CN105314080A - 水下封闭回路式牵引系统 - Google Patents

Abstract

本发明水下封闭回路式牵引系统涉及一种为水下结构物产品工作提供服务的牵引系统。其目的是为了提供一种应用于水下平台，为水下工作设备提供服务的水下封闭回路式牵引系统。本发明水下封闭回路式牵引系统包括轨道、小车(1)和牵引绞车(2)，所述小车(1)能够沿着轨道运动，所述牵引绞车(2)上套设有一牵引绳(4)，所述牵引绳(4)的一端经第一换向装置后固定连接在小车(1)前侧面，牵引绳(4)的另一端经第二换向装置后固定连接在小车(1)后侧面，小车(1)在牵引绞车(2)正转和反转作用下能沿着轨道作往复运动。

Description

水下封闭回路式牵引系统

技术领域

本发明涉及一种牵引系统，特别是涉及一种为水下结构物产品工作提供服务的牵引系统。

背景技术

随着海洋工程的发展，水下工作设备越来越多，水下工作设备往往会需要牵引系统来完成相关工作。现阶段在国内还没有一款水下牵引系统，而国外一般是建造一个大型的防水耐压基地，在钢筋混凝土构造的水下基地中再建造一个牵引系统，在水下基地进行各项工作。这种水下基地工程量浩大，建造基地的费用高，长期水下运作又需要高额的维护费用。这种工程还影响环境保护，破坏水下生态，对水生物有一定的危害。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种应用于水下平台，为水下工作设备提供服务的水下封闭回路式牵引系统。

本发明水下封闭回路式牵引系统，包括轨道、小车和牵引绞车，所述小车能够沿着轨道运动，所述牵引绞车上套设有一牵引绳，所述牵引绳的一端经第一换向装置后固定连接在小车前侧面，牵引绳的另一端经第二换向装置后固定连接在小车后侧面，小车在牵引绞车正转和反转作用下能沿着轨道作往复运动。

本发明水下封闭回路式牵引系统，其中所述小车上安装有第一滚轮，所述轨道包括上下相对设置的上轨道和下轨道，上轨道与下轨道相互平行，所述第一滚轮位于上轨道与下轨道之间，所述上轨道固定设在轨道支架上，所述轨道支架固定设置，轨道支架包括一竖板及与竖板固定连接的横板，所述上轨道固定在横板上，所述横板上还固定设有一加强板。

本发明水下封闭回路式牵引系统，其中所述第一换向装置包括第二滚轮和首支架，第二滚轮安装在首支架上，首支架固定设置，所述牵引绳绕过第二滚轮后产生换向，首支架与小车之间的牵引绳平行于轨道。

本发明水下封闭回路式牵引系统，其中所述第二换向装置包括第三滚轮和尾支架，第三滚轮安装在尾支架上，尾支架固定设置，所述牵引绳绕过第三滚轮后产生换向，尾支架与小车之间的牵引绳平行于轨道。

本发明水下封闭回路式牵引系统，其中所述首支架与尾支架之间设有两个侧支架，两个侧支架分别位于轨道两侧，所述侧支架与首、尾支架固定连接，侧支架上固定设有朝向小车的导轨，小车上与侧支架相对的侧面上安装有第四滚轮，第四滚轮与所述导轨相贴合。

本发明水下封闭回路式牵引系统，其中所述牵引绳上安装有张紧轮，所述张紧轮可转动地安装在轮支架上，所述轮支架固定设置。

本发明水下封闭回路式牵引系统，其中所述张紧轮的数量为两个，两个张紧轮相对设置，其中一个张紧轮的轮支架通过螺旋扣固定在尾支架上。

本发明水下封闭回路式牵引系统，其中所述牵引绳的两端分别通过螺旋扣固定在小车上。

本发明水下封闭回路式牵引系统，其中所述轨道的两端分别设有限位装置，所述限位装置包括限位块，限位块的限位端面为弧形，限位块固定在一支座上，所述支座固定设置。

本发明水下封闭回路式牵引系统，其中所述牵引绳上还安装有托辊，托辊固定安装，所述托辊用来承托牵引绳。

本发明水下封闭回路式牵引系统与现有技术不同之处在于本发明中的轨道固定在水下平台上，牵引绳的两端分别固定在小车的前后侧面上，牵引绳由牵引绞车带动，整个牵引绳构成一个封闭回路，通过牵引绞车的正转与反转来驱动小车在轨道上前后往复运动，从而能够为水下工作设备提供服务。

本发明水下封闭回路式牵引系统中的轨道由上下轨道构成，小车上的第一滚轮位于上下轨道之间，这样在牵引绳的作用下，第一滚轮在上下轨道之间行走。由于小车在水下运行，其难免会受到水的浮力以及水流的冲击作用，在上、下轨道的夹持作用下，小车不会发生摆动，仍旧会沿着轨道平稳运行。

本发明水下封闭回路式牵引系统中的侧支架上设有导轨，小车上安装有与导轨相贴合的第四滚轮，这样当小车在水下受到水流的冲击作用时，小车被夹持在两个侧支架之间，不会发生摆动，能够平稳运行。

本发明水下封闭回路式牵引系统中的牵引绳上还设有张紧轮，能够保持牵引绳适当的张紧力，使整个牵引系统运行稳定安全可靠。

下面结合附图对本发明作进一步说明。

附图说明

图1为本发明水下封闭回路式牵引系统未安装侧支架的结构图；

图2为图1的俯视图；

图3为图1中A处的局部放大图；

图4为图1中B处的局部放大图；

图5为图1的左视图；

图6为图5中C处的局部放大图；

图7为图5中D处的局部放大图。

具体实施方式

如图1所示，本发明水下封闭回路式牵引系统包括固定在水下平台上的两条轨道、小车1和牵引绞车2，小车1上安装有四个第一滚轮3，第一滚轮3两两分开分别设置在两条轨道上，小车1通过第一滚轮3能够沿着轨道运动。牵引绞车2上套设有一牵引绳4，牵引绳4优选为钢丝绳。牵引绳4的一端经第一换向装置后固定连接在小车1前侧面，牵引绳4的另一端经第二换向装置后固定连接在小车1后侧面，小车1在牵引绞车2正转和反转作用下能沿着轨道作往复运动。

轨道包括上下相对设置的上轨道5和下轨道6，上轨道5与下轨道6相互平行，第一滚轮3位于上轨道与下轨道之间。下轨道6通过螺栓固定设置在水下平台上，上轨道5固定设在轨道支架上，轨道支架的下端固定设置在水下平台上。轨道支架具体包括一竖板7及与竖板7固定连接的横板8，上轨道5固定在横板8上，横板8上还固定设有一加强板9。前述的轨道支架固定设置在水下平台上指的是：竖板7与加强板9的下端固定在水下平台上。加强板9能够增加整个轨道支架的支撑强度。

由于小车1上的第一滚轮3位于上下轨道5、6之间，这样在牵引绳4的作用下，第一滚轮3在上下轨道5、6之间行走。由于小车1在水下运行，其难免会受到水的浮力以及水流的冲击作用，在上、下轨道5、6的夹持作用下，小车1不会发生摆动，仍旧会沿着轨道平稳运行。

第一换向装置包括第二滚轮10和首支架11，第二滚轮10安装在首支架11上，具体安装在首支架11的上端。首支架11为一竖向支撑杆，第二滚轮10具体安装在竖向支撑杆的顶端位置。首支架11固定设置在水下平台上，牵引绳4绕过第二滚轮10后产生换向，首支架11与小车1之间的牵引绳4平行于轨道。

第二换向装置包括第三滚轮12和尾支架13，第三滚轮12安装在尾支架13上，尾支架13固定设置在水下平台上，所述尾支架13也为一竖向支撑杆，牵引绳4绕过第三滚轮12后产生换向，尾支架13与小车1之间的牵引绳4平行于轨道。第三滚轮12的数量为两个，两个第三滚轮12分别安装在尾支架13的上、下两端，即两个第三滚轮12具体安装在构成尾支架13的竖向支撑杆的上、下两端。

首、尾支架11、13分别设置在轨道的两端处，首支架11位于小车1前方，尾支架13位于小车1后方，牵引绞车2位于首支架11的前方，即从前到后依次为牵引绞车2、首支架11、轨道和尾支架13。牵引绞车2固定设置在水下平台上，牵引绞车2为现有技术，在此对其具体结构不予赘述。

首支架11与尾支架13之间设有两个侧支架14，两个侧支架14分别位于轨道两侧，侧支架14与首、尾支架11、13固定连接，侧支架14上固定设有朝向小车1的导轨15，小车1上与侧支架14相对的侧面上安装有第四滚轮16，第四滚轮16与所述导轨15相贴合。这样当小车1在水下受到水流的冲击作用时，小车1被夹持在两个侧支架14之间，不会发生摆动，能够平稳运行。

侧支架14包括竖支撑板和斜支撑板，竖支撑板的下端固定在水下平台上，斜支撑板的上端固定在竖支撑板的外侧面上，斜支撑板的下端固定在水下平台上。为了增强整个侧支架14的稳定性，竖支撑板与斜支撑板之间还固定设有一横向支撑板。所述导轨15固定安装在竖支撑板的内侧面上端，导轨15与安装在小车1上的第四滚轮16相贴合，这样小车1就能够在两个侧支架14之间进行平稳地运行。

牵引绳4上安装有两个张紧轮，两个张紧轮分别为第一张紧轮17和第二张紧轮18，每个张紧轮都可转动地安装在一个轮支架上，轮支架固定设置。为了达到更好的张紧效果，两个张紧轮相对设置，即第一张紧轮17的轮支架通过螺旋扣固定在尾支架13上，第二张紧轮18的轮支架固定设置在水下平台上，第二张紧轮18位于牵引绞车2的前方。

尾支架13与侧支架14连接的具体方式如下：尾支架13中的竖向支撑杆分别通过横向支撑杆与侧支架连接，所述横向支撑杆之间还固定设有横向加强杆，横向支撑杆与横向加强杆组成三角形结构。首支架11的结构与尾支架13相同，在此对首支架11的结构不予赘述。

第一张紧轮17的轮支架通过螺旋扣固定在尾支架13上的横向加强杆上，图1中未示出横向加强杆与侧支架14，特在此予以说明。

下面介绍一下本发明中的牵引绳4的缠绕方式：牵引绳4套设在牵引绞车2上，牵引绳4的一端向后上方延伸，经第二滚轮10后沿水平方向向后延伸，直至固定连接在小车1的前侧面上；牵引绳4的另一端向前方延伸，绕过第二张紧轮18后再水平向后延伸直至到达尾支架13处，之后牵引绳4绕过尾支架13下端的第三滚轮12向上延伸，再依次绕过第一张紧轮17、尾支架13上端的第三滚轮12后水平向前延伸，直至固定连接在小车1的后侧面上。

第一张紧轮17设置在两个第三滚轮12之间，第一张紧轮17向前方拉伸张紧牵引绳4，第一张紧轮17除了能够为整个牵引系统提供适当的张紧力外，还能够大大增加两个第三滚轮12与牵引绳4之间的摩擦力，不至于牵引绳4在第三滚轮12处出现打滑现象。

优选的，牵引绳4的两端分别通过螺旋扣19固定在小车1上。

本发明中的第一张紧轮17通过螺旋扣19固定在尾支架13上，牵引绳4的两端也都分别通过螺旋扣19固定在小车1上，通过旋转螺旋扣19能够调节整个牵引绳4的张紧力大小，螺旋扣19为现有技术，在此对其具体结构不予赘述。

优选的，每条轨道的两端分别设有限位装置，限位装置包括限位块20，限位块20的限位端面为弧形，限位块20固定在一支座上。位于轨道前端的限位块20通过支座固定在首支架11上，位于轨道后端的限位块20通过支座固定设置在水下平台上。

优选的，牵引绳4上还安装有托辊21，托辊21固定安装在水下平台上，托辊21用来承托第二张紧轮18与尾支架13下端的第三滚轮12之间的牵引绳4，由于此处的牵引绳4容易与水下平台接触，从而增大牵引绳4在牵引过程中的摩擦力，所以在此位置安装托辊21来承托牵引绳4，以避免牵引绳4与水下平台接触。

本发明中的首支架11、尾支架13及侧支架14不限于本具体实施方式所列举的结构形式，只要能起到支撑作用的结构件均可作为本发明中的首支架11、尾支架13及侧支架14。

本发明中的轨道固定在水下平台上，牵引绳4的两端分别固定在小车1的前后侧面上，牵引绳4由牵引绞车2带动，整个牵引绳4构成一个封闭回路，通过牵引绞车2的正转与反转来驱动小车1在轨道上前后往复运动，从而能够为水下工作设备提供服务。

本发明中还可以设置小车速度控制器、绞车控制器及小车测速单元，小车速度控制器根据小车实时速度及小车数学模型来给定绞车速度，绞车控制器按照给定的行进小车变负载情况下的速度控制。小车测速单元利用机械测速装置测量速度，同时利用加速度计及柜内倾角仪测量加速度，两者综合处理，实现小车速度及行程的精确测量，为小车速度控制器提供控制依据。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种水下封闭回路式牵引系统，其特征在于：包括轨道、小车(1)和牵引绞车(2)，所述小车(1)能够沿着轨道运动，所述牵引绞车(2)上套设有一牵引绳(4)，所述牵引绳(4)的一端经第一换向装置后固定连接在小车(1)前侧面，牵引绳(4)的另一端经第二换向装置后固定连接在小车(1)后侧面，小车(1)在牵引绞车(2)正转和反转作用下能沿着轨道作往复运动。

2.根据权利要求1所述的水下封闭回路式牵引系统，其特征在于：所述小车(1)上安装有第一滚轮(3)，所述轨道包括上下相对设置的上轨道(5)和下轨道(6)，上轨道(5)与下轨道(6)相互平行，所述第一滚轮(3)位于上轨道(5)与下轨道(6)之间，所述上轨道(5)固定设在轨道支架上，所述轨道支架固定设置，轨道支架包括一竖板(7)及与竖板(7)固定连接的横板(8)，所述上轨道(5)固定在横板(8)上，所述横板(8)上还固定设有一加强板(9)。

3.根据权利要求2所述的水下封闭回路式牵引系统，其特征在于：所述第一换向装置包括第二滚轮(10)和首支架(11)，第二滚轮(10)安装在首支架(11)上，首支架(11)固定设置，所述牵引绳(4)绕过第二滚轮(10)后产生换向，首支架(11)与小车(1)之间的牵引绳(4)平行于轨道。

4.根据权利要求3所述的水下封闭回路式牵引系统，其特征在于：所述第二换向装置包括第三滚轮(12)和尾支架(13)，第三滚轮(12)安装在尾支架(13)上，尾支架(13)固定设置，所述牵引绳(4)绕过第三滚轮(12)后产生换向，尾支架(13)与小车(1)之间的牵引绳(4)平行于轨道。

5.根据权利要求4所述的水下封闭回路式牵引系统，其特征在于：所述首支架(11)与尾支架(13)之间设有两个侧支架(14)，两个侧支架(14)分别位于轨道两侧，所述侧支架(14)与首、尾支架(11、13)固定连接，侧支架(14)上固定设有朝向小车(1)的导轨(15)，小车(1)上与侧支架(14)相对的侧面上安装有第四滚轮(16)，第四滚轮(16)与所述导轨(15)相贴合。

6.根据权利要求5所述的水下封闭回路式牵引系统，其特征在于：所述牵引绳(4)上安装有张紧轮(17、18)，所述张紧轮(17、18)可转动地安装在轮支架上，所述轮支架固定设置。

7.根据权利要求6所述的水下封闭回路式牵引系统，其特征在于：所述张紧轮(17、18)的数量为两个，两个张紧轮(17、18)相对设置，其中一个张紧轮的轮支架通过螺旋扣(19)固定在尾支架(13)上。

8.根据权利要求7所述的水下封闭回路式牵引系统，其特征在于：所述牵引绳(4)的两端分别通过螺旋扣(19)固定在小车(1)上。

9.根据权利要求8所述的水下封闭回路式牵引系统，其特征在于：所述轨道的两端分别设有限位装置，所述限位装置包括限位块(20)，限位块(20)的限位端面为弧形，限位块(20)固定在一支座上，所述支座固定设置。

10.根据权利要求9所述的水下封闭回路式牵引系统，其特征在于：所述牵引绳(4)上还安装有托辊(21)，托辊(21)固定安装，所述托辊(21)用来承托牵引绳(4)。