CN100540451C - 绞车柔性自动排绳装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种绞车柔性自动排绳装置，它要解决长卷筒细绳多层绞车的自动排绳的难题，其特征在于排绳车(3)上安有随动车(4)，导绳套(8)安装在随动车(4)上，机架(15)上的电机(1)和丝杠(2)相连，丝杠(2)上的螺母(16)与排绳车(3)固定联接，单片机和机架(15)两端的行程开关(10)信号线连接。它可在不同绳径、不同卷筒上，便捷、准确地实施计算机在线调控的柔性自动排绳作业，因而大幅提高排绳效率，降低工人的劳动强度，显著避免钢丝绳乱缠致损和断绳现象，延长了钢丝绳寿命，提高了排绳的安全性。并可广泛应用于港口运输、工程起吊、地球探测及矿山、地质、煤炭、石油、天然气、海洋等资源勘探开发行业。

Description

绞车柔性自动排绳装置

技术领域

本发明涉及一种起重机械装置，特别是一种用于钢丝、钢缆卷扬机构的自动排绳装置。

背景技术

长卷筒细绳多层绞车的排绳问题一直是困扰该型绞车的技术难题。通过在卷筒体上加工绳槽的方法，粗绳排绳可以得到较好解决：绳槽给粗绳准确定位，内层绳间区又形成外层绳的绳槽，粗绳扰动尺度数量级一般小于绳间尺度。但对于细绳，其扰动尺度数量级与绳间尺度同级，有的甚至大于绳间尺度，因此用绳槽方法不可行。针对长卷筒细绳多层缠绕型绞车的排绳，现行解决方法有两种，一种是手动式，一种是机械式。前者劳动强度大、效率低，安全性差。中国专利《自动排绳卷扬机》(专利号：03235241)，是一种机械排绳装置，其滚筒的下方设有一个有两个互为反向螺纹的丝杠，丝杠上有导绳器，内有一导柱置于丝杠的螺纹槽中，导向器的外侧设有导绳板；中国专利《卷扬机全自动排绳器》(专利号02268361)，其排绳器上设置用液压马达驱动的自动排绳扶正装置，该装置是通过检测钢丝与滚筒的不垂直度，来发出指令使得系统自动调整并消除该不垂直度，从而达到钢丝在滚筒上始终能排列整齐的目的。上述两份专利文献中，公开的排绳装置，都是一种“刚性”排绳技术，排绳参数如绳型、绳径、排绳距一经确定就不能改变。但实际使用中绳型、绳径有可能改变。另外，排绳距一般根据理论简化分析确定，这样确定的排绳距参数往往不能适应实际中的排绳需要，这是现行排绳方案不能较好解决排绳问题的一个重要原因。

发明内容

本发明要解决的技术问题是针对上述现有技术中存在的不足，提供由计算机在线调控的柔性排绳技术，以适应同径不同型或不同钢绳直径的排绳需要，解决长卷筒细绳多层绞车(卷扬机、起重机)以及一些复杂工况下绞车的自动排绳的难题，而提供一种使用方便、准确、少(无)故障的绞车柔性排绳装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：一种绞车柔性自动排绳装置，包括有电机1、丝杠2和导绳套8，在绞车卷筒12的上方安有机架15，其不同之处在于机架15上安有排绳车3，排绳车3上安有随动车4，导绳套8安装在随动车4上，机架15上的电机1和丝杠2相连，与丝杠2配合的丝杠螺母16与排绳车3固定联接，计算机和机架15两端的行程开关10信号线连接。

按上述方案，所述的绞车卷筒12轴(或轮毂)的一端安有旋转编码器9，旋转编码器9的信号线与计算机相连。

按上述方案，所述的丝杠2是滚珠丝杠，所述的螺母16是滚珠丝杠螺母。

按上述方案，所述的电机1是步进电机或伺服电机。

按上述方案，所述的排绳车3的4个车轮7与机架15两边的2根导轨6滚动联接。

按上述方案，所述的行程开关10是接触式行程开关或接近开关，所述的旋转编码器(9)是电感式或光电式。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：1、由于安装有可在卷筒12轴线方向直线移动的排绳车3，而安装导绳套8的随动车4又可在排绳车3上沿卷筒12径向直线移动，这样，导绳套8就可方便地引导钢丝(缆)在卷筒12出线的平面自由移动。2、正常排绳时，计算机指令电机1驱动丝杠2，保证绞车主轴转动1圈，钢丝绳沿轴线移动一个先前输入的绳距；由于安装了行程开关10，就可获得卷筒1层排满的信号和单、双层的有关信号，为排绳提供沿卷筒12轴线的换向信号，这些信号经计算机处理后，即可实时发出指令，控制电机1的正反转，自动实现排绳换向。3、在作业过程中，若发生导绳套8出绳不准，可通过计算机发出指令，由电机1驱动丝杠2实时调整。4、排绳时由于绳缆在卷筒12径向移动量小，移动时间少，排绳换向时的绳缆张力可以提供动力，驱动随动车4在卷筒12径向实时移动，使得随动车4不用另加动力，简化了排绳结构，节约了成本。5、综合以上的结构特点和性能优势，使本发明的排绳装置，可在不同绳型、绳径、不同卷筒上，方便地进行全自动排绳、可干预自动排绳和随动排绳，并可随时方便地调整排绳方向和绳距，便捷、准确地实施计算机在线调控的柔性排绳作业，因而大幅提高排绳效果，降低工人的劳动强度，显著避免钢丝绳乱缠致损和断绳现象，延长钢丝绳寿命，提高了排绳的安全性和工作效率。6、本发明可在不同类型绞车上广泛采用，为不同类型的绞车实现自动排绳提供切实可行的技术支撑。该技术可广泛应用于港口运输、工程起吊、地球探测及矿山、地质、煤炭、石油、天然气、海洋等资源勘探开发行业。

附图说明

图1是本发明一个实施例的结构示意图。

图2是图1中A向视图。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的实施例，如图1、2，导轨6安在轨道梁5内，轨道梁5和横梁17联接成机架15，机架15安装在绞车卷筒12的上方，机架15上安有排绳车3，排绳车3的4个车轮7与导轨6滚动联接，且车轮7的轴线垂直于2根导轨6所形成的平面。排绳车3上安有车轨18，随动车轮14安在车轨18上，导绳套8固定在随动车4上，机架15上的电机1和丝杠2相连，与丝杠2配合的丝杠螺母16和排绳车3固定联接，行程开关10安装在两边的横梁17上，单片机与行程开关10信号线连接。绞车卷筒12轴的一端安有旋转编码器9，旋转编码器9的信号线也与单片机相连；单片机通过有关控制器与电机1相连。

本实施例的丝杠2是滚珠丝杠，所述的螺母16是滚珠丝杠螺母；本实施例的电机1是步进电机，行程开关10采用接触式防爆行程开关，旋转编码器9则是采用光电式旋转编码器。本实施例发明装置工作时，先开主电源，系统上电复位，再开电机1电源，使步进电机1处于工作状态，步进电机1带动滚珠丝杠2驱动排绳车3，通过导绳套8拨动钢丝绳13，保证绞车卷筒12转动一圈钢丝绳13沿轴线移动一个绳距(约10mm)。接近开关检测到的绞车主轴转动信号，提供卷筒的整转信号和绞车转向信号，从而通过单片机为步进电机1提供主控信号。左右两行程开关10为排绳提供沿轴线的换向信号。

本实施例发明装置，设计了三种使用模式：全自动排绳、可干预式自动排绳及随动排绳。三种排绳模式下，若在排绳车3上导绳套8的出口处安装检测装置，还可测量和显示钢绳(缆)的张力和井深。

全自动排绳时，可根据卷筒最外层钢丝绳13情况设定自动排绳方向：若滚筒最外层缠绳方向远离电机1，则按单片机上的【前进】键；若滚筒最外层缠绳方向靠近电机，则单片机上的【后退】键，设定完毕，即可进入自动排绳状态。

在正式作业前，要确认导绳套8与出绳对准。若发生偏移，可通过单片机上的【前进】或【后退】键调整好。

在使用第二种排绳模式-可干预式自动排绳时，在作业过程中，若发生导绳套8与出绳不对中情况，可随时按【前进】或【后退】键进行调整。

在使用第三种排绳模式-随动排绳时，将丝杠螺母16与滚珠丝杠2脱离，关闭步进电机1电源，排绳进入随动状态。

Claims (7)

1.一种绞车柔性自动排绳装置，包括有电机(1)、丝杠(2)和导绳套(8)，在绞车卷筒(12)的上方安有机架(15)，其特征是机架(15)上安有排绳车(3)，排绳车(3)上安有随动车(4)，导绳套(8)安装在随动车(4)上，机架(15)上的电机(1)和丝杠(2)相连，与丝杠(2)配合的丝杠螺母(16)与排绳车(3)固定联接，计算机和机架(15)两端的行程开关(10)信号线连接。

2.根据权利要求1所述的绞车柔性自动排绳装置，其特征是所述的绞车卷筒(12)轴的一端安有旋转编码器(9)，旋转编码器(9)的信号线与计算机相连。

3.根据权利要求1或2所述的绞车柔性自动排绳装置，其特征是所述的丝杠(2)是滚珠丝杠，所述的螺母(16)是滚珠丝杠螺母。

4.根据权利要求1或2所述的绞车柔性自动排绳装置，其特征是所述的电机(1)是步进电机或伺服电机。

5.根据权利要求1或2所述的绞车柔性自动排绳装置，其特征是所述的排绳车(3)的4个车轮(7)与机架(15)两边的2根导轨(6)滚动联接。

6.根据权利要求1或2所述的绞车柔性自动排绳装置，其特征是所述的行程开关(10)是接触式行程开关或接近开关。

7.根据权利要求2所述的绞车柔性自动排绳装置，其特征是所述的旋转编码器(9)是电感式或光电式。

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