CN109626245B - 一种方便缆绳切换的双缆槽牵引绞车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及海洋工程、科考船使用的牵引绞车领域，具体为一种方便缆绳切换的双缆槽牵引绞车，包括动力源及齿轮箱，齿轮箱用于将动力源提供的转速降低并等比例放大其扭矩；齿轮箱的输出轴连接有主动轮，主动轮两侧分别可拆卸连接有轮毂A和轮毂B，轮毂A的周面上设有用于缠绕缆绳A的缆槽A，轮毂B的周面上设有用于缠绕缆绳B的缆槽B。齿轮箱直接驱动主动轮转动，当轮毂A、轮毂B与主动轮脱离时，主动轮经过动力源和齿轮箱的驱动成为空转状态；当轮毂A、轮毂B与主动轮连接时，主动轮进入带负荷旋转的状态，即主动轮上的动力输出到轮毂A、轮毂B上，进而使缆槽A和缆槽B旋转实现绞车作业；通过控制轮毂A、轮毂B与主动轮的脱离和连接，使得缆绳的切换方便。

Description

一种方便缆绳切换的双缆槽牵引绞车

技术领域

本发明涉及海洋科考船使用的牵引绞车领域，更具体地，涉及一种方便缆绳切换的双缆槽牵引绞车。

背景技术

随着海洋科考仪器的日益丰富，海洋综合科考船的绞车配置已经越来越繁多，主要原因是不同的海洋科考仪器需要不同的缆绳配合其进入深海工作。另外，由于缆绳的直径、表面材质以及物理特性各有不同，导致海洋综合科考船上必须配置不同类型的绞车为不同规格的缆绳服务，这样就势必导致为了装载更多的深海绞车，进而海洋综合科考船必须增加主尺度和排水量。综合考虑全船的各项性能后，海洋综合科考船的主尺度和排水量决定着船舶全寿命工作的经济性，不能盲目增加，所以，目前国内外的常见做法是用两台储缆绞车存储不同类型、不同规格的缆绳，而这两台储缆绞车共用一台牵引绞车，起到了节省设备和空间的作用。但是随着缆绳种类的进一步增多，实践发现纤维材质的缆绳和钢制或钢制铠装的缆绳之间无法共同使用同一道牵引器缆槽，因为纤维缆需要配合合成材料的缆槽工作而钢缆需要配合钢制材料的缆槽工作，如果交叉使用，纤维缆会被钢制缆槽损伤，同时也会受到油污的污染，反之，钢缆也会损坏合成材料材质的缆槽。为了解决上述问题，目前行业内主要就是通过更换缆槽表层来适应不同的缆绳，但是众所周知，牵引绞车的缆槽直径可能都超过1米，缆槽表层的重量是非常大的，通常需要船上一组人员工作几个小时才能完成更换工作，不但繁琐，还可能有安全隐患。综上所述，在海洋综合科考船上急需一种能够快速、安全地更换牵引器缆槽的方式，即能满足安全、快捷使用，又能做到经济、可靠。

发明内容

本发明旨在克服上述现有技术的缺陷，提供一种方便缆绳切换的双缆槽牵引绞车，即能满足安全、快捷使用，又能做到经济、可靠。

为达到上述目的，本发明采取的技术方案是：提供一种方便缆绳切换的双缆槽牵引绞车，包括动力源及齿轮箱，齿轮箱用于将动力源提供的转速降低并等比例放大其扭矩；齿轮箱的输出轴连接有主动轮，主动轮两侧分别可拆卸连接有轮毂A和轮毂B，轮毂A的周面上设有用于缠绕缆绳A的缆槽A，轮毂B的周面上设有用于缠绕缆绳B的缆槽B。

动力源由控制单元控制改变旋转方向、速度及扭矩，进而实现牵引绞车的多工况工作；齿轮箱的设置，使牵引绞车的工作拉力能够满足深海高负荷的要求；缆槽的目的是将缆绳缠绕在其之上，缆绳与缆槽之间形成较大的摩擦力，通过摩擦力来减小缆绳上的张力，起到牵引的作用。

上述方案中，齿轮箱直接驱动主动轮转动，当轮毂A、轮毂B与主动轮脱离时，主动轮经过动力源和齿轮箱的驱动成为空转状态；当轮毂A、轮毂B与主动轮连接时，主动轮进入带负荷旋转的状态，即主动轮上的动力输出到轮毂A、轮毂B上使轮毂A、轮毂B转动，进而使缆槽A和缆槽B旋转实现绞车作业；通过控制轮毂A、轮毂B与主动轮的脱离和连接，使得缆绳的切换方便，即能满足安全、快捷使用，又能做到经济、可靠。

优选地，主动轮和轮毂A之间设有离合器A，主动轮和轮毂B之间设有离合器B。离合器合上后，主动轮上的动力完全地输出到轮毂上，轮毂转动使得缆槽旋转，实现绞车的真正作业，离合器打开时，仅主动轮空转，轮毂不旋转；通过离合器的开合，控制不同的缆槽旋转，以将缆绳缠绕在对应的缆槽内完成作业；离合器合上后，主动轮和轮毂之间为刚性连接，不存在能量损失的问题，所以作业的能力和效率都保持原样。

离合器A控制主动轮与轮毂A的连接与否，离合器B控制主动轮与轮毂B的连接与否；当离合器A合上，离合器B脱开，仅缆槽A旋转工作，缆槽B不工作；当离合器A脱开，离合器B合上，仅缆槽B旋转工作，缆槽A不工作；当离合器A合上，离合器B也合上，缆槽A和缆槽B同时旋转工作，但是这种工况一般不会出现；当离合器A脱开，离合器B也脱开，仅主动轮空转，缆槽A和缆槽B同时不工作，这种工况也仅在检修、试验时才会出现。

关于离合器的设置共有两种方案。

第一种方案：离合器A和离合器B为牙嵌式离合器；离合器A包括设于轮毂A径向面上的一半牙嵌盘，及设于正对轮毂A径向面的主动轮面上的另一半牙嵌盘；离合器B包括设于轮毂B径向面上的一半牙嵌盘，及设于正对轮毂B径向面的主动轮面上的另一半牙嵌盘。离合器A包括两半牙嵌盘，离合器B包括两半牙嵌盘；轮毂A径向面上的一半牙嵌盘与正对轮毂A径向面的主动轮面上的另一半牙嵌盘结合，即可将主动轮的动力输出到缆槽A上；轮毂B径向面上的一半牙嵌盘与正对轮毂B径向面的主动轮面上的另一半牙嵌盘结合，即可将主动轮的动力输出到缆槽B上。

优选地，第一种方案中，还包括用于控制离合器A开合的手柄A，用于控制离合器B开合的手柄B。当两半牙嵌盘结合时，将手柄向另一方向扳动即可将两半牙嵌盘脱开，使主动轮的动力不能传输到对应的轮毂上。进一步优选地，还包括用于驱动手柄A动作的驱动装置A，和用于驱动手柄B动作的驱动装置B。这样设置可以提高自动化程度。

第二种方案：离合器A和离合器B为插销式离合器；插销式离合器包括插销、紧固螺母，及设于主动轮、轮毂A和轮毂B上的销孔。主动轮上的销孔和轮毂A上的销孔对应，当插销插入销孔后旋紧紧固螺母，即可将主动轮的动力输出到缆槽A上，而当插销退出销孔再用紧固螺母固定后，主动轮的动力则无法输出到缆槽A上，缆槽A不再旋转；主动轮上的销孔和轮毂B上的销孔对应，当插销插入销孔后旋紧紧固螺母，即可将主动轮的动力输出到缆槽B上，而当插销退出销孔再用紧固螺母固定后，主动轮的动力则无法输出到缆槽B上，缆槽B不再旋转。

优选地，动力源及齿轮箱均为至少四个，轮毂A为并列设置的至少两个，轮毂B为并列设置的至少两个，且轮毂A和轮毂B平行设置；齿轮箱的输出轴穿过轮毂连接主动轮。这样设置能提高缆槽旋转的稳定性和可靠性。

优选地，缆槽A和缆槽B为不同的材质结构或不同的缆径，以对应不同类型的缆绳。例如：缆槽A的表层为纤维结构，缆槽B的表层为钢结构。这样设置使得通过离合器的开合来调整自己所要使用的缆绳，将纤维材质的缆绳缠绕于缆槽A，将钢制或钢制铠装的缆绳缠绕于缆槽B。或例如：缆槽A和缆槽B的缆径不同。这样设置使得通过离合器的开合来调整自己所要使用的缆绳，不同缆径的缆槽对应不同粗细即不同直径的缆绳，缆槽A可对应粗一些的缆绳，缆槽B可对应细一些的缆绳。

优选地，动力源为电机、液压马达或内燃机。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：齿轮箱直接驱动主动轮转动，当轮毂A、轮毂B与主动轮脱离时，主动轮经过动力源和齿轮箱的驱动成为空转状态；当轮毂A或轮毂B与主动轮连接时，主动轮进入带负荷旋转的状态，即主动轮上的动力输出到轮毂A或轮毂B上使轮毂A或轮毂B转动，进而使缆槽A或缆槽B旋转实现绞车作业(一般地，船东在实际操作时不会考虑两个缆槽同时转动)；通过控制轮毂A、轮毂B与主动轮的脱离和连接，使得缆绳的切换方便，即能满足安全、快捷使用，又能做到经济、可靠。

附图说明

图1为本实施例1一种方便缆绳切换的双缆槽牵引绞车的示意图。

图2为本实施例1一种方便缆绳切换的双缆槽牵引绞车的俯视图。

图3为图2中F的放大图，示意了牙嵌式离合器与主动轮和缆槽的连接关系。

图4为本实施例2中插销式离合器，示意了插销式离合器与主动轮和缆槽的连接关系。

附图标记：动力源1；齿轮箱2；主动轮3；离合器A41；离合器B42；手柄A43；手柄B44；牙嵌盘411；销孔45；插销46；紧固螺母47；缆绳A5；缆绳B6；轮毂A71；轮毂B72；缆槽A81；缆槽B82。

具体实施方式

本发明附图仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制。为了更好说明以下实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

实施例1

如图1至图2所示，本实施例提供一种方便缆绳切换的双缆槽牵引绞车，包括动力源1及齿轮箱2，齿轮箱2用于将动力源1提供的转速降低并等比例放大其扭矩；齿轮箱2的输出轴连接有主动轮3，主动轮3两侧分别可拆卸连接有轮毂A71和轮毂B72，轮毂A71的周面上设有用于缠绕缆绳A5的缆槽A81，轮毂B72的周面上设有用于缠绕缆绳B6的缆槽B82。

本实施例中，牵引绞车还包括控制单元，动力源1由控制单元控制改变旋转方向、速度及扭矩，进而实现牵引绞车的多工况工作；齿轮箱2的设置，使牵引绞车的工作拉力能够满足深海高负荷的要求；缆槽的目的是将缆绳缠绕在其之上，缆绳与缆槽之间形成较大的摩擦力，通过摩擦力来减小缆绳上的张力，起到牵引的作用。

齿轮箱2直接驱动主动轮3转动，当轮毂A71、轮毂B72与主动轮3脱离时，主动轮3经过动力源1和齿轮箱2的驱动成为空转状态；当轮毂A71、轮毂B72与主动轮3连接时，主动轮3进入带负荷旋转的状态，即主动轮3上的动力输出到轮毂A71、轮毂B72上使轮毂A71、轮毂B72转动，进而使缆槽A81和缆槽B82旋转实现绞车作业；通过控制轮毂A71、轮毂B72与主动轮3的脱离和连接，使得缆绳的切换方便，即能满足安全、快捷使用，又能做到经济、可靠。

其中，主动轮3和轮毂A71之间设有离合器A41，主动轮3和轮毂B72之间设有离合器B42。离合器合上后，主动轮3上的动力完全地输出到轮毂上，轮毂转动使得缆槽旋转，实现绞车的真正作业，离合器打开时，仅主动轮3空转，轮毂不旋转；通过离合器的开合，控制不同的缆槽旋转，以将缆绳缠绕在对应的缆槽内完成作业；离合器合上后，主动轮3和轮毂之间为刚性连接，不存在能量损失的问题，所以作业的能力和效率都保持原样。

本实施例中，离合器A41控制主动轮3与轮毂A71的连接与否，离合器B42控制主动轮3与轮毂B72的连接与否；当离合器A41合上，离合器B42脱开，仅缆槽A81旋转工作，缆槽B82不工作；当离合器A41脱开，离合器B42合上，仅缆槽B82旋转工作，缆槽A81不工作；当离合器A41合上，离合器B42也合上，缆槽A81和缆槽B82同时旋转工作，但是这种工况一般不会出现；当离合器A41脱开，离合器B42也脱开，仅主动轮3空转，缆槽A81和缆槽B82同时不工作，这种工况也仅在检修、试验时才会出现。

其中，如图3所示，离合器A41和离合器B42为牙嵌式离合器；离合器A41包括设于轮毂A71径向面上的一半牙嵌盘411，及设于正对轮毂A71径向面的主动轮3面上的另一半牙嵌盘411；离合器B42包括设于轮毂B72径向面上的一半牙嵌盘411，及设于正对轮毂B72径向面的主动轮3面上的另一半牙嵌盘411。离合器A41包括两半牙嵌盘411，离合器B42包括两半牙嵌盘411；轮毂A71径向面上的一半牙嵌盘411与正对轮毂A71径向面的主动轮3面上的另一半牙嵌盘411结合，即可将主动轮3的动力输出到缆槽A81上；轮毂B72径向面上的一半牙嵌盘411与正对轮毂B72径向面的主动轮3面上的另一半牙嵌盘411结合，即可将主动轮3的动力输出到缆槽B82上。

另外，还包括用于控制离合器A41开合的手柄A43，用于控制离合器B42开合的手柄B44。当两半牙嵌盘411结合时，将手柄向另一方向扳动即可将两半牙嵌盘411脱开，使主动轮3的动力不能传输到对应的轮毂上。

本实施例中，还包括用于驱动手柄A43动作的驱动装置A，和用于驱动手柄B44动作的驱动装置B。这样设置可以提高自动化程度。

其中，动力源1及齿轮箱2均为至少四个，轮毂A71为并列设置的至少两个，轮毂B72为并列设置的至少两个，且轮毂A71和轮毂B72平行设置；齿轮箱2的输出轴穿过轮毂连接主动轮3。这样设置能够驱动轮毂减少缆槽上缆的张力，也能提高缆槽旋转的稳定性和可靠性。

另外，缆槽A81和缆槽B82为不同的材质结构或不同的缆径，以对应不同类型的缆绳。例如：缆槽A81的表层为纤维结构，缆槽B82的表层为钢结构。这样设置使得通过离合器的开合来调整自己所要使用的缆绳，将纤维材质的缆绳缠绕于缆槽A81，将钢制或钢制铠装的缆绳缠绕于缆槽B82。当然，缆槽A81和缆槽B82的缆径也可不同。这样设置使得通过离合器的开合来调整自己所要使用的缆绳，不同缆径的缆槽对应不同粗细的缆绳，缆槽A81可对应粗一些的缆绳，缆槽B82可对应细一些的缆绳。

本实施例中，动力源1为电机、液压马达或内燃机。

实施例2

实施例2与实施例1的区别在于：实施例1中离合器为牙嵌式离合器，实施例2中离合器为插销式离合器。

具体的，如图4所示，离合器A41和离合器B42为插销式离合器；插销式离合器包括插销46、紧固螺母47，及设于主动轮3、轮毂A71和轮毂B72上的销孔45。主动轮3上的销孔45和轮毂A71上的销孔45对应，当插销46插入销孔45后旋紧紧固螺母47，即可将主动轮3的动力输出到缆槽A81上，而当插销46退出销孔45再用紧固螺母47固定后，主动轮3的动力则无法输出到缆槽A81上，缆槽A81不再旋转；主动轮3上的销孔45和轮毂B72上的销孔45对应，当插销46插入销孔45后旋紧紧固螺母47，即可将主动轮3的动力输出到缆槽B82上，而当插销46退出销孔45再用紧固螺母47固定后，主动轮3的动力则无法输出到缆槽B82上，缆槽B82不再旋转。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明技术方案所作的举例，而并非是对本发明的具体实施方式的限定。凡在本发明权利要求书的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种方便缆绳切换的双缆槽牵引绞车，其特征在于，包括动力源(1)及齿轮箱(2)，动力源(1)为电机、液压马达或内燃机；齿轮箱(2)用于将动力源(1)提供的转速降低并等比例放大其扭矩；齿轮箱(2)的输出轴连接有主动轮(3)，主动轮(3)两侧分别可拆卸连接有轮毂A(71)和轮毂B(72)，轮毂A(71)的周面上设有用于缠绕缆绳A(5)的缆槽A(81)，轮毂B(72)的周面上设有用于缠绕缆绳B(6)的缆槽B(82)；

主动轮(3)和轮毂A(71)之间设有离合器A(41)，主动轮(3)和轮毂B(72)之间设有离合器B(42)；

离合器A(41)和离合器B(42)为牙嵌式离合器；离合器A(41)包括设于轮毂A(71)径向面上的一半牙嵌盘(411)，及设于正对轮毂A(71)径向面的主动轮(3)面上的另一半牙嵌盘(411)；离合器B(42)包括设于轮毂B(72)径向面上的一半牙嵌盘(411)，及设于正对轮毂B(72)径向面的主动轮(3)面上的另一半牙嵌盘(411)；

或，离合器A(41)和离合器B(42)为插销式离合器；插销式离合器包括插销(46)、紧固螺母(47)，及设于主动轮(3)、轮毂A(71)和轮毂B(72)上的销孔(45)。

2.根据权利要求1所述的一种方便缆绳切换的双缆槽牵引绞车，其特征在于，还包括用于控制离合器A(41)开合的手柄A(43)，用于控制离合器B(42)开合的手柄B(44)。

3.根据权利要求2所述的一种方便缆绳切换的双缆槽牵引绞车，其特征在于，还包括用于驱动手柄A(43)动作的驱动装置A，和用于驱动手柄B(44)动作的驱动装置B。

4.根据权利要求1所述的一种方便缆绳切换的双缆槽牵引绞车，其特征在于，动力源(1)及齿轮箱(2)均为至少四个，轮毂A(71)为并列设置的至少两个，轮毂B(72)为并列设置的至少两个，且轮毂A(71)和轮毂B(72)平行设置；齿轮箱(2)的输出轴穿过轮毂连接主动轮(3)。

5.根据权利要求1所述的一种方便缆绳切换的双缆槽牵引绞车，其特征在于，缆槽A(81)的表层为纤维结构，缆槽B(82)的表层为钢结构；或缆槽A(81)和缆槽B(82)的缆径不同。