CN109437036A - 科考船牵引绞车减张力装置及其操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种科考船牵引绞车减张力装置及其操作方法，包括：一号摩擦轮和二号摩擦轮，所述一号摩擦轮和二号摩擦轮的轴线在同一水平面上，并且错位设置；缆绳依次经过一号摩擦轮、二号摩擦轮重复缠绕后伸出，所述一号摩擦轮和二号摩擦轮间的缆绳同所述一号摩擦轮和二号摩擦轮的轴线呈α角度设置。本发明所述的科考船牵引绞车减张力装置及其操作方法，采用两个摩擦轮错位设置，大大减少了提升负载时缆绳张力，避免“乱绳”、“咬绳”等现象，增加了缆绳的使用寿命，保证了操作人员的安全。

Description

科考船牵引绞车减张力装置及其操作方法

技术领域

本发明涉及科考船舶领域，具体涉及一种牵引绞车减张力装置及其操作方法。

背景技术

在当今船舶科考研究中，牵引绞车负载的收放和排缆工作基本是靠单个卷筒工作来完成的，但在这种牵引绞车收缆过程中，由于缆绳张力过大，可能会导致上一层缆绳切入到下一层的间隙中，在排缆过程中，间隙中的缆绳可能会蹦出形成冲击，不仅会造成“乱绳”、“咬绳”等现象，降低缆绳的使用寿命，而且危及操作人员的安全。

发明内容

根据上述提出传统牵引绞车只有一个卷筒，这样在实际作业中，负载直接连接缆绳，缆绳卷入牵引绞车再通过自动排缆器卷入储缆绞车，容易造成“乱绳”、“咬绳”等现象的技术问题，而提供一种科考船牵引绞车减张力装置及其操作方法。本发明主要利用减张力装置，两个摩擦轮错位设置，带来的摩擦力能够抵消一部分缆绳的张力，从而起到有效的降低了“乱绳”、“咬绳”等现象出现的概率，从而增加的缆绳的使用寿命，降低了危险。

本发明采用的技术手段如下：

一种科考船牵引绞车减张力装置，包括：一号摩擦轮和二号摩擦轮，所述一号摩擦轮和二号摩擦轮的轴线在同一水平面上，并且错位设置；缆绳依次经过一号摩擦轮、二号摩擦轮重复缠绕后伸出，所述一号摩擦轮和二号摩擦轮间的缆绳同所述一号摩擦轮和二号摩擦轮的轴线呈α角度设置。

进一步地，所述一号摩擦轮和二号摩擦轮为相同结构摩擦轮，所述摩擦轮包括卷筒和设置于所述卷筒内的沟槽。

进一步地，所述二号摩擦轮伸出的缆绳通过自动排缆器进入牵引绞车。

进一步地，所述的一号摩擦轮和二号摩擦轮分别通过电机驱动，所述牵引绞车通过电机驱动；驱动所述一号摩擦轮和二号摩擦轮的电机转速和驱动所述牵引绞车的电机转速相同。

进一步地，α角度的数值，根据公式T₁＝T₂e^μα计算，其中μ为摩擦轮与缆绳间的摩擦系数，e等于2.718，T₁为一号摩擦轮上缆绳张力，T₂为二号摩擦轮上缆绳张力。

进一步地，所述一号摩擦轮和二号摩擦轮间的缆绳同所述一号摩擦轮和二号摩擦轮的轴线的夹角α，一般夹角的范围是0°＜α≤5°。

进一步地，所述一号摩擦轮和二号摩擦轮间的缆绳同所述一号摩擦轮和二号摩擦轮的轴线的夹角α＝3°。

本发明还提供了一种使用上述科考船牵引绞车减张力装置的操作方法，包括以下步骤：

S1、负载连接上缆绳，传递到一号摩擦轮。

S2、一号摩擦轮上的缆绳通过一号摩擦轮上的沟槽，传递到二号摩擦轮对应的沟槽的位置处，使缆绳形成一定的角度，随后，缆绳再通过沟槽绕回再重新回到一号摩擦轮。

S3、重复S2步骤，直到缆绳绕完沟槽，最后缆绳通过二号摩擦轮引出，经过自动排缆器卷入牵引绞车。

S4、结束工作。

较现有技术相比，本发明具有以下优点：

1、本发明采用两个摩擦轮错位设置，大大减少了提升负载时缆绳张力，避免“乱绳”、“咬绳”等现象，增加了缆绳的使用寿命，保证了操作人员的安全。

2、本发明结构简单，便于根据实际情况，调整摩擦轮之间的角度来控制减少张力的大小。

基于上述理由本发明适合在船舶科考领域上使用。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做以简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明科考船牵引绞车减张力装置的系统原理图。

图2为本发明科考船牵引绞车减张力装置的摩擦轮俯视图。

图3为本发明科考船牵引绞车减张力装置的摩擦轮原理图

其中：1、一号摩擦轮；2、二号摩擦轮；3、自动排缆器；4、牵引绞车；5、沟槽。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当清楚，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员己知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。

在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制：方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。

为了便于描述，在这里可以使用空间相对术语，如“在……之上”、“在……上方”、“在……上表面”、“上面的”等，用来描述如在图中所示的一个器件或特征与其他器件或特征的空间位置关系。应当理解的是，空间相对术语旨在包含除了器件在图中所描述的方位之外的在使用或操作中的不同方位。例如，如果附图中的器件被倒置，则描述为“在其他器件或构造上方”或“在其他器件或构造之上”的器件之后将被定位为“在其他器件或构造下方”或“在其位器件或构造之下”。因而，示例性术语“在……上方”可以包括“在……上方”和“在……下方”两种方位。该器件也可以其他不同方式定位(旋转90度或处于其他方位)，并且对这里所使用的空间相对描述作出相应解释。

此外，需要说明的是，使用“第一”、“第二”等词语来限定零部件，仅仅是为了便于对相应零部件进行区别，如没有另行声明，上述词语并没有特殊含义，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

如图1和图2所示，本发明提供了一种科考船牵引绞车减张力装置，包括：一号摩擦轮1和二号摩擦轮2，所述一号摩擦轮1和二号摩擦轮2的轴线在同一水平面上，并且错位设置；缆绳依次经过一号摩擦轮1、二号摩擦轮2重复缠绕后伸出，所述一号摩擦轮1和二号摩擦轮2间的缆绳同所述一号摩擦轮1和二号摩擦轮2的轴线呈α角度设置。α角度的数值，根据公式T₁＝T₂e^μα计算，其中μ为摩擦轮与缆绳间的摩擦系数，e等于2.718，T₁为一号摩擦轮上缆绳张力，T₂为二号摩擦轮上缆绳张力。

所述一号摩擦轮1和二号摩擦轮2间的缆绳同所述一号摩擦轮1和二号摩擦轮2的轴线的夹角α，0°＜α≤5°。优选的，所述一号摩擦轮1和二号摩擦轮2间的缆绳同所述一号摩擦轮1和二号摩擦轮2的轴线的夹角α＝3°。该角度一般不超过5度，从而防止缆绳和沟槽之间的有害摩擦。

所述一号摩擦轮1和二号摩擦轮2的位置错开，故缆绳在一号摩擦轮1和二号摩擦轮2的分布就会错开一个角度，缆绳在摩擦轮上的摩擦力便抵消了一部分缆绳所受的张力。这样就能改善水下取样设备和缆绳重量会使缆绳的张力增大的问题，能让缆绳能在绞车卷筒上均匀、整齐的排缆，避免了“乱绳”、“咬绳”等现象，解决了大载荷、长缆绳科考船绞车系统缆绳易磨损、断裂的问题，增加了缆绳的使用寿命，保证了操作人员的安全。

所述一号摩擦轮1和二号摩擦轮2为相同结构摩擦轮，尺寸相同，所述摩擦轮包括卷筒和设置于所述卷筒内的沟槽5。所述摩擦轮上的沟槽尺寸均相等；缆绳卷入一号摩擦轮1上，然后缠绕至其沟槽5上，然后绕至第二个摩擦轮2的沟槽5上，两个摩擦轮沟槽位置形成错位，使期间两个摩擦轮之间的缆绳产生角度差，增大了缆绳的摩擦力，减小了张力，避免由于张力过大而导致的“乱绳”、“咬绳”等现象。

所述二号摩擦轮2伸出的缆绳通过自动排缆器3进入牵引绞车4。自动排缆器3会随着储缆绞车4的储缆而平行移动，从而保证储缆过程能整齐、均匀。

所述的一号摩擦轮1和二号摩擦轮2分别通过电机驱动，所述两个摩擦轮是两个独立的电机驱动，在实际操作中应该保证这两个电机启动和停止的时间相同，从而保证两个摩擦轮的转速相同。

所述牵引绞车4通过电机驱动；驱动所述一号摩擦轮1和二号摩擦轮2的电机转速和驱动所述牵引绞车4的电机转速相同。

如图1和图2所示，一种使用上述科考船牵引绞车减张力装置的操作方法，包括以下步骤：

S1、负载连接上缆绳，传递到一号摩擦轮1。

S2、一号摩擦轮1上的缆绳通过一号摩擦轮1上的沟槽5，传递到二号摩擦轮2对应的沟槽5的位置处，使缆绳形成一定的角度，随后，缆绳再通过沟槽5绕回再重新回到一号摩擦轮2；步骤S2中，一号摩擦轮1和二号摩擦轮2是两个独立的电机驱动，在实际操作中应该保证这两个电机启动和停止的时间相同，从而保证两个摩擦轮的转速相同。

S3、重复S2步骤，直到缆绳绕完沟槽，最后缆绳通过二号摩擦轮2引出，经过自动排缆器3卷入牵引绞车4；步骤S3中的牵引绞车4驱动的电机转速和摩擦轮的电机速率相同。

S4、结束工作。

本发明所述的牵引绞车减张力装置及其操作方法，结构简单，能够根据实际情况来改变摩擦轮沟槽的

错位来改变缆绳的角度差大小，便于根据实际情况，调整摩擦轮沟槽的角度来控制减少张力的大小。基于上述理由本发明适合在科考船舶领域上使用。

传统牵引绞车只有一个卷筒，这样在实际作业中，负载直接连接缆绳，缆绳卷入牵引绞车再通过自动排缆器卷入储缆绞车，与此现有技术相比较，本发明所述的减张力装置采用两个摩擦轮，当负载连接缆绳，缆绳卷入一号摩擦轮1之后，一号摩擦轮1和二号摩擦轮2的位置错开，故缆绳在一号摩擦轮1和二号摩擦轮2的分布就会错开一个角度，缆绳在摩擦轮上的摩擦力便抵消了一部分缆绳所受的张力，使缆绳在两者之间有角度偏移，从而产生了摩擦力，这样就能减少缆绳的张力，避免由于张力过大而导致的“乱绳”、“咬绳”等现象。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (8)

1.一种科考船牵引绞车减张力装置，其特征在于，包括：一号摩擦轮和二号摩擦轮，所述一号摩擦轮和二号摩擦轮的轴线在同一水平面上，并且错位设置；

缆绳依次经过一号摩擦轮、二号摩擦轮重复缠绕后伸出，所述一号摩擦轮和二号摩擦轮间的缆绳同所述一号摩擦轮和二号摩擦轮的轴线呈α角度设置。

2.根据权利要求1所述的科考船牵引绞车减张力装置，其特征在于，

所述一号摩擦轮和二号摩擦轮为相同结构摩擦轮，所述摩擦轮包括卷筒和设置于所述卷筒内的沟槽。

3.根据权利要求1或2所述的科考船牵引绞车减张力装置，其特征在于，

所述二号摩擦轮伸出的缆绳通过自动排缆器进入牵引绞车。

4.根据权利要求3所述的科考船牵引绞车减张力装置，其特征在于，

所述的一号摩擦轮和二号摩擦轮分别通过电机驱动，所述牵引绞车通过电机驱动；

驱动所述一号摩擦轮和二号摩擦轮的电机转速和驱动所述牵引绞车的电机转速相同。

5.根据权利要求1所述的科考船牵引绞车减张力装置，其特征在于，

α角度的数值，根据公式T₁＝T₂e^μα计算，其中μ为摩擦轮与缆绳间的摩擦系数，e等于2.718，T₁为一号摩擦轮上缆绳张力，T₂为二号摩擦轮上缆绳张力。

6.根据权利要求1或5所述的科考船牵引绞车减张力装置，其特征在于，

所述一号摩擦轮和二号摩擦轮间的缆绳同所述一号摩擦轮和二号摩擦轮的轴线的夹角α，0°＜α≤5°。

7.根据权利要求6所述的科考船牵引绞车减张力装置，其特征在于，

所述一号摩擦轮和二号摩擦轮间的缆绳同所述一号摩擦轮和二号摩擦轮的轴线的夹角α＝3°。

8.一种使用上述权利要求4或5所述的科考船牵引绞车减张力装置的操作方法，其特征在于包括以下步骤：

S1、负载连接上缆绳，传递到一号摩擦轮；

S2、一号摩擦轮上的缆绳通过一号摩擦轮上的沟槽，传递到二号摩擦轮对应的沟槽的位置处，使缆绳形成一定的角度，随后，缆绳再通过沟槽绕回再重新回到一号摩擦轮；

S3、重复S2步骤，直到缆绳绕完沟槽，最后缆绳通过二号摩擦轮引出，经过自动排缆器卷入牵引绞车；

S4、结束工作。