉动线缆，一对梭形手指同时转动后压缩线缆，产生增益摩擦力,增益系数δ为：
[0026]且δ≥1；
[0027][0028]其中，a,b为常数；β为在外力拉动下梭形手指转动的角度；Δy为梭形手指受力点移动的距离；以梭形手指中心点为坐标原点建立直角坐标系，x为梭形手指受力点的横坐标,y是梭形手指受力点的纵坐标。
[0029]本专利技术的有益效果是：本专利技术通过梭形手指特殊的外形以及梭形手指与中心轴之间的配合关系，使夹爪夹持线缆后拉动线缆时产生外力增益锁止效果，不易产生滑动，可精确控制拉动位移。且增益系数可通过理论计算支撑，故增益锁止可控，能避免线缆受力过大损坏。
[0030]主体机架将动力系统集中于内，且中空的壳体结构，大大减轻了外力增益锁止线缆夹爪的整体重量。而动力系统的动力部件以及传动部件均容纳于壳体的空腔内，结构紧凑，大大减小了外力增益锁止线缆夹爪整体所占体积。其可安装于机械臂末端，适用于作业空间受限的自动化操作场景。
[0031]单目相机的设置，具备良好的视角搜索识别以及定位所需操作的线缆，结合视觉定位相关算法可实现自动化智能化作业目标。
附图说明
[0032]图1为本专利技术公开的外力增益锁止线缆夹爪结构示意图；
[0033]图2为本专利技术公开的外力增益锁止线缆夹爪横剖视图；
[003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.外力增益锁止线缆夹爪，其特征在于：包括主体机架(2)，沿着主体机架(2)纵向，在主体机架(2)的两端分别安装有一对中心轴(13)，并设置有驱动各对中心轴(13)同步夹紧运动或松开运动的动力系统；所述中心轴(13)底部设置有开口竖向向上的开槽轴肩(13A)；中心轴(13)上套装有梭形手指(4)，梭形手指(4)底端抵靠开槽轴肩(13A)；所述梭形手指(4)底部设置有沿轴向延伸的槽口(4E)；在梭形手指(4)的槽口(4E)与开槽轴肩(13A)之间安装有扭力弹簧(16)；所述梭形手指(4)沿其环向包括位于其长轴一侧的受力面(4A)、与受力面(4A)相对的位于长轴另一侧的背面(4B)以及位于长轴两端的过渡面(4C)；扭力弹簧(16)自然状态下，成对的中心轴(13)上的梭形手指(4)的受力面(4A)对正。2.如权利要求1所述的外力增益锁止线缆夹爪，其特征在于：所述梭形手指(4)的受力面(4A)设置有锯齿橡胶片(4D)。3.如权利要求1或2所述的外力增益锁止线缆夹爪，其特征在于：中心轴(13)的顶端设置有螺纹孔，经过开槽轴肩(13A)和安装于中心轴(13)顶端的螺钉三(17)将梭形手指(4)限定于中心轴(13)上。4.如权利要求1或2所述的外力增益锁止线缆夹爪，其特征在于：主体机架(2)底部设置有安装法兰(1)。5.如权利要求1或2所述的外力增益锁止线缆夹爪，其特征在于：沿主体机架(2)纵向，在主体机架(2)的一端安装有单目相机(5)。6.如权利要求1或2所述的外力增益锁止线缆夹爪，其特征在于：所述动力系统包括步进电机(6)、电机固定座(7)、沿着主体机架(2)纵向延伸的双向丝杆(9)；所述电机固定座(7)固定于主体机架(2)，所述步进电机(6)固定于电机固定座(7)；所述步进电机(6)的电机轴与双向丝杆(9)的一端相连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖世德，桂初阳，刘学强，邓如彬，邓发均，王志高，吴守烨，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：