CN115893241A - 一种圆柱形结构的水下绞车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种圆柱形结构的水下绞车,所述水下绞车外形呈圆柱体结构，包括卷筒，用于卷绕并存储缆阵；支架，用于支撑卷筒，所述支架为圆柱体结构，所述支架上开设有沿轴向设置的出缆口，所述卷筒安装于所述支架中并与所述支架转动连接，所述支架上还设有与所述卷筒平行的螺杆和支撑杆；往返滑座，用于水下绞车收放过程中引导缆阵在卷筒宽度范围内的换向和往返运动，所述往返滑座安装在所述支架上，所述往返滑座与所述螺杆螺纹连接，所述往返滑座与所述支撑杆滑动连接。本发明可在一定体积下实现大容量缆阵存储和收放，尤其适用于航行器上应用。
Description
技术领域：
本发明属于水下设备收放技术领域，具体涉及一种可搭载在航行器上的圆柱形结构的水下绞车。
背景技术：
航行器在水下进行探测任务时，需要搭载水下绞车布放缆阵，完成探测任务。查询国内外相关产品、文献和专利的水下绞车，一般涉及海底平台、测井平台或者潜艇上的各款水下绞车，结构形式一般分为立式绞车和卧式绞车，采用垂直式或直角式排缆方式，其对结构空间和出缆方向均没有航行器绞车的要求高。受限于航行器呈圆柱形结构，内部空间小的特点，现有的绞车结构形式无法满足该空间大容量缆的要求。
为开拓水下设备收放技术领域，急需一种可搭载航行器上的水下自主绞车来满足大容量缆的需求。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是，提供一种圆柱形结构的水下绞车，该水下绞车可在一定体积下实现大容量缆阵存储和收放，尤其适用于航行器上应用。
本发明的技术解决方案是，提供一种圆柱形结构的水下绞车,所述水下绞车外形呈圆柱体结构，包括
卷筒，用于卷绕并存储缆阵；
支架，用于支撑卷筒，所述支架为圆柱体结构，所述支架上开设有沿轴向设置的出缆口，所述卷筒安装于所述支架中并与所述支架转动连接，所述支架上还设有与所述卷筒平行的螺杆和支撑杆；并且，所述卷筒的轴线与所述支架的轴线平行偏心设置。也就是说，卷筒轴线与支架中心偏心布置；支架开有偏心通孔用于支撑卷筒，支架沿周处开有出缆口；
往返滑座，用于水下绞车收放过程中引导缆阵在卷筒宽度范围内的换向和往返运动，所述往返滑座安装在所述支架上，所述往返滑座与所述螺杆螺纹连接，所述往返滑座与所述支撑杆滑动连接，所述往返滑座包括座架和转向盘，所述座架与所述转向盘铰接，所述转向盘可绕所述座架旋转且旋转支点与所述支架出缆口共轴，并且支点位置需满足支点与卷筒切线的距离大于线阵弯曲半径R的要求；转向盘呈1/4圆弧结构，实现缆阵90°换向；
驱动组件，用于驱动所述螺杆和所述卷筒转动。
作为优选，所述卷筒包括分别位于两端的两个法兰盘、位于两个法兰盘之间的中空筒体，以及贯穿法兰盘和中空筒体的中心轴，法兰盘可通过螺钉固定在中空筒体两端。
作为优选，所述支架包括分别位于两端的两个侧板以及若干支撑杆、一根螺杆，其中，两侧板为圆盘形结构，所述侧板外圈沿周向开设若干定位通孔并与支撑杆、螺杆形成一圆柱形框架，所述支架的周向还设有周向板。
作为优选，所述周向板为浮力材料制作而成。并且，为了调节浮力，还可通过浮力材料在卷筒内部进行填充或安装。
作为优选，所述支撑杆有两根，对称分布于所述螺杆两侧。稳定性更好。
作为优选，所述往返滑座中的座架，开有若干通孔，每个所述通孔分别与所述支架上的所述支撑杆、所述螺杆和所述出缆口同心。
作为优选，所述往返滑座还包括芯轴，所述转向盘上开有一个配合通孔与芯轴转动配合，使得所述转向盘可绕所述芯轴旋转，所述出缆口与所述芯轴位置保持同心。
作为优选，所述转向盘轮廓由两直角边和一个1/4圆弧边围合形成，所述转向盘通过所述芯轴与所述座架转动连接，所述转向盘沿所述支架径向方向设置并与出缆口对应。独特的转向盘结构设置，方便实现输送的缆阵的90°转向。
作为优选，所述转向盘两直角边与圆弧边之间形成有缆阵通道，所述缆阵通道两端分别设有至少一个滚轴，所述滚轴垂直于缆阵收放时的运动方向设置并用于辅助传送缆阵。
进一步的，所述缆阵通道内还均匀间隔分布有若干辅助滚轴，所述若干辅助辊轴临近所述转向盘的圆弧边一侧设置。
采用以上方案后与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明通过共形设计和结构布置实现一种圆柱形结构的水下绞车，可搭载在航行器上，并实现大容量缆阵的存储及收放，通过采用缆阵进出方向与水下绞车轴线平行的方式，实现在航行过程中水下绞车的收放、拖曳作业；
本发明充分利用空间安装浮力材料，满足水中零浮力要求。
附图说明：
图1为水下绞车结构示意图。
图2为水下绞车去曲面板结构示意图。
图3为往返滑座结构示意图。
图中：1、卷筒，2、支架，3、往返滑座，4、浮力块，5、缆阵，6、传动装置，7、电机，21、侧板，22、支撑杆，23、螺杆，31、座架，32、转向盘，33、芯轴，34、滚轴。
具体实施方式：
下面结合附图就具体实施方式对本发明作进一步说明：
一种圆柱形结构的水下绞车,如图1-3所示，水下绞车外形呈圆柱体结构，包括
卷筒1，用于卷绕并存储缆阵5；
支架2，用于支撑卷筒1，支架2为圆柱体结构，卷筒1安装于支架2中并与支架转动连接，并且，卷筒1的轴线与支架2的轴线平行偏心设置。支架2上还设有与卷筒1平行的螺杆23和支撑杆22。也就是说，卷筒1轴线与支架2中心偏心布置，支架2开有偏心通孔用于支撑卷筒1，并且支架沿端面的圆周方向处开有出缆口；
往返滑座3，用于水下绞车收放过程中引导缆阵在卷筒宽度范围内的换向和往返运动，往返滑座3安装在支架2上，往返滑座3与螺杆23螺纹连接，并与支撑杆22滑动连接，从而实现往返滑座3在支架2上的滑动，往返滑座3包括座架31和转向盘32，座架31与转向盘32铰接，转向盘32可绕座架31旋转且旋转支点与支架2出缆口共轴，并且支点位置需满足支点与卷筒切线的距离大于线阵弯曲半径R的要求；转向盘呈1/4圆弧结构，实现缆阵90°换向；往返滑座3用于引导缆阵的收放路径在允许的有限空间内；
驱动组件，用于驱动螺杆23和卷筒1转动。
本实施例中，驱动组件包括传动装置6和深海电机7，传动装置6可采用常见的传动结构如齿轮和链条。
所述的卷盘1用于存储缆阵5，为轴向尺寸较大，径向尺寸较小的结构，卷盘1包括两个法兰盘11、中空筒体 12，中心轴 13，法兰盘11可通过螺钉14固定筒体。
支架2用于支撑卷盘 1、往返滑座 3、传动装置6等。具体的，支架2外形为圆柱形框架，包括两块侧板21、2根支撑杆22、一根螺杆23。两块侧板21为盘形镂空结构，与航行器共形，侧板21开有偏心通孔，用于安装卷筒1；侧板21外圈沿周开一系组通孔，分别用于缆阵5出口，及定位支撑杆22、螺杆23。支架2的周向还设有周向板，作为优选，周向板为浮力材料制作而成浮力块4拼接而成。并且，为了调节浮力，还可通过在卷筒1内部进行填充或安装浮力块4，从而可进行浮力调整，实现水中零浮力。
往返滑座3，其由座架 31、转向盘 32、芯轴33组成。座架31呈圆弧形，两侧面开有若干通孔，分别用于通过支撑杆22、螺杆23和缆阵5，并装有芯轴33；转向盘32呈1/4圆弧结构，是缆阵实现90°换向的通道，转向盘32上开有一个通孔，支撑在芯轴33处，并可绕芯轴33旋转。此外出缆口与芯轴33位置保持同心。
本实施例中，转向盘32具体由两直角边和一个1/4圆弧边围合形成转向盘的外形轮廓，转向盘32通过芯轴33与座架31转动连接，转向盘32沿支架径向方向设置并与出缆口对应，这样，缆阵5可在经由转向盘32时实现90°变向。另外，为了更好传送缆阵5，本实施例中，转向盘32两直角边与圆弧边之间形成有缆阵通道，在实际加工过程中，转向盘可由两个板状件构成类似与中空夹层的结构，缆阵通道两端分别设有至少一个滚轴34，滚轴垂直于缆阵收放时的运动方向设置并用于辅助传送缆阵。也就是说，缆阵5经过支架上的出缆口进入支架2，从转向盘32上端的通道口进入经导向后实现90度换向后从导向盘32下端的通道口穿出，在进入和穿出缆阵通道时均通过滚轴34传送并卷绕在卷筒1上。为了更柔性传送缆阵，缆阵通道内同样可以增设若干辅助滚轴，临近所述转向盘的圆弧边一侧设置。
本发明通过共形设计和结构布置实现一种圆柱形结构的水下绞车，可搭载在航行器上，并实现大容量缆阵的存储及收放，通过采用缆阵进出方向与水下绞车轴线平行的方式，实现在航行过程中水下绞车的收放、拖曳作业；并且可充分利用空间安装浮力材料，满足水中零浮力要求。
以上仅就本发明较佳的实施例作了说明，但不能理解为是对权利要求的限制。凡是利用本发明说明书所做的等效结构或等效流程变换，均包括在本发明的专利保护范围之内。
Claims (10)
1.一种圆柱形结构的水下绞车,其特征在于：所述水下绞车外形呈圆柱体结构，包括
卷筒，用于卷绕并存储缆阵；
支架，用于支撑卷筒，所述支架为圆柱体结构，所述卷筒与所述支架的中轴线平行，所述支架上开设有沿轴向设置的出缆口，所述卷筒安装于所述支架中并与所述支架转动连接，所述支架上还设有与所述卷筒平行的螺杆和支撑杆；
往返滑座，用于水下绞车收放过程中引导缆阵在卷筒宽度范围内的换向和往返运动，所述往返滑座与所述螺杆螺纹连接，所述往返滑座与所述支撑杆滑动连接，所述往返滑座包括座架和转向盘，所述座架与所述转向盘铰接，所述转向盘用于缆阵的90°转向，所述转向盘可绕所述座架旋转且旋转支点与所述支架出缆口共轴，并且所述旋转支点与所述卷筒切线的距离大于所述缆阵弯曲半径；
驱动组件，用于驱动所述螺杆和所述卷筒转动。
2.根据权利要求1所述的圆柱形结构的水下绞车，其特征在于：所述卷筒包括分别位于两端的两个法兰盘、位于两个法兰盘之间的中空筒体，以及贯穿法兰盘和中空筒体的中心轴。
3.根据权利要求1所述的圆柱形结构的水下绞车，其特征在于：所述支架包括分别位于两端的两个侧板以及若干支撑杆、一根螺杆，其中，两侧板为圆盘形结构，所述侧板外圈沿周向开设若干定位通孔并与支撑杆、螺杆形成一圆柱形框架，所述支架的周向还设有周向板。
4.根据权利要求3所述的圆柱形结构的水下绞车，其特征在于：所述周向板为浮力材料制作而成。
5.根据权利要求1所述的圆柱形结构的水下绞车，其特征在于：所述支撑杆有两根，对称分布于所述螺杆两侧。
6.根据权利要求3所述的圆柱形结构的水下绞车，其特征在于：所述往返滑座中的座架，开有若干通孔，每个所述通孔分别与所述支架上的所述支撑杆、所述螺杆和所述出缆口同心。
7.根据权利要求1所述的圆柱形结构的水下绞车，其特征在于：所述往返滑座还包括芯轴，所述转向盘上开有一个配合通孔与芯轴转动配合，所述出缆口与所述芯轴位置保持同心。
8.根据权利要求7所述的圆柱形结构的水下绞车，其特征在于：所述转向盘轮廓由两直角边和一个1/4圆弧边围合形成，所述转向盘通过所述芯轴与所述座架转动连接，所述转向盘沿所述支架径向方向设置并与出缆口对应。
9.根据权利要求8所述的圆柱形结构的水下绞车，其特征在于：所述转向盘两直角边与圆弧边之间形成有缆阵通道，所述缆阵通道两端分别设有至少一个滚轴，所述滚轴垂直于缆阵收放时的运动方向设置并用于辅助传送缆阵。
10.根据权利要求9所述的圆柱形结构的水下绞车，其特征在于：所述缆阵通道内还均匀间隔分布有若干辅助滚轴，所述若干辅助辊轴临近所述转向盘的圆弧边一侧设置。
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