CN114735609A - 一种带自动探头布放功能的电动绞车 - Google Patents

一种带自动探头布放功能的电动绞车 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种带自动探头布放功能的电动绞车，包括板式框架结构、卷筒机构、排缆机构、电气控制箱、驱动电机减速机机构、电推缸、探头收放架、底座；本发明将电控系统，探头收放装置都集成在一套绞车上，仅需外部输入电源动力后，即可使用，系统整体集成度高；同时通过特有的走缆方式以及使用电推缸驱动的探头收放架，可以实现探头的一键收放；解决传统CTD电缆及探头收放绞车在使用过程中自动化程度不高，需要人工干预过多，安全性和灵活性不足的缺点。

Description

一种带自动探头布放功能的电动绞车
技术领域
本发明涉及电动绞车领域，具体涉及一种带自动探头布放功能的电动绞车
背景技术
在海洋的科考探测中，CTD参数的测量是其中很基础和很重要的一项内容，目前行业内最常用的是用采用一台绞车来收放CTD的电缆和探头，同时配合使用船上的A架或临时转向架，用人工方式进行收放。该方式费时费力，每次收放的时候需要人工穿缆布缆，对设备和人员都有一定的风险，且布置位置受A架安装位置的限制不灵活；常规的绞车在排缆时很难排列整齐，经常出现乱缆，跳缆的故障。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供了一种带自动探头布放功能的电动绞车，本发明将电控系统，探头收放装置都集成在一套绞车上，仅需外部输入电源动力后，即可使用，系统整体集成度高。同时通过特有的走缆方式以及使用电推缸驱动的探头收放架，可以实现探头的一键收放。
本发明提供的一种带自动探头布放功能的电动绞车，包括板式框架结构、卷筒机构、排缆机构、电气控制箱、驱动电机减速机机构、电推缸、探头收放架、底座；所述底座上固定有板式框架结构；所述板式框架结构上布置有卷筒机构和排缆机构，并通过板式框架结构进行组合固定，绞车布置的排缆机构，通过排缆机构的导向作用，将缆绳整齐的排缆在卷筒机构上；同时在电动绞车侧面设置有电气控制箱及驱动电机减速机机构，所述驱动电机减速机机构包括变频电机和减速机，变频电机通过减速机驱动卷筒机构回转；在所述电动绞车上布置有电推缸；由所述电推缸驱动的探头收放架布置在电动绞车前端,通过电推缸驱动探头收放架实现外部探头的自动收放；所述探头收放架包括摆杆、转动支座、头部滑轮组件、探头存放框、电推杆支架、探头到位检测结构、冲水组件；所述摆杆一端设置有转动支座；所述转动支座铰接在电动绞车前端；所述摆杆靠近转动支座的一端设置有电推杆支架和探头存放框；所述摆杆另一端设置有头部滑轮组件；所述头部滑轮组件上设置有探头到位检测结构以及冲水组件；所述探头到位检测结构用于检测外部探头到位情况并进行信息反馈；所述的冲水组件用于清洗电缆和外部探头。
进一步的，所述排缆机构包括转向导辊子、横向辊子、光滑圆弧面、双头丝杠、链、导向杆和移动基座；链用于将卷筒机构的动力传动到双头丝杠上带动双头丝杠运动；导向杆与双头丝杠水平并排布置，移动基座套设在双头丝杠和导向杆上，所述转向导辊子、横向辊子、光滑圆弧面均设置在移动基座上，且排缆机构上的转向导辊子向下安装，横向辊子用于缆绳的传缆导向，所述光滑圆弧面和横向辊子一起构成保护缆绳从卷筒下方安全地绕到头部滑轮组件上的导向通道。
进一步的，所述电气控制箱为一体式电控箱，所述一体式电控箱具有可以开合的防水盖，在箱体的后侧设计有空腔，该空腔设计有盖板，内部安装有手持式操作盒；一体式电控箱前部设置有供日常自动收放操作的人机界面。
进一步的，所述手持式操作盒在电动绞车需要调试或遇到特殊情况时，可以将该手持式操作盒取出，由操作人员手动操作。
本发明还提供了一种所述带自动探头布放功能的电动绞车工作方法，所述的电动绞车布置在船上，电缆绕制在卷筒机构上，并通过排缆机构的导向作用导出，电缆连接外部探头，外部探头存放在探头存放框内；开始作业时，电推缸驱动探头收放架往外摆动，头部滑轮组件伸出船边，同时外部探头在重力的作用下，自动离开探头存放框，铅锤向下；此时开启绞车卷筒，向下释放电缆，外部探头在重力作用下落水；
在回收外部探头时，探头收放架头部的冲水组件开始工作，边收缆边冲洗淡水，用于保护电缆和外部探头的清洁；在整个过程中，绞车回收电缆，在电缆上靠近外部探头的位置安装有一个纺锤型的限位块，该限位块被收上来时，限位块到达头部滑轮组件处会触发探头到位检测结构，产生一个到位信号，电控系统收到该到位信号后控制卷筒机构，卷筒机构会立刻停止收缆，电推缸将外部探头和摆杆一起回收到船舱内；当电推缸驱动探头收放架收回时，摆杆摆动靠近绞车，外部探头自动落在收放架的探头存放框；电推缸回收到位后，完成整个回收作业。
与现有技术相比，本发明所具有的有益效果有：
1、绞车和探头收放架，操控系统等的一体化安装，集成度高，适装性好；
2、带圆弧板和倒置导向辊的排缆导引头结构，使得电缆在整个收放通道走缆合理；
3、由电推缸驱动的探头收放架，具有探头到位自动停车发讯，淡水冲洗结构等，收放探头过程更自动化；
4、电控箱的布局结构优化，同时具备自动和手动操作方式，同时兼顾良好的尺寸重量。
附图说明
图1为绞车结构示意图；
图2为绞车排缆机构导引头结构示意图；
图3为探头收放架结构示意图；
图4为电气控制箱结构示意图(打开状态)；
图中：板式框架结构1，卷筒机构2，排缆机构3，电气控制箱4，驱动电机减速机机构5，电推缸6，探头收放架7，底座,8，转向导辊,3-1，横向辊,3-2，光滑圆弧面3-3，双头丝杠3-4，链轮3-5，移动基座3-6，导向杆3-7，摆杆7-1，转动支座7-2，头部滑轮组件7-3，探头存放框7-4，电推杆支架7-5，探头到位检测结构7-6，冲水组件7-7，一体式电控箱4-1，防水盖4-2，盖板4-3，手持式操作盒4-4，人机界面4-5。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明做进一步阐述和说明。所述实施例仅是本公开内容的示范且不圈定限制范围。本发明中各个实施方式的技术特征在没有相互冲突的前提下，均可进行相应组合。
如图1所示，本发明提供了一种带自动探头布放功能的电动绞车，包括板式框架结构1、卷筒机构2、排缆机构3、电气控制箱4、驱动电机减速机机构5、电推缸6、探头收放架7、底座8，所述底座8上固定有板式框架结构1；所述板式框架结构1上布置有卷筒机构2和排缆机构3，并通过板式框架结构1进行组合固定，同时在该绞车机架侧面集成了电气控制箱4及驱动电机减速机机构5，驱动电机减速机机构5包括变频电机和减速机，变频电机通过减速机驱动卷筒机构2回转；在绞车的前端布置了电推缸6以及一个由电推缸6驱动的探头收放架7；如图3所示，探头收放架7采用转动结构，包括摆杆7-1，转动支座7-2，头部滑轮组件7-3，探头存放框7-4，电推杆支架7-5，探头到位检测结构7-6，冲水组件7-7；所述摆杆7-1一端设置有转动支座7-2，并通过转动支座7-2铰接在电动绞车前端；所述摆杆7-1靠近转动支座7-2的一端设置有电推杆支架7-5和探头存放框7-4；所述摆杆7-1另一端设置有头部滑轮组件7-3；所述头部滑轮组件7-3处设置有到位检测结构7-6以及冲水组件7-7；通过电推缸6驱动探头收放架7来实现探头的自动收放。
排缆机构具有导向作用，排缆机构将缆绳整齐的排缆在卷筒上。如图2所示，本实施例中排缆机构包括转向导辊子3-1、横向辊子3-2、光滑圆弧面3-3、双头丝杠3-4；链3-5、导向杆3-7和移动基座3-6；链3-5用于将卷筒机构2的动力传动到双头丝杠3-4上带动双头丝杠3-4运动；导向杆与双头丝杠3-4水平并排布置，移动基座3-6套设在双头丝杠3-4和导向杆上，所述转向导辊子3-1、横向辊子3-2、光滑圆弧面3-3均设置在移动基座3-6上，排缆机构上的转向导辊子3-1向下安装，同时设置一个大直径的用于缆绳的传缆导向的横向辊子3-2，排缆机构上还设置一块大的光滑圆弧面3-3，所述圆弧面和横向辊子3-2一起构成保护缆绳从卷筒下方安全地绕到探头收放架头部滑轮7-3上的导向通道；该排缆机构可以采用多种驱动方式，作为优选，本实施例中选用双头丝杠驱动模式，其他方案如采用电机直接驱动丝杠也是可行的。
如图4所示，本实施例上安装的电气控箱4为集成一体式电控箱4-1，该电控箱的特点是具有可以开合的防水盖4-2，在箱体的后侧设计有一个空腔，该空腔设计有盖板4-3，内部用于安装手持式操作盒4-4。此设计的优点是在日常操作中可以采用电气控箱前部的人机界面4-5自动收放，当需要调试或遇到特殊情况时，可以将该手持式操作盒取出，由操作人员手动操作。
本实施例工作时，电动绞车布置在船上，电缆绕制在卷筒机构2上，并通过排缆机构3的导向作用导出，电推缸6驱动探头收放架7往外摆动，使得头部滑轮7-3伸出船边，同时探头在重力的作用下，自动离开存放框，铅锤向下。此时可以开启绞车卷筒，向下释放电缆，探头在重力作用下落水；
在回收探头时，探头收放架头部的冲水组件开始工作，边收缆边冲洗淡水，用于保护电缆和探头的清洁。在整个过程中，绞车按自动或手动的速度回收电缆，在电缆上靠近外部探头的适当位置安装有一个纺锤型的限位块，该限位块被收上来时，在头部滑轮组件7-3处会触发到位检测结构7-6，产生一个到位信号，一体式电控箱4-1收到该到位信号后控制卷筒机构2，卷筒机构2会立刻停止收缆，并开始回收电推缸6，将外部探头和摆杆一起回收到船舱内；当电推缸收回时，摆杆摆动靠近绞车，外部探头自动落在收放架的探头存放框7-4。电推杆回收到位后，完成整个回收作业。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种带自动探头布放功能的电动绞车，其特征在于，包括板式框架结构(1)、卷筒机构(2)、排缆机构(3)、电气控制箱(4)、驱动电机减速机机构(5)、电推缸(6)、探头收放架(7)、底座(8)；所述底座(8)上固定有板式框架结构(1)；所述板式框架结构(1)上布置有卷筒机构(2)和排缆机构(3)，并通过板式框架结构(1)进行组合固定，绞车布置的排缆机构(3)，通过该排缆机构(3)的导向作用，将缆绳整齐的排缆在卷筒机构(2)上；同时在电动绞车侧面设置有电气控制箱(4)及驱动电机减速机机构(5)，所述驱动电机减速机机构(5)包括变频电机和减速机，变频电机通过减速机驱动卷筒机构(2)回转；在所述电动绞车上布置有电推缸(6)；由所述电推缸(6)驱动的探头收放架(7)布置在电动绞车前端,通过电推缸(6)驱动探头收放架(7)实现外部探头的自动收放；所述探头收放架(7)包括摆杆(7-1)、转动支座(7-2)、头部滑轮组件(7-3)、探头存放框(7-4)、电推杆支架(7-5)、探头到位检测结构(7-6)、冲水组件(7-7)；所述摆杆(7-1)一端设置有转动支座(7-2)；所述转动支座(7-2)铰接在电动绞车前端；所述摆杆(7-1)靠近转动支座(7-2)的一端设置有电推杆支架(7-5)和探头存放框(7-4)；所述摆杆(7-1)另一端设置有头部滑轮组件(7-3)；所述头部滑轮组件(7-3)上设置有探头到位检测结构(7-6)以及冲水组件(7-7)；所述探头到位检测结构(7-6)用于检测外部探头到位情况并进行信息反馈；所述的冲水组件(7-7)用于清洗电缆和外部探头。
2.根据权利要求1所述的一种带自动探头布放功能的电动绞车，其特征在于，所述排缆机构(3)包括转向导辊子(3-1)、横向辊子(3-2)、光滑圆弧面(3-3)、双头丝杠(3-4)、链轮(3-5)、导向杆(3-7)和移动基座(3-6)；链轮(3-5)用于将卷筒机构(2)的动力传动到双头丝杠(3-4)上带动双头丝杠(3-4)运动；导向杆(3-7)与双头丝杠(3-4)水平并排布置，移动基座(3-6)套设在双头丝杠(3-4)和导向杆上，所述转向导辊子(3-1)、横向辊子(3-2)、光滑圆弧面(3-3)均设置在移动基座(3-6)上，且排缆机构上的转向导辊子(3-1)向下安装，横向辊子(3-2)用于缆绳的传缆导向，所述光滑圆弧面(3-3)和横向辊子(3-2)一起构成保护缆绳从卷筒下方安全地绕到头部滑轮组件(7-3)上的导向通道。
3.根据权利要求1所述的一种带自动探头布放功能的电动绞车，其特征在于，所述电气控制箱(4)为一体式电控箱，所述一体式电控箱具有可以开合的防水盖(4-2)，在箱体的后侧设计有空腔，该空腔设计有盖板(4-3)，内部安装有手持式操作盒(4-4)；一体式电控箱前部设置有供日常自动收放操作的人机界面(4-5)。
4.根据权利要求3所述的一种带自动探头布放功能的电动绞车，其特征在于，所述手持式操作盒(4-4)在电动绞车需要调试或遇到特殊情况时，可以将该手持式操作盒(4-4)取出，由操作人员手动操作。
5.一种根据权利要求2所述带自动探头布放功能的电动绞车工作方法，其特征在于，所述的电动绞车布置在船上，电缆绕制在卷筒机构(2)上，并通过排缆机构(3)的导向作用导出，电缆连接外部探头，外部探头存放在探头存放框(7-4)内；开始作业时，电推缸(6)驱动探头收放架(7)往外摆动，头部滑轮组件(7-3)伸出船边，同时外部探头在重力的作用下，自动离开探头存放框(7-4)，保持竖直向下；此时开启绞车卷筒，向下释放电缆，外部探头在重力作用下落水；
在回收外部探头时，探头收放架(7)头部的冲水组件(7-7)开始工作，边收缆边冲洗淡水，用于保护电缆和外部探头的清洁；在整个过程中，绞车回收电缆，在电缆上靠近外部探头的位置安装有一个纺锤型的限位块，该限位块被收上来时，限位块到达头部滑轮组件(7-3)处会触发探头到位检测结构(7-6)，产生一个到位信号，电气控制箱(4)收到该到位信号后控制卷筒机构(2)，卷筒机构(2)会立刻停止收缆，电推缸(6)将外部探头和摆杆(7-1)一起回收到船舱内；当电推缸(6)驱动探头收放架(7)收回时，摆杆(7-1)摆动靠近绞车，外部探头自动落在收放架的探头存放框(7-4)；电推缸(6)回收到位后，完成整个回收作业。
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