CN100393605C - 大拉力船舶定位工作绞车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种大拉力船舶定位工作绞车，它包括动力、变速、卷筒组、排绳、棘轮刹车制动、快速拖放、恒张力及控制等系统。变速系统包括行星动力换档装置和功率双分流装置。行星动力换档装置装有电动机连同联轴器、二个变速制动器、高速制动器以及二级行星架，联轴器与高速制动器相连，在第一级行星架的输出端装有第二级齿圈和输出级大齿轮。功率双分流装置装有与输出级大齿轮啮合连接的齿轮轴、传动齿轮、两个分支齿轮传动装置和水冷制动器，水冷制动器与齿轮轴和传动齿轮相连以实现阻尼制动。本发明的工作绞车能高效率地在海上作业，承受强载、高速、冲击和震动，能够缩短施工期。

Description

大拉力船舶定位工作绞车

技术领域

本发明涉及海上工程船舶定位锚绞车，特别涉及一种用于大拉力船舶定位的工作绞车。

背景技术

随着海洋工程的发展，对海上工程技术设备提出了更新更高的要求，迫切需要一个效率更高、更安全的船舶定位作业设备，以适应船舶所从事的起重、打捞、铺管等作业。

由于在海上作业船舶条件比较恶劣，经常承受台风、低温和高温天气的侵袭，对于使用普通锚绞车定位进行作业的船舶来说，突如其来的海上风暴等灾难有时会对船舶产生很大的破坏力，甚至带来毁灭性的后果，从而给施工单位造成巨大的经济损失。

发明内容

本发明的任务是提供一种大拉力船舶定位工作绞车，它解决了使用普通锚绞车定位进行作业的船舶不能抵抗海上风暴等灾难，不能适应海上恶劣工况的问题。

本发明的技术方案如下：

一种大拉力船舶定位工作绞车，它包括动力系统，变速系统，卷筒组，排绳系统，棘轮刹车制动系统，快速拖放系统，恒张力系统和控制系统，所述变速系统为不停机换档变速系统，它包括行星动力换档装置和功率双分流装置；

所述行星动力换档装置装有电动机连同联轴器、第一变速制动器、第二变速制动器、高速制动器、第一级行星架和第二级行星架，第一级行星架与第二级太阳轮相连，第一级齿圈与第二级齿圈相连，联轴器与高速制动器相连，第一变速制动器与第二级行星架相连，第二变速制动器通过联接轴与第一级行星架相连，在第一级行星架的输出端装有第二级齿圈和输出级大齿轮；

所述功率双分流装置装有与输出级大齿轮啮合连接的齿轮轴、传动齿轮、第一分支齿轮传动装置、第二分支齿轮传动装置和水冷制动器，动力通过齿轮轴、传动齿轮后分为两路分支传递，第一分支齿轮传动装置中的齿轮和第二分支齿轮传动装置中的齿轮同时与大齿轮啮合连接，并汇集到输出轴上，水冷制动器与齿轮轴和传动齿轮相连以实现阻尼制动。

本发明的大拉力船舶定位工作绞车适应了海上恶劣工况，能高效率地在海上作业，承受强载、高速、冲击和震动，能够缩短施工期，工作效率高，可靠性好。

本发明的工作绞车配备了新型多层缠绕卷筒齿式排绳器，使作业速度更快更平稳。便于操作的新型二级行星动力换档装置，可在运转状态下平稳变速而无须先停机，且变速范围大。快速释放系统能保证在紧急情况下更有效、更安全地保护船舶，使损失减到最小。此外，本工作绞车配备了恒张力系统以及更快速的拖放系统，更大限度地提高了船舶作业的速度。

本发明的工作绞车采用新型变速系统，以二级行星动力换档方式，当第一变速制动器制动，第二变速制动器打开，此时变速箱输出转速度为低速；当第一变速制动器打开，第二变速制动器制动，此时变速箱输出转速度为高速；高低速输出转速比大于4。采用本发明的变速系统，通过控制变速制动器来改变传动比，具有控制简单、不停机换档变速、效率比高的特点。变速系统的机械结构具有较大变速比范围的特点。

附图说明

图1是本发明的一种大拉力船舶定位工作绞车的传动示意图。

图2是图1工作绞车的变速箱结构示意图。

图3是图1工作绞车的功率双分流传动示意图。

图4是图1工作绞车的动力换档行星变速示意图。

具体实施方式

本发明的一种大拉力船舶定位工作绞车包括动力系统，变速系统，卷筒组，排绳系统，棘轮刹车制动系统，快速拖放系统，恒张力系统和控制系统。

参看图1至图4，变速系统为不停机换档变速系统，它包括行星动力换档装置和功率双分流装置。

如图1、图2和图4中所示，行星动力换档装置装有电动机1连同联轴器2、第一变速制动器3、第二变速制动器6、高速制动器7、第一级行星架5和第二级行星架4。第一级行星架5与第二级太阳轮25相连。第一级齿圈22与第二级齿圈8相连。联轴器2与高速制动器7相连。第一变速制动器3与第二级行星架4相连。第二变速制动器6通过联接轴与第一级行星架5相连。在第一级行星架5的输出端装有第二级齿圈8即输出级齿圈和输出级大齿轮9。

图4中标号10是第一级行星轮，16是第二级行星轮。结合参看图4，行星动力换档过程如下：

当第二变速制动器6制动，第一变速制动器3打开，第二变速制动器6使第一级行星架5固定，此时动力由电动机1通过第一级太阳轮21、第一级行星轮10、第一级齿圈22，输出到第二级齿圈8。第二级太阳轮25、第二级行星轮16，第二级行星架4均在无载荷状态下空转。

此时，该传动链的减速比i1＝-k1(k1＝第一级齿圈齿数/第一级太阳轮齿数)

当第一变速制动器3制动，第二变速制动器6打开，第一变速制动器3使第二级行星架4固定，此时动力由电动机1通过第一级太阳轮21、第一级行星轮10、第一级行星架5、第二级太阳轮25、第二级行星轮16，输出到第二级齿圈8。

此时，该传动链的减速比i2＝-(k1+k2+k1*k2)(k2＝第二级齿圈齿数/第二级太阳轮齿数)

两者的传动比相差较大，尤其适合于需要快速空回程的场合。

结合参看图3，功率双分流装置装有与输出级大齿轮9啮合连接的齿轮轴14、传动齿轮15、第一分支齿轮传动装置11、第二分支齿轮传动装置12和水冷制动器13。第一分支齿轮传动装置11装有齿轮111、112、113，第二分支齿轮传动装置12装有齿轮121、122、123。动力通过齿轮轴14、传动齿轮15后分为两路分支传递，第一分支齿轮传动装置11中的齿轮113和第二分支齿轮传动装置12中的齿轮123同时与大齿轮19啮合连接，并汇集到输出轴上。在输出轴上安装钢丝绳卷筒20。

功率双分流过程如下：

动力通过齿轮轴14、传动齿轮15，然后分为两路分支传递。

第一分支：动力通过传动齿轮15、齿轮111、齿轮112、齿轮113。

第二分支：动力通过传动齿轮15、齿轮121、齿轮122、齿轮123。

齿轮113和齿轮123同时与大齿轮19啮合，最后汇集到输出轴上。

此种分支传动使结构更为紧凑，单位传递能力更高。

再结合参看图1，水冷制动器13与齿轮轴14和传动齿轮15相连，以实现阻尼制动。

本发明的变速系统的结构设计能够完成以下功能：

低速：第一变速制动器3制动，第二变速制动器6打开。动力通过电动机1、联轴器2、高速制动器7(打开状态)、第一级行星架5、第二级齿圈8、输出级大齿轮9、水冷制动器13(打开状态)、齿轮轴14、传动齿轮15，然后分为两路分支传递。

第一分支：动力通过传动齿轮15、齿轮111、齿轮112、齿轮113、大齿轮19。

第二分支：动力通过传动齿轮15、齿轮121、齿轮122、齿轮123、大齿轮19。

高速：第一变速制动器3打开，第二变速制动器6制动。动力通过电动机1、联轴器2、高速制动器7(打开状态)、第一级行星架5、第二级行星架4、第二级齿圈8、输出级大齿轮9、齿轮轴14、传动齿轮15，然后分为两路分支传递。

第一分支：动力通过传动齿轮15、齿轮111、齿轮112、齿轮113、大齿轮19。

第二分支：动力通过传动齿轮15、齿轮121、齿轮122、齿轮123、大齿轮19。

空挡：第一变速制动器3、第二变速制动器6均打开，高速制动器7制动，水冷制动器13根据需要处于半结合或结合状态。这时，外载通过第一分支由大齿轮19、齿轮113、齿轮112、齿轮111、传动齿轮15传递，并通过第二分支由大齿轮19、齿轮123、齿轮122、齿轮121、传动齿轮15传递，再由传动齿轮15传递到齿轮轴14、输出级大齿轮9、第二级齿圈8、第一级行星架5、第二级行星架4，由于第一级行星架5和第二级行星架4均未制动(第一变速制动器3、第二变速制动器6均打开)，行星机构处于空转状态，实现空挡。

阻尼制动：由传动齿轮15传递到水冷制动器13，水冷制动器13处于半结合或结合状态，通过摩擦耗能达到阻尼的目的，使拖放状态下钢丝绳速度不至于过快，直至放缆结束。

Claims (1)

1.一种大拉力船舶定位工作绞车，它包括动力系统，变速系统，卷筒组，排绳系统，棘轮刹车制动系统，快速拖放系统，恒张力系统和控制系统，其特征在于，所述变速系统为不停机换档变速系统，它包括行星动力换档装置和功率双分流装置；

所述行星动力换档装置装有电动机连同联轴器、第一变速制动器、第二变速制动器、高速制动器、第一级行星架和第二级行星架，第一级行星架与第二级太阳轮相连，第一级齿圈与第二级齿圈相连，联轴器与高速制动器相连，第一变速制动器与第二级行星架相连，第二变速制动器通过联接轴与第一级行星架相连，在第一级行星架的输出端装有第二级齿圈和输出级大齿轮；

所述功率双分流装置装有与输出级大齿轮啮合连接的齿轮轴、传动齿轮、第一分支齿轮传动装置、第二分支齿轮传动装置和水冷制动器，动力通过齿轮轴、传动齿轮后分为两路分支传递，第一分支齿轮传动装置中的齿轮和第二分支齿轮传动装置中的齿轮同时与大齿轮啮合连接，并汇集到输出轴上，水冷制动器与齿轮轴和传动齿轮相连以实现阻尼制动。

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