一种地下电缆自动挖掘铺设回填平整装置

摘要

本发明提供一种地下电缆自动挖掘铺设回填平整装置，包括动力机构、电缆出线机构和铺设回填平整机构，其特征是：所述动力机构连接挖掘轮盘机构，所述挖掘轮盘机构包括挖掘轮盘轴，所述挖掘轮盘轴穿过轮毂，所述轮毂的外围连接挖掘轮，所述挖掘轮的两侧设置有一组两两对称的挖掘弹片，每两个所述挖掘弹片之间的所述挖掘轮内设置有气缸推动机构，所述气缸推动机构连接能够上下移动的楔块。本发明集合了多种功能，利用一台设备完成所有工序。提高效率，降低了工人的劳动强度，使用方便,省时省力，降低能源消耗，完全用设备代替人工，保障了施工质量，保障了作业人的安全。

权利要求

1.一种地下电缆自动挖掘铺设回填平整装置，包括动力机构、电缆出线机构和铺设回填平整机构，其特征是：所述动力机构连接挖掘轮盘机构，所述挖掘轮盘机构包括挖掘轮盘轴，所述挖掘轮盘轴穿过轮毂，所述轮毂的外围连接挖掘轮，所述挖掘轮的两侧设置有一组两两对称的挖掘弹片，每两个所述挖掘弹片之间的所述挖掘轮内设置有气缸推动机构，所述气缸推动机构连接能够上下移动的楔块。

2.根据权利要求1所述的地下电缆自动挖掘铺设回填平整装置，其特征是：所述动力机构包括驱动电机驱动电机，所述驱动电机连接主动齿轮，所述主动齿轮通过皮带连接从动齿轮，所述从动齿轮通过轴承环套在所述挖掘轮盘轴的一侧，所述轴承的外圈固定连接所述轮毂，所述驱动电机通过电机支撑架固定在轮盘支撑架上，所述轮盘支撑架固定在固定板上。

3.根据权利要求1所述的地下电缆自动挖掘铺设回填平整装置，其特征是：所述气缸推动机构包括一组气缸，所述气缸均匀分布在所述挖掘轮内，所述气缸的活塞杆连接所述楔块，所述气缸的活塞杆位于活动腔内，所述挖掘轮盘轴的一端固定在所述轮盘支撑架上，所述挖掘轮盘轴的另一端连接触碰开关压板，所述挖掘弹片的一侧设置有与所述触碰开关压板配合使用的触碰开关，每个所述触碰开关均连接主控制器，所述主控制器连接复位单元、液晶显示单元、按键单元、气缸控制电磁阀和电源，所述主控制器采用STC12C5A60S2控制器，所述主控制器的引脚P4.7连接复位单元、所述主控制器的引脚P0.0-P0.7和P1.0-P1.4连接12864液晶显示单元，所述主控制器的引脚P1.4-P1.7连接所述按键单元，所述主控制器的引脚P2.0-P2.5分别连接所述触碰开关，所述主控制器的引脚P3.0-P3.5连接所述气缸控制电磁阀。

4.根据权利要求2所述的地下电缆自动挖掘铺设回填平整装置，其特征是：所述铺设回填平整机构通过回填平整支架连接所述固定板，所述铺设回填平整机构包括与所述回填平整支架连接的上压板，所述上压板的两侧连接侧压板，所述侧压板连接平整侧压板，所述上压板通过扭转弹簧连接平整上压板，两个所述平整侧压板之间设置有电缆导线器。

5.根据权利要求1所述的地下电缆自动挖掘铺设回填平整装置，其特征是：所述电缆出线机构包括电缆轮轴和电缆，所述电缆轮轴固定在线缆固定架上，所述线缆固定架上设置有方便所述电缆穿过的限位张紧箍。

6.根据权利要求3所述的地下电缆自动挖掘铺设回填平整装置，其特征是：所述气缸的活塞杆通过垫片连接所述楔块。

说明书

一种地下电缆自动挖掘铺设回填平整装置

技术领域

[0001] 本发明涉及电力通信领域，具体地讲，涉及一种地下电缆自动挖掘铺设回填平整装置。

背景技术

[0002] 随着经济的迅速发展，我国城市建设的步伐也越来越快，城市用电负荷快速增长，对供电可靠性提出了越来越高的要求。与此同时，城市规划建设和市容美观，也逐渐受到社会的关注，因此，现今城市建设都采用电缆线路入地工程。电缆线路入地工程，将电力电缆敷设在地下，不占地面空间，有利于市容美观和人生安全；雷电、风雨、烟雾、污秽等自然环境对电缆的影响较小，电缆供电可靠性提高。

[0003] 在电力和通讯建设施工中是一种非常重要的设备，在电缆铺设的过程中，需要多种人工和设备分开进行各个工序，需要完成挖沟、电缆铺设、电缆滚线、回填、地面平整等，耗费大量的人力物力，同时各工序分开进行效率底下，耗费大量的时间，费时费力。同时现有情况人工作业时电缆挖掘铺设处常常混入碎石、积水，电缆的铺设质量无法得到保障，作业过程中常常发生事故，作业人的安全无法得到保障。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题是提供一种地下电缆自动挖掘铺设回填平整装置，实现电缆的自动敷设。

[0005] 本发明采用如下技术方案实现发明目的：

[0006] 一种地下电缆自动挖掘铺设回填平整装置，包括动力机构、电缆出线机构和铺设回填平整机构，其特征是：所述动力机构连接挖掘轮盘机构，所述挖掘轮盘机构包括挖掘轮盘轴，所述挖掘轮盘轴穿过轮毂，所述轮毂的外围连接挖掘轮，所述挖掘轮的两侧设置有一组两两对称的挖掘弹片，每两个所述挖掘弹片之间的所述挖掘轮内设置有气缸推动机构，所述气缸推动机构连接能够上下移动的楔块。

[0007] 作为对本技术方案的进一步限定，所述动力机构包括驱动电机，所述驱动电机连接主动齿轮，所述主动齿轮通过皮带连接从动齿轮，所述从动齿轮通过轴承环套在所述挖掘轮盘轴的一侧，所述轴承的外圈固定连接所述轮毂，所述驱动电机通过电机支撑架固定在轮盘支撑架上，所述轮盘支撑架固定在固定板上。

[0008] 作为对本技术方案的进一步限定，所述气缸推动机构包括一组气缸，所述气缸均匀分布在所述挖掘轮内，所述气缸的活塞杆连接所述楔块，所述气缸的活塞杆位于活动腔内，所述挖掘轮盘轴的一端固定在所述轮盘支撑架上，所述挖掘轮盘轴的另一端连接触碰开关压板，所述挖掘弹片的一侧设置有与所述触碰开关压板配合使用的触碰开关，每个所述触碰开关均连接主控制器，所述主控制器连接复位单元、液晶显示单元、按键单元、气缸控制电磁阀和电源，所述主控制器采用STC12C5A60S2控制器，所述主控制器的引脚P4.7连接复位单元、所述主控制器的引脚P0.0-P0.7和P1.0-P1.4连接12864液晶显示单元，所述主控制器的引脚P1.4-P1.7连接所述按键单元，所述主控制器的引脚P2.0-P2.5分别连接所述触碰开关，所述主控制器的引脚P3.0-P3.5连接所述气缸控制电磁阀。

[0009] 作为对本技术方案的进一步限定，所述铺设回填平整机构通过回填平整支架连接所述固定板，所述铺设回填平整机构包括与所述回填平整支架连接的上压板，所述上压板的两侧连接侧压板，所述侧压板连接平整侧压板，所述上压板通过扭转弹簧连接平整上压板，两个所述平整侧压板之间设置有电缆导线器。

[0010] 作为对本技术方案的进一步限定，所述电缆出线机构包括电缆轮轴和电缆，所述电缆轮轴固定在线缆固定架上，所述线缆固定架上设置有方便所述电缆穿过的限位张紧箍。

[0011] 作为对本技术方案的进一步限定，所述活塞杆通过垫片连接所述楔块。

[0012] 与现有技术相比，本发明的优点和积极效果：本发明集合了多种功能，利用一台设备实现自动挖掘、铺设电缆和回填平整工作，提高效率，降低了工人的劳动强度，使用方便,省时省力，降低能源消耗。完全用设备代替人工，保障了施工质量，保障了作业人的安全，采用触碰开关、触碰开关压板和控制器结合的方式提高了控制精度。挖掘弹片和楔块配合实现挖掘，增加了挖掘宽度和深度，各对挖掘弹片轮换交替挖掘，降低了使用频率，减缓了挖掘弹片磨损，延长了使用寿命。

附图说明

[0013] 图1是本发明的结构示意图。

[0014] 图2为本发明的图1的A部分的局部放大图。

[0015] 图3是本发明挖掘轮盘机构三维结构原理图。

[0016] 图4是本发明挖掘轮盘机构接触地表时局部剖视图。

[0017] 图5是本发明挖掘轮盘机构插入地表时局部剖视图。

[0018] 图6是本发明挖掘轮盘机构分开地表时局部剖视图。

[0019] 图7是本发明的另一角度的立体图。

[0020] 图8是本发明铺设回填平整机构的结构示意图。

[0021] 图9为本发明的控制原理放矿图。

[0022] 图10为本发明的控制器的电路原理图。

[0023] 图中，1-主动齿轮，2-从动齿轮，3-驱动电机，4-电缆轮，5-电缆，6-限位张紧箍，7-挖掘轮盘轴，8-挖掘弹片，9-挖掘弹片螺柱，10-挖掘轮，11-轮毂，12-活动腔，13-气缸，14-活塞杆，15-垫片，16-楔块，17-上压板，18-侧压板，19-扭转弹簧，20-平整上压板，21-平整侧压板，22-电缆导线器，23-固定板，24-电机支撑架，25-轮盘支撑架，26-触碰开关压板，27-触碰开关，28-线缆固定架，29-回填平整支架，30-轴承，31-皮带，32-液压缸。

具体实施方式

[0024] 下面结合附图和优选实施例对本发明作更进一步的详细说明。

[0025] 参见图1-图10，本发明包括动力机构、电缆出线机构和铺设回填平整机构，所述动力机构连接挖掘轮盘机构，所述挖掘轮盘机构包括挖掘轮盘轴7，所述挖掘轮盘轴7穿过轮毂11，所述轮毂11的外围连接挖掘轮10，所述挖掘轮10的两侧设置有一组两两对称的挖掘弹片8，每两个所述挖掘弹片8之间的所述挖掘轮10内设置有气缸推动机构，所述气缸推动机构连接能够上下移动的楔块16。

[0026] 所述动力机构包括驱动电机3，所述驱动电机3连接主动齿轮1，所述主动齿轮1通过皮带31连接从动齿轮2，所述从动齿轮2通过轴承30环套在所述挖掘轮盘轴7的一侧，所述轴承29的外圈固定连接所述轮毂11，驱动电机3带动主动齿轮1转动，主动齿轮1通过皮带31带动从动齿轮2转动，从动齿轮1带动轮毂11和挖掘轮10转动，所述驱动电机3通过电机支撑架24固定在轮盘支撑架25上，所述轮盘支撑架25固定在固定板23上，整个装置通过固定板23固定在车辆等动力机构上，带动整个装置前进。

[0027] 所述气缸推动机构包括气缸13，所述气缸位于所述挖掘轮10内，所述气缸13的活塞杆14连接所述楔块16，所述气缸13的活塞杆14位于活动腔12内，所述挖掘轮盘轴7的一端固定在所述轮盘支撑架2上，所述挖掘轮盘轴7的另一端连接触碰开关压板26，所述挖掘弹片8的一侧设置有与所述触碰开关压板26配合使用的触碰开关27，每个所述触碰开关27均连接主控制器，所述主控制器连接复位单元、液晶显示单元、按键单元、气缸控制电磁阀和电源，所述主控制器采用STC12C5A60S2控制器，所述主控制器的引脚P4.7连接复位单元、所述主控制器的引脚P0.0-P0.7和P1.0-P1.4连接12864液晶显示单元，所述主控制器的引脚P1.4-P1.7连接所述按键单元，所述主控制器的引脚P2.0-P2.5分别连接所述触碰开关，所述主控制器的引脚P3.0-P3.5连接所述气缸控制电磁阀。复位单元、液晶显示单元、按键单元和气缸控制电磁阀都是采用现有技术，在此不再赘述，控制器通过气缸控制电磁阀控制气缸13的工作状态。

[0028] 所述电缆出线机构包括电缆轮轴4和电缆5，所述电缆轮轴4固定在线缆固定架28上，所述线缆固定架28上设置有方便所述电缆5穿过的限位张紧箍6。

[0029] 所述铺设回填平整机构通过回填平整支架29连接所述固定板23，所述铺设回填平整机构包括与所述回填平整支架29连接的上压板17，所述上压板17的两侧连接侧压板18，所述侧压板18连接平整侧压板21，所述上压板17通过扭转弹簧19连接平整上压板20，两个所述平整侧压板21之间设置有电缆导线器22。

[0030] 所述活塞杆14通过垫片15连接所述楔块16。

[0031] 所述挖掘弹片8通过挖掘弹片螺柱9固定在所述挖掘轮10上。

[0032] 工作原理：挖掘轮10周围两侧对称位置均匀分布有固定孔，两片挖掘弹片相互对称通过两个挖掘弹片螺柱9固定在挖掘轮10周围的固定孔上，挖掘轮10通过轮毂11环套在挖掘轮盘轴7且能够围绕其旋转上，主动齿轮1、从动齿轮2、驱动电机3给轮毂11和挖掘轮10提供动力，气缸13连接活塞杆14，活塞杆14带动垫片15在活动腔12内上下移动，垫片15下方连接楔块16，运行时挖掘轮10在动力机构带动下转动，挖掘轮10上连接的一对挖掘弹片8开始接触地表、插入地表，当这对挖掘弹片8进入地表后，该挖掘弹片8上的触碰开关27与触碰开关压板26接触，主控制器接收信号，控制这对挖掘弹片8对应的气缸13工作，气缸13的活塞杆14伸出推动垫片15和楔块16下移，挖掘弹片8为弹性材料，在楔块16的挤动下两片挖掘弹片8分开，实现破土挖掘，当这对挖掘弹片8离开地表，该挖掘弹片8上的触碰开关27与触碰开关压板26不再接触，主控制器接收信号，控制对应的气缸13的活塞杆14回缩，垫片15 和楔块16上移，挖掘弹片8在自身回弹下恢复原状，以待下一轮挖掘。挖掘弹片8和楔块16配合实现挖掘，增加了挖掘宽度和深度，各对挖掘弹片8轮换交替挖掘，降低了使用频率，减缓了挖掘弹片8磨损，延长了使用寿命。

[0033] 电缆出线机构设在挖掘轮盘机构后侧，当完成挖掘，设备行进到已挖好的沟渠处，将电缆5从电缆轮4拉出平铺在沟渠内，铺设回填平整机构紧跟着平铺上土壤，土壤对电缆5的压力使得电缆5无法移动，此时，电缆轮4就能自旋转实现电缆5的自动敷设，电缆5通过限位张紧箍6限定出线位置及方向，实现电缆5张紧防止缠线。

[0034] 铺设回填平整机构前端上侧固定有上压板17，两侧固定有侧压板18，固定的上压板17、侧压板18高度和宽度大于挖掘轮盘机构挖掘出沟渠后堆积在两侧的土壤；上压板17后端固定有扭转弹簧19，扭转弹簧19后端连接有平整上压板20，平整上压板20在扭转弹簧19弹力作用下保持静止，平整上压板20在外力作用下可以围绕扭转弹簧19的轴转动，两侧侧压板18后端分别固定有平整侧压板21，电缆导线器22固定在两个平整侧压板21正中靠下位置，电缆末端从电缆导线器22中心孔穿过。在设备前行时通过侧压板18、上压板17将泥土收拢，利用模具成型原理平整侧压板21、平整上压板20将泥土挤压平整，通过电缆导线器22保障泥土挤压平整的同时将电缆5埋入地下，同时保证埋入位置的准确，当遇到较大石块时，平整上压板20可以围绕扭转弹簧19的轴上弹，之后可以在扭转弹簧19弹力下回位，防止设备发生损伤。