CN113257517A - 一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置，包括转动盘、消磁绕组和动力机构；沿着转动盘的边缘间隔设置有N个动连接排，N为大于等于2的整数；消磁绕组包括2N个汇流排，所有汇流排沿着转动盘外围间隔设置；动力机构连接转动盘，驱动转动盘于两约束点之间转动，任意一汇流排在转动盘分别转动至两约束点时，动连接排使该汇流排分别与相邻的两汇流排接触导通形成不同的两汇流排回路。本发明的有益效果：实现汇流排之间回路的快速切换，方便快捷地对线圈正、反接，控制电流方向，从而对消磁绕组安匝数快速调整，解决了电缆走线杂乱、对接错误、散热不良、连接不可靠等问题，减轻劳动强度,提高工作效率,加快绕组调整时间。

Description

一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置

技术领域

本发明涉及舰船消磁设备技术领域，尤其涉及一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置。

背景技术

船舶舰艇是由钢铁建造的，两个主要因素导致舰船周围存在磁场，一个因素是钢铁舰艇船体和设备材料属于铁磁性材料，另一个因素是地球存在从南到北分布的地磁场。由于钢铁舰艇的磁化特性，在地球磁场的作用下，会在周围产生磁场，称为感应磁场；由于钢铁舰艇的磁滞特性，在受到较大磁场冲击、建造或航行过程中的应力等作用后，会产生一定的剩余磁性，该磁性也会在周围产生磁场，这类磁场不随舰船航向和航行海区变化，称为固定磁场。

舰船消磁技术起源于二次世界大战中的水雷战实践，主要用于对抗当时德国首先使用的以舰船磁场信号为引信的一种水雷(简称磁性水雷)。在第二次世界大战中，德意日三国布放了二十二万五千个水雷，共击沉同盟国一千一百一十七艘舰船。二战后，舰船消磁技术正式成为世界各海军强国着力发展的舰船防护技术，消磁原理、消磁方法和消磁装备等相关的消磁技术得到了全面的发展。

由此可见，舰船消磁是一项非常重要、不可缺少的措施。由于船体庞大，一般将消磁线圈按照X、Y、Z方向立体布置，分区对船体进行消磁。船体的固定磁场由消磁电源提供的直流电流来抵消。在消磁调试中，由于船体磁性分布复杂会对船体不同分区的消磁电缆(也称消磁线圈、外部电缆)的匝数、消磁电缆的电流方向进行调整，使得该区域内的消磁电缆所产生的磁场可以抵消该区域的船体的固定磁场。船体中不同分区需至少设置一个有若干接线柱的接线箱用于固定和连接接线端子。当消磁电缆的安匝需要调整时，需将消磁电缆从接线箱上移出，在接线箱外调整电缆接线位置关系，最后将电缆与接线箱内的节点段子连接。也可以在接线箱内改变电缆的位置关系，再将位置关系变动后的电缆与接线箱内的电缆端子连接。这样可以改变该分区内的消磁电缆的电流方向，达到改变消磁电缆安匝数的目的。

但是采用上述方式改变消磁电缆安匝会造成如下问题：1、外部电缆位置移动走线杂乱，具有安全隐患；2、消磁电缆移动位置后重新界限容易造成对接错误；3、在箱体内重新布置线缆位置，当出现线缆卷曲时，会出现散热不良问题；4、进行安匝调整时多次松启和固定线缆会造成连接不可靠问题；5、移动消磁电缆会使得作业者工作强度增加。

发明内容

有鉴于此，为了解决现有舰船消磁技术中调整电缆接线位置关系改变消磁电缆安匝数存在的上述问题，本发明的实施例提供了一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置。

本发明的实施例提供一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置，包括转动盘、消磁绕组和动力机构；沿着所述转动盘的边缘间隔设置有N个动连接排，N为大于等于2的整数；所述消磁绕组包括2N个汇流排，所有汇流排沿着所述转动盘外围间隔设置；所述动力机构连接所述转动盘，用于驱动所述转动盘于两约束点之间转动，且对于任意一所述汇流排，在所述转动盘分别转动至两所述约束点时，所有动连接排跟随所述转动盘转动，所述动连接排使该汇流排分别与相邻的两所述汇流排接触导通形成不同的两汇流排回路。

进一步地，还包括接近开关，所述转动盘上设有磁铁，所述接近开关通过感应所述磁铁位置检测出所述转动盘转动位置，从而确定各所述汇流排的导通状态。

进一步地，还包括外壳，所述转动盘设置于所述外壳内，各所述汇流排设置于所述转动盘的下方，且每一所述汇流排一端与所述转动盘边缘上下重叠，另一端延伸出所述外壳，所述动连接排与所述汇流排通过上下重叠接触导通。

进一步地，所述动连接排为弓形，所述动连接排的弧形边与所述转动盘的边缘重合。

进一步地，所述动连接排的两端下部均设有向下凸起的凸块，两所述凸块用于分别与两所述汇流排接触。

进一步地，所述转动盘包括环形的转盘腔体及与所述转盘腔体上端连接的转盘盖，所述动连接排设置于所述转盘腔体内，所述转盘盖上部设有多个调节螺钉，所述转盘腔体的底部设有N个导向槽，每一所述动连接排嵌入一所述导向槽内，所述调节螺钉设置于所述转盘盖上的螺纹孔内，所述螺纹孔内设有弹簧且所述弹簧上端与所述调节螺钉下端套接，所述弹簧下端压紧所述动连接排。

进一步地，还包括限位机构和转动手柄，所述转动手柄设置于所述转盘盖上，所述限位机构包括限位挡圈，所述限位挡圈固定于所述转动盘上，所述外壳上部设有弧形的限位槽，所述限位挡圈穿过所述限位槽，所述转动盘转动时所述限位挡圈沿着所述限位槽转动，所述限位槽的两端为两所述约束点。

进一步地，所有动连接排沿着所述转动盘的边缘均匀分布，所有汇流排环绕所述转动盘均匀分布。

进一步地，所述动连接排的数量为两个，所述汇流排的数量为四个。

进一步地，所述动力机构为驱动电机。

本发明的实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明的一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置，通过动力机构驱动转动盘转动，改变动连接排的位置，实现汇流排之间回路的快速切换，方便快捷地对线圈正接、反接，控制电流方向，从而对消磁绕组安匝数快速调整；另外还可通过手动旋转转动手柄，方便快捷地对线圈正接、反接，控制电流方向，从而对消磁绕组安匝数快速调整；从而解决了电缆走线杂乱、对接错误、散热不良、连接不可靠等问题，大大减轻劳动强度,提高工作效率,加快绕组调整时间，同时通过装置上设置的接近开关和磁铁，能够实时检测线圈电流的正反方向，并将状态信息上传，实现了对线圈状态的智能化监测。

附图说明

图1是本发明一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置的爆炸图；

图2是本发明一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置的装配图；

图3是图1中动连接排9的结构示意图；

图4是本发明一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置的第一调节状态示意图；

图5是本发明一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置的第二调节状态示意图。

图中：1-转动盘、2-动力机构、3-汇流排、4-外壳、5-接近开关、6-限位挡圈、7-限位槽、8-转动手柄、9-动连接排、10-转盘腔体、11-转盘盖、12-下壳体、13-上壳体、14-导向槽、15-紧固螺钉、16-轴承、17-转轴、18-调节螺钉、19-弹簧、20-紧定螺钉、21-凸块、22-磁铁、23-沉头螺钉。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地描述。

请参考图1和2，本发明的实施例提供了一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置，包括转动盘1、消磁绕组和动力机构2。

沿着所述转动盘1的边缘间隔设置有N个动连接排9，N为大于等于2的整数；所述消磁绕组包括2N个汇流排3，所有汇流排3沿着所述转动盘1外围间隔设置。所述动力机构2连接所述转动盘1，用于驱动所述转动盘1于两约束点之间转动，且对于任意一所述汇流排3，在所述转动盘1分别转动至两所述约束点时，所有动连接排9跟随所述转动盘1转动，所述动连接排9使该汇流排3分别与相邻的两所述汇流排3接触导通形成不同的两汇流排回路。

请参考图1，在本实施例中给出了具有两个动连接排9、四个汇流排3的船舶消磁绕组安匝智能切换装置作为示例性说明，所述动连接排9和所述汇流排3均选择导电性能优良的铜排。可以理解的是，根据图1所示结构,领域内的技术人员完全可以依据举一反三之理以复制效应或称叠加方式联想到由与本实施例结构相同的N个动连接排9和2N个汇流排3来生产出相应的船舶消磁绕组安匝智能切换装置,基于上述理由,任何在本申请人所提供的技术方案的基础上仅仅表现为数量上的增减,那么均应视为本发明的保护范围。

具体的，在本实施中上述船舶消磁绕组安匝智能切换装置还包括外壳4，所述外壳4用于包装密封所述转动盘1，这里所述外壳4由绝缘材料制成长方体中空结构，包括上壳体13和下壳体12，所述上壳体13罩于所述下壳体12之上，在所述下壳体12的下表面设置多个紧固螺钉15，并通过所述紧固螺钉15连接所述上壳体13。

所述转动盘1设置于所述外壳4内，四所述汇流排3设置于所述转动盘1的下方，四所述汇流排3环绕所述转动盘1均匀分布，每一所述汇流排3具体固定于所述下壳体12的一顶角处，且每一所述汇流排3一端与所述转动盘1边缘上下重叠，另一端延伸出所述外壳4，所述动连接排9与所述汇流排3通过上下重叠接触导通。

所述转动盘1包括环形的转盘腔体10及与所述转盘腔体10上端连接的转盘盖11，所述转盘盖11上设有多个沉头螺钉23，所述转盘盖11与所述转盘腔体10的上端口通过这些沉头螺钉23连接。所述动连接排9设置于所述转盘腔体10内，所述转盘腔体10的底部设有N个导向槽14，这里所述导向槽14的数量与所述动连接排9的数量相同，均为两个。每一所述动连接排9嵌入一所述导向槽14内，所述导向槽14的形状与所述动连接排9的形状近似相同，所述动连接排9可沿着所述导向槽14升降。这里所述动连接排9大致为弓形，所述动连接排9的弧形边与所述转动盘1的边缘重合，以便更好的与所述转动盘1配合安装。

所述转盘盖11上部设有多个调节螺钉18，具体的，所述转盘盖11上设有多个与所述调节螺钉18相适配的螺纹孔，所述螺纹孔内设有弹簧19，所述调节螺钉18下部设有锥形的按压部，所述按压部插入所述弹簧19上端，所述弹簧19下端压紧所述动连接排9。通过拧动所述调节螺钉18可以调节所述弹簧19伸缩长度，进而可以调节所述动连接排9下部与所述汇流排3重合部分的压紧程度。

请参考图3，优选的，可以在所述动连接排9下方设置向下凸起的凸块21，通过所述凸块21可以更好与所述汇流排3的端部上下重叠，稳定接触，实现导通。

为了合理利用空间及便于安装，所有动连接排9沿着所述转动盘1的边缘均匀分布，所有汇流排3环绕所述转动盘1均匀分。在本实施例中，两所述动连接排9相对所述转动盘1的直径对称设置，四所述汇流排3环绕所述转动盘1均匀分布。

所述动力机构2为所述转动盘转动提供动力，可以有多种选择。本实施例中所述动力机构2选择驱动电机，所述转盘腔体10的底部设有转轴17，所述动力机构2固定于所述下壳体13的底部，所述下壳体13的底部嵌设有轴承16，所述动力机构2的输出轴穿过所述轴承16并与所述转轴17连接。所述驱动电机优选为步进电机，可以控制转动任意角度。对应到本实施例中，所述步进电机正转或反转90°，使所述转动盘1圈在两所述约束点之间转动。

为了确定各所述汇流排3的导通状态，以便准确控制所述消磁绕组中所述汇流排连接关系的切换，上述船舶消磁绕组安匝智能切换装置还设有接近开关5，所述接近开关5固定于所述下壳体13的下部，所述转动盘1上设有磁铁22，所述磁铁22固定于转盘腔体10的底部，在所述转动盘1转动时，所述接近开关5与所述磁铁22的相对位置发生改变。由于磁铁22位置变化代表所述转动盘1转动过程中的位置变化，所述接近开关5通过感应所述磁铁22位置检测出所述转动盘1转动位置，进而可以根据所述转动盘1的转动位置，确定各所述汇流排3的导通状态。

上述船舶消磁绕组安匝智能切换装置在实际使用时，所述接近开关5和所述动力机构2同时与船舶CAN网通线路连接，船舶的控制系统通过CAN网通线路接收所述接近开关5的通讯信号，确定当前时刻各所述汇流排3的导通状态，并控制所述动力机构2正转或翻转设定的角度，实现对各所述汇流排3的连接关系进行准确调节。

另外为了应对可能发生的所述动力机构故障或失效的情况，如驱动电机断电，上述船舶消磁绕组安匝智能切换装置还设有转动手柄8和限位机构，所述转动手柄8设置于所述转盘盖11上，通过旋转所述转动手柄11可以轻松转动所述转盘盖11。

所述限位机构用于限制所述转动盘1的转动范围，所述限位机构包括限位挡圈6，所述限位挡圈6通过紧定螺钉20固定于所述转动盘1上，具体固定于所述转盘盖11上，所述限位挡圈6跟随所述转动盘1转动。所述外壳4上部设有弧形的限位槽7，所述限位槽7设置于所述上壳体13的上表面，所述限位挡圈6穿过所述限位槽7，所述转动盘1转动时所述限位挡圈6沿着所述限位槽7转动，所述限位挡圈6在转动至所述限位槽7两端时，受所述限位槽7的阻挡作用停止转动，也就是说所述限位槽7的两端为两所述约束点。

上述船舶消磁绕组安匝智能切换装置在第一调节状态和第二调节状态两种状态中进行切换，现汇流排回路的快速切换，具体而言，请参考图4，初始时刻，船舶消磁绕组安匝智能切换装置处于第一调节状态，所述限位挡圈6位于所述限位槽7的一端，两所述动连接排9均水平设置，使所述汇流排3沿着水平方向连接，每一所述动连接排9的两端与两所述汇流排3导通，形成两水平方向的汇流排回路；然后控制所述动力机构2转动90°使所述限位挡圈6转动至所述限位槽7另一端，或者直接旋转所述转动手柄8使所述限位挡圈6转动至所述限位槽7另一端，请参考图5，此时船舶消磁绕组安匝智能切换装置调整为第二调节状态，两所述动连接排9均竖直设置，使所述汇流排3沿着竖直方向连接，每一所述动连接排9的两端与两所述汇流排3导通，形成两竖直方向的汇流排回路。这样往返转动所述转动盘1，即可实现汇流排回路的快速切换。

在本文中，所涉及的前、后、上、下等方位词是以附图中零部件位于图中以及零部件相互之间的位置来定义的，只是为了表达技术方案的清楚及方便。应当理解，所述方位词的使用不应限制本申请请求保护的范围。

在不冲突的情况下，本文中上述实施例及实施例中的特征可以相互结合。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置，其特征在于：包括转动盘、消磁绕组和动力机构；沿着所述转动盘的边缘间隔设置有N个动连接排，N为大于等于2的整数；所述消磁绕组包括2N个汇流排，所有汇流排沿着所述转动盘外围间隔设置；所述动力机构连接所述转动盘，用于驱动所述转动盘于两约束点之间转动，且对于任意一所述汇流排，在所述转动盘分别转动至两所述约束点时，所有动连接排跟随所述转动盘转动，所述动连接排使该汇流排分别与相邻的两所述汇流排接触导通形成不同的两汇流排回路。

2.如权利要求1所述的一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置，其特征在于：还包括接近开关，所述转动盘上设有磁铁，所述接近开关通过感应所述磁铁位置检测出所述转动盘转动位置，从而确定各所述汇流排的导通状态。

3.如权利要求1所述的一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置，其特征在于：还包括外壳，所述转动盘设置于所述外壳内，各所述汇流排设置于所述转动盘的下方，且每一所述汇流排一端与所述转动盘边缘上下重叠，另一端延伸出所述外壳，所述动连接排与所述汇流排通过上下重叠接触导通。

4.如权利要求3所述的一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置，其特征在于：所述动连接排为弓形，所述动连接排的弧形边与所述转动盘的边缘重合。

5.如权利要求3所述的一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置，其特征在于：所述动连接排的两端下部均设有向下凸起的凸块，两所述凸块用于分别与两所述汇流排接触。

6.如权利要求3所述的一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置，其特征在于：所述转动盘包括环形的转盘腔体及与所述转盘腔体上端连接的转盘盖，所述动连接排设置于所述转盘腔体内，所述转盘盖上部设有多个调节螺钉，所述转盘腔体的底部设有N个导向槽，每一所述动连接排嵌入一所述导向槽内，所述调节螺钉设置于所述转盘盖上的螺纹孔内，所述螺纹孔内设有弹簧且所述弹簧上端与所述调节螺钉下端套接，所述弹簧下端压紧所述动连接排。

7.如权利要求6所述的一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置，其特征在于：还包括转动手柄和限位机构，所述转动手柄设置于所述转盘盖上，所述限位机构包括限位挡圈，所述限位挡圈固定于所述转动盘上，所述外壳上部设有弧形的限位槽，所述限位挡圈穿过所述限位槽，所述转动盘转动时所述限位挡圈沿着所述限位槽转动，所述限位槽的两端为两所述约束点。

8.如权利要求1所述的一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置，其特征在于：所有动连接排沿着所述转动盘的边缘均匀分布，所有汇流排环绕所述转动盘均匀分布。

9.如权利要求1所述的一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置，其特征在于：所述动连接排的数量为两个，所述汇流排的数量为四个。

10.如权利要求1所述的一种船舶消磁绕组安匝智能切换装置，其特征在于：所述动力机构为驱动电机。

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