Устройство для укладки расплетенных жил проводов, грозозащитных тросов или канатов Российский патент 2025 года по МПК H02G1/04 

Изобретение относится к области электроэнергетики и машиностроения и предназначено для укладки расплетенных жил проводов, грозозащитных тросов или канатов в местах, где требуется поддержание целостности повива, например, линии электропередачи.

Известна фильера, используемая при производстве стальных канатов для укладки жил и выполненная в виде цилиндра со сквозным отверстием. Канат протягивают через фильеру с усилием, и таким образом жилы плотно укладываются на свои места (https://volochenie.ru/products/skrutka). Данное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является то, что конструкция фильеры - кольцевая, что не позволяет устанавливать ее на провод и снимать ее сбоку.

Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, является обеспечение возможности укладки жил как по всей длине каната, так и точечно в определенном месте расплетения жилы. Также благодаря вращательно-поступательному движению устройства обеспечивается более точная и качественная укладка жил.

Заявляемый технический результат достигается тем, что устройство для укладки расплетенных жил проводов, грозозащитных тросов или канатов содержит снабженный средством для передвижения по проводу БПЛА, на передней части корпуса которого установлена опора с возможностью продольного перемещения вдоль провода, грозозащитного троса или каната, на которой укреплен инструмент укладки, содержащий внешнюю и внутреннюю цилиндрические части с продольными прорезями для установки на провод, при этом одна из цилиндрических частей выполнена с возможностью вращения, а с передней стороны внутренней цилиндрической части смонтирована заходная часть конической формы, на внешней цилиндрической части выполнена поперечная прорезь, предназначенная для перемещения вдоль нее ограничителя, установленного на поверхности внутренней цилиндрической части, во время вращения внешней цилиндрической части.

Предпочтительнее, чтобы соотношение размеров провода и инструмента укладки представляло собой следующее неравенство:

(D_вн-D_п) ≤ r_ж, где

r_ж - радиус жилы,

D_вн - диаметр прорези внутренней цилиндрической части,

D_п - диаметр провода.

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, где:

Фиг. 1 - устройство для укладки (запасовки) расплетенных жил проводов, грозозащитных тросов и канатов (вид сбоку);

Фиг. 2 - устройство для укладки (запасовки) расплетенных жил проводов, грозозащитных тросов и канатов (вид спереди);

Фиг. 3а - инструмент укладки расплетенных жил проводов, грозозащитных тросов и канатов (начальное положение);

Фиг. 3б - фотография инструмента укладки расплетенных жил проводов, грозозащитных тросов и канатов (начальное положение);

Фиг. 4а - инструмент укладки расплетенных жил проводов, грозозащитных тросов и канатов (рабочее положение);

Фиг. 4б - фотография инструмента укладки расплетенных жил проводов, грозозащитных тросов и канатов (рабочее положение);

Фиг. 5 - взаимное расположение инструмента и провода до установки устройства на проводе;

Фиг. 6 - взаимное расположение инструмента и провода после установки устройства на проводе;

Фиг. 7 - взаимное расположение инструмента и провода в процессе работы устройства (расплетенная жила задавливается инструментом обратно в паз (стрелочка);

Фиг. 8 - взаимное расположение инструмента и провода в процессе работы устройства (стрелками показано вращательно-поступательное движение инструмента);

Фиг. 9 - расположение провода в инструменте укладки;

Фиг. 10 - внешняя цилиндрическая часть инструмента укладки;

Фиг. 11 - внутренняя цилиндрическая часть инструмента укладки.

Устройство для укладки (запасовки) расплетенных жил проводов, грозозащитных тросов и канатов (Фиг. 1, 2) содержит БПЛА 1, снабженный средством 2 для передвижения по проводу, грозозащитному тросу или канату 3, выполненным, например, в виде колес. На передней части корпуса БПЛА 1 при помощи направляющих 4 установлена опора 5, выполненная, например, в виде пластины. Опора 5 выполнена с возможностью продольного перемещения вдоль провода, грозозащитного троса или каната 3. Опора 5 связана с рамой БПЛА 1 ходовым винтом 6, проходящим через гайку 7, связанную с двигателем продольного перемещения 8, расположенном на БПЛА. На опоре 5 закреплен основной электродвигатель 9, передающий движение через ведущую шестерню 10 и ведомые шестерни 11 на зубчатое колесо 12. Зубчатое колесо 12 снабжено прорезью 13 для установки на провод, грозозащитный трос или канат 3 и прикреплено к внешней цилиндрической части 14, обхватывающей внутреннюю цилиндрическую часть 15 и выполненной с возможностью поворота вокруг нее при помощи основного электродвигателя 9. Внешняя цилиндрическая часть 14 (Фиг. 10) и внутренняя цилиндрическая часть 15 (Фиг. 11) образуют собой инструмент укладки (Фиг. 3а, б, 4а, б).

Внутренняя цилиндрическая часть 15 инструмента укладки выполнена в виде цилиндра с продольной прорезью, в которую помещается провод, грозозащитный трос или канат 3 во время установки устройства на него. С передней стороны внутренняя цилиндрическая часть 15 имеет заходный участок конической формы 16, предназначенную для направления при работе устройства расплетенной жилы в инструмент укладки. Внешняя цилиндрическая часть 14 инструмента укладки выполнена в виде цилиндра с продольной прорезью и имеет держатель 17 с отверстиями 18, которыми внешняя цилиндрическая часть 14 крепится к приводному зубчатому колесу 12. Кроме этого, внешняя цилиндрическая часть 14 инструмента укладки выполнена с поперечной прорезью 19, ограничивающей и направляющей движение внутренней цилиндрической части 15 инструмента укладки, имеющей ограничитель 20, который перемещается в поперечной прорези 19 во время вращения внешней цилиндрической части 14.

Зубчатое колесо 12, принимающее движение от ведущей шестерни 10 через ведомые шестерни 11, предназначено для осуществления вращательного движения внешней цилиндрической части 14 инструмента укладки. На корпусе БПЛА 1 также установлен зажим 21, предназначенный для фиксации устройства на проводе, грозозащитном тросе и канате и для предотвращения проскальзывания устройства по проводу во время движения по проводу, грозозащитному тросу или канату. Зажим 21 может быть выполнен, например, в виде робо-руки.

На корпусе БПЛА расположена видеокамера 22, направленная на внешнюю цилиндрическую часть 14 инструмента укладки.

Устройство для укладки (запасовки) расплетенных жил проводов, грозозащитных тросов и канатов работает следующим образом.

Устройство управляется дистанционно, при помощи пульта. Оператор проверяет исправность устройства, после чего включает двигатели БПЛА 1. В начальном положении внешняя 14 и внутренняя 15 цилиндрические части инструмента укладки спозиционированы таким образом, что их прорези совпадают друг с другом, а также с прорезью 13 зубчатого колеса 12. Кроме этого, перед началом работы ходовой винт 6 и закрепленная на нем опора 5 находятся в начальном крайнем заднем положении, а зажим 21 в раскрытом состоянии. Устройство взлетает, подлетает к проводу, грозозащитному тросу или канату 3, на котором требуется проводить укладку поврежденной жилы/жил (Фиг. 5), и садится на провод, грозозащитный трос или канат 3 в месте или вблизи места дефекта (расплетения) таким образом, чтобы провод, грозозащитный трос или канат 3 попал в прорези инструмента укладки (Фиг. 6). При помощи средства 2 перемещения по проводу, грозозащитному тросу или канату 3 устройство подъезжает к месту расплетения. Устройство закрепляется на проводе при помощи зажима 21.

После этого включается основной электродвигатель 9, который поворачивает ведущую шестерню 10, которая в свою очередь через ведомые шестерни 11 передает вращательный момент на зубчатое колесо 12 с жестко закрепленной на ней внешней цилиндрической частью 14 инструмента укладки. Одновременно с основным электродвигателем 9 включается двигатель продольного перемещения 8, который, вращая гайку 7, перемещает ходовой винт 6, связанный с опорой 5 (Фиг. 7, 8).

Скорость вращения основного электродвигателя 9 синхронизирована со скоростью продольного перемещения ходового винта 6 для обеспечения непрерывности процесса укладки.

В начальный момент вращения внешней цилиндрической части 14 ограничитель (бобышка) 20, жестко закрепленная на внешней поверхности внутренней цилиндрической части 15 инструмента укладки, перемещается относительно поперечной прорези 19 до края прорези до упора. После того как ограничитель 20 оказывается в крайнем положении в прорези 19, он упирается во внешнюю цилиндрическую часть 14 и крутящий момент от внешней цилиндрической части 14 через ограничитель 20 начинает передаваться внутренней цилиндрической части 15, приводя ее также во вращение вокруг провода 3 совместно с внешней цилиндрической частью 15.

Внешняя цилиндрическая часть 14, вращаясь вокруг внутренней цилиндрической части 15, закрывает собой продольную прорезь внутренней цилиндрической части инструмента укладки, формируя совместно с внутренней цилиндрической частью 15 круглое отверстие.

Из геометрических соотношений размеров провода и инструмента укладки следует, что для максимально качественной и точной укладки расплетенной жилы обратно в свой паз преимущественно должно соблюдаться условие:

(D_вн-D_п) ≤ r_ж, где

r_ж - радиус жилы,

D_вн - диаметр прорези внутренней цилиндрической части,

D_п - диаметр провода (Фиг. 9).

В случае, если значение (D_вн-D_п) (суммарный зазор по диаметру провода) будет больше радиуса жилы провода, при укладке жила будет недостаточно плотно заходить в свой паз, что может привести к не полной укладке, а также к вероятному заклиниванию в инструменте.

Вращательно-поступательное движение инструмента укладки, обеспечивающееся синхронизацией скоростей двигателей 9 и 8, обеспечивает укладку расплетенной свободно свисающей жилы провода 3 в оставшийся в проводе после ее расплетения паз. Инструмент укладки, двигающийся вращательно-поступательно, входит в контакт с расплетенной жилой конической заходной частью 16 и начинает давить на жилу в направлении к центру провода. По мере продвижения вперед и вращения инструмента расплетенная жила загибается, прижимаясь к проводу. Расплетенная жила от указанного силового воздействия перемещается обратно в паз, оставшийся после ее расплетения. Технологический зазор (Dвн-Dп) не превышает величины радиуса расплетенной жилы, что предотвращает возможность жилы уйти в сторону от собственного паза при укладке, тем самым гарантирует укладку жилы обратно в паз. Таким образом, единственно возможная траектория движения расплетенной жилы обеспечивается кинематикой вращения инструмента, а также величиной зазора между проводом и внутренней цилиндрической частью, который должен быть менее радиуса укладываемой жилы.

При укладке положение внешней цилиндрической части 14 инструмента укладки контролируется через положение зубчатого колеса 12 и ведущей шестерни 10, которое фиксируется оператором при помощи видеокамеры 22. Это позволяет оператору в ручном режиме либо в автоматическом режиме управлять углом поворота внешней цилиндрической части 14 инструмента укладки. После укладки поврежденной жилы/жил основной электродвигатель 9, вращая ведущую шестерню 10, возвращает зубчатое колесо 12 с закрепленной на нем внешней цилиндрической частью 14 инструмента укладки в начальное положение таким образом, чтобы прорези цилиндрических частей совпали. Зажим 21 при помощи сервопривода разжимается. После этого устройство при помощи БПЛА 1, перемещаясь по проводу, грозозащитному тросу или канату 3 посредством средства для перемещения 2, отъезжает от места укладки жилы, после чего взлетает с провода и опускается на землю.

Изобретение относится к области электроэнергетики и предназначено для укладки расплетенных жил проводов, грозозащитных тросов или канатов. Технический результат заключается в обеспечении возможности укладки жил по всей длине каната и точечно в месте расплетения жилы, а также в обеспечении более точной и качественной укладки жил. Технический результат достигается тем, что устройство для укладки расплетенных жил проводов, грозозащитных тросов или канатов содержит БПЛА, снабженный средством для передвижения по проводу. На передней части корпуса БПЛА установлена опора с возможностью продольного перемещения, на которой укреплен инструмент укладки, содержащий внешнюю и внутреннюю цилиндрические части с продольными прорезями для установки на провод. Одна из цилиндрических частей выполнена с возможностью вращения, а с передней стороны внутренней цилиндрической части смонтирована заходная часть конической формы. На внешней цилиндрической части выполнена поперечная прорезь, предназначенная для перемещения вдоль нее ограничителя, установленного на поверхности внутренней цилиндрической части, во время вращения внешней цилиндрической части. 1 з.п. ф-лы, 13 ил.

1. Устройство для укладки расплетенных жил проводов, грозозащитных тросов или канатов, содержащее снабженный средством для передвижения по проводу БПЛА, на передней части корпуса которого установлена опора с возможностью продольного перемещения вдоль провода, грозозащитного троса или каната, на которой укреплен инструмент укладки, содержащий внешнюю и внутреннюю цилиндрические части с продольными прорезями для установки на провод, при этом одна из цилиндрических частей выполнена с возможностью вращения, а с передней стороны внутренней цилиндрической части смонтирована заходная часть конической формы, на внешней цилиндрической части выполнена поперечная прорезь, предназначенная для перемещения вдоль нее ограничителя, установленного на поверхности внутренней цилиндрической части, во время вращения внешней цилиндрической части.

2. Устройство для укладки расплетенных жил проводов, грозозащитных тросов или канатов по п. 1, отличающееся тем, что соотношение размеров провода и инструмента укладки представляет собой следующее неравенство:

(D_вн-D_п) ≤ r_ж, где

r_ж - радиус жилы,

D_вн - диаметр прорези внутренней цилиндрической части,

D_п - диаметр провода.