一种城市轨道交通工程电缆托臂安装结构

技术领域

本发明涉及轨道交通工程技术领域，尤其涉及一种城市轨道交通工程电缆托臂安装结构。

背景技术

电缆敷设在电缆沟和隧道内，一般多使用支架固定。常用的支架有角钢支架和装配式支架。电缆沟内使用的角钢支架，有7种不同的型号规格。支架层间垂直距离为300mm的是安装35kV电缆用；120mm是安装控制电缆用，玻璃钢电缆支架，复合电缆支架,预埋式电缆支架,螺钉式电缆支架，组合式电缆支架等。强度高,韧性好,耐腐蚀,绝缘性能高,阻燃性好；

现有的城市轨道交通工程为给各机电设备系统供电，有大量的电缆(光缆)需要敷设，包括AC35kV(或10kV、20kV、33kV等电压等级)环网电缆、DC1500V(或DC750V)上网电缆、AC220/380V配电电缆以及其他各种规格的保护控制、通信电缆(光缆)需要进行敷设。根据国家相关规范，对于电缆敷设时配套采用的电缆支架进行支撑的间距有一定要求，在常规方式下均可以根据各种不同规格的电缆敷设的间距要求进行现场开孔，安装电缆支架。

电缆支架一般采用一根立柱上根据需要设置若干电缆托臂，现有的电缆托臂采用一字型托臂与电缆支架立柱直接焊接或螺栓连接，在对托臂安装在支架上时，操作人员需要携带工具，增加了操作人员的操作难度。

发明内容

基于现有的托臂安装时，操作人员需要携带工具，增加了操作人员的操作难度的技术问题，本发明提出了一种城市轨道交通工程电缆托臂安装结构。

本发明提出的一种城市轨道交通工程电缆托臂安装结构，包括支架，所述支架的上端外表面设置有安装部件，所述安装部件包括安装环，两个所述安装环的内表面均与支架的上端外表面固定连接，所述安装环的两侧表面均开设有插接口，所述插接口的一端延伸至安装环的内壁，所述安装环的上表面开设有第一环形槽，所述第一环形槽的一端内壁延伸至安装环的内壁，所述插接口的内壁和第一环形槽的内壁相互连通，所述插接口的内壁设置有托臂部件，所述托臂部件包括连接杆，所述环形槽的内壁旋转套接有调节环。

优选的，所述连接杆的外表面与插接口的内壁活动插接，所述连接杆的一端表面固定连接有托臂本体，所述连接杆的一端表面开设有第一连接口，所述第一连接口的内壁通过轴承固定连接有连接轴，所述连接轴的一端表面固定连接有第一齿轮。

优选的，所述调节环的下表面固定连接有啮合齿，多个所述啮合齿对称分布，所述啮合齿与第一齿轮啮合传动。

优选的，所述第一环形槽的两侧内壁均开设有第二环形槽，所述调节环的内表面和外表面均固定连接有滑环。

优选的，两个所述滑环的外表面分别与两个所述第二环形槽的内壁旋转套接，所述第一环形槽的一侧内壁开设有限位口，多个所述限位口以第一环形槽的轴线为中心呈环形阵列分布。

优选的，所述限位口的一侧内壁固定连接有压力弹簧，所述压力弹簧的一端自由端固定连接有限位块，所述限位块的一端外表面与限位口的内壁活动插接，所述调节环的外表面开设有卡接口。

优选的，多个所述卡接口以安装环的轴线为中心呈环形阵列分布，所述限位块的另一端外表面与卡接口的内壁活动插接。

优选的，所述支架的一侧设置有自动检测模块；

所述自动检测模块，用于检测所述托臂部件与所述安装环之间的稳定性，其步骤包括：

所述自动检测模块包括：

拍摄单元，用于拍摄所述托臂部件与所述安装环的整体轮廓图像；

提取单元，用于从所述整体轮廓图像中按照从上到下的顺序依次提取n个边缘点作为对比点；

判断单元，用于将所述整体轮廓图像的对比点与预设目标图像的预设点进行位置稳定性检测；

若所述对比点与预设点的重合个数小于预设个数，判定所述托臂部件与所述安装环之间不稳定，并发送给提醒单元；

否则，对所述托臂部件的重心进行检测，其步骤包括：

测量单元，用于检测所述托臂部件相对于水平地面的第一压力值，并通过最优滤波算法对所述压力值进行滤波处理，且基于滤波后的第一压力值计算所述托臂部件相对于水平地面的第一倾斜角度；

所述测量单元，还用于在所述托臂部件托举电缆的情况下，每隔预设间隔获取所述托臂部件的第二压力值集合，并取所述第二压力值集合的平均压力值，且基于所述平均压力值计算所述托臂部件相对于水平地面的第二倾斜角度；

获取单元，用于基于所述第一倾斜角度和第二倾斜角度计算所述托臂部件的第一重心值和第二重心值；

所述判断单元，还用于判断所述托臂部件的第一重心值和第二重心值的差值是否在预设范围内，

若是，判定所述托臂部件与所述安装环之间的稳定性良好；

否则，判定所述托臂部件与所述安装环之间不稳定，并发送给提醒单元；

所述提醒单元，用于当所述托臂部件与所述安装环之间的不稳定时，提醒工作人员重新对所述托臂部件进行固定。

优选的，所述安装环的一侧设置有转矩测量仪，用于测量所述第一齿轮的转矩；

所述支架的上端设置有控制器，且所述控制器与所述转矩测量仪连接；

所述控制器，用于基于所述转矩测量仪的测量结果，并根据如下公式计算出所述啮合齿与第一齿轮在啮合点的接触应力；

其中，τ表示所述啮合齿与第一齿轮在啮合点的接触应力，T表示转矩测量仪测量的所述第一齿轮的转矩，ε

所述控制器，还用于基于模拟所述啮合齿与第一齿轮的啮合转动过程，并根据如下公式计算出所述啮合齿与第一齿轮的相对速度；

其中，v表示所述啮合齿与第一齿轮的相对速度，a表示所述啮合齿的模数，n表示所述啮合齿的转速，s

所述控制器，还用于基于所述啮合齿与第一齿轮的在啮合点的接触应力和相对速度，并根据如下公式计算出所述第一齿轮的齿轮磨损寿命A；

A＝12.7e

所述控制器，还用于判断所述第一齿轮的齿轮磨损寿命A是否大于预设寿命，若不大于，则对所述第一齿轮进行润滑等修护。

本发明中的有益效果为：

1、通过设置连接杆的外表面与插接口的内壁活动插接，连接杆的一端表面固定连接有托臂本体，连接杆的一端表面开设有第一连接口，第一连接口的内壁通过轴承固定连接有连接轴，连接轴的一端表面固定连接有第一齿轮，达到了通过连接轴将第一齿轮安装在连接杆的一端，使得第一齿轮旋转的同时，托臂本体无需转动，进而对托臂本体稳定安装在支架上方的效果，从而解决了现有的电缆托臂在安装时需要携带工具将托臂直接焊接或螺栓连接的方式固定在电缆支架立柱上，增加了操作人员的操作难度的问题。

2、通过设置调节环的下表面固定连接有啮合齿，多个啮合齿对称分布，啮合齿与第一齿轮啮合传动，达到了通过啮合齿与第一齿轮啮合传动，进而对第一齿轮进行卡接，对托臂本体进行固定的效果，从而解决了连接杆插入插接口后，无法对托臂本体进行固定限位，导致托臂本体易脱落的问题。

3、通过设置多个卡接口以安装环的轴线为中心呈环形阵列分布，限位块的另一端外表面与卡接口的内壁活动插接，达到了在调节环旋转的过程中，卡接口与限位块错位，对限位块进行挤压，使得限位块缩入限位口内，当下一个相应的卡接口旋转至对应的位置时，压力弹簧带动限位块插入卡接口内，对调节环进行限位的效果，从而解决了在调节环调节完成后，无法对调节环的位置进行限位的问题。

4、通过设置自动检测模块来检测所述托臂部件与所述安装环之间的稳定性，其步骤为：首先获取所述托臂部件与安装环的整体轮廓图像，若所述整体轮廓图像满足预设目标图像，则继续对所述托臂部件托举电缆前后的重心进行检测，并判断前后重心的差值是否在预设范围内，若是，判定所述托臂部件与所述安装环之间的稳定性良好；否则，判定所述托臂部件与所述安装环之间不稳定，提醒工作人员重新对所述托臂部件进行固定，本方案通过检测所述托臂部件与所述安装环之间的稳定性，并对其进行固定，避免了因固定不稳定而造成托臂部件掉落，对电缆以及整个工程造成损害，提高了电缆安装的安全性。

5、通过设置转矩测量仪来测量所述第一齿轮的转矩，并基于控制器来计算所述啮合齿与第一齿轮在啮合点的接触应力，还基于模拟所述啮合齿与第一齿轮的啮合转动过程，计算所述啮合齿与第一齿轮的相对速度，最终，计算并出所述第一齿轮的齿轮磨损寿命，并基于所述磨损寿命对所述第一齿轮进行润滑等修护；本方案通过计算所述第一齿轮的磨损寿命，并对所述第一齿轮进行润滑等修护，延长了所述第一齿轮的使用寿命，提高了所述电缆安装的工作效率。

附图说明

图1为本发明提出的一种城市轨道交通工程电缆托臂安装结构的示意图；

图2为本发明提出的一种城市轨道交通工程电缆托臂安装结构的托臂本体结构正视图；

图3为本发明提出的一种城市轨道交通工程电缆托臂安装结构的安装环结构剖视图；

图4为本发明提出的一种城市轨道交通工程电缆托臂安装结构的调节环结构立体图；

图5为本发明提出的一种城市轨道交通工程电缆托臂安装结构的第一齿轮结构立体图；

图6为本发明提出的一种城市轨道交通工程电缆托臂安装结构的图3中A处结构放大图。

图中：1、支架；2、安装环；3、插接口；4、第一环形槽；5、连接杆；6、调节环；7、托臂本体；8、第一连接口；9、第一齿轮；10、啮合齿；11、第二环形槽；12、滑环；13、限位口；14、压力弹簧；15、限位块；16、卡接口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-6，一种城市轨道交通工程电缆托臂安装结构，包括支架1，支架1的上端外表面设置有安装部件，安装部件包括安装环2，两个安装环2的内表面均与支架1的上端外表面固定连接，安装环2的两侧表面均开设有插接口3，插接口3的一端延伸至安装环2的内壁，安装环2的上表面开设有第一环形槽4，第一环形槽4的一端内壁延伸至安装环2的内壁，插接口3的内壁和第一环形槽4的内壁相互连通，插接口3的内壁设置有托臂部件，托臂部件包括连接杆5；

连接杆5的外表面与插接口3的内壁活动插接，连接杆5的一端表面固定连接有托臂本体7，连接杆5的一端表面开设有第一连接口8，第一连接口8的内壁通过轴承固定连接有连接轴，连接轴的一端表面固定连接有第一齿轮9，达到了通过连接轴将第一齿轮9安装在连接杆5的一端，使得第一齿轮9旋转的同时，托臂本体7无需转动，进而对托臂本体7稳定安装在支架上方的效果，从而解决了现有的电缆托臂在安装时需要携带工具将托臂直接焊接或螺栓连接的方式固定在电缆支架立柱上，增加了操作人员的操作难度的问题；

环形槽的内壁旋转套接有调节环6，调节环6的下表面固定连接有啮合齿10，多个啮合齿10对称分布，啮合齿10与第一齿轮9啮合传动，达到了通过啮合齿10与第一齿轮9啮合传动，进而对第一齿轮9进行卡接，对托臂本体7进行固定的效果，从而解决了连接杆5插入插接口3后，无法对托臂本体7进行固定限位，导致托臂本体7易脱落的问题，第一环形槽4的两侧内壁均开设有第二环形槽11，调节环6的内表面和外表面均固定连接有滑环12，两个滑环12的外表面分别与两个第二环形槽11的内壁旋转套接，第一环形槽4的一侧内壁开设有限位口13，多个限位口13以第一环形槽4的轴线为中心呈环形阵列分布；

限位口13的一侧内壁固定连接有压力弹簧14，压力弹簧14的一端自由端固定连接有限位块15，限位块15的一端外表面与限位口13的内壁活动插接，调节环6的外表面开设有卡接口16，多个卡接口16以安装环2的轴线为中心呈环形阵列分布，限位块15的另一端外表面与卡接口16的内壁活动插接，达到了在调节环6旋转的过程中，卡接口16与限位块15错位，对限位块15进行挤压，使得限位块15缩入限位口13内，当下一个相应的卡接口16旋转至对应的位置时，压力弹簧14带动限位块15插入卡接口16内，对调节环6进行限位的效果，从而解决了在调节环6调节完成后，无法对调节环6的位置进行限位的问题。

工作原理：使用时，操作人员将连接杆5插入安装环2两侧的插接口3内，使得第一齿轮9延伸至第一环形槽4内，进而对托臂本体7进行初步安装，随后操作人员旋转调节环6，调节环6外表面和内表面的滑环12在第二环形槽11的内壁旋转，对调节环6进行导向，调节环6在第一环形槽4内旋转，使得啮合齿10与第一齿轮9啮合传动，进而对第一齿轮9进行卡接，对托臂本体7进行固定，即可完成对托臂本体7的固定，在调节环6旋转的过程中，卡接口16与限位块15错位，对限位块15进行挤压，使得限位块15缩入限位口13内，当下一个相应的卡接口16旋转至对应的位置时，压力弹簧14带动限位块15插入卡接口16内，对调节环6进行限位。

本发明提供一种实施例：一种城市轨道交通工程电缆托臂安装结构，所述支架1的一侧设置有自动检测模块；

所述自动检测模块，用于检测所述托臂部件与所述安装环2之间的稳定性，其步骤包括：

所述自动检测模块包括：

拍摄单元，用于拍摄所述托臂部件与所述安装环2的整体轮廓图像；

提取单元，用于从所述整体轮廓图像中按照从上到下的顺序依次提取n个边缘点作为对比点；

判断单元，用于将所述整体轮廓图像的对比点与预设目标图像的预设点进行位置稳定性检测；

若所述对比点与预设点的重合个数小于预设个数，判定所述托臂部件与所述安装环2之间不稳定，并发送给提醒单元；

否则，对所述托臂部件的重心进行检测，其步骤包括：

测量单元，用于检测所述托臂部件相对于水平地面的第一压力值，并通过最优滤波算法对所述压力值进行滤波处理，且基于滤波后的第一压力值计算所述托臂部件相对于水平地面的第一倾斜角度；

所述测量单元，还用于在所述托臂部件托举电缆的情况下，每隔预设间隔获取所述托臂部件的第二压力值集合，并取所述第二压力值集合的平均压力值，且基于所述平均压力值计算所述托臂部件相对于水平地面的第二倾斜角度；

获取单元，用于基于所述第一倾斜角度和第二倾斜角度计算所述托臂部件的第一重心值和第二重心值；

所述判断单元，还用于判断所述托臂部件的第一重心值和第二重心值的差值是否在预设范围内，

若是，判定所述托臂部件与所述安装环2之间的稳定性良好；

否则，判定所述托臂部件与所述安装环2之间不稳定，并发送给提醒单元；

所述提醒单元，用于当所述托臂部件与所述安装环2之间的不稳定时，提醒工作人员重新对所述托臂部件进行固定。

上述设计方案的工作原理及有益效果是：通过设置自动检测模块来检测所述托臂部件与所述安装环之间的稳定性，其步骤为：首先获取所述托臂部件与安装环的整体轮廓图像，若所述整体轮廓图像满足预设目标图像，则继续对所述托臂部件托举电缆前后的重心进行检测，并判断前后重心的差值是否在预设范围内，若是，判定所述托臂部件与所述安装环之间的稳定性良好；否则，判定所述托臂部件与所述安装环之间不稳定，提醒工作人员重新对所述托臂部件进行固定，本方案通过检测所述托臂部件与所述安装环之间的稳定性，并对其进行固定，避免了因固定不稳定而造成托臂部件掉落，对电缆以及整个工程造成损害，提高了电缆安装的安全性。

本发明提供一种实施例：一种城市轨道交通工程电缆托臂安装结构，所述安装环2的一侧设置有转矩测量仪，用于测量所述第一齿轮9的转矩；

所述支架1的上端设置有控制器，且所述控制器与所述转矩测量仪连接；

所述控制器，用于基于所述转矩测量仪的测量结果，并根据如下公式计算出所述啮合齿10与第一齿轮9在啮合点的接触应力；

其中，τ表示所述啮合齿10与第一齿轮9在啮合点的接触应力，T表示转矩测量仪测量的所述第一齿轮9的转矩，ε

所述控制器，还用于基于模拟所述啮合齿10与第一齿轮9的啮合转动过程，并根据如下公式计算出所述啮合齿10与第一齿轮9的相对速度；

其中，v表示所述啮合齿10与第一齿轮9的相对速度，a表示所述啮合齿10的模数，n表示所述啮合齿10的转速，s

所述控制器，还用于基于所述啮合齿10与第一齿轮9的在啮合点的接触应力和相对速度，并根据如下公式计算出所述第一齿轮9的齿轮磨损寿命A；

A＝12.7e

所述控制器，还用于判断所述第一齿轮9的齿轮磨损寿命A是否大于预设寿命，若不大于，则对所述第一齿轮9进行润滑等修护。

在该实施例中，所述所述啮合齿10啮合角α

上述设计方案的工作原理及有益效果是：通过设置转矩测量仪来测量所述第一齿轮的转矩，并基于控制器来计算所述啮合齿与第一齿轮在啮合点的接触应力，还基于模拟所述啮合齿与第一齿轮的啮合转动过程，计算所述啮合齿与第一齿轮的相对速度，最终，计算并出所述第一齿轮的齿轮磨损寿命，并基于所述磨损寿命对所述第一齿轮进行润滑等修护；本方案通过计算所述第一齿轮的磨损寿命，并对所述第一齿轮进行润滑等修护，延长了所述第一齿轮的使用寿命，提高了所述电缆安装的工作效率。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。