CN110104509A - 一种整体平推式变幅伸缩收放装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种整体平推式变幅伸缩收放装置，主要包括绞车卷筒等，绞车卷筒固定在绞车底座上并由带减速箱的卷筒马达驱动，排缆机构设置在绞车卷筒旁并由单独的排缆马达驱动，绞车底座上还固定有收放操作盒，收放架上设有一对变幅摆臂，由摆臂油缸驱动的变幅摆臂通过摆臂销轴与绞车底座连接，可绕摆臂销轴自由旋转，变幅摆臂内装有由伸缩臂油缸驱动的伸缩臂，头架通过头架横轴和伸缩臂相连，头架横轴上有转向轮和支架。本发明整体化设计减轻了设备重量，减少收放装置深度方向尺寸，简化了装置结构；自锁式蜗轮蜗杆驱动的回转摆正机构可摆正拖体在紊流条件下的拖体姿态，解决了船尾部紊流对海洋测量装备(拖体)收放的影响。

Description

一种整体平推式变幅伸缩收放装置
技术领域
本发明涉及海洋装备的领域，具体涉及一种整体平推式变幅伸缩收放装置。
背景技术
随着各类海洋探测装备(拖体)等在海洋工程、探测中的广泛应用，对此类装备、拖体在海上具体使用操作时的便利性要求越来越高。大质量海洋测量装备(拖体)等无法采用人工方式收放。
目前普遍采用的方式是收放绞车加A型架或单臂吊的方式进行收放，收放时，收放绞车和A型架(或单臂吊)间的同步、配合较为麻烦，需要人工干预，存在安全隐患，需要有更加便捷、安全的收放装置。还用一种采用绞车加专用海洋测量装备(拖体)收放架方式进行收放的模式，该种方式解决了收放时绞车和专用海洋测量装备(拖体)收放架间的相互配合问题，但是占用甲板空间大，收放时需有转向轮防止拖缆和船边沿干涉，结构相对复杂。同时遇到船尾紊流条件，拖体姿态无法调整。
采用本装置占用安装甲板位置较小，可根据实际安装位置对装备尺寸进行调整，便于装置安装，收放操作便利。在头架上设置了占用空间较小的自锁式蜗轮蜗杆驱动的拖体回转摆正机构，用于解决紊流条件下的拖体摆正问题。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种整体平推式变幅伸缩收放装置。
本发明的目的是通过如下技术方案来完成的：这种整体平推式变幅伸缩收放装置，主要包括绞车卷筒、绞车底座、排缆机构、收放操作盒、收放架、头架、液压动力源，绞车卷筒固定在绞车底座上并由带减速箱的卷筒马达驱动，排缆机构设置在绞车卷筒旁并由单独的排缆马达驱动，绞车底座上还固定有收放操作盒用于控制整个收放作业的进行，收放架上设有一对变幅摆臂，由摆臂油缸驱动的变幅摆臂通过摆臂销轴与绞车底座连接，可绕摆臂销轴自由旋转，变幅摆臂内装有由伸缩臂油缸驱动的伸缩臂，用于调节变幅摆臂长度，头架通过头架横轴和伸缩臂相连，头架横轴上有转向轮和支架，支架通过头架调平马达驱动调平回转机构，支架下部连接与调平回转机构结构相同的摆正回转机构，摆正回转机构下端连接安装有缓冲橡胶垫的缓冲圆盘用于保护拖体，平推导轨上安装由平推马达驱动的平推齿条及齿轮，绞车底座安装在平推导轨上，液压动力源、绞车卷筒、排缆机构、收放架、收放操作盒均集中安装在绞车底座上，可整体在平推导轨上作平推运动。
所述调平回转机构上设有与上部安装板连接的蜗杆以及与下部安装板连接的蜗轮，蜗轮与蜗杆的转动由头架调平马达驱动并用一组编码器进行闭环控制实现头架自动调平功能，一编码器用于测量支架转角，另一编码器用于测量变幅摆臂转角；回转工作时，滚珠在密封圈内滚动，摩擦力较小，使得拖体摆正角度可用编码器测量。
所述头架调平马达、排缆马达、卷筒马达由收放操作盒内的液压比例阀控制，其余马达均由收放操作盒内的液压开关阀控制。
所述平推导轨有两种结构型式，拖体质量较小时采用滑动导轨，拖体质量较大时采用轮系结构。
本发明的有益效果为：整体化设计减轻了设备重量，减少收放装置深度方向尺寸，简化了装置结构；自锁式蜗轮蜗杆驱动的回转摆正机构可摆正拖体在紊流条件下的拖体姿态，解决了船尾部紊流对海洋测量装备(拖体)收放的影响；海洋测量装备(拖体)在空气中采用力同步模式进行收放，绞车卷筒采用恒张力模式工作，张力可由液压溢流阀调定，平推小车、收放架变幅摆臂和升缩臂采用速度控制模式工作，保证在拖缆上有一恒定张力，保证在海洋测量装备(拖体)在空中无晃动，提高了收放安全性，收放控制软件可保证两者自动同步工作，提高了收放操作便利性，实现大质量海洋探测装备(拖体)便捷、安全收放。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的结构侧视图。
图3为本发明的头架结构示意图。
图4为本发明的调平回转机构示意图。
图5为本发明的调平回转机构俯视图。
图6为本发明的工作过程示意图。
附图标记说明：绞车卷筒1、绞车底座2、排缆机构3、收放操作盒4、收放架5、变幅摆臂6、摆臂油缸8、摆臂销轴9、伸缩臂10、伸缩臂油缸11、头架12、头架横轴13、转向轮14、支架15、头架调平马达16、调平回转机构17、摆正回转机构18、缓冲橡胶垫19、缓冲圆盘 20、拖体21、平推导轨22、平推马达23、平推齿条24、液压动力源25、滚轮26、上部安装板27、蜗杆28、涡轮29、下部安装板30、滚珠31、密封圈32。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明做详细的介绍：
实施例：如附图所示，这种整体平推式变幅伸缩收放装置，主要包括绞车卷筒1、绞车底座2、排缆机构3、收放操作盒4、收放架5、头架12、液压动力源25，绞车卷筒1固定在绞车底座2上并由带减速箱的卷筒马达驱动，排缆机构3设置在绞车卷筒1旁并由单独的排缆马达驱动，绞车底座2上还固定有收放操作盒4用于控制整个收放作业的进行，收放架5 上设有一对变幅摆臂6，由摆臂油缸8驱动的变幅摆臂6通过摆臂销轴9与绞车底座2连接，可绕摆臂销轴9自由旋转，变幅摆臂6内装有由伸缩臂油缸11驱动的伸缩臂10，用于调节变幅摆臂6长度，使收放架头部缓冲机构能适应不同的干舷高度，尽量贴近水面收放探测装备。头架12通过头架横轴13和伸缩臂10相连，头架横轴13上有转向轮14和支架15，支架15通过头架调平马达16驱动调平回转机构17，支架15下部连接与调平回转机构17结构相同的摆正回转机构18，摆正回转机构18下端连接安装有缓冲橡胶垫19的缓冲圆盘20用于保护拖体21，平推导轨22上安装由平推马达23驱动的平推齿条24及齿轮，绞车底座2 安装在平推导轨22上，液压动力源25、绞车卷筒1、排缆机构3、收放架5、收放操作盒4 均集中安装在绞车底座2上，可整体在平推导轨22上作平推运动。
所述调平回转机构17上设有与上部安装板27连接的蜗杆28以及与下部安装板30连接的蜗轮29，蜗轮29与蜗杆28的转动由头架调平马达16驱动并用一组编码器进行闭环控制实现头架12自动调平功能，一编码器用于测量支架15转角，另一编码器用于测量变幅摆臂 6转角，可以保证在同步过程中海洋探测装备姿态稳定；回转工作时，滚珠31在密封圈32内滚动，摩擦力较小，使得拖体21摆正角度可用编码器测量。
所述头架调平马达16、排缆马达、卷筒马达由收放操作盒4内的液压比例阀控制，其余马达均由收放操作盒4内的液压开关阀控制，保证绞车收放平稳和实现无级调速功能。
所述平推导轨22有两种结构型式，拖体21质量较小时采用滑动导轨，拖体21质量较大时采用轮系结构，减少平推过程中的摩擦力；本具体实施方案采用了轮系结构，上下左右均有滚轮26限位，平推导轨为T型结构。
本发明工作流程：
拖体释放流程：加电起动设备――提升拖体进入同步状态――平推收放装置到船边缘(附图6中A位置)――打开变幅机构到位(附图6中B位置)――打开升缩臂、释放拖体(附图6中C位置)――收放架回拖曳位(附图6中D位置)――释放拖缆到设定深度――进入拖曳工作模式。
拖体回收流程：
起动设备――回收拖缆到接近拖体出水状态(附图6中D位置)――收放架由拖曳位进入到入水位(附图6中C位置)――回收拖体到头架――判断拖体转角――摆正拖体――进入同步状态――回收升缩臂(附图6中B位置)――回收变幅机构到位(附图6中A位置)――收放装置平推到存放位――释放拖体――回正头架――固定拖体回收拖体完成。
可以理解的是，对本领域技术人员来说，对本发明的技术方案及发明构思加以等同替换或改变都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (4)

1.一种整体平推式变幅伸缩收放装置，其特征在于：主要包括绞车卷筒(1)、绞车底座(2)、排缆机构(3)、收放操作盒(4)、收放架(5)、头架(12)、液压动力源(25)，绞车卷筒(1)固定在绞车底座(2)上并由带减速箱的卷筒马达驱动，排缆机构(3)设置在绞车卷筒(1)旁并由单独的排缆马达驱动，绞车底座(2)上还固定有收放操作盒(4)用于控制整个收放作业的进行，收放架(5)上设有一对变幅摆臂(6)，由摆臂油缸(8)驱动的变幅摆臂(6)通过摆臂销轴(9)与绞车底座(2)连接，可绕摆臂销轴(9)自由旋转，变幅摆臂(6)内装有由伸缩臂油缸(11)驱动的伸缩臂(10)，用于调节变幅摆臂(6)长度，头架(12)通过头架横轴(13)和伸缩臂(10)相连，头架横轴(13)上有转向轮(14)和支架(15)，支架(15)通过头架调平马达(16)驱动调平回转机构(17)，支架(15)下部连接与调平回转机构(17)结构相同的摆正回转机构(18)，摆正回转机构(18)下端连接安装有缓冲橡胶垫(19)的缓冲圆盘(20)用于保护拖体(21)，平推导轨(22)上安装由平推马达(23)驱动的平推齿条(24)及齿轮，绞车底座(2)安装在平推导轨(22)上，液压动力源(25)、绞车卷筒(1)、排缆机构(3)、收放架(5)、收放操作盒(4)均集中安装在绞车底座(2)上，可整体在平推导轨(22)上作平推运动。
2.根据权利要求1所述的整体平推式变幅伸缩收放装置，其特征在于：所述调平回转机构(17)上设有与上部安装板(27)连接的蜗杆(28)以及与下部安装板(30)连接的蜗轮(29)，蜗轮(29)与蜗杆(28)的转动由头架调平马达(16)驱动并用一组编码器进行闭环控制实现头架(12)自动调平功能，一编码器用于测量支架(15)转角，另一编码器用于测量变幅摆臂(6)转角；回转工作时，滚珠(31)在密封圈(32)内滚动，使得拖体(21)摆正角度可用编码器测量。
3.根据权利要求1所述的整体平推式变幅伸缩收放装置，其特征在于：所述头架调平马达(16)、排缆马达、卷筒马达由收放操作盒(4)内的液压比例阀控制，其余马达均由收放操作盒(4)内的液压开关阀控制。
4.根据权利要求1所述的整体平推式变幅伸缩收放装置，其特征在于：所述平推导轨(22)有两种结构型式，拖体(21)质量较小时采用滑动导轨，拖体(21)质量较大时采用轮系结构。
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