Устройство для размещения кабеля

 

Изобретение относится к накопителям гидро-, пневмо- или электрокоммуникаций, соединяющих неподвижный объект с подвижным, а именно к устройству для размещения кабеля, которое позволяет увеличить его емкость. Устройство содержит кинематически связанные между собой через сателлиты и центральное колесо центральный кабельный барабан и концентричный ему наружный барабан, каждый из которых выполнен в виде равномерно расположенных по окружности цилиндрических роликов. Соосно с центральным колесом на корпусе установлено внешнее колесо, находящееся в зацеплении с сателлитами. Центральное колесо установлено с возможностью вращения относительно центрального барабана и кинематически связано с цилиндрическими роликами центрального барабана. При этом винтовой ручей выполнен на поверхности центрального барабана. Неподвижный конец кабеля закреплен на корпусе, а подвижный его конец огибает один из цилиндрических роликов наружного барабана. 8 ил.

Изобретение относится к накопителям гидро-, пневмо- или электрокоммуникаций, соединяющих, например, подвижный потребитель энергии с неподвижным ее источником, и может быть использовано для размещения коммуникаций диагностических зондов, перемещающихся внутри замкнутых объемов, например в трубах. Целью изобретения является увеличение емкости устройства. На фиг. 1 представлено устройство (аксонометрическая проекция), общий вид; на фиг.2 - кинематическая схема устройства; на фиг.3 - исходное положение роликов наружного барабана; на фиг.4 - положение роликов при повороте водила на четверть оборота; на фиг.5 - то же, при повороте на половину оборота; на фиг. 6 - то же, при повороте на три четверти оборота; на фиг.7 - развертка центрального барабана по роликам, на поверхности которых нанесены кольцевые канавки, образующие винтовой ручей; на фиг.8 - устройство, в котором центральный и наружный барабаны имеют количество роликов, значительно больше четырех, поперечное сечение. Устройство для размещения кабеля содержит размещенные в корпусе 1 и кинематически связанные между собой центральный кабельный барабан 2 и концентричный ему наружный барабан 3. Рабочая поверхность для намотки кабеля 4 центрального барабана 2 выполнена в виде равномерно расположенных по окружности цилиндрических роликов 5, установленных в подшипниках 6, заделанных в корпусе 1. Наружный барабан 3 также образован цилиндрическими роликами 7, которые установлены на водиле 8 в подшипниках 9. Водило 8 размещено в направляющих корпуса 1. Наружный 3 и центральный 2 барабаны кинематически связаны между собой планетарной зубчатой передачей, центральное колесо 10 которой расположен соосно с центральным барабаном 2. Колесо 10 имеет два зубчатых венца с одинаковым числом зубьев: наружный 11 и внутренний 12, и установлено с возможностью качения на роликах 13 по направляющим 14, заделанным в корпусе 1. Внутренний венец 12 центрального колеса 10 находится в зацеплении с шестернями 15, закрепленными на осях цилиндрических роликов 5 центрального барабана 2. Одна из шестерен 15 соединена с приводом 16. Наружный венец 11 центрального колеса 10 находится в зацеплении с сателлитами 17, закрепленными на поворотных осях цилиндрических роликов 7 наружного барабана 3, а сателлиты 17 - в зацеплении с внешним колесом 18, неподвижно закрепленным на корпусе 1 и соосным с центральным колесом 10. На поверхности роликов 5 центрального барабана 2 выполнены кольцевые канавки 19, шаг которых равен диаметру кабеля 4. Канавки 19 каждого ролика 5 имеют осевое смещение относительно канавок 19 предыдущего ролика 5. Величина смещения равна отношению t/n, где t - шаг между кольцевыми канавками на цилиндрическом ролике 5, n - количество цилиндрических роликов 5 центрального барабана 2. Кабель 4, уложенный на поверхность центрального барабана 2, при наличии канавок 19 с указанным смещением, располагается по винтовому ручью 20 с шагом t. Неподвижный конец 21 кабеля 4 закрепляется на корпусе 1 и выводится наружу для связи с неподвижным объектом 22, например с источником питания или регистрирующим прибором. Подвижный конец 23 кабеля 4, огибая один из цилиндрических роликов 7 (например, ролик В) наружного барабана 3, также выводится из корпуса 1. Подвижный конец 23 предназначен для соединения с подвижным объектом 24, например зондом, для диагностирования труб 25 изнутри. Устройство имеет внутреннюю свободную полость 26. Устройство работает следующим образом. Включают привод 16 (см. фиг.2). При этом через шестерню 15 вращение передается центральному колесу 10, которое вращается, прокатываясь на роликах 13 по направляющим 14. Водило 8, которое связано с центральным колесом 10 посредством сателлитов 17, вращается вокруг центральной оси, при этом сателлиты 17, вращаясь вокруг своих осей, прокатываются по внешнему колесу 18, а водило катится по направляющим корпуса 1. При этом ролики 7 наружного барабана 3, сидящие на общих осях с сателлитами 17, совершают планетарное движение: вращаясь вокруг своих осей, они поворачиваются вместе с водилом 8 вокруг неподвижного центрального барабана 2. Каждый из роликов 5, образующих центральный барабан 2, также вращается вокруг своей оси, т.к. связан шестернями 15 с вращающимся центральным колесом 10. При повороте водила 8 на один оборот ролик В, который огибается кабелем 4, последовательно занимает множество положений на окружности (см. фиг.3 - 6), а петля кабеля 4, конец 21 которого закреплен на корпусе 1, увеличивается за счет того, что цилиндрические ролики 5 центрального барабана 2, вращаясь, подают кабель 4, расходуя его подвижный конец 23. Если водило 8 повернется на полный оборот, на обоих барабанах - на центральном 2 и на наружном 3, уложится по одному витку кабеля 4. Поскольку на поверхности центрального барабана за счет смещенных по оси кольцевых канавок 19 образован винтовой ручей 20, кабель 4 ложится на поверхности обоих барабанов 2 и 3 не по кольцу, а по винтовой линии - ручью 20. Каждый последующий поворот водила 8 добавляет по одному витку на оба барабана - на наружный 3 и на центральный 2. При этом образуемый виток центрального барабана укладывается на последующие витки винтового ручья 20. Оба барабана - центральный 2 и наружный 3, заполняются на полную длину. При этом как неподвижный конец 21 кабеля 4, так и точка схода подвижного конца 23 кабеля 4 не смещаются в осевом направлении вдоль барабанов 2 и 3. В устройстве емкость увеличивается за счет увеличения емкости центрального барабана 2. По мере увеличения диаметра барабана 3 разница между параметрами наружного 3 и центрального 2 барабанов становится все более незначительной. Емкость витка приблизительно равна 2 πD_н, где D_н - диаметр наружного барабана. Кроме того, диаметр роликов 5, образующих центральный барабан 2, не влияет на его работоспособность и выбирается по общим конструктивным соображениям, в связи с чем их диаметр может быть небольшим (см. фиг. 7), при этом внутренняя полость 26 устройства увеличивается. При использовании предлагаемого устройства большой емкости в различных установках возможно использование его свободной внутренней полости 26 для размещения различных узлов этих установок. Таким образом, данное техническое решение позволяет увеличить емкость устройства, т.е. длину наматываемых коммуникаций, без увеличения габаритов устройства, а также позволяет осуществить оптимальную компоновку установок с применением данного устройства за счет использования его внутренней полости.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РАЗМЕЩЕНИЯ КАБЕЛЯ, содержащее смонтированные в корпусе и кинематически связанные между собой посредством сателлитов и центрального колеса центральный кабельный барабан и установленный концентрично ему наружный барабан, выполненный в виде равномерно расположенных на водиле цилиндрических роликов, и винтовой ручей для размещения кабеля, отличающееся тем, что, с целью увеличения емкости устройства, оно имеет закрепленное на корпусе внешнее колесо, связанное с сателлитами, центральный барабан выполнен в виде равномерно расположенных по окружности цилиндрических роликов, установленных с возможностью вращения относительно своих осей и кинематически связанных с центральным колесом, при этом центральное колесо установлено с возможностью вращения относительно центрального барабана, а ролики центрального барабана имеют канавки, образующие ручей для размещения кабеля.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8