一种电力电缆自动弯曲方法及其工具与流程
本发明属于电力电缆弯曲，具体涉及一种电力电缆自动弯曲方法及其工具。
背景技术：
1、随着电网规模不断扩大，电缆线路应用日益广泛，尤其对于城市区域基本都通过电缆代替架空线路进行电力传输，电缆施工和运维工作量急剧增大。基于对供电可靠性要求的不断提高和电缆发生故障后难以定位的现状，电力电缆在敷设或连接过程中，其施工和弯曲工艺都有着严格的规定。由于供电负荷、建设规划和应用场景等因素的影响，电力电缆大多截面积比较大、绝缘层等防护措施多，尤其对于铠装电力电缆硬度更高，因此电力电缆在敷设和连接时常常出现弯曲困难的问题。
2、目前，电力电缆敷设或进入屏柜如电缆沟内弯曲、开关柜和环网柜内连接等，大都采用人工手动方式对其进行弯曲连接，此方式弯曲电缆时存在效率低、工作量大、费时费力、难以符合工艺标准要求、整体不美观等问题。少数情况下采用液压、电动等机械手段进行弯曲，如授权公告号为cn207398732u的中国实用新型专利《自适应电缆弯曲机》，包括第一支板、第二支板和固定柱，第一支板和第二支板的板面平行设置，第一支板和第二支板的长轴方向中部均通过连接板固定在固定柱上，第一支板和第二支板的板面方向均与固定柱的轴线方向平行；第一支板和第二支板的长轴方向两端设有滑轮，滑轮固定在第一支板和第二支板之间；固定柱内设有液压千斤顶，液压千斤顶的轴心线与固定柱的轴心线重合，液压千斤顶的伸缩端位于靠近滑轮的轴向一端、且端部设有顶出件，液压千斤顶的轴向另一端设有动力输入接口。该自适应电缆弯曲机虽然能够有效降低在小空间作业范围内电缆弯曲的工作强度、提高工作效率、保障人员和设备安全、提升美观度，解决手工弯曲电缆头时劳动强度大，且费时费力的缺点。但是仍然存在不足的是，该弯曲机本体内的液压千斤顶需要依靠外部输入动力，才能实现对电缆的弯曲，此模式存在液压油渗漏、外部连接繁琐、装置异常时不能告警等潜在问题；该弯曲机在弯曲电缆过程中，针对不同截面积电缆弯曲半径不同的工艺标准要求受人为主观因素影响较大、难以做到精准掌控，且第一支板、第二支板、滑轮、安装孔和顶出件的组合，在弯曲电缆后，难以做到弯曲机和电缆的便利分离，尤其不适合长距离敷设电缆时如电缆沟弯曲敷设电缆出现的电缆中间部位需要弯曲的场景。
3、为解决上述问题，开发一种电力电缆自动弯曲方法及其工具很有必要。
技术实现思路
1、本发明的目的是为了克服现有技术的不足，而提供一种使用方便、弯曲效果好、工作强度低、工作效率高、标准化工艺水平高、实用功能实现搭载方便的电力电缆自动弯曲方法及其工具，尤其适合长距离敷设电缆时如电缆沟弯曲敷设电缆出现的电缆中间部位需要弯曲的场景，以及工作环境复杂、光线不足等情况下使用。
2、本发明的目的是这样实现的：第一方面，本发明提供一种电力电缆自动弯曲方法，包括如下步骤：
3、(1)根据待弯曲电力电缆的规格，选择对应的动力顶头和弯曲单元，并将所述动力顶头与所述弯曲单元分别安装于操作主体上；
4、(2)将待弯曲电力电缆从前方放入所述弯曲单元与所述动力顶头之间的开放式弯曲通道中，打开所述操作主体上的电源开关，按下所述操作主体上对应待弯曲电力电缆规格的操作按钮中的上升按钮，所述操作主体上构成所述开放式弯曲通道的动力顶头开始上升，向上顶起待弯曲电力电缆，自动弯曲工作开始；
5、(3)期间，被向上顶起的待弯曲电力电缆的上端两侧被所述弯曲单元上构成所述开放式弯曲通道的滑轮a、滑轮b所阻挡，所述动力顶头与对称位于其两侧的所述滑轮a、所述滑轮b相互配合，共同完成对待弯曲电力电缆的弯曲工作；
6、(4)待电缆弯曲半径达到相关标准要求后，所述操作主体内的控制电路自动控制所述动力顶头停止工作；
7、(5)按下所述操作按钮中的下降按钮，所述动力顶头开始下降并复位，将弯曲好的电力电缆从所述开放式弯曲通道中取出，自动弯曲工作结束。
8、进一步的，根据待弯曲电力电缆的弯曲半径r相对确定所述动力顶头的有效上升距离a与所述滑轮a、所述滑轮b之间的间距b，计算公式如下：
9、r＝b2/(8a)+a/2；
10、式中，有效上升距离a＝所述动力顶头的实际上升距离h1-所述动力顶头与所述滑轮a、所述滑轮b之间的垂直距离h2，垂直距离h2﹥待弯曲电力电缆外径；式中，所述滑轮a、所述滑轮b之间的间距b与所述动力顶头的有效上升距离a根据弯曲工作操作空间相互确定。
11、进一步的，构成所述开放式弯曲通道的所述滑轮a、所述滑轮b、所述动力顶头的工作面均匹配待弯曲电力电缆设置，同时在达到设定的电缆弯曲半径后待弯曲电力电缆与所述动力顶头的接触面完全吻合。
12、进一步的，所述操作主体上设有用于弯曲工作中途需要紧急制停的急停按钮。
13、进一步的，所述操作主体上设有用于所述动力顶头驱动力不足时发出的声音告警功能。
14、第二方面，本发明还提供一种电力电缆自动弯曲工具，用于实现前述电力电缆自动弯曲方法，包括操作主体和弯曲单元；
15、所述操作主体包括主箱体、u形操作手柄、伸缩杆和动力顶头，所述主箱体的前端设有所述u形操作手柄，所述u形操作手柄上设有多个上下分布的操作按钮，所述操作按钮包括上升按钮和下降按钮，所述u形操作手柄上位于多个所述操作按钮的下方设有急停按钮，所述伸缩杆穿设于所述主箱体的上端，所述动力顶头可拆卸式安装于所述伸缩杆的上端，所述主箱体内设有可充电电池、动力单元和控制电路，所述动力单元可在所述控制电路的控制下通过操作所述操作按钮驱动所述伸缩杆上下移动，从而驱动所述动力顶头上下移动完成自动弯曲工作，所述主箱体的前端设有电源开关、电池电量指示灯、运行指示灯、充电孔和用于实现弯曲动力不足时发出声音告警信号的蜂鸣器；
16、所述弯曲单元包括支撑架、对称设于所述支撑架前端两侧的滑轮a与滑轮b以及对称设于所述支撑架下端的l形连接座a与l形连接座b，所述主箱体的上端两侧设有两个对称的连接耳板，所述弯曲单元通过所述l形连接座a、所述l形连接座b与两个所述连接耳板可拆卸式安装于所述主箱体的上端后，所述动力顶头与对称位于其上方两侧的所述滑轮a、所述滑轮b形成一完成自动弯曲工作时用于从前方放入与取出并在弯曲工作期间容纳待弯曲电力电缆的开放式弯曲通道。
17、进一步的，所述动力单元包括微型电机、齿轮a、齿轮b、齿条、齿条支撑和伸缩板，所述微型电机的输出端连接有所述齿轮a，所述齿轮a的一侧啮合设置有与所述齿轮a规格相同的所述齿轮b，所述齿轮a的外侧与所述齿轮b的外侧啮合设置有两个对称的所述齿条，两个所述齿条的外侧设有两个对称的所述齿条支撑，两个所述齿条支撑之间位于两个所述齿条的上端架设有共同的所述伸缩板，所述伸缩板的上端设有所述伸缩杆。
18、进一步的，其中一个所述齿条支撑的内侧最下部设有下限位开关，该所述齿条支撑的上部垂直分布设有多个与所述操作按钮数量相同的开关窗口，该所述齿条支撑的外侧设有与多个所述开关窗口一一对应的上限位开关，所述上限位开关的外侧设有微型电动推杆，所述上限位开关可在所述微型电动推杆的驱动下通过所述开关窗口沿该所述齿条支撑内外伸缩，多个所述微型电动推杆的启停在所述控制电路的控制下通过操作多个所述操作按钮一一对应进行。
19、进一步的，设定所述控制电路发出上升指令控制所述动力顶头上升后，未在预设时间内收到停止信号时，判断为弯曲动力不足，此时所述控制电路控制所述蜂鸣器发出声音告警信号，同步检查电池电量指示灯是否显示电量不足，若电池电量指示灯也显示电量不足，更换可充电电池即可，否则需要检查其他故障。
20、进一步的，所述滑轮a、所述滑轮b的工作面凹槽匹配待弯曲电力电缆外径设置，所述动力顶头为一半圆形的u形槽，所述u形槽的底部凹槽匹配待弯曲电力电缆外径设置，所述u形槽的两条侧边间距稍大于待弯曲电力电缆外径设置。
21、由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
22、(1)本发明采用开放式弯曲通道，弯曲工作时电缆取放方便，弯曲工作完成后电缆与工具彼此分离方便，尤其适合长距离敷设电缆时如电缆沟弯曲敷设电缆出现的电缆中间部位需要弯曲的场景；
23、(2)本发明采用电动驱动，省时省力，工作强度低，工作效率高的同时独立使用方便，有利于工具便捷化、工作状态异常告警功能等的实现；
24、(3)本发明采用对应待弯曲电力电缆的动力顶头和滑轮接触电缆，采用自动控制弯曲工作时动力顶头的上升距离和下降距离，以使弯曲工作完成时自动停止，并可自动复位，有利于操作工艺标准化，不再依赖人工判断，可最大限度地避免人工判断失误的同时精准控制电缆半径弯曲，弯曲效果好，尤其适合工作环境复杂、光线不足等情况下使用；
25、总的，本发明具有使用方便、弯曲效果好、工作强度低、工作效率高、标准化工艺水平高、实用功能实现搭载方便的优点。
技术特征：
1.一种电力电缆自动弯曲方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的电力电缆自动弯曲方法，其特征在于：根据待弯曲电力电缆的弯曲半径r相对确定所述动力顶头的有效上升距离a与所述滑轮a、所述滑轮b之间的间距b，计算公式如下：
3.根据权利要求1所述的电力电缆自动弯曲方法，其特征在于：构成所述开放式弯曲通道的所述滑轮a、所述滑轮b、所述动力顶头的工作面均匹配待弯曲电力电缆设置，同时在达到设定的电缆弯曲半径后待弯曲电力电缆与所述动力顶头的接触面完全吻合。
4.根据权利要求1所述的电力电缆自动弯曲方法，其特征在于：所述操作主体上设有用于弯曲工作中途需要紧急制停的急停按钮。
5.根据权利要求1所述的电力电缆自动弯曲方法，其特征在于：所述操作主体上设有用于所述动力顶头驱动力不足时发出的声音告警功能。
6.一种电力电缆自动弯曲工具，其特征在于：用于实现权利要求1～5任一项所述的电力电缆自动弯曲方法，包括操作主体和弯曲单元；
7.根据权利要求6所述的电力电缆自动弯曲工具，其特征在于：所述动力单元包括微型电机、齿轮a、齿轮b、齿条、齿条支撑和伸缩板，所述微型电机的输出端连接有所述齿轮a，所述齿轮a的一侧啮合设置有与所述齿轮a规格相同的所述齿轮b，所述齿轮a的外侧与所述齿轮b的外侧啮合设置有两个对称的所述齿条，两个所述齿条的外侧设有两个对称的所述齿条支撑，两个所述齿条支撑之间位于两个所述齿条的上端架设有共同的所述伸缩板，所述伸缩板的上端设有所述伸缩杆。
8.根据权利要求7所述的电力电缆自动弯曲工具，其特征在于：其中一个所述齿条支撑的内侧最下部设有下限位开关，该所述齿条支撑的上部垂直分布设有多个与所述操作按钮数量相同的开关窗口，该所述齿条支撑的外侧设有与多个所述开关窗口一一对应的上限位开关，所述上限位开关的外侧设有微型电动推杆，所述上限位开关可在所述微型电动推杆的驱动下通过所述开关窗口沿该所述齿条支撑内外伸缩，多个所述微型电动推杆的启停在所述控制电路的控制下通过操作多个所述操作按钮一一对应进行。
9.根据权利要求6所述的电力电缆自动弯曲工具，其特征在于：设定所述控制电路发出上升指令控制所述动力顶头上升后，未在预设时间内收到停止信号时，判断为弯曲动力不足，此时所述控制电路控制所述蜂鸣器发出声音告警信号，同步检查电池电量指示灯是否显示电量不足，若电池电量指示灯也显示电量不足，更换可充电电池即可，否则需要检查其他故障。
10.根据权利要求6所述的电力电缆自动弯曲工具，其特征在于：所述滑轮a、所述滑轮b的工作面凹槽匹配待弯曲电力电缆外径设置，所述动力顶头为一半圆形的u形槽，所述u形槽的底部凹槽匹配待弯曲电力电缆外径设置，所述u形槽的两条侧边间距稍大于待弯曲电力电缆外径设置。
技术总结
本发明公开了一种电力电缆自动弯曲方法及其工具，应用于电力电缆弯曲技术领域；该工具主要由弯曲单元和操作主体组成，根据待弯曲电力电缆规格，选择设计好的对应的弯曲单元、动力顶头与操作主体连接，然后将待弯曲电力电缆放入弯曲单元和动力顶头构成的开放式弯曲通道中，通过操作主体上对应的操作按钮，控制操作主体内微型电机运转，驱动动力顶头上升，并在达到电缆弯曲半径后，微型电机自动停止运行；该工具内置可充电电池和微型电机，通过可更换的弯曲单元和对应的操作按钮对不同规格电缆进行弯曲，能够降低操作人员工作强度、精准控制电缆弯曲半径、提高电缆弯曲效率和标准化工艺水平，从而避免人为主观因素对电缆弯曲工艺的影响。
技术研发人员：李耀,佟建炜,陈萍,慕金鹏,杨明,魏帅齐,李娟,李鹏,王剑锋,张国明,苏倩玉,李立,窦小勇,王雷涛
受保护的技术使用者：国网河南省电力公司鹤壁供电公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23