电缆绝缘层清除器及具有该清除器的清除装置与方法

摘要

本发明涉及一种电缆绝缘层清除器及具有该清除器的清除装置与方法。电缆绝缘层清除器部分主要包括：主支架，主支架内具有驱动油缸，驱动油缸的活塞杆与多连杆机构固定连接，多连杆机构将驱动油缸的动力传递给棘轮驱动架，棘轮驱动架上铰接有棘爪；所述棘轮上固定连接有刀具压紧下夹，刀具压紧下夹与刀具压紧上夹相铰接，刀具压紧下夹通过间距调整机构来控制刀具压紧上夹之间的距离；刀具压紧上夹与刀具压紧上夹之间为用于放置电缆的空间；所述刀具压紧上夹的一侧连接有刀具；所述棘轮在棘轮驱动架的带动下间歇性运动，带动刀具同轴同速运动，实现对电缆绝缘层的清除。本装置可以应用于直接带电作业和间接带电作业，自动化程度高，作业效率高，劳动强度低。

说明书

技术领域

本发明涉及电力及电缆相关设备领域，具体的说，是涉及电缆绝缘层清除器及具有该清除器的清除装置与方法，主要用于架空电缆的绝缘层清除上。

背景技术

配网带电作业中作业频率最高的是带电接线任务，而电缆绝缘层清除则是最重要的一个环节。现有绝缘层清除工具主要为通过人工提供动力完成，其劳动强度大、效率低、自动化水平低，还有体积较大，通用性较低的缺陷。

例如，申请号为201010108098.4的中国专利文献公开了一种电缆剥皮器。它包括刀片，一固定支架；一带动刀片绕电缆转动实现环切动作的刀片固定装置，刀片固定装置设置在固定支架的前端；一驱动所述刀片固定装置运动的减速电机及传动机构，所述减速电机固装在固定支架上；一用于将电缆夹持住的电缆夹紧装置，该装置安装在固定支架上或刀片固定装置上；一用于控制减速电机启闭及转速的电子控制装置，电子控制装置与电源连接。

然而，上述装置存在较多的不足：

(1)由于该发明公开的装置无绝缘杆，且电缆夹紧装置需人工辅助夹紧无法自动完成夹紧动作。因此该发明只能人工或利用机械臂进行直接带电作业，操作员无法利用其在地面进行间接作业；

(2)该发明公开的装置采用棘轮棘爪驱动，是一种间歇性驱动装置，当棘爪带动棘轮旋转一个齿后在间歇期间电缆弹性使棘轮回转到初始位置，因此对于部分韧性较好的绝缘层材料其无法完成绝缘层切除工作；

(3)使用电机作为动力源，而电机和电池应用使整个装置体积大、重量大。

综上所述，如何设计一种新的电缆剥皮装置，是本领域技术人员亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供电缆绝缘层清除器。本发明所提供的绝缘层清除器，能够适用于直接带电作业，也能够适用于间接带电作业。为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种电缆绝缘层清除器，包括：主支架，主支架内具有驱动油缸，驱动油缸的活塞杆与多连杆机构固定连接，多连杆机构将驱动油缸的动力传递给棘轮驱动架，棘轮驱动架上铰接有棘爪；

所述棘轮上固定连接有刀具压紧下夹，刀具压紧下夹与刀具压紧上夹相铰接，刀具压紧下夹通过间距调整机构来控制刀具压紧上夹之间的距离；

刀具压紧上夹与刀具压紧上夹之间为用于放置电缆的空间；

所述刀具压紧上夹的一侧固定连接有刀具；

所述棘轮在棘轮驱动架的带动下间歇性运动，带动刀具同轴同速运动，实现对电缆绝缘层的清除。

优选的，所述间距调整机构包括固定设置于刀具压紧下夹一侧的刀具压紧油缸，刀具压紧油缸的活塞杆贯穿于刀具压紧下夹并与刀具压紧上夹固定连接。

优选的，所述间距调整机构还包括回位弹簧，回位弹簧套于刀具压紧油缸的活塞杆上。

优选的，所述多连杆机构包括连接头，连接头的一端与驱动油缸的活塞杆固定连接，另一端与棘轮驱动架连杆相铰接，棘轮驱动架连杆的另一端铰接于棘轮驱动架上。

优选的，所述棘轮驱动架被棘轮导向架导向，棘轮导向架固定连接于主支架上。

优选的，所述主支架上固定连接有封板，封板将棘轮的侧面覆盖。

在提供绝缘层清除器的同时，本发明还提供了具有一种清除装置，该清除装置包括夹爪，该夹爪具有手指连接架，手指连接架的一侧与夹紧油缸固定连接，夹紧油缸的活塞杆贯穿于所述手指连接架并通过四连杆机构带动铰接于所述手指连接架上的至少两个手指相对运动，实现对电缆的夹持；夹紧油缸通过连接导向杆与上述电缆绝缘层清除器相连接。

优选的，所述四连杆机构包括端部相铰接的手指驱动杆和手指辅助驱动杆，手指驱动杆和手指辅助驱动杆的杆部均铰接于盖板上，盖板与手指连接架固定连接，夹紧油缸的活塞杆通过铰接轴与手指驱动杆和手指辅助驱动杆的一端同时铰接，手指驱动杆和手指辅助驱动杆的另一端分别与一手指相铰接，两手指通过手指连杆铰接于手指连接架上；夹紧油缸的活塞杆运动推动手指驱动杆进行摆动的同时，手指在与手指连杆与手指驱动杆组成的平行四边形连杆机构的限制下手指的运动幅度。

优选的，所述手指的内侧具有防滑纹。

优选的，所述主支架的端部与绝缘杆固定连接。

作为更好的情况，本发明还提供了使用上述清除装置进行电缆绝缘层清除的方法，主要包括如下步骤：

A、通过夹紧油缸控制手指将电缆绝缘层夹持；

B、通过刀具压紧油缸活塞杆回退使刀具与电缆绝缘层接触；

C、驱动油缸驱动棘轮驱动架带动棘轮间歇性运动，刀具在棘轮的带动下旋转切割绝缘层。

上述方法中，优选的是，通过操作绝缘杆来控制绝缘层清除长度。

本发明的有益效果是：

(1)具有绝缘杆，可用于直接带电作业和间接带电作业，自动化程度高、人工劳动强度低、作业效率高，且能够与现有巡检机器人配套；

(2)通过液压来完成刀具的压紧、旋转切除及架空电缆的夹紧固定动作，因此具有结构简单、整机紧凑、质量轻等优点；

(3)清除器能够实现韧性一般的电缆绝缘层的清除，清除器通过与夹爪配合实现韧性较高电缆绝缘层的清除，从而有效的解决了因电缆旋转导致的绝缘层无法清除的情况，作业工作中无需其他辅助工具。

附图说明

图1是本发明中电缆绝缘层清除器的结构示意图；

图2是本发明中棘轮与棘爪的驱动结构图；

图3是本发明中夹爪的结构示意图；

图4是本发明中清除装置的结构示意图；

其中：1、夹爪，2、连接导向杆，3、绝缘层清除器，4、绝缘杆，5、架空电缆，6、手指，7、手指连杆，8、手指驱动杆，9、手指连接架，10、夹紧油缸，11、手指辅助驱动杆，12、盖板，13、主支架，14、驱动油缸，15、棘轮驱动架连杆，16、棘轮驱动架，17、刀具压紧油缸，18、封板，19、刀具压紧下夹，20、刀具压紧上夹，21、刀具安装架，22、刀具，23、回位弹簧，24、连接头，25、棘轮，26、棘爪，27、棘轮导向架。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明进行详细说明。

实施例：如图1和图2所示，一种电缆绝缘层清除器3，包括：主支架13，主支架13大致呈一个弯曲的U型，且具有用于横向放置驱动油缸14的横向槽。与之同时，主支架13内还具有用于放置电缆的纵向槽。

横向槽内固定连接有驱动油缸14，驱动油缸14的活塞杆与多连杆机构固定连接，多连杆机构将驱动油缸14的动力传递给棘轮驱动架16，棘轮驱动架16上铰接有棘爪26；棘轮25上固定连接有刀具压紧下夹19，刀具压紧下夹19与刀具压紧上夹20的一端相铰接，刀具压紧下夹19通过间距调整机构来控制与刀具压紧上夹20之间的距离；刀具压紧上夹20的一侧固定连接有刀具安装架21，刀具安装架21通过螺钉可拆卸的连接有刀具22。

刀具压紧下夹19可以分解为一部分是圆弧形，另一部分是连板的结构。刀具压紧上夹20可以分解为一部分为圆弧形，另一部分为连扳，连板上垂直方向一体成型具有铰接杆，使得刀具压紧下夹19与刀具压紧上夹20铰接在一起。

刀具压紧上夹20的圆弧形部分与刀具压紧上夹19的圆弧形部分之间为用于放置待剥皮电缆的空间。

间距调整机构包括固定设置于刀具压紧下夹19连板一侧的刀具压紧油缸17，刀具压紧油缸17的活塞杆贯穿于刀具压紧下夹19的连板并与刀具压紧上夹20的连板固定连接。

刀具压紧油缸17平时处于伸长状态，通过活塞杆的回退，实现刀具22的压紧。

间距调整机构还包括回位弹簧23，回位弹簧23套于刀具压紧油缸17的活塞杆上，回位弹簧23的两端部可以顶紧在刀具压紧下夹19的连板上和刀具压紧上夹20的连板上，也可以直接与刀具压紧下夹19的连板上和刀具压紧上夹20的连板固定连接。

多连杆机构中，包括连接头24，连接头24的一端与驱动油缸14的活塞杆通过螺纹连接，另一端与棘轮驱动架连杆15相铰接，棘轮驱动架连杆15的另一端铰接于棘轮驱动架28上。

棘轮驱动架16为带有缺口的圆环形结构，棘轮25也对应具有缺口，电缆从缺口中放入棘轮25内部。

棘轮驱动架16的中间带有导向槽，该导向槽与棘轮导向架27相配合，使棘轮驱动架16在转动时背棘轮导向架27所导向，进行旋转运动，棘轮导向架27固定连接于主支架13上。

为了防止导向槽与棘轮导向架27之间进入杂物，阻碍棘轮驱动架16旋转，在主支架13上固定连接有封板18，封板18将棘轮25的侧面和棘轮导向架27覆盖。

驱动油缸14通过连接头24、棘轮驱动架连杆15、棘轮驱动架16组成平面四杆机构。

参考图3所示，在提供绝缘层清除器的同时，本发明还提供了具有一种清除装置。该清除装置包括夹爪1，该夹爪1具有手指连接架9，手指连接架9的两端为带有翘起的结构，每个翘起部分均与主体部分呈现V型。

手指连接架9的一侧与夹紧油缸10固定连接，夹紧油缸10的活塞杆贯穿于所述手指连接架9并传动给四连杆机构，四连杆机构带动铰接于所述手指连接架9上的至少两个手指进行相对靠近和远离运动，实现对电缆绝缘层的夹持与松开；夹紧油缸10通过连接导向杆2与上述绝缘层清除器3的主支架13滑动连接。

连接导向杆2的截面为扁平状，能够保证相对滑动的同时，还能防止绝缘层清除器发生转动。

四连杆机构包括端部相铰接的手指驱动杆8和手指辅助驱动杆11，手指驱动杆8呈“V”字型结构。手指驱动杆8和手指辅助驱动杆11的拐角杆部均铰接于盖板12上，盖板12与手指连接架9固定连接，夹紧油缸10的活塞杆通过铰接轴与手指驱动杆8和手指辅助驱动杆11的一端同时铰接，手指驱动杆8和手指辅助驱动杆11的另一端分别与一个手指6相铰接，两个手指6分别通过一个手指连杆7铰接于手指连接架9上。两个手指连接杆中，一个呈“一”字型，另一个呈“V”字型。

夹紧油缸10的活塞杆运动推动手指驱动杆8绕铰接点进行摆动的同时，手指6在手指连杆7与手指驱动杆8组成的平行四边形连杆机构的限制下手指6的运动幅度,来防止手指6张开过大或过小。

为了防止被夹持的电缆发生滑动，本发明中，两个手指6的内侧均具有防滑纹。作为更优的选择，两手指6均是中间带有空隙的结构，使得每个手指6上的防滑纹均具有两部分。相应的，电缆被夹持的时候，就相当于两对手指同步夹持，更好的限制电缆绝缘层的相对转动趋势。

为了提高通用性，在主支架13的端部，还设置连接有绝缘杆4，实现了直接带电作业的同时，还使得操作员能够在地面进行间接带电作业，起到把带电架空电缆绝缘层清除装置举到架空线缆附近和提供绝缘层切除时所需纵向进刀力。

在提供上述装置的同时，本发明还提供了使用上述清除装置进行电缆绝缘层清除的方法，主要包括如下步骤：

A、通过夹紧油缸10的活塞杆向前运动，手指驱动杆8和手指辅助驱动杆11向外侧扩张，则两手指6同步进行相对远离运动，两手指6之间放入置待剥皮的电缆，然后夹紧油缸10的活塞杆回退，手指驱动杆8和手指辅助驱动杆11向内侧靠近，则两手指6同步进行相对靠近运动，待剥皮的电缆就被两手指6上的防滑纹夹持；

B、待剥皮的电缆的一部分放入两手指6之间的同时，待剥皮的电缆的另一部分也进入到了刀具压紧下夹19的连板并与刀具压紧上夹20之间，则刀具压紧油缸17的活塞杆回退，使刀具22与电缆绝缘层接触；

C、驱动油缸14获得动力，驱动油缸14的活塞杆进行活塞运动，则连接头24随之往复运动，带动棘轮驱动架连杆15往复摆动，则棘轮驱动架16就带动棘轮25间歇性运动，刀具22在棘轮25的带动下旋转切割绝缘层。

绝缘层的清除长度，可以通过操作绝缘杆4在连接导向杆2的纵向相对滑动距离来控制。

采用了上述结构后，本发明所提供的绝缘层清除器，能够较好的清除韧性一般的电缆绝缘层。对于韧性较好的绝缘层而言，可以将清除器与夹爪配合使用，利用夹爪夹持住电缆的一部分，防止绝缘层转动，实现电缆特定部分的绝缘层清除。

动力源部分均为液压驱动，具有结构紧凑，质量较小的优点。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业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，未予以详细说明的部分，为现有技术，在此不进行赘述。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特点相一致的最宽的范围。