CN112589006A - 一种剪切长度可调的线缆剪切机构 - Google Patents

Abstract

本发明涉及线缆剪切装置领域，公开了一种剪切长度可调的线缆剪切机构，包括剪切轮，分别位于剪切轮两侧的至少两个限位圆柱，至少一组设于所述剪切轮周向上且随剪切轮转动的夹紧组件，以及与夹紧组件相连的刀片；夹紧组件在随剪切轮转动的过程中受限位圆柱的干涉而夹紧，进而带动刀片切断线缆。本发明的线缆剪切机构能通过控制剪切轮的转速实现对线缆剪切长度的控制。

Description

一种剪切长度可调的线缆剪切机构

技术领域

本发明涉及线缆剪切装置领域，尤其涉及一种剪切长度可调的线缆剪切机构。

背景技术

继电器是一种电控制器件，是当输入量的变化达到规定要求时，在电气输出电路中使被控量发生预定的阶跃变化的一种电器。它具有控制系统和被控制系统之间的互动关系。通常应用于自动化的控制电路中，它实际上是用小电流去控制大电流运作的一种“自动开关”。故在电路中起着自动调节、安全保护、转换电路等作用。

现有的线缆剪切装置通常无法自动调节每段线缆切下的长度，难以适应不同的剪切需求。例如，公开号为CN110961552A的中国专利文献公开了一种能够剪切不同型号电缆的剪切装置，包括基座，所述基座左侧设置有电源接口，所述基座的两侧对称安装有旋转螺杆，所述挤压垫的一端皆安装有弹簧，所述电源接口的顶端安装有操控按钮，所述基座的顶端安装有液压机，且液压机的内部设置有连接轴承，所述连接轴承的一侧安装有切割刀片，且切割刀片的对应面安装有另一块切割刀片。该剪切装置通过旋转螺杆来调节挤压垫与电缆中的缝隙，可适应不同直径的电缆，但无法满足不同长度电缆的剪切需要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种剪切长度可调的线缆剪切机构。该线缆剪切机构能通过控制剪切轮的转速实现对线缆剪切长度的控制。

本发明的具体技术方案为：

一种剪切长度可调的线缆剪切机构，包括剪切轮，分别位于剪切轮两侧的至少两个限位圆柱，至少一组设于所述剪切轮周向上且随剪切轮转动的夹紧组件，以及与夹紧组件相连的刀片；夹紧组件在随剪切轮转动的过程中受限位圆柱的干涉而夹紧，进而带动刀片切断线缆。

在本发明的线缆剪切机构中，当夹紧组件随剪切轮转动到限位圆柱的位置时，受限位圆柱的干涉而夹紧，进而带动刀片执行剪切动作。借助这种结构，通过改变剪切轮的转速，即可改变刀片对线缆进行剪切的频率，在特定的线缆传送速度下，可控制每段线缆切下的长度，从而满足不同长度线缆的剪切需要。

作为优选，所述剪切机构包括：

剪切轮；所述剪切轮的周面上设有至少一个缺口；

分别靠近所述剪切轮最高点两侧的至少两个限位圆柱；

设于所述缺口内的夹紧组件；所述夹紧组件包括：

相向靠近所述剪切轮两个侧面的连接块；所述连接块的一端转动连接于缺口中；

设于相向的所述连接块之间的第一可伸缩部件；

设于所述连接块自由端上的刀片；相向的连接块在随剪切轮转动的过程中受限位圆柱的干涉而靠拢，进而带动刀片切断线缆。

将限位圆柱设置在剪切轮的最高点两侧，可在剪切轮最高点附近对被传送到剪切轮上的线缆进行剪切，通过这种方式，在剪切机构中，线缆不会受到沿剪切轮径向的压力，因而能减小线缆与剪切轮之间的摩擦力，剪切机构不会对线缆的传送速度造成影响而导致剪切长度出现偏差。

作为优选，所述夹紧组件包括：

分别靠近所述剪切轮两个侧面、与剪切轮固定连接的两个固定圆柱；

分别相向靠近所述剪切轮两个侧面的两个连接块；每个所述连接块的一端与一个固定圆柱转动连接；所述连接块包括夹紧段，所述夹紧段的宽度从靠近固定圆柱端向远离固定圆柱端递增；相向的两个夹紧段在未夹紧状态下的整体宽度大于相向的两个固定圆柱的间距，在最大夹紧状态下的整体宽度不大于相向的两个固定圆柱的间距；相向的刀片在未夹紧状态下的间距大于线缆直径，在最大夹紧状态下的间距大于线缆直径；

设于相向的所述连接块之间的第一可伸缩部件。

本发明的线缆剪切机构的工作机制如下：当连接块中的夹紧段随剪切轮转到限位圆柱的位置时，随着剪切轮的旋转，处于两个限位圆柱之间的连接块的宽度逐渐变大，因而两个限位圆柱会对连接块产生挤压，使其绕固定圆柱转动，带动两个刀片相互靠近并交错，从而将线缆切断。通过这种方式，每当夹紧段转动到限位圆柱的位置时，对线缆进行一次剪切，故在特定的线缆速度下，通过控制剪切轮的转速即可控制线缆剪切长度。

进一步地，所述剪切机构还包括第一旋转电机；所述剪切轮轴接于第一旋转电机的转动轴上。

采用第一旋转电机驱动剪切轮转动，通过改变第一旋转电机的转速来改变线缆剪切长度，能使控制更加精确。

进一步地，所述剪切机构还包括第一支撑柱；所述第一旋转电机和限位圆柱设于第一支撑柱上。

进一步地，所述剪切轮的周向中线上设有首尾衔接呈环状、可容纳线缆的第一走线槽。

在剪切轮周向设置第一走线槽，对线缆起到扶持和限位作用，能防止线缆在进入两个刀片之间前发生偏移，从而防止漏剪、切面不完整以及剪切长度出现偏差等问题。

进一步地，所述缺口的深度大于第一走线槽的深度；所述刀片的切割厚度大于线缆直径。

采用上述设计，随着剪切轮的转动，当线缆从第一走线槽进入缺口位置后，能到达安装于缺口内的两个刀片之间，实现线缆的剪切。

进一步地，相向的连接块之间设有至少一个扶线辊；所述扶线辊的辊轴两端分别通过支撑板与缺口底部相连；所述支撑板通过第一可伸缩部件与连接块实现弹性连接。

由于缺口深度大于第一走线槽深度，故当线缆从第一走线槽进入缺口位置后，线缆易发生弯折，造成剪切长度出现偏差。通过在缺口中设置扶线辊，使线缆进入缺口位置时，先到达扶线辊上，再进入两个刀片之间，扶线辊能对线缆起到扶持和支撑作用，防止线缆在缺口内发生弯折而影响剪切长度。

进一步地，每个所述扶线辊的圆周面与第一走线槽槽底内切。

通过使扶线辊与第一走线槽槽底构成的圆弧内切，能防止线缆从第一走线槽达到扶线辊上时发生弯折，从而更好地防止剪切长度出现偏差。

进一步地，所述扶线辊的数量大于一个；扶线辊的直径沿远离固定圆柱的方向递增。

进一步地，所述扶线辊的数量大于一个；所述第一可伸缩部件的弹性系数沿远离固定圆柱的方向递减。

当连接块受限位圆柱干涉而夹紧时，距离固定圆柱较远的弹簧作用于连接块的力的力臂较大，在作用力相等的情况下，力矩较大，因而对连接块转动所造成阻碍较大；并且，距离固定圆柱较远的弹簧压缩幅度也较大，在弹性系数相同的情况，对连接块产生的作用力较大。因此，为了减小弹簧回弹力对连接块夹紧过程造成的阻碍，应使距离固定圆柱越远处的弹簧弹性系数越小，从而使其压缩时对连接块产生的力较小，进而减小其力矩。

进一步地，每个所述连接块内设有一个第二旋转电机；每个所述刀片轴接于一个所述第二旋转电机的转动轴上。

在第二旋转电机的驱动下，能使刀片通过旋转的方式对线缆进行切削，不仅能提高切割速度，还能防止钝刀造成线缆切面不完整的问题。

进一步地，所述限位圆柱通过与第一支撑柱转动连接实现限位圆柱的自转。

在限位圆柱通过挤压使相对的两个连接块夹紧的过程中，限位圆柱的自转可减小其与连接块之间的摩擦，因而能减少两者的磨损，同时还能防止对剪切轮的转动造成阻碍。

进一步地，所述第一可伸缩部件为可伸缩弹簧。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

（1）能通过控制剪切轮的转速实现对线缆剪切长度的控制；

（2）扶线辊的设计能对线缆起到扶持和支撑作用，防止线缆在缺口内发生弯折而导致剪切长度出现偏差；

（3）刀片通过旋转的方式对线缆进行切削，不仅能提高切割速度，还能防止钝刀造成线缆切面不完整的问题。

附图说明

图1为采用本发明剪切机构的线缆剪切装置的一种主视内部结构示意图；

图2为图1的左视图；

图3为图1中剪切机构的一种俯视结构示意图；

图4为图1中剪切机构的一种主视图（去除第一支撑柱、第一旋转电机和限位圆柱）；

图5为图1中剪切机构的一种主视图（去除第一支撑柱、第一旋转电机、限位圆柱、固定圆柱、连接块和刀片）。

附图标记为：剪切轮1-1，限位圆柱1-2，连接块1-3，夹紧段1-3-1，第一可伸缩部件1-4，刀片1-5，缺口1-6，固定圆柱1-7，第一旋转电机1-8，第一支撑柱1-9，第一走线槽1-10，扶线辊1-11，支撑板1-12，第二旋转电机1-13，第二支撑柱2-1，第三支撑柱2-2，第三旋转电机2-3，第一齿轮2-4，第三齿轮2-6，第四齿轮2-7，第一链条2-8，第二链条2-9，支撑带2-10，第四支撑柱3-1，滑块3-2，第二可伸缩部件3-3，按压筒3-4，第二走线槽3-5，滑槽3-6，外框4。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。在本发明中所涉及的装置、连接结构和方法，若无特指，均为本领域公知的装置、连接结构和方法。

在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

一种剪切长度可调的线缆剪切机构，如图1和图3~5所示，包括两个第一支撑柱1-9、第一旋转电机1-8、剪切轮1-1、两个限位圆柱1-2、夹紧组件、两个刀片1-5、两个第二旋转电机1-13、四个扶线辊1-11；所述夹紧组件包括两个固定圆柱1-7、两个连接块1-3、第一可伸缩部件1-4。两个第一支撑柱1-9为内外设置（按图1所示的方位），下端均固定于外框4的内壁底部。第一旋转电机1-8设于其中一个第一支撑柱1-9上；剪切轮1-1轴接于第一旋转电机1-8的转动轴上，且位于两个第一支撑柱1-9之间。剪切轮1-1的周面上设有缺口1-6；剪切轮1-1的周向中线上设有首尾衔接呈环状、可容纳线缆的第一走线槽1-10；缺口1-6的深度大于第一走线槽1-10的深度。两个限位圆柱1-2分别开槽安装在两个第一支撑柱1-9顶部，且分别靠近剪切轮1-1最高点两侧。两个固定圆柱1-7设于缺口1-6内，且分别靠近剪切轮1-1两个侧面、与剪切轮1-1固定连接。两个连接块1-3设于缺口1-6内且分别相向靠近剪切轮1-1两个侧面；每个连接块1-3的一端与一个固定圆柱1-7转动连接；连接块1-3包括夹紧段1-3-1，夹紧段1-3-1形状为直角梯形，上底靠近固定圆柱1-7所在端，下底远离固定圆柱1-7所在端；相向的两个夹紧段1-3-1在未夹紧状态下的整体宽度大于相向的两个固定圆柱1-7的间距，在最大夹紧状态下的整体宽度不大于相向的两个固定圆柱1-7的间距。每个连接块1-3内设有一个第二旋转电机1-13；每个连接块1-3的自由端设有一个刀片1-5；每个刀片1-5轴接于一个第二旋转电机1-13的转动轴上；相向的刀片1-5在未夹紧状态下的间距大于线缆直径，在最大夹紧状态下的间距大于线缆直径；刀片1-5的切割厚度大于线缆直径。扶线辊1-11设于两个所述连接块1-3之间，扶线辊1-11的直径沿远离固定圆柱1-7的方向递增，所述第一可伸缩部件1-4（可伸缩弹簧）的直径沿远离固定圆柱1-7的方向递增，即弹性系数沿远离固定圆柱1-7的方向递减；扶线辊1-11的辊轴两端分别通过支撑板1-12与缺口1-6底部相连，支撑板1-12通过第一可伸缩部件1-4与连接块1-3实现弹性连接，第一可伸缩部件1-4为可伸缩弹簧；每个扶线辊1-11的圆周面与第一走线槽1-10槽底内切。如图1所示，当连接块1-3转动到最高点时，夹紧段1-3-1宽度较大端靠近传送机构，宽度较小端远离传送机构。

采用上述线缆剪切机构的一种继电器保护线缆剪切装置，如图1所示，除上述线缆剪切机构外，还包括传送机构、限位机构和外框4。限位机构设于传送机构上方，用于将线缆按压在传送机构上的；剪切机构设于传送机构的右侧；传送机构和剪切机构安装在外框4的内壁底部，限位机构安装在外框4的内壁顶部。

如图1和图2所示，上述传送机构包括两个第二支撑柱2-1、两个第三支撑柱2-2、第三旋转电机2-3、第一齿轮2-4、第二齿轮、第三齿轮2-6、第四齿轮2-7、第一链条2-8、第二链条2-9、支撑带2-10。两个所述第二支撑柱2-1和两个所述第三支撑柱2-2均为内外设置，第三支撑柱2-2与第二支撑柱2-1为左右设置（按图1所示的方位）；第三支撑柱2-2和第二支撑柱2-1的下端均固定于外框4的内壁底部。第三旋转电机2-3设于第二支撑柱2-1上；第一齿轮2-4和第二齿轮轴接于第三旋转电机2-3转动轴上，且位于两个第二支撑柱2-1之间。第三齿轮2-6和第四齿轮2-7同轴且转轴两端分别两个第三支撑柱2-2相连。第三齿轮2-6通过第一链条2-8与第一齿轮2-4传动连接，第四齿轮2-7通过第二链条2-9与第二齿轮传动连接；支撑带2-10采用橡胶材料，包裹于第一链条2-8外侧和第二链条2-9外侧，且两侧分别与第一链条2-8和第二链条2-9相连。第一齿轮2-4、第二齿轮、第三齿轮2-6和第四齿轮2-7规格相同，且最高点在同一水平面上。

如图1和图2所示，上述限位机构包括两个第四支撑柱3-1、两个滑块3-2、两个第二可伸缩部件3-3、按压筒3-4、第二走线槽3-5。两个所述第四支撑柱3-1为内外设置（按图1所示的方位），上端均固定于外框4的内壁顶部。每个第四支撑柱3-1上设有一个滑槽3-6；滑块3-2卡设于滑槽3-6内；第二可伸缩部件3-3为按压弹簧，其上端与滑槽3-6的顶部相连，下端与滑块3-2相连，能驱动滑块3-2在第四支撑柱3-1上竖直向下滑动。按压筒3-4为圆柱状，设于两个第四支撑柱3-1之间，且两端分别与两个滑块3-2转动连接实现按压筒3-4的自转；按压筒3-4的周向中线上设有首尾衔接呈环状、可容纳线缆的第二走线槽3-5；按压筒3-4的长轴与传送机构的线缆传送方向垂直。

该线缆剪切装置的工作过程如下：将线缆从外框4左侧开口处送入支撑带2-10上表面，并塞入按压筒3-4的第二走线槽3-5内；启动第一旋转电机1-8、第二旋转电机1-13和第三旋转电机2-3，第三旋转电机2-3驱动第一齿轮2-4和第二齿轮转动（按图1所示方位，沿顺时针方向转动），并通过第一链条2-8和第二链条2-9带动第三齿轮2-6和第四齿轮2-7转动，进而通过支撑带2-10的运动将线缆传送到剪切轮1-1的第一走线槽1-10内；第一旋转电机1-8驱动剪切轮1-1转动（按图1所示方位，沿顺时针方向转动），当连接块1-3随着剪切轮1-1转到最高点时，在两个限位圆柱1-2的挤压下，连接块1-3绕固定圆柱1-7转动，使两个刀片1-5相互靠近；第二旋转电机1-13驱动刀片1-5旋转，当两个刀片1-5交错时，可将线缆切断。在特定的线缆传送速度下，通过控制第一旋转电机1-8的转速，可控制剪切速度，从而控制每段线缆切下的长度。剪切轮1-1与第一齿轮2-4的转动方向相同，能减小剪切轮1-1对线缆造成的摩擦，便于线缆的传输，并能防止线缆所受摩擦过大而造成传送速度不稳定，进而防止剪切长度出现偏差。

实施例2

本实施例与实施例1的区别在于，所述限位圆柱1-2通过与第一支撑柱1-9转动连接实现限位圆柱1-2的自转。

在限位圆柱1-2通过挤压使相对的两个连接块1-3夹紧的过程中，限位圆柱1-2的自转可减小其与连接块1-3之间的摩擦，因而能减少两者的磨损，同时还能防止对剪切轮1-1的转动造成阻碍。

实施例3

本实施例与实施例1的区别在于，所述剪切轮1-1的周面上等间距设有两个缺口1-6，每个缺口1-6内均设有一组夹紧组件。刀片1-5和第二旋转电机1-13的总数量均为四个，扶线辊1-11的总数量为八个。

通过等间距设置两个缺口1-6，剪切轮1-1转动一周可实现两次剪切，在所需线缆剪切长度相同的情况下，能减小剪切轮1-1的转速，从而降低第一旋转电机1-8运行过程中的能耗。

实施例4

本实施例与实施例1的区别在于，所述夹紧组件中，每个固定圆柱1-7上转动连接有两个上下堆叠的连接块1-3，因此连接块1-3的数量为四个（两个为一组相向）。

实施例5

本实施例与实施例1的区别在于，四个所述扶线辊1-11的直径相等；所述第一可伸缩部件1-4（可伸缩弹簧）的规格相同，即弹性系数相同。

实施例6

本实施例与实施例2的区别在于，所述限位圆柱1-2的数量为四个；剪切轮1-1的每侧设有两个限位圆柱1-2，右侧的限位圆柱1-2与剪切轮1-1之间的距离小于左侧的限位圆柱1-2（按图1所示方位）。

连接块1-3先通过左侧的限位圆柱1-2被轻微压紧，而后通过右侧的限位圆柱1-2被进一步压紧，这种设计可减小可伸缩弹簧被快速压缩所造成的疲劳，从而延长其使用寿命。

以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制，凡是根据本发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变换，均仍属于本发明技术方案的保护范围。

Claims (10)

1.一种剪切长度可调的线缆剪切机构，其特征在于，包括剪切轮（1-1），分别位于剪切轮（1-1）两侧的至少两个限位圆柱（1-2），至少一组设于所述剪切轮（1-1）周向上且随剪切轮（1-1）转动的夹紧组件，以及与夹紧组件相连的刀片（1-5）；夹紧组件在随剪切轮（1-1）转动的过程中受限位圆柱（1-2）的干涉而夹紧，进而带动刀片（1-5）切断线缆。

2.如权利要求1所述的剪切机构，其特征在于，所述剪切机构包括：

剪切轮（1-1）；所述剪切轮（1-1）的周面上设有至少一个缺口（1-6）；

分别靠近所述剪切轮（1-1）最高点两侧的至少两个限位圆柱（1-2）；

设于所述缺口（1-6）内的夹紧组件；所述夹紧组件包括：

相向靠近所述剪切轮（1-1）两个侧面的连接块（1-3）；所述连接块（1-3）的一端转动连接于缺口中；

设于相向的所述连接块（1-3）之间的第一可伸缩部件（1-4）；

设于所述连接块（1-3）自由端上的刀片（1-5）；相向的连接块（1-3）在随剪切轮（1-1）转动的过程中受限位圆柱（1-2）的干涉而靠拢，进而带动刀片（1-5）切断线缆。

3.如权利要求2所述的剪切机构，其特征在于，所述夹紧组件包括：

分别靠近所述剪切轮（1-1）两个侧面、与剪切轮（1-1）固定连接的两个固定圆柱（1-7）；

分别相向靠近所述剪切轮（1-1）两个侧面的两个连接块（1-3）；每个所述连接块（1-3）的一端与一个固定圆柱（1-7）转动连接；所述连接块（1-3）包括夹紧段（1-3-1），所述夹紧段（1-3-1）的宽度从靠近固定圆柱（1-7）端向远离固定圆柱（1-7）端递增；相向的两个夹紧段（1-3-1）在未夹紧状态下的整体宽度大于相向的两个固定圆柱（1-7）的间距，在最大夹紧状态下的整体宽度不大于相向的两个固定圆柱（1-7）的间距；相向的刀片（1-5）在未夹紧状态下的间距大于线缆直径，在最大夹紧状态下的间距大于线缆直径；

设于相向的所述连接块（1-3）之间的第一可伸缩部件（1-4）。

4.如权利要求2或3所述的剪切机构，其特征在于，所述剪切轮（1-1）的周向中线上设有首尾衔接呈环状、可容纳线缆的第一走线槽（1-10）。

5.如权利要求4所述的剪切机构，其特征在于，所述缺口（1-6）的深度大于第一走线槽（1-10）的深度；所述刀片（1-5）的切割厚度大于线缆直径。

6.如权利要求5所述的剪切机构，其特征在于，相向的连接块（1-3）之间设有至少一个扶线辊（1-11）；所述扶线辊（1-11）的辊轴两端分别通过支撑板（1-12）与缺口（1-6）底部相连；所述支撑板（1-12）通过第一可伸缩部件（1-4）与连接块（1-3）实现弹性连接。

7.如权利要求6所述的剪切机构，其特征在于，每个所述扶线辊（1-11）的圆周面与第一走线槽（1-10）槽底内切。

8.如权利要求7所述的剪切机构，其特征在于：

所述扶线辊（1-11）的数量大于一个；扶线辊（1-11）的直径沿远离固定圆柱（1-7）的方向递增；和/或

所述扶线辊（1-11）的数量大于一个，所述第一可伸缩部件（1-4）的弹性系数沿远离固定圆柱（1-7）的方向递减。

9.如权利要求2或3所述的剪切机构，其特征在于，每个所述连接块（1-3）内设有一个第二旋转电机（1-13）；每个所述刀片（1-5）轴接于一个所述第二旋转电机（1-13）的转动轴上。

10.如权利要求1所述的剪切机构，其特征在于，所述限位圆柱（1-2）通过与第一支撑柱（1-9）转动连接实现限位圆柱（1-2）的自转。

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