可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置

1.可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置，包括卷筒，所述卷筒通过其卷筒轴传动连接有调速装置，其特征在于，所述调速装置包括箱体和设于箱体中的行星差动传动机构，所述行星差动传动机构包括转动装配在箱体上的输入轴、调速轴和行星架，输入轴、调速轴和行星架的转动轴线共线并且与卷筒轴平行，调速轴与箱体之间设有制动机构，制动机构包括固定装配在调速轴上的转动摩擦盘和沿轴向可移动的转动装配在调速轴上的移动摩擦盘，移动摩擦盘背向转动摩擦盘的一侧顶装有压缩弹簧，另外，移动摩擦盘传动连接有用于驱使其沿调速轴的轴向移动的调节机构，调节机构包括固定在箱体上的调节座和套在调节座上并与调节座形成丝杠螺母机构的压盘，卷筒的卷筒轴上止旋装配有可沿其轴向活动的活动齿轮，活动齿轮还传动连接有用于驱使其在卷筒轴上活动以使其在卷筒工作时与压盘上所设的轮齿啮合的拨杆，行星差动传动机构通过其行星架与卷筒轴传动连接。
2.根据权利要求1所述的可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置，其特征在于，所述行星架与卷筒同步传动连接在一起。
3.根据权利要求2所述的可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置，其特征在于，所述行星架与卷筒同向传动连接在一起。
4.根据权利要求3所述的可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置，其特征在于，卷筒的卷轴和行星架上各设有齿轮，行星架与卷筒通过与所述齿轮同时啮合的过渡齿轮同步同向的传动连接在一起。
5.根据权利要求1所述的可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置，其特征在于，箱体上还装配有用于驱使压盘转动的驱动手柄，压缩弹簧顶装在压盘与移动摩擦盘之间。
6.根据权利要求5所述的可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置，其特征在于，所述驱动手柄通过齿轮与压盘传动连接。
7.根据权利要求1所述的可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置，其特征在于，所述拨杆通过一个转轴装配在箱体上并且形成跷跷板结构。
8.根据权利要求7所述的可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置，其特征在于，拨杆的内端通过连杆连接有拨盘，拨杆通过拨盘来驱使活动齿轮沿卷筒轴活动。
9.根据权利要求1-8任一项所述的可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置，其特征在于，所述行星差动传动机构还包括转动装配在行星架上的中间轴，中间轴与输入轴互相平行并且通过齿轮传动连接，调节轴也通过齿轮与中间轴传动连接。

可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置\n技术领域\n[0001] 本发明涉及电缆收揽设备，特别是涉及到一种可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置。\n背景技术\n[0002] 电缆卷筒装置，顾名思义，主要是用于对电缆的收放。其被广泛应用于为移动设备提供动力电源、控制电源或控制信号。\n[0003] 目前的电缆卷筒装置主要包括卷筒和打滑机构，其中打滑机构多采用摩擦式离合器、液力耦合器、磁力耦合器、堵转力矩电机等，其设于卷筒中。\n[0004] 使用的时候，卷筒被安装在移动设备上并随移动设备一起走动。在收缆时，都使卷筒的卷缆线速度大于移动设备的行走速度，依靠打滑机构来保持卷筒卷缆线速度与移动设备的行走线速度一致，从而一方面张紧电缆，另一方面防止电缆被拉断，使卷筒可靠收缆。\n[0005] 通过以上描述可知，目前的采用上述结构的电缆卷筒装置在工作过程中，为了保持电缆能够可靠卷绕在卷筒上，电缆始终都保持有较大的张力，这就加剧了电缆的磨损，缩短了使用寿命。因此，目前的电缆卷筒装置存在着损伤电缆、缩短电缆使用寿命的问题。\n发明内容\n[0006] 本发明的目的在于提供一种可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置，以解决现有的电缆卷筒装置损伤电缆的问题。\n[0007] 为了解决上述问题，本发明的可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置采用以下技术方案：可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置，包括卷筒，所述卷筒通过其卷筒轴传动连接有调速装置，所述调速装置包括箱体和设于箱体中的行星差动传动机构，所述行星差动传动机构包括转动装配在箱体上的输入轴、调速轴和行星架，输入轴、调速轴和行星架的转动轴线共线并且与卷筒轴平行，调速轴与箱体之间设有制动机构，制动机构包括固定装配在调速轴上的转动摩擦盘和沿轴向可移动的转动装配在调速轴上的移动摩擦盘，移动摩擦盘背向转动摩擦盘的一侧顶装有压缩弹簧，另外，移动摩擦盘传动连接有用于驱使其沿调速轴的轴向移动的调节机构，调节机构包括固定在箱体上的调节座和套在调节座上并与调节座形成丝杠螺母机构的压盘，卷筒的卷筒轴上止旋装配有可沿其轴向活动的活动齿轮，活动齿轮还传动连接有用于驱使其在卷筒轴上活动以使其在卷筒工作时与压盘上所设的轮齿啮合的拨杆，行星差动传动机构通过其行星架与卷筒轴传动连接。\n[0008] 所述行星架与卷筒同步传动连接在一起。\n[0009] 所述行星架与卷筒同向传动连接在一起。\n[0010] 卷筒的卷轴和行星架上各设有齿轮，行星架与卷筒通过与所述齿轮同时啮合的过渡齿轮同步同向的传动连接在一起。\n[0011] 箱体上还装配有用于驱使压盘转动的驱动手柄，压缩弹簧顶装在压盘与移动摩擦盘之间。\n[0012] 所述驱动手柄通过齿轮与压盘传动连接。\n[0013] 所述拨杆通过一个转轴装配在箱体上并且形成跷跷板结构。\n[0014] 拨杆的内端通过连杆连接有拨盘，拨杆通过拨盘来驱使活动齿轮沿卷筒轴活动。\n[0015] 所述行星差动传动机构还包括转动装配在行星架上的中间轴，中间轴与输入轴互相平行并且通过齿轮传动连接，调节轴也通过齿轮与中间轴传动连接。\n[0016] 由于该可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置的卷筒传动连接有调速装置，所述调速装置的箱体中设有行星差动传动机构，并且输入轴、调速轴和行星架的转动轴线共线，调速轴与箱体之间设有制动机构，行星差动传动机构通过其行星架与卷筒传动连接，因此，在使用的时候，卷筒所受的驱动力可由行星差动传动机构分配，从而使卷筒只向电缆提供所需要的较小的拉力，依靠传动机构的自动变速完成对收缆所需力的自动调节，实现柔性收缆，另外，卷筒轴上的活动齿轮与压缩弹簧和压盘配合还可以在卷筒收缆过程中随着卷筒外径的变化而自动调节其张力，由此可见，该可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置解决了现有的电缆卷筒装置损伤电缆的问题。\n附图说明\n[0017] 图1是可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置的实施例的原理图；\n[0018] 图2是可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置的实施例在电缆垂直时的状态图；\n[0019] 图3是可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置的实施例收紧后电缆的卷绕状态图；\n[0020] 图4是可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置的实施例过一段时间后的示意图；\n[0021] 图5是可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置的实施例的活动齿轮与压盘分离时的状态图；\n[0022] 图6是供电电源电缆的接入点位于电缆卷筒装置工作行程的初始点的示意图；\n[0023] 图7是供电电源电缆的接入点位于电缆卷筒装置工作行程的中点的示意图。\n具体实施方式\n[0024] 可柔性收缆的恒张力式电缆卷筒装置的实施例，图1是本发明所述的电缆卷筒的原理图。其包括箱体1，2K-H（WW）型正号行星差动传动机构2，行星架齿轮3、电动机4、蜗轮蜗杆减速机5、过渡齿轮6、卷筒轴齿轮7、集电器转动滑片8、集电器固定滑片9、移动设备自身的电源线10、活动齿轮11、拨盘12、连杆13、转轴14、拨杆15、卷筒16、供电电源电缆17、移动摩擦盘18、压缩弹簧19、调节座20、压盘21、驱动手柄22、轴承23、手柄齿轮24、转动摩擦盘25。在箱体1内加入有润滑油，保证箱体1内各转动部件都始终处于受润滑状态。\n[0025] 2K-H（WW）型正号行星差动传动机构2由输入轴Ⅰ、太阳轮a及b、行星轮d及g、行星架H、输出轴Ⅱ（调节轴）组成。太阳轮a及b、行星轮d及g的齿数分别为Za、Zb、Zd、Zg，电动机4产生的转速和力矩通过蜗轮蜗杆减速机5后传递到输入轴Ⅰ，输入轴Ⅰ的转速为nⅠ转/秒、力矩为MⅠ牛顿·毫米。输入轴Ⅰ的转速和力矩被行星差动传动机构2分配给输出轴Ⅱ和行星架H。输出轴Ⅱ的转速为nⅡ转/秒、力矩为MⅡ牛顿·毫米；行星架H的转速为nH转/秒、力矩为MH牛顿·毫米。行星架H的转速和力矩通过齿轮3、过渡齿轮6、齿轮\n7后传递给输出轴Ⅲ（卷筒轴），输出轴Ⅲ的转速为nⅢ转/秒、力矩MⅢ牛顿·毫米。输出轴Ⅲ的右端固定安装有卷筒16、左端固定安装有集电器转动滑片8，活动齿轮11安装在输出轴Ⅲ的中间。活动齿轮11可以随输出轴Ⅲ一起转动，也可以在输出轴Ⅲ上左右滑动。卷筒\n16是供电电源电缆17的卷绕及储存装置，并且供电电源电缆17采用单排多层储存方式。\n当输出轴Ⅲ转动时，就带动卷筒16和集电器转动滑片8一起转动，供电电源电缆17通过卷筒16后，穿过轴Ⅲ中央的通孔与集电器转动滑片8相连，移动设备自身的电源线10与集电器固定滑片9相连，实现了固定供电电源向移动设备的供电。转动摩擦盘25随输出轴Ⅱ一起旋转，移动摩擦盘18的端面销子插入调节座20的端面孔中，不能转动。调节座20的外圆面有螺纹，压盘21的内孔有螺纹，通过螺纹与调节座20相连。在移动摩擦盘18和压盘\n21之间安装有压缩弹簧19。当输出轴Ⅲ转动时，也带动活动齿轮11一起转动，从而带动压盘21转动。当压盘21转动时，会同时横向移动，放松或压紧压缩弹簧19，可以改变移动摩擦盘18和转动摩擦盘25摩擦盘副间的摩擦力，从而改变输出轴Ⅱ受到的阻力矩。当压盘\n21转动时，会带动手柄齿轮24和驱动手柄22空转。\n[0026] 其工作原理是这样的：\n[0027] 选择行星架齿轮3、卷筒轴齿轮7的齿数，并让其齿数相等，则行星架H的转速等于输出轴Ⅲ的转速nⅢ，即\n[0028] nH=nⅢ 式（A）\n[0029] 选择2K-H（WW）型正号行星差动传动机构2中Za、Zb、Zd、Zg的齿数，使该行星差动传动机构的特征参数α=ZdZb/ZaZg=0.5。则输入轴Ⅰ、输出轴Ⅱ和行星架H的转速、力矩满足如下关系式：\n[0030] nⅠ－0.5nⅡ－0.5nH=0 式（B）\n[0031] MⅠ= －2MⅡ= －2MH 式（C）\n[0032] 将式（A）代入式（B），得到：\n[0033] nⅠ－0.5nⅡ－0.5nⅢ=0 式（D）\n[0034] 从式（B）可知，当输入轴Ⅰ不能传动时，行星架H和输出轴Ⅱ的转速相等、转向相反，因此行星架H至输出轴Ⅱ的传动比nH-Ⅱ=1。从式（C）可知，当电动机4旋转，其输出力矩经蜗轮蜗杆减速机5放大后向输入轴Ⅰ输入力矩时，输入轴Ⅰ将力矩平均分配给输出轴Ⅱ和行星架H，因此输出轴Ⅱ和行星架H受到的主动力矩始终相等，即MⅡ=MH。\n[0035] 设移动摩擦盘18、转动摩擦盘25的内、外半径分别为R1、R2毫米，摩擦系数为μ1，摩擦面数为Z，压缩弹簧19的弹性系数为κ1牛顿/毫米、压缩量为L毫米，则转动、移动摩擦盘对输出轴Ⅱ的阻力矩MⅡ’可用下式表达：\n[0036] MⅡ’=μ1Zκ1LRV牛顿·毫米 式（E）\n[0037] 其中RV为当量摩擦半径，单位：毫米，其值为：\n[0038] RV=2（R23-R13）/[3（R22-R12）] 式（F）\n[0039] 设调节座20外圆面上螺纹的公称直径为d1毫米，拧紧力矩系数为κ2，则转动压盘21需要的力矩T可用下式表达：\n[0040] T=κ2κ1Ld1牛顿·毫米 式（G）\n[0041] 那么输出轴Ⅱ受到的阻力矩MⅡ’与转动压盘21需要的力矩T的比值m为：\n[0042] m=MⅡ’/T=μ1ZRV/κ2d1 式（H）\n[0043] 摩擦盘的材料采用淬火钢，μ1的值处在0.05～0.1之间，调节座20与压盘21的螺纹副为有润滑的精加工表面，κ2的值可取0.1，选择摩擦面数Z的数量及参数R1、R2、d1的大小，并将以上各参数代入式（H），可使MⅡ’为T的倍数。经验算，m值处于20～40之间比较合理。\n[0044] 卷筒收缆时供电电源电缆17所受的最小张力为电缆自由悬垂长度部分的重力，如图2所示，考虑到电缆必须在卷筒上缠绕紧密，需要附加给电缆一个初拉力，所以电缆所受的最小张力为以上两个力之和，以N表示，单位：牛顿。即实际工作时，电缆收紧后的悬空长度要大于其自由悬垂长度，收紧后电缆的卷绕状态如图3所示。\n[0045] 当移动行走设备处于行动行程的起始位置时，电缆卷筒也处于如图6所示的起始状态，此时调整好电缆悬空长度，使电缆所受张力为N牛顿。用R筒毫米表示卷筒的与电缆相接触外圆的半径，用d2毫米表示供电电源电缆17的直径，则卷筒受到的阻力矩M筒初’为：\n[0046] M筒初’=NR初=N（R筒+d2/2）牛顿·毫米 式（I）\n[0047] 在如图6所示的起始位置，设弹簧19的压缩量为L初毫米，根据式（G），转动压盘\n21需要的力矩T初为：T初=κ2κ1L初d1牛顿·毫米。设活动齿轮11和压盘21的齿数分别为Z11、Z21，且Z21=Z11，则活动齿轮11到压盘21的传动比n11-21为：n11-21=Z21/Z11=1，因此活动齿轮11受到的阻力矩为：\n[0048] M11初’=T初/n11-21=κ2κ1L初d1牛顿·毫米 式（K）\n[0049] 忽略各种摩擦损失，则输出轴Ⅲ受到阻力矩为：\n[0050] MⅢ初’=M筒初’+M11初’=N（R筒+d2/2）+κ2κ1L初d1 式（L）\n[0051] MⅢ初’的单位为牛顿·毫米。\n[0052] 因行星架齿轮3、卷筒轴齿轮7的齿数相等，忽略摩擦损失，则输出轴Ⅲ受到的阻力矩将会等值传递给行星架H。因此行星架H受到的阻力矩MH初’为：\n[0053] MH初’=MⅢ初’=N（R筒+d2/2）+κ2κ1L初d1 式（M）\n[0054] MH初’的单位为牛顿·毫米\n[0055] 根据式（H），此时输出轴Ⅱ受到的阻力矩为：\n[0056] MⅡ初’=mT初=mκ2κ1L初d1牛顿·毫米 式（N）\n[0057] 令式（M）与式（N）相等，则：\n[0058] L初=N（R筒+d2/2）/[(m-1)κ2κ1d1] 式（O）\n[0059] 在式（O）中，因m值处于20～40之间，故当用m代替（m-1），即忽略压盘21对输出轴Ⅲ的阻力矩时，L初的值的误差在2.5%～5%之间，影响很小，故式（O）可简化为：\n[0060] L初=N（R筒+d2/2）/(mκ2κ1d1) 式（P）\n[0061] 综上所述，当电缆张力为N牛顿、压缩弹簧19的初始压缩量为L初=N（R筒+d2/2）/(mκ2κ1d1)毫米时，输出轴Ⅱ和行星架H受到的阻力矩相等，此时如果电机通电，则电缆卷筒的输出轴Ⅱ和行星架H受到的主动力矩也相等。\n[0062] 假设移动行走设备从起始位置往前行走了t秒，卷筒16以转速n转/秒连续收缆工作了t秒，如图4所示。因本发明所述的电缆卷筒上的供电电源电缆17在卷筒16上采用单排多层储存方式，所以当卷筒16收缆时，电缆卷绕半径的增大速率为d2毫米/转。则经过t秒后电缆卷绕半径增大至：\n[0063] Rt=R筒+d2/2+ntd2 式（Q）\n[0064] Rt的单位为毫米。\n[0065] 设此时供电电源电缆17卷紧时的张力仍为N，则卷筒受到的阻力矩为：\n[0066] M筒t’=NRt=N（R筒+d2/2+ntd2）牛顿·毫米 式（R）\n[0067] 同样地，忽略压盘21对输出轴Ⅲ的阻力矩影响及传动链中的摩擦损失，则行星架H受到的阻力矩为：\n[0068] MHt’=M筒t’=NRt=N（R筒+d2/2+ntd2）牛顿·毫米 式（S）\n[0069] 设调节座20与压盘21之间螺纹副的螺距为p毫米，并令：\n[0070] p=Nd2/(mκ2κ1d1) 式（T）\n[0071] 因为活动齿轮11至压盘21的传动比n11-21=Z21/Z11=1，因此经过t秒后，压盘21向左移动的距离为ntp毫米，压缩弹簧19的总压缩量Lt为：Lt=L初+ntp，Lt的单位为毫米。根据式（G），转动压盘21需要的力矩为Tt=κ2κ1Ltd1牛顿·毫米，根据式（H），摩擦盘副的摩擦力矩，即摩擦盘副对输出轴Ⅱ的阻力矩为：\n[0072] MⅡt’=mTt＝mκ2κ1Ltd1=mκ2κ1d1(L初+ntp)牛顿·毫米 式（U）\n[0073] 将式（P）和式（T）代入式（U），得到：\n[0074] MⅡt’=N(R筒+d2/2+ntd2)牛顿·毫米 式（V）\n[0075] 比较式（S）和式（V）发现，MHt’=MⅡt’。即在按式（T）确定了螺纹副的螺距p之后，当卷筒16以速度n转/秒连续旋转t秒后，在供电电源电缆17卷紧时的张力仍为N时，行星架H和输出轴Ⅱ的阻力矩仍然相等。反过来讲，在按式（T）确定了螺纹副的螺距p之后，当卷筒16以速度n转/秒连续旋转t秒后，在行星架H和输出轴Ⅱ受到的阻力矩相等时，供电电源电缆17受到的拉力仍为N牛顿。\n[0076] 这就是本发明所述的恒张力电缆卷筒的工作原理。\n[0077] 从式（T）可以看出，螺纹副的螺距p与电缆需要的张力N牛顿和电缆直径d2毫米直接相关，也就是说，本发明所述的电缆卷筒为某一型号规格的供电电源电缆专用的恒张力电缆卷筒。\n[0078] 其收取电缆的工作过程是这样的：\n[0079] 首先调整压紧弹簧19的初始压缩量。当设备在移动行程的起始位置时，电缆卷筒也处在起始状态。将供电电源电缆17的一端穿进卷筒16，再穿过输出轴Ⅲ的通孔后与集电器转动滑片8连接起来，则电缆悬垂状态将如图2所示。此时，如图5所示，将本发明所述的电缆卷筒的拨杆15拨到左边，拨杆15将绕轴14旋转，带动连杆13，从而使拨盘12向右移动，带动齿轮11向右滑动，与压盘21脱离啮合。转动驱动手柄22，就带动手柄齿轮24一起旋转，从而带动压盘21旋转，压紧弹簧19。在压紧弹簧压力作用下，转动摩擦盘和移动摩擦盘将对输出轴Ⅱ的转动产生阻力矩。对于特定的某种型号规格的供电电源电缆17，当电缆张力为N牛顿时，可以计算出应有的悬空长度L空毫米，如图6所示。首先旋转驱动手柄22完全放松压缩弹簧19的压力，然后反方向旋转驱动手柄22稍微压紧压缩弹簧19，接着用手转动卷筒16，使其悬空长度大于L空mm，接着再放开卷筒16，卷筒16将会反向转动。\n如果卷筒16停止不动时，电缆的悬空长度等于L空mm则压缩弹簧19的初始压缩量就调整好了。这样调整的原理如下：当电动机4未通电时，输入轴Ⅰ在蜗轮蜗杆减速机5的自锁作用下不会转动，那么当转动卷筒16时，输出轴Ⅲ就会通过卷筒轴齿轮7、过渡齿轮6、行星架齿轮3、行星架H带动输出轴Ⅱ转动。因为从卷筒轴齿轮7至输出轴Ⅱ的传动比n7-Ⅱ=1，所以，输出轴Ⅲ受到的力矩等于输出轴Ⅱ受到的力矩，即MⅢ=MⅡ，符合式（O)成立的条件。因此，如果压缩弹簧19的压缩量大于L初毫米，则输出轴Ⅱ的阻力矩大于MⅡ初’，那么放松卷筒16后，电缆悬垂长度必然大于L空毫米，电缆张力必然大于N牛顿；反之，如果压缩弹簧19的压缩量小于L初毫米，则输出轴Ⅱ的阻力矩小于MⅡ初’，那么放松卷筒16后，电缆悬垂长度必然小于L空毫米，电缆张力必然小于N牛顿。总之，按以上所述调整方式反复调整几次，必然可以将电缆张力调整到等于N牛顿，此时压缩弹簧的压缩量就为初始压缩量L初毫米。\n[0080] 当压缩弹簧19的初始压缩量调整好后，将拨杆15拨到右边，使活动齿轮11同压盘21啮合，电缆卷筒就可以开始工作了。为了使电缆卷筒可靠收缆，应在图6所示的起始位置时，合理选择电动机4、蜗轮蜗杆减速机5的型号规格，在假设输出轴Ⅱ不转动的情况下，让卷筒16的卷绕线速度稍稍大于移动设备的行驶速度V，这样，随着电缆卷绕半径的增大，卷筒16的卷绕线速度必定逐渐增大，保证了电缆卷筒始终可以可靠收缆。在nⅡ=0时，输出轴Ⅲ的转速以nⅢ定转/秒表示。\n[0081] 在图6所示的起始位置，当移动设备以速度V向前行走、电动机4得电旋转时，输入轴Ⅰ分配给输出轴Ⅱ和行星架H的主动力矩相等，而行星架H和输出轴Ⅱ受到的阻力矩也相等，那么输出轴Ⅱ和行星架H都将转动，根据式（D），输出轴Ⅲ的转速nⅢ必然小于nⅢ定，当输出轴Ⅲ的转速下降到小于收紧电缆需要的转速时，拉紧的电缆将被放松，电缆对行星架H的阻力矩变小，而齿轮11带动压盘21旋转并向左移动时，在任意t秒后，摩擦盘副对输出轴Ⅱ的阻力矩都恒等于卷紧电缆时行星架H受到的阻力矩，因此，当拉紧的电缆被放松时，行星架H受到的阻力矩小于输出轴Ⅱ受到的阻力矩，那么，电机的输出力矩也会降低，只能带动行星架H转动，行星架H的转速将会升高到nⅢ定。简而言之，当拉紧的电缆被放松后，输出轴Ⅱ将在摩擦盘副的制动力矩作用下转速降为零，而输出轴Ⅲ的转速又将升高到nⅢ定，加快收缆。当经过t秒后，电缆被收紧，电缆张力又达到N牛顿时，行星架H受到的阻力矩又等于摩擦盘施加给输出轴Ⅱ的阻力矩，卷筒16的收缆速度又会降低，重复上述的收缆过程，直至移动设备行走到终点。\n[0082] 这就是本发明所述的恒张力电缆卷筒的柔性收缆过程。\n[0083] 本发明所述的电缆卷筒有两种工作方式。第一种方式是供电电源电缆17的接入点在移动设备移动行程的端点。如图6所示。在这种情况下，当移动设备从右向左移动时，电缆卷筒收起电缆。如前所述调整好压缩弹簧19的初始压缩量后，电缆卷筒就随着设备的移动恒张力柔性收缆。当移动设备从左向右移动时，卷筒16在电缆拉力下反向转动，电缆卷筒放出电缆。此时，电动机4无需供电，输入轴Ⅰ在蜗轮蜗杆减速机5的自锁作用下不会转动，nⅠ=0。因为卷筒16的反向转动带到压盘21放松压缩弹簧19的压紧力，所以电缆所受的张力仍为定值。故输出轴Ⅲ带动输出轴Ⅱ转动，输出轴Ⅱ的转速等于输出轴Ⅲ的转速，电缆卷筒可以放出电缆。当移动设备中途停下时，电动机4失电，输入轴Ⅰ蜗轮蜗杆减速机5的自锁作用下不会转动，设备的停止也不会使电缆拉动卷筒16反向转动，输出轴Ⅱ在摩擦力矩的制动作用下也不会转动，因此，卷筒16不会转动，卷绕好的电缆不会自动放出。\n即在这种工作方式下，收缆时，柔性收缆；放缆时，输出轴Ⅱ转速与输出轴Ⅲ转速相等，电缆卷筒以恒张力N牛顿放缆；设备停下时，在摩擦盘的制动作用下，卷绕好的电缆不会自动放出。\n[0084] 第二种方式是供电电源电缆17的接入点在设备移动行程的中点，如图7所示。在这种情况下，无论设备朝哪个方向移动，电缆卷筒总是受到让其逆时针转动收取电缆的主动力矩，只有在设备停止移动时，电动机4才会失电，电缆卷筒才会停止工作。当设备处在如图7所示的右端点时，如前所述调整好压缩弹簧19的初始压缩量后，电缆卷筒就可以开始工作。收缆时，如前所述正常收缆；放缆时，电缆拉力使卷筒16反向转动，而输入轴Ⅰ的转速及方向都不变，因此根据式（D），输出轴Ⅱ转速加快，因为电缆拉力总是定值，电缆施加给卷筒16的力矩方向与收取电缆时也一样，所以输入轴Ⅰ、输出轴Ⅱ、输出轴Ⅲ的力矩仍符合式（C）。即在这种工作方式下，收缆时，柔性收缆；放缆时，输出轴Ⅱ加快转动，电缆卷筒以恒张力N牛顿放缆；设备停下时，在摩擦盘的制动作用下，卷绕好的电缆不会自动放出。