CN115009936A - 控制单元内置、绕线滚筒开放式系留箱 - Google Patents

控制单元内置、绕线滚筒开放式系留箱 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种控制单元内置、绕线滚筒开放式系留箱，能够大幅度缩小系留箱体积和重量，且可靠性大幅提高、制造维护成本显著降低。该系留箱包括：内置式绕线滚筒总成和箱体‑滚筒支撑总成；内置式绕线滚筒总成包括：绕线滚筒以及设置在所述绕线滚筒内部的中空的固定基座；用于驱动所述绕线滚筒转动的动力单元安装在所述固定基座内部，所述固定基座的外表面具有一个以上用于安装控制单元的安装平台；内置式绕线滚筒总成安装在框架式箱体‑滚筒支撑总成内部，所述固定基座与所述箱体‑滚筒支撑总成固接。

Description

控制单元内置、绕线滚筒开放式系留箱
技术领域
本发明涉及系留缆收放线装置，具体涉及一种控制单元内置、绕线滚筒开放式系留箱，属于系留装备制造领域。
背景技术
目前，在系留装备制造与飞行领域，系留缆收放线装置是系留装备的重要组成部分，出于便携和特殊用途的需要，要求该装置体积小、重量轻、智能化、无人值守、全天候使用。
现有系留缆收放线装置为保护机电和控制系统元器件，多采用箱式结构，主要存在如下问题：
1、系留缆为反复收放使用，由于系留缆的进出口不能密封；不但不能防雨，而且带入的泥沙杂质等严重影响箱内机电和控制系统元器件的使用安全；
2、由于系留缆发热量大，箱内需要大功率冷却风扇，并且长期工作，不仅耗电量大，而且占用空间和增加重量；
3、机电部件和智能化元器件占用箱内空间，使系留箱体积增大，降低便携性能；
4、机箱整体为封闭式，收放线缆过程带入箱内的杂物不便清理，同时散热条件很差。
发明内容
有鉴于此，本发明提供一种控制单元内置、绕线滚筒开放式系留箱，能够大幅度缩小系留箱体积和重量，且可靠性大幅提高、制造维护成本显著降低。
控制单元内置、绕线滚筒开放式系留箱，包括：内置式绕线滚筒总成和箱体-滚筒支撑总成；
所述内置式绕线滚筒总成包括：绕线滚筒以及设置在所述绕线滚筒内部的中空的固定基座；用于驱动所述绕线滚筒转动的动力单元安装在所述固定基座内部，所述固定基座的外表面具有一个以上用于安装控制单元的安装平台；
所述内置式绕线滚筒总成安装在框架式箱体-滚筒支撑总成内部，所述固定基座与所述箱体-滚筒支撑总成固接。
作为本发明的一种优选方式，所述箱体-滚筒支撑总成包括：系留箱框架和滚筒支撑板；所述系留箱框架的两端分别与两个滚筒支撑板固接；
所述固定基座一端伸出所述绕线滚筒与对应侧的滚筒支撑板固接；用于输电、通讯的电滑环由轴承支撑在另一侧的滚筒支撑板上。
作为本发明的一种优选方式，所述系留箱框架包括设置在两个滚筒支撑板之间沿绕线滚筒轴向设置的四根型材，四根型材两两一组上下平行设置。
作为本发明的一种优选方式，所述固定基座为空心方形结构，其沿所述绕线滚筒周向的四个外表面形成四个安装平台，用于固定系留箱的控制单元。
作为本发明的一种优选方式，所述绕线滚筒内部的滚筒动力辐板上安装有一个以上筒内冷却风扇。
作为本发明的一种优选方式，框架式箱体-滚筒支撑总成的上端面设置有遮雨板。
作为本发明的一种优选方式，框架式箱体-滚筒支撑总成的两侧通过扣盖封闭。
作为本发明的一种优选方式，所述扣盖外部套装有减震套。
有益效果：
(1)本发明中将机电控制单元的元器件筒内布置并与线缆收放部分分开，便于防雨、防泥沙结构设计，实现高可靠性、全天候工作；
(2)由于系留箱框架为开放式，散热条件良好，能够省去传统箱内用于系留缆散热的大功率冷却风扇、出线辊轴、轴座以及箱体外壳等，从而大大减少箱体重量；且便于日常维护和清理线缆带入的泥沙杂物、保证电子元器件安全工作。
(3)系留箱框架上端面设置有遮雨板，能够防止雨水漏入内置式绕线滚筒总成内。
(4)发明箱体外形近似于滚筒外接矩形立方体，空间利用率高，箱体体积达到最小值。
(5)本发明使系留缆收放线装置的便携性达到极致、可靠性大幅提高、制造、运行成本显著降低，具有较好的应用前景。
附图说明
图1本发明系留箱整体示意图；
图2内置式绕线滚筒总成示意图；
图3内置式绕线滚筒总成剖示图。
其中：1-减震套；2-滚筒支撑板；3-排线轴系；4-遮雨板；5-内置式绕线滚筒总成；5-1滚筒筒体；5-2固定基座；5-3控制单元；5-4筒内冷却风扇；5-5电机；5-6离合器；5-7电滑环；5-8滚筒动力辐板；5-9滚筒挡板；6-系留箱框架；7-控制面板。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种控制单元内置、绕线滚筒开放式系留箱，通过对传统系留箱结构的改进，能够大幅度缩小系留箱体积和重量，提高便携性。
如图1所示，该系留箱整体为开放式结构，包括：内置式绕线滚筒总成5和箱体-滚筒支撑总成。
如图2和图3所示，内置式绕线滚筒总成5包括：滚筒筒体5-1、滚筒挡板5-9、滚筒动力辐板5-8和固定基座5-2；滚筒筒体5-1内部安装有滚筒动力辐板5-8，筒体5-1轴向两端安装有滚筒挡板5-9。
固定基座5-2为空心方形结构，左端由四个螺栓固定于左侧的滚筒支撑板2上，右端伸入滚筒筒体5-1内部；固定基座5-2为沿滚筒筒体5-1轴向两个端面开口的空心结构，内部用于安装电机5-5和离合器5-6，离合器5-6的输出轴与滚筒动力辐板5-8固连，通过滚筒动力辐板5-8带动滚筒筒体5-1旋转(此时滚筒筒体5-1、滚筒挡板5-9、滚筒动力辐板5-8旋转，固定基座5-2不转)；方形固定基座5-2外表面形成四个安装平台，用于固定系留箱的控制单元5-3，包括：电机控制器、PLC、控制接口板、筒内温度控制单元、开关电源、光端机等，由此实现机电控制单元的筒内布置(即这里的“内置式绕线滚筒总成”是指机电控制单元在绕线滚筒的筒内布置)。
滚筒筒体5-1内安装有四个小功率筒内冷却风扇5-4，四个小功率筒内冷却风扇5-4与四个安装平台对应，用于四个安装平台上控制单元5-3的冷却。筒内冷却风扇5-4的安装方式为：滚筒动力辐板5-8上开四个圆形通风口；在滚筒动力辐板5-8上对应筒内冷却风扇5-4四角的安装孔位置开螺纹孔，用螺栓穿过安装孔将筒内冷却风扇5-4固定于滚筒动力辐板5-8上的圆形通风口处，筒内冷却风扇5-4的供电由电滑环5-7引入。
电滑环5-7的安装：电滑环5-7分为转动部分(包括法兰外壳、空心轴和引出线)和固定部分(固定出线由空心轴引出)。转动部分由法兰固定在右侧滚筒挡板5-9上，引出线与系留缆和筒内风扇连接用于供电，空心轴通过轴承滚动连接于右侧滚筒支撑板2上；固定出线从空心轴中引出，与外界供电相连。
箱体-滚筒支撑总成包括：系留箱框架6、滚筒支撑板2和遮雨板4；其中系留箱框架6为设置在两个滚筒支撑板2之间沿滚筒筒体5-1轴向设置的四根型材，四根型材两两一组上下平行设置；系留箱框架6的两端分别与两个滚筒支撑板2固接；内置式绕线滚筒总成5安装在系留箱框架6内部，安装方式为：方形固定基座5-2左侧端部伸出滚筒筒体5-1固定在左侧滚筒支撑板2上；右侧用于输电、通讯的电滑环5-7由轴承固定在右侧滚筒支撑板2上。
系留箱框架6上端面设置有遮雨板4，以防止雨水漏入内置式绕线滚筒总成5内；
系留箱框架6两侧由于其内部导线接口和控制、空开等电气部件需要防雨，用1mm厚的铝板做扣盖封闭，外面套装橡胶减震套1。
实施例2：
本实施例针对20kWDC供电负荷、系留缆直径φ5mm，线长210m的需求设计，设计并制作该控制单元内置、绕线滚筒开放式系留箱；其中：滚筒筒体5-1直径219mm，长310mm，滚筒筒体5-1上绕线5层；滚筒挡板5-9外径300mm；所形成的系留箱外形尺寸为：长350mm、宽315mm、高305mm；重量20.5kg(含线缆)。
该系留箱的具体制作过程如下：
首先将机电控制单元筒内布置，形成内置式绕线滚筒总成5：
将电机5-5以及离合器5-6的支架制成空心正方体结构，即方形固定基座5-2；方形固定基座5-2内置于滚筒筒体5-1内部；方形固定基座5-2的四个面形成四个安装平台，方形固定基座5-2内部安装电机5-5和离合器5-6；然后将控制单元5-3(电机控制器、PLC、控制接口板、筒内温度控制单元、开关电源、光端机等)安装在固定基座5-2的四个平台上；离合器5-6出轴固连滚筒动力辐板5-8；四个筒内冷却风扇5-4固定于滚筒动力辐板5-8上；电滑环5-7的转动部分由法兰固定于右侧滚筒挡板5-9上，电滑环5-7的固定出线从空心轴中引出；由此形成内置式绕线滚筒总成5。
然后构建开放式系留箱：
利用型材做成系留箱框架6，具体的，系留箱框架6为设置在两个滚筒支撑板2之间沿滚筒筒体5-1轴向设置的四根型材，四根型材两两一组上下平行设置，由此形成箱体-滚筒支撑总成。
内置式绕线滚筒总成5由滚筒支撑板2向上开口的U形开口放入系留箱框架6内部，且方形固定基座5-2左侧端部伸出滚筒筒体5-1固定于左侧滚筒支撑板2上；右侧输电、通讯滑环5-7由轴承套装固定于右侧滚筒支撑板2上。
该开放式系留箱箱体外形近似于滚筒外接矩形立方体，空间利用率高，箱体体积达到最小值。
系留箱框架6上端面设置有遮雨板4，左右两侧端部用1mm厚铝板做扣盖，采取防雨措施封闭，外面套装橡胶减震套1。
至此，该控制单元内置、绕线滚筒开放式系留箱制作完成。相对于同规格的系留箱，该系留箱重量和体积分别减少四分之一和三分之一以上。
综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (8)

1.控制单元内置、绕线滚筒开放式系留箱，其特征在于：包括：内置式绕线滚筒总成和箱体-滚筒支撑总成；
所述内置式绕线滚筒总成包括：绕线滚筒以及设置在所述绕线滚筒内部的中空的固定基座；用于驱动所述绕线滚筒转动的动力单元安装在所述固定基座内部，所述固定基座的外表面具有一个以上用于安装控制单元的安装平台；
所述内置式绕线滚筒总成安装在框架式箱体-滚筒支撑总成内部，所述固定基座与所述箱体-滚筒支撑总成固接。
2.如权利要求1所述的控制单元内置、绕线滚筒开放式系留箱，其特征在于，所述箱体-滚筒支撑总成包括：系留箱框架和滚筒支撑板；所述系留箱框架的两端分别与两个滚筒支撑板固接；
所述固定基座一端伸出所述绕线滚筒与对应侧的滚筒支撑板固接；用于输电、通讯的电滑环由轴承支撑在另一侧的滚筒支撑板上。
3.如权利要求2所述的控制单元内置、绕线滚筒开放式系留箱，其特征在于，所述系留箱框架包括设置在两个滚筒支撑板之间沿绕线滚筒轴向设置的四根型材，四根型材两两一组上下平行设置。
4.如权利要求1或2所述的控制单元内置、绕线滚筒开放式系留箱，其特征在于，所述固定基座为空心方形结构，其沿所述绕线滚筒周向的四个外表面形成四个安装平台，用于固定系留箱的控制单元。
5.如权利要求1或2所述的控制单元内置、绕线滚筒开放式系留箱，其特征在于，所述绕线滚筒内部的滚筒动力辐板上安装有一个以上筒内冷却风扇。
6.如权利要求1或2或3所述的控制单元内置、绕线滚筒开放式系留箱，其特征在于，框架式箱体-滚筒支撑总成的上端面设置有遮雨板。
7.如权利要求1或2或3所述的控制单元内置、绕线滚筒开放式系留箱，其特征在于，框架式箱体-滚筒支撑总成的两侧通过扣盖封闭。
8.如权利要求7所述的控制单元内置、绕线滚筒开放式系留箱，其特征在于，所述扣盖外部套装有减震套。
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