CN101522461B - 用基本恒定的张力补偿张紧缆索长度变化的装置 - Google Patents

Abstract

一种以基本恒定张力来补偿张紧缆索中长度变化的装置，该装置包括对照元件(2、2a)，该元件设计成插入在张紧缆索(3)的一端和锚固元件之间，并适于产生弹性反作用力，反作用力可随缆索(3)中长度变化而变化，该装置还包括将对照元件(2、2a)连接到缆索(3)的连接装置(4、4a)，不论其长度如何，所述连接装置(4、4a)在预设的长度变化范围上，适于将对照元件(2、2a)的弹性反作用力转换为施加到缆索(3)上的基本上恒定的张力，对照元件由至少一个螺旋形弹簧(5、5a)构成，而连接装置较佳地由至少一个可变半径的滑轮(6、6a)构成，该可变半径的滑轮(6、6a)连接到螺旋形弹簧(5、5a)并设置有至少一个卷绕槽(11、11a)，用于待张紧的缆索(3)或连接到待张紧缆索(3)的线状的元件(8、8a)。

Description

用基本恒定的张力补偿张紧缆索长度变化的装置

技术领域

本发明涉及用基本恒定的张力补偿张紧缆索长度变化的装置。

背景技术

众所周知，用来输配电力或铁路牵引用的高架电力线以非常特定的张力值进行安装，该张力考虑到缆索最终拉伸强度、支承结构的强度、以及跨度中心处的最大下垂度要求。

缆索拉紧后所呈现的结构随着时间推移不是恒定不变的，而是密切地依赖于环境温度，因为制造缆索的材料可以是铜或铜合金、铝或铝合金、钢或带有钢内芯的铝，这样的材料随着温度的上升或下降而热胀冷缩。

该事实致使跨度中心的下垂增加或减小。跨度中的下垂是缆索自重引起的，在某些应用中，由于电气和/或机械的原因，不能容忍跨中垂度的变化。

垂度增加时，离开周围部分(例如，地面)的绝缘距离变小，这个事实给出了电气上的原因。此外，缆索伸长造成拉力减小，这使得这种缆索在风的作用下更加会振荡和摆动，这可使电缆危险地移动靠近不同相位的其它电缆或靠近接地的部分。

从铁路的电接触线路的悬链线曲线中通常可以看到机械的原因。众所周知，这样的线路通常由支承缆索构成，接触电线则悬挂在该支承缆索上；机车的集电弓滑动地接触这种电线的下面而分流出电流。支承缆索借助于以短的预设距离放置的所谓的“挂钩”来支承接触电线，这样，尽管支承缆索的外形通常有下垂，但接触电线的外形基本上仍保持直线，实际上为水平，从而允许集电弓正确地滑行。温度变化引起支承缆索和/或接触电线收缩，可在这种缆索或支承上产生不可接受的应力，并可造成接触电线相对于路轨高度异常提升；这种应力和提升与集电弓正确收集电流不相容，还会造成接触电线异常磨损。同样地，温度变化引起支承缆索和/或接触电线伸长，可造成接触电线异常下降，同样引起不能正确收集电流的问题。

已经有许多不同的系统用来补偿因温度变化引起的缆索长度的变化。

第一个系统是由平衡物构成，该系统在于借助于滑轮将缆索的一端连接到一对应于缆索张力的配重上，或随滑轮组的滑轮比的变化而可减小的配重上。这样，当缆索长度变化时，缆索的张力保持不变，因为安装的配重不变。这种系统如今仍在最广泛地使用，但其缺点是需要占据大的空间，这个缺点不总是符合安装要求，尤其是在铁路现场，例如在隧道内，那里实际上常常不能提供平衡物可滑动的凹处，或其中有可能提供凹处，但成本非常高。这种系统的另一缺点是高的安装成本，主要是需要求助于辅助结构来支承、导向和保护平衡物，由此造成高的成本。

另一系统是基于充气补偿器的使用。在这种系统中，缆索一端连接到一装置，该装置包括带有压缩气体(通常为氮气)的弹簧/阻尼器单元；这种单元提供基本恒定的载荷。该系统相对于平衡物具有其优点，该系统安装需要占据的空间减小，但由于初次安装之后的几年观察发现了诸多问题，所以不免有缺点，主要是涉及气体从单元中漏掉，由此，需要不断地监视和维护。该装置的成本也很高并限制用到特殊的场合中。

众所周知，补偿器还由一电机来致动，并基本上由具有传感器的装置构成，该传感器用来探测温度变化造成的缆索长度的变化，该装置驱动电机，电机又致动连接到要被张紧的缆索的杆。该系统由于成本很高也不免有缺点，由于需要安装电源和控制面板，还需要有低压电源，而低压电源不总是能得到或至少不能廉价地得到，所以使得系统成本很高。

另一补偿系统由简单弹簧补偿器构成。该系统基本上使用螺旋形弹簧，弹簧“阻尼”缆索的热胀冷缩造成的机械作用，但由于弹簧正比于行程变化载荷的特征而不能使缆索张力保持恒定。

为了解决上述问题，已经提出了一种补偿器，在本申请人的专利EP-937.325中揭示了该补偿器，为了完整性起见，参照了该专利，其中，对照元件由螺旋弹簧构成，该弹簧借助于一个或多个可变半径的滑轮连接到要被张紧的缆索上，以将螺旋弹簧的弹性反作用力转化为施加到要被张紧的缆索上的基本恒定的张力，弹簧的弹性反作用力通常随其长度变化而变化。

随着时间的过去，证明该补偿器尚需改进，主要目的在于，减小补偿器整体空间占据并简化补偿器的结构。

发明内容

本发明的目标是提供一种以基本恒定张力来补偿张紧缆索中长度变化的装置，该装置可保持如EP-937.325所述的补偿装置实现的优点，并可具有减小的整体空间占据。

在此目标内，本发明的一个目的是提供一种装置，该装置允许减小张力传递到缆索过程中的摩擦损失，以使施加到缆索上的张力值达到较高的精度。

本发明的另一目的是提供一种补偿器，其由数量减少的构件组成，这些构件的组装既简单又快速。

本发明的另一目的是提供一种补偿器，其确保张紧的缆索有基本上恒定的张力。

将在下文中变得更加明白的本目标和上述的及其它的目的，由一种补偿装置来实现，该装置以基本恒定张力来补偿张紧缆索中长度变化，它包括对照元件，该元件设计成插入在张紧缆索的一端和锚固元件之间，并适于产生弹性反作用力，该反作用力可随张紧缆索中长度变化而变化，还提供将所述对照元件连接到所述张紧缆索的装置，不论其长度如何，所述连接装置在预设的长度变化范围上，适于将所述对照元件的弹性反力转换为施加到所述张紧缆索上的基本上恒定的张力，其特征在于，所述对照元件包括至少一个螺旋形弹簧。

附图说明

借助于附图中对非限制性实例的图示，从对根据本发明装置的两个优选但不排外的实施例的描述中，本发明其它的特征和优点将会变得更加明白，附图中：

图1至3是第一实施例中根据本发明的装置的视图，具体来说：

图1是施加到支承杆上的两个根据本发明的装置的立体图；

图2是图1中细部的放大比例图，两个装置中的一个显示为局部分解图；

图3是从不同角度观看的图2中该细部的视图；

图4至8示出第二实施例中根据本发明的装置，具体来说：

图4是该装置的立体图；

图5是该装置的局部分解立体图；

图6是图4装置的侧视图；

图7是该装置的俯视图；

图8是该装置的仰视图；

图9是第一实施例中根据本发明的装置的可变半径滑轮的示意图，显示为张紧缆索最大伸长情况下的侧视图；

图10是第一实施例中根据本发明的装置的可变半径滑轮的示意侧视图，显示为张紧缆索最大收缩情况；

图11是第一实施例中根据本发明的装置的可变半径滑轮的示意图，显示为操作中间情况下的一侧视图，并指示作用在其上的力和转矩；

图12是图11示意地所示的操作情况的一种可能的近似视图。

具体实施方式

参照附图，根据本发明的装置在两个实施例中总的用附图标记1、1a表示，该装置包括对照元件2、2a，其设计成插入在张紧缆索3的一端和锚固元件之间，该锚固元件可以由锚固杆或另一固定装置构成。对照元件2、2a适于产生弹性反作用力，反作用力可随缆索3的长度变化而变化。该装置还包括将对照元件2、2a连接到缆索3的连接装置4、4a，不论其长度如何，所述连接装置在预设的长度变化范围上，适于将对照元件2、2a的弹性反作用力转换为施加到缆索3上的基本上恒定的张力。

根据本发明，对照元件2、2a包括至少一个螺旋形弹簧5、5a，弹簧产生弹性反作用力M，反作用力M随缆索3的长度变化而变化，但由于连接装置4、4a的缘故，弹簧确保缆索3有基本上恒定的张力T。

较佳地，连接装置4、4a包括被支承的至少一个可变半径的滑轮6、6a，以使它可通过支承结构7、7a围绕其自己的转动轴线26、26a转动。如图所示，缆索3可借助于至少一个线状的元件8、8a直接将其一端连接到可变半径的滑轮6、6a。缆索3或线状的元件8、8a可卷绕到可变半径的滑轮6、6a上，而螺旋形弹簧5、5a将其一端连接到可变半径的滑轮6、6a，以对照出其围绕轴线26、26a沿转动方向的转动，该转动从可变半径的滑轮6、6a中松开缆索3或线状的元件8、8a。

较佳地，螺旋形弹簧5、5a围绕可变半径的滑轮6、6a的转动轴线26、26a布置，并借助于其一端固定到可变半径的滑轮6、6a，而借助于其另一端固定到支承结构7、7a。

具体来说，可变半径的滑轮6、6a用键连接到轴9、9a上，支承结构7、7a支承着轴9、9a，这样，轴可围绕其自己轴线转动，该轴线定义可变半径的滑轮6、6a的转动轴线26、26a，而螺旋形弹簧5、5a围绕轴9、9a布置，并用其一端固定到轴9、9a，而用其另一端固定到支承结构7、7a。

有利地是，支承结构7、7a和轴9、9a允许螺旋形弹簧5、5a两端之间的距离保持恒定，同时允许螺旋形弹簧5、5a的一端相对于另一端围绕转动轴线26、26a改变其角度位置。

可变半径的滑轮6、6a具有半径R，当缆索3的卷绕角或可变半径的滑轮6、6a上线状的元件8、8a的卷绕角减小时，该半径R增大，这样，由于缆索3或线状的元件8、8a的卷绕或松开产生的可变半径的滑轮6、6a的转动，使螺旋形弹簧5、5a产生的弹性反作用力M的变化以张力T形式传输到缆索3，当卷绕角变化时，该张力T保持基本恒定不变。

根据要求，本发明的装置可具有一个或多个可变半径的滑轮6、6a和/或一个或多个螺旋形弹簧5、5a。

在实践中，在上述结构中，假定对照元件2、2a由螺旋形弹簧5、5a构成，并假定连接装置4、4a由单个可变半径的滑轮6、6a构成，则可变半径的滑轮6、6a的半径R满足以下关系式：

T·Rcosθ＝M

即T·Rcosθ＝M₀+K·α

其中，T是传递到缆索3的张力，M是螺旋形弹簧5、5a的弹性反力产生的转矩，M₀是螺旋形弹簧5、5a的预加载，K是螺旋形弹簧5、5a的弹性常数，θ是直线r和直线s之间的中心角，直线r通过滑轮6、6a中心并通过缆索3或线状的元件8、8a与滑轮6、6a的切点或第一接触点，而直线s通过滑轮6、6a的中心，并垂直于缆索3或线状的元件8、8a，α是可变半径的滑轮6、6a转动角，根据图11所示的视图，转动角从缆索3或可变半径的滑轮6、6a上的线状的元件8、8a的最大卷绕状态开始测量。

半径R可近似地根据图12所示的视图进行计算，假定缆索3或线状的元件8、8a的切点或第一接触点垂直地与可变半径的滑轮6、6a的中心对齐，即，cosθ＝1。

采用该假定，该假定导致施加到缆索3的张力T适度变化的结果，在任何情况下其能满足打算使用本发明装置的大多数应用中的要求，能保持下式：

R＝(M₀+K·α)/T

其中，T是传递到缆索3的张力，M₀是螺旋形弹簧5、5a的预加载，K是螺旋形弹簧5、5a的弹性常数，α是可变半径的滑轮6、6a的转动角，转动角从可变半径的滑轮6、6a上的缆索3或线状的元件8、8a的最大卷绕状态开始测量。在该近似计算式中的螺旋形弹簧5、5a的预加载M₀等于T·R₀，其中，R₀是缆索3或滑轮6、6a上线状的元件8、8a的最大卷绕状态(α＝0)时的滑轮6、6a的最小半径，其可预设为待补偿的缆索3的最大伸长的函数，并为根据其安装要求选定的装置几何尺寸的最大伸长的函数。

如果对照元件2、2a由围绕轴9、9a布置并并联(即，每个螺旋形弹簧5、5a的一端固定到轴9、9a，另一端固定到支承结构7、7a)到可变半径的滑轮6、6a的n个螺旋形弹簧构成，则又保持下式：

T·Rcosθ＝M

其中，然而M是几个螺旋形弹簧5、5a的弹性反作用力之和。如果几个螺旋形弹簧5、5a彼此具有相同的弹性常数K，则有：

T·Rcosθ＝n·(M₀+K·α)

其中，M₀是每个螺旋形弹簧5、5a的预加载。

在此情形中，可变半径的滑轮的半径R近似计算式变为：

R＝n·(M₀+K·α)/T。

如果连接装置4、4a由N个同轴双滑轮6、6a构成，它们用键连接到同一轴9、9a上并借助于相应的线状的元件8、8a连接到待张紧的缆索3上，每个线状的元件可缠绕到对应的可变半径的滑轮6、6a上，则各个滑轮6、6a的半径R满足以下关系式：

F·Rcosθ＝M

其中，F是由每个线状的元件8、8a传递到缆索3上以便获得所选择的张力T的力，即，F·N＝T，M是由螺旋形弹簧5、5a或总体上由多个螺旋形弹簧的弹性反作用力产生的转矩，关系式中的其它项具有与前面解释过的同样的意义。

在此情形中，可变半径的滑轮6、6a的半径R的近似计算式可表达成下式：

R＝n·(M₀+K·α)/F

其中，式中的不同项具有与前面解释过的同样的意义。

基本上，如果采用N个同轴的双滑轮6、6a，它们用键连接到同一轴9、9a上并借助于相应的线状的元件8、8a连接到待张紧的缆索3上，每个线状的元件可缠绕到对应的滑轮6、6a上，则采用n个螺旋形弹簧5、5a，它们围绕轴9、9a布置，并并联到可变半径的滑轮6、6a，各个可变半径的滑轮6、6a的半径R可根据下式近似地计算：

$R=\frac{\underset{i=1}{\overset{i=n}{\mathrm{\Σ}}}(M_{0i}+\mathrm{Ki\α})}{F}$ 其中：

R是可变半径的滑轮6、6a的半径；

F是为张紧缆索而传递到缆索3上的力，使得N·F＝T；

T是施加到缆索3的张力；

M_0i是第i个螺旋形弹簧5、5a的预加载；

K_i是第i个螺旋形弹簧5、5a的弹性常数；

α是可变半径的滑轮6、6a的转角，转角从相应可变半径的滑轮6、6a上的每个线状的元件8、8a的最大卷绕状态开始测量。

如果n个螺旋形弹簧彼此相同，则可得到：

R＝n·(M₀+K·α)/F

其中：

R是可变半径的滑轮6、6a的半径；

F是为张紧缆索而传递到缆索3上的力，使得N·F＝T；

T是施加到缆索3的张力；

M₀是各个螺旋形弹簧5、5a的预加载；

K是各个螺旋形弹簧5、5a的弹性常数；

α是可变半径的滑轮6、6a的转角，转角从相应可变半径的滑轮6、6a上的每个线状的元件8、8a的最大卷绕状态开始测量。

在第一实施例中，如图1至3所示，并如图9至12中示意地所示，可变半径的滑轮6、6a的最大转角等于270°，而在第二实施例中，如图4至8所示，最大转角等于180°，但该角度的宽度可根据要求变化。应该指出的是，通过提供带有以围绕其转动轴线26、26a螺旋形布置的槽11、11a的滑轮，可变半径的滑轮的最大转角也可大于360°。

在所示实施例中，为了实现施加到缆索3的张力对中和施加到支承结构7、7a上的力对中，有一对可变半径的双滑轮，在第一实施例中它们都用标号6表示，而在第二实施例中它们用标号6a表示，它们用键连接到轴9、9a并对称地布置，相对于含有缆索3的垂直平面侧向地位于彼此相对侧上。缆索3的一端借助于一对线状的元件8、8a连接到这种滑轮上，各个线状的元件8、8a固定到其中一个可变半径的滑轮6、6a上，并可卷绕在滑轮上。成对的线状的元件8、8a借助于三角形板10、10a连接到缆索3。

如图所示，如果该装置使用连接到缆索3的两个可变半径的滑轮6、6a，则由螺旋形弹簧5、5a产生的弹性反作用力M分到两个可变半径的滑轮6、6a中，而通过各个线状的元件8、8a传递到缆索3的力F等于待施加到缆索3的张力T的一半。

各个可变半径的滑轮6、6a具有周界槽11、11a，用来容纳缠绕在其上的缆索的部分或线状的元件8、8a的部分。

较佳地，在第一实施例中，有一对双螺旋形弹簧5，它们围绕轴9布置并用其一端固定到轴9，用另一端固定到支承结构7。在此情形中，由整体作用在两个可变半径滑轮6上的螺旋形弹簧5的弹性反作用力产生的转矩M，等于各个螺旋形弹簧5的弹性反力产生的转矩两倍。

在图1至3所示的该装置的第一实施例中，支承结构由杆12或梁构成，而螺旋形弹簧5容纳在杆12或梁内，并用其一端例如用螺钉13进行固定到该杆上。

在此实施例中，根据本发明的装置由固定14和轴承15组成，固定板14固定到杆12并横向于轴9，而轴承15支承轴9，轴承安装在固定到固定板14的支承16内。

可变半径滑轮6借助于相应的固定轴套17固定到轴9的轴向端。

在图4至8所示的第二实施例中，有单个的螺旋形弹簧5a，其围绕轴9a布置在两个双可变半径滑轮6a之间，双可变滑轮借助于相应的固定轴套17a固定到轴9a的轴向端。

在该第二实施例中，支承结构7a由多个板状元件构成，它们组装在一起而成为具有两个臂18a的支架状结构，两个臂18a通过横向构件19a彼此连结，并借助于轴承15a支承轴9a，使其可围绕其自己轴线26a转动。

横向构件19a可以本身已知的方式与杆、壁或其它已知类型的锚固元件配合。

螺旋形弹簧5a装在封闭壳内，该封闭壳例如借助于螺栓21a固定到支承结构7a的臂18a上，并由中空的圆筒20a组成，该圆筒在其两端用盖子22a关闭起来。螺旋形弹簧5a中与固定到轴9a的一端相对的那一端例如借助于螺钉23a固定到中空圆筒20a的内表面。

支承结构7a与杆、壁或已知类型的锚固元件的配合，可用带有相应张紧装置25a的两个张紧元件24a组成，张紧装置25a用其一端连接到杆、壁或锚固元件上，而用另一端连接到一对突耳27a，该对突耳为此目的设置在中空圆筒20a的外表面上。

螺旋形弹簧5a可以公知方式进行预先加载。尤其是，在第二实施例中，螺旋形弹簧5a的预加载可以这样进行：起先使螺旋形弹簧5a完全卸载，然后，围绕轴线26a相对于支承结构7a转动轴9a，逐渐地对螺旋形弹簧5a加载，直到它达到预设的转矩M₀。此时，可变半径的滑轮6a偶联和固定到轴9a，以使其处于α＝0°的状态中。然后，借助于机械锁定器，相对于支承结构7a锁定可变半径的滑轮6a，这样，由于螺旋形弹簧5a的作用，可变半径滑轮6a不能沿某一方向转动，但相反不同于螺旋形弹簧5a的作用，可沿相反的方向转动。可变半径滑轮6a的锁定状态对应于转角α＝0°。

根据本发明的装置的操作描述如下。

为了简单起见，描述该装置的操作作如下假定，不是采用一对可变半径的双滑轮6、6a，而是该装置具有单个的可变半径滑轮6、6a和单个的螺旋形弹簧5、5a。

使可变半径滑轮6、6a围绕其自己轴线26、26a沿着某一转动方向转动，该方向的转动致使滑轮6、6a上的缆索3或线状的元件8、8a的卷绕角减小，由此，缆索3的收缩增加了螺旋形弹簧5、5a的弹性反作用力，同时，通过使可变半径滑轮6、6a围绕其自己轴线26、26a沿着相反方向转动，该方向的转动致使滑轮6、6a上的缆索3或线状的元件8、8a的卷绕角增加，由此，缆索3的伸长减小了螺旋形弹簧5、5a的弹性反作用力。尽管螺旋形弹簧5、5a的弹性反作用力在变化，但由于可变半径滑轮6、6a的几何形使得施加到缆索3上的张力T保持基本恒定。

在实践中，业已发现，根据本发明的装置完全实现了要达到的目标，因为它能够通过在缆索上保持一基本上恒定的张力来补偿张紧缆索的长度变化，并且占据有限的空间，这样，即使空间紧凑也能特别简单和容易地进行安装。

术语“基本上恒定”意指，即使操作状态(例如温度)发生很大变化，缆索上的张力仍总保持恒定值，其适于防止超过最大允许垂度。

单个螺旋形弹簧或多个螺旋形弹簧都不需要导向元件，这个事实给本发明的装置带来另一优点，在将张力传递到缆索的过程中，该优点避免由如此导向元件引起的摩擦力损失，因此，它确保施加到缆索上的张力值有较高的精度。

如此构思的装置易于作出多种修改和变化，所有这些修改和变化都落入附后权利要求书的范围之内；所有的细节还可用技术上等同的其它元件代替。

在实践中，根据要求和技术的状态，所用材料以及尺寸可以是任意的。

本申请要求对意大利专利申请No.MI2006A001857的优先权，该专利以参见的方式纳入本文。

在任何权利要求提及的技术特征后跟有标号的情况下，技术特征包括这些标号仅是为了提高权利要求的可理解性，因此，这样的标号对解释由如此标号以示例方式标识的各个元件没有任何限制的作用。

Claims (16)

1.一种以基本恒定张力来补偿张紧缆索中长度变化的装置，该装置包括对照元件（2、2a），所述元件适于插入在张紧缆索（3）的一端和锚固元件之间，并适于产生弹性反作用力，所述反作用力能随所述张紧缆索（3）的长度变化而变化，还设置将所述对照元件（2、2a）连接到所述张紧缆索（3）的连接装置（4、4a），所述连接装置（4、4a）在预设的长度变化范围上适于将所述对照元件（2、2a）的弹性反作用力转换为施加到所述张紧缆索（3）上的基本上恒定的张力，所述连接装置（4、4a）包括至少一个可变半径的滑轮（6、6a），所述可变半径滑轮（6、6a）被支承结构（7、7a）支承成可通过围绕其自己的轴线（26、26a）转动，所述张紧缆索（3）直接地或借助于线状的元件（8、8a）将其一端连接到所述可变半径的滑轮（6、6a）；所述张紧的缆索（3）或所述线状的元件（8、8a）可卷绕到所述可变半径的滑轮（6、6a）上，其特征在于，所述对照元件（2、2a）包括至少一个螺旋形弹簧（5、5a），而所述至少一个螺旋形弹簧（5、5a）将其一端连接到所述可变半径的滑轮（6、6a），以对照出所述可变半径的滑轮（6、6a）的沿从所述可变半径的滑轮（6、6a）中松开所述张紧缆索（3）或所述线状的元件（8、8a）的方向的转动，且所述螺旋形弹簧（5、5a）的另一端连接到所述支承结构（7、7a）。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个螺旋形弹簧（5、5a）围绕所述至少一个可变半径的滑轮（6、6a）的所述转动轴线（26、26a）布置，且所述螺旋形弹簧一端固定到所述可变半径的滑轮（6、6a），而另一端固定到所述支承结构（7、7a）。

3.如权利要求2所述的装置，其特征在于，所述可变半径的滑轮（6、6a）用键连接到轴（9、9a）上，所述轴（9、9a）由所述支承结构（7、7a）支承而使得所述轴（9、9a）可围绕其轴线（26、26a）转动，所述轴以其轴线定义所述可变半径的滑轮（6、6a）的转动轴线；而所述螺旋形弹簧（5、5a）围绕所述轴（9、9a）布置，且所述螺旋形弹簧一端固定到所述轴（9、9a），而另一端固定到所述支承结构（7、7a）。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述支承结构（7、7a）和所述轴（9、9a）适于使所述至少一个螺旋形弹簧（5、5a）两端之间的距离保持恒定，同时允许所述至少一个螺旋形弹簧（5、5a）的一端相对于另一端围绕所述轴（9、9a）的所述轴线（26、26a）改变其角度位置。

5.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个可变半径的滑轮（6、6a）沿周长设置用于容纳所述张紧的缆索（3）或所述线状的元件（8、8a）的轨道槽（11、11a）。

6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个可变半径的滑轮（6、6a）具有半径（R），所述半径（R）随所述可变半径的滑轮（6、6a）上所述张紧缆索（3）的卷绕角或所述线状的元件（8、8a）的卷绕角的减小而增大。

7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，使用单个的滑轮（6、6a），所述滑轮直接地或借助于可卷绕在所述滑轮（6、6a）上的所述线状的元件（8、8a）连接到待张紧的缆索（3），并使用单个的螺旋形弹簧（5、5a），所述单个螺旋弹簧围绕可变半径的滑轮（6、6a）的转动轴线布置，并连接到所述可变半径的滑轮（6、6a），且所述可变半径的滑轮（6、6a）的半径R表达为以下关系式：

R＝（M₀＋K·α）/T

其中：

R是所述可变半径滑轮的半径；

T是传递到所述缆索以张紧所述缆索的张力；

M₀是所述螺旋形弹簧的预加载；

K是所述螺旋形弹簧的弹性常数；

α是所述可变半径滑轮的转动角，所述转动角从所述可变半径的滑轮（6、6a）上的所述缆索或线状的元件的最大卷绕状态开始测量。

8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，采用N个同轴的双滑轮（6、6a），所述双滑轮用键连接到同一轴（9、9a）上并借助于相应的线状的元件（8、8a）连接到待张紧的所述缆索（3）上，每个线状的元件可缠绕到对应的滑轮（6、6a）上，并采用n个螺旋形弹簧（5、5a），所述螺旋形弹簧围绕所述可变半径的滑轮（6、6a）的转动轴线布置，且并联连接到所述可变半径的滑轮，而且各个可变半径的滑轮（6、6a）的半径R表达为以下关系式：

$R=\frac{\underset{i=1}{\overset{i=n}{\mathrm{\Σ}}}(M_{0i}+\mathrm{Ki\α})}{F}$

其中：

R是所述可变半径滑轮的半径；

F是为张紧所述缆索而传递到所述缆索上的力，使得N·F＝T；

T是施加到所述缆索的张力；

M_0i是第i个螺旋形弹簧的预加载；

K_i是第i个螺旋形弹簧的弹性常数；

α是所述可变半径滑轮的转角，所述转角从相应可变半径的滑轮上的每个线状的元件的最大卷绕状态开始测量。

9.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括一对可变半径的双滑轮（6、6a），所述双滑轮用键连接到轴（9、9a）并对称地布置，相对于含有所述张紧缆索（3）的垂直平面侧向地位于彼此相对侧上；所述张紧的缆索（3）的一端连接到一对所述线状的元件（8、8a）上，各个线状的元件固定到其中一个可变半径的滑轮（6、6a）上，并能卷绕在对应的可变半径的滑轮（6、6a）上。

10.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置包括两个双螺旋形弹簧（5），所述双螺旋弹簧围绕所述至少一个可变半径的滑轮（6、6a）的转动轴线布置，且并联连接到所述至少一个可变半径的滑轮，以便对照所述至少一个可变半径的滑轮（6、6a）沿松开缆索（3）或对应的线状的元件（8、8a）的转动方向的转动。

11.如权利要求9所述的装置，其特征在于，所述至少一个螺旋形弹簧（5）包括围绕所述轴（9）布置在固定到所述轴（9）的轴向端的所述一对可变半径的双滑轮（6）之间的螺旋形弹簧。

12.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支承结构（7）由杆（12）或梁构成。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，所述至少一个螺旋形弹簧（5）至少部分地容纳在所述杆（12）或梁内。

14.如权利要求3所述的装置，其特征在于，所述支承结构（7a）由多个板状元件构成，所述多个板状元件彼此组装在一起而成为具有两个臂（18a）的支架状结构，所述两个臂（18a）通过横向构件（19a）彼此连接，并支承所述轴（9a）而使所述轴可围绕其自身轴线（26a）转动。

15.如权利要求14所述的装置，其特征在于，所述支承结构（7a）能与杆或壁配合。

16.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述至少一个螺旋形弹簧（5a）被封闭壳包围，所述封闭壳固定到所述支承结构（7a）；所述螺旋形弹簧（5a）通过一端固定到所述封闭壳。

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