CN203922556U - 一种直升机绞车钢缆张紧装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种直升机绞车钢缆张紧装置，该装置包括：能够提供恒定转矩的电机、张紧轮和支撑轮；电机与张紧轮相连，能够为张紧轮提供转动的动力；张紧轮的圆周能够与支撑轮的圆周相抵靠，绞车钢缆夹持于张紧轮的圆周与支撑轮的圆周之间，并竖直下垂；当电机带动张紧轮转动时，张紧轮与支撑轮能够借助摩擦轮传动方式传动，并为夹持于张紧轮的圆周与支撑轮的圆周之间的绞车钢缆提供竖直方向的张紧力，张紧力始终沿着重力方向，且恒定、可控、能够随时双方向动态调节，该装置集成度高，简单实用，便于操作和维修维护，可靠性高。

Description

一种直升机绞车钢缆张紧装置

技术领域

本实用新型涉及直升机绞车领域，具体涉及一种直升机绞车钢缆张紧装置。

背景技术

直升机绞车是一种在直升机悬停时，用来将机上人员或货物绞送到地面和将地面人员或货物绞上直升机的设备，广泛应用于空中救援中。

直升机绞车钢缆的张紧缠绕是保证直升机绞车正常运行的重要因素，绞车钢缆的张紧缠绕通常采用地面辅助装置来实现，而绞车在空中运转时，则依靠悬挂物的重量以及绞车本身的机械摩擦轮来实现绞车钢缆的张紧缠绕，这就导致了绞车钢缆张紧力不一致的问题。

现有的直升机绞车通常配备的是机械摩擦张紧系统，机械摩擦张紧系统为离合器结构，通常采用湿式离合器，即采用润滑油冷却，湿式离合器的润滑油受温度条件影响比较大，当温度发生变化时，油的粘度变化很大，导致机械摩擦轮的张紧力不稳定。而且机械摩擦张紧系统采用机械传动，结构复杂，且易发生机械磨损，需要定期更换相关部件，维护繁琐。此外，现有的机械摩擦张紧系统使用离合器片摩擦片，无法实现双向动态调节，即只能够在绞车钢缆空载释放时，为其提供向下的摩擦力来牵引绞车钢缆，以便提供额外的负载，使得绞车钢缆能够顺利释放。而在绞车钢缆空载回收时，机械摩擦张紧系统无法为其提供摩擦力来张紧绞车钢缆，需要手动下拉绞车钢缆辅助操作才能保证绞车钢缆的张紧力，使用不便。

因此，亟需一种直升机绞车钢缆张紧装置以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型针对现有技术中存在的上述不足，提供一种直升机绞车测力装置，用以解决现有的直升机绞车钢缆张紧装置张紧力不稳定、结构复杂、使用不便的问题。

本实用新型为解决上述技术问题，采用如下技术方案：

一种直升机绞车钢缆张紧装置，包括：能够提供恒定转矩的电机、张紧轮和支撑轮；

电机与张紧轮相连，能够为张紧轮提供转动的动力；

张紧轮的圆周能够与支撑轮的圆周相抵靠，绞车钢缆夹持于张紧轮的圆周与支撑轮的圆周之间，并竖直下垂；

当电机带动张紧轮转动时，张紧轮与支撑轮能够借助摩擦轮传动方式传动，并为夹持于张紧轮的圆周与支撑轮的圆周之间的绞车钢缆提供竖直方向的张紧力。

进一步的，所述装置还包括：用于承载电机的电机支架和用于承载支撑轮的支撑轮支架，电机设置于电机支架上，电机支架与绞车壳体相连，支撑轮设置于支撑轮支架上，支撑轮支架与绞车壳体相连。

优选的，电机支架包括：电机支架本体、电机支架回转轴、传动轴和与绞车壳体相连的弹簧；

电机设置于电机支架本体上，电机支架回转轴设置于电机支架本体的一端，并与绞车壳体相连；

传动轴的一端固设于电机支架本体上，传动轴的另一端与弹簧的一端垂直连接并形成容置空间，竖直下垂的绞车钢缆容置于该容置空间中，弹簧的另一端与绞车壳体相连。

优选的，支撑轮支架包括：支撑轮支架本体、支撑轮转轴和支撑轮支架回转轴，支撑轮转轴和支撑轮支架回转轴设置于支撑轮支架本体上；

支撑轮转轴借助轴承与支撑轮的圆心相连，从而将支撑轮设置于支撑轮支架上；

支撑轮支架回转轴设置于支撑轮支架本体的顶端，支撑轮支架通过支撑轮支架回转轴与绞车壳体相连。

进一步的，电机与绞车控制器相连；

所述装置还包括与绞车控制器相连的测力传感器，测力传感器抵靠于支撑轮支架本体的底端的下表面，能够检测由支撑轮传递至支撑轮支架本体上的作用力，并将检测到的作用力发送给绞车控制器，以使绞车控制器控制电机的输出转矩。

优选的，电机的输出轴与张紧轮的转轴相连，能够带动张紧轮针转动。

优选的，所述电机为力矩电机。

本实用新型具有如下有益效果：

本实用新型利用能够提供恒定转矩的电机，为张紧轮提供转动的动力，并将绞车钢缆夹持于相互抵靠的张紧轮的圆周与支撑轮的圆周之间，使绞车钢缆竖直下垂，利用电机带动张紧轮转动，借助摩擦轮与张紧轮之间的摩擦轮传动方式传动，为绞车钢缆提供竖直方向的张紧力，该装置提供的张紧力始终沿着重力方向，采用恒定转矩输出的电机作为摩擦轮的转动动力，可为绞车钢缆提供恒定、可控、随时调节的张紧力，可实现绞车钢缆张紧力双方向动态调节，且该装置集成度高，简单实用，便于操作和维修维护，可靠性高。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的直升机绞车钢缆张紧装置的整体结构示意图。

图例说明：

1、电机 2、张紧轮 3、支撑轮

4、电机支架 5、支撑轮支架 6、绞车钢缆

7、轴承 8、测力传感器 41、电机支架本体

42、电机支架回转轴 43、传动轴 44、弹簧

51、支撑轮支架本体 52、支撑轮转轴 53、支撑轮支架回转轴

具体实施方式

为使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细描述。

以下结合图1对该直升机绞车钢缆张紧装置的结构进行详细说明。

如图1所示，本实用新型实施例提供的直升机绞车钢缆张紧装置包括：电机1、张紧轮2和支撑轮3，还可以包括：电机支架4和支撑轮支架5。电机支架4用于承载电机1，支撑轮支架5用于承载支撑轮3。电机1为能够提供恒定转矩的电机，优选的，可以选用力矩电机。

该直升机绞车钢缆张紧装置容置于绞车壳体(图中未绘示)内部，具体的，电机支架4与绞车壳体相连，电机1设置于电机支架4上，并与张紧轮2相连，能够为张紧轮2提供转动的动力，即带动张紧轮转动。

支撑轮3设置于支撑轮支架5上，支撑轮支架5与绞车壳体相连，张紧轮2的圆周与支撑轮3的圆周相抵靠，绞车钢缆6夹持于张紧轮2的圆周与支撑轮3的圆周之间，并竖直下垂。

当电机1带动张紧轮2转动时，张紧轮2与支撑轮3能够借助摩擦轮传动方式传动，并为夹持于张紧轮2的圆周与支撑轮3的圆周之间的绞车钢缆6提供竖直方向的张紧力。

优选的，电机1的输出轴通过与张紧轮2的转轴相连，带动张紧轮2转动。

电机1为张紧轮2提供动力，并由张紧轮2向绞车钢缆6提供用以张紧的摩擦力。当直升机绞车无负载状态下绞车钢缆下降(释放)，张紧轮2的转矩为顺时针方向，张紧轮2与支撑轮3相切处的线速度方向与绞车钢缆6的运动方向一致，均是竖直向下的。当直升机绞车无负载状态下绞车钢缆上升(提升)，张紧轮2的转矩为顺时针方向，张紧轮2与支撑轮3相切处的线速度方向是竖直向下的，绞车钢缆的运动方向是竖直向上的，二者方向相反。

通过上述描述可以看出，本实用新型实施例的直升机绞车钢缆张紧装置能够实现绞车钢缆张紧力双方向动态调节，在绞车钢缆空载回收时，也无需人工辅助操作才能张紧绞车钢缆，使用方便。

优选的，电机支架4可以包括：电机支架本体41、电机支架回转轴42、传动轴43和与绞车壳体相连的弹簧44。电机1设置于电机支架本体41上，电机支架回转轴42设置于电机支架本体41的一端，如图1所示，电机支架回转轴42设置于电机支架本体41的顶端，并与绞车壳体相连。

传动轴43的一端固设于电机支架本体41上，传动轴43的另一端与弹簧44的一端呈一定角度连接，例如，可以垂直连接，并形成容置空间。竖直下垂的绞车钢缆6容置于该容置空间中，并从该容置空间中穿过。

弹簧44的另一端与绞车壳体相连，当电机1带动张紧轮2转动时，电机支架本体41能够借助弹簧44的作用，以小角度绕电机支架回转轴42回转，并将张紧轮2压在绞车钢缆6上。电机支架41绕电机支架回转轴42回转的角度极小，可以忽略不计。利用弹簧44将电机支架4与绞车壳体相连，可以减少绞车钢缆张紧装置对绞车壳体的冲击，起到缓冲的作用。

张紧轮2依靠电机支架4上的弹簧44提供的压紧力，以及张紧轮2与绞车钢缆6的接触面的摩擦力将绞车钢缆6固定，绞车钢缆6能够借助支撑轮3的支撑，在张紧轮2与支撑轮3的夹持下，保持径向位置不变。

张紧轮2与绞车钢缆6的相对运动状态可以为滑动摩擦与静摩擦，取决于电机支架4所提供的压紧力大小。

当压紧力足够大，即压紧力与摩擦系数的乘积大于所需摩擦力时，张紧轮2与绞车钢缆6之间的摩擦力大于张紧轮2的驱动力，这种状态下，张紧轮2与绞车钢缆6之间为静摩擦状态，电机1工作在持续堵转状态，绞车钢缆6的张紧力与电机1的转矩有关。

当压紧力一定，即压紧力与摩擦系数的乘积小于所需摩擦力时，张紧轮2与绞车钢缆6之间的摩擦力小于张紧轮2的驱动力，这种状态下，张紧轮2与绞车钢缆6之间为滑动摩擦状态，电机1工作在驱动转矩状态，绞车钢缆6的张紧力与电机支架4提供的压紧力及摩擦系数有关。

优选的，支撑轮支架5可以包括：支撑轮支架本体51、支撑轮转轴52和支撑轮支架回转轴53，支撑轮转轴52和支撑轮支架回转轴53设置于支撑轮支架本体51上。

支撑轮转轴52可以借助轴承7与支撑轮3的圆心相连，从而将支撑轮3设置于支撑轮支架5上。支撑轮支架回转轴53设置于支撑轮支架本体51的顶端，优选的，如图1所示，支撑轮支架本体51的顶端开设有安装孔，支撑轮支架回转轴53可以套设于该安装孔中，并与支撑轮支架本体51铰接。支撑轮支架5通过支撑轮支架回转轴53与绞车壳体相连。

当电机1带动张紧轮2转动时，在产生的绞车钢缆的张紧力的作用下，支撑轮支架本体51能够以小角度绕支撑轮支架回转轴53回转。即在产生的绞车钢缆的张紧力的作用下，绞车钢缆6与支撑轮3产生一个角度(即包角)，这样绞车钢缆6对支撑轮3产生作用力，该作用力与支撑轮支架回转轴53会产生一个切向力，在该切向力的作用下，支撑轮支架本体51能够以小角度绕支撑轮支架回转轴53回转。

优选的，电机1还可以与绞车控制器(图中未绘示)相连。

为了更好地控制绞车钢缆的张紧力，优选的，该直升机绞车钢缆张紧装置还包括测力传感器8，测力传感器8抵靠于支撑轮支架本体51的底端的下表面，并与绞车控制器相连，能够检测由支撑轮3传递至支撑轮支架本体51上的作用力，并将检测到的作用力发送给绞车控制器，以使绞车控制器控制电机1的输出转矩，从而形成闭环控制回路，实现在线实时调节。

具体的，当电机1带动张紧轮2转动，对绞车钢缆6产生张紧力时，该张紧力作用于支撑轮3上，并经由支撑轮转轴52和轴承7传递至支撑轮支架本体51上，利用抵靠于支撑轮支架本体51的底端的下表面的测力传感器8即可检测到支撑轮支架本体51上的作用力。由测力传感器8检测到的作用在支撑轮支架本体51上的作用力，即为绞车钢缆6对支撑轮3产生的径向作用力，而绞车钢缆6对支撑轮3产生的轴向作用力则用于使支撑轮支架本体51以小角度绕支撑轮支架回转轴53回转。

本实用新型利用能够提供恒定转矩的电机，为张紧轮提供转动的动力，并将绞车钢缆夹持于相互抵靠的张紧轮的圆周与支撑轮的圆周之间，使绞车钢缆竖直下垂，利用电机带动张紧轮转动，借助摩擦轮与张紧轮之间的摩擦轮传动方式传动，为绞车钢缆提供竖直方向的张紧力，该装置提供的张紧力始终沿着重力方向，采用恒定转矩输出的电机作为摩擦轮的转动动力，可为绞车钢缆提供恒定、可控、随时调节的张紧力，可实现绞车钢缆张紧力双方向动态调节，且该装置集成度高，简单实用，便于操作和维修维护，可靠性高。

可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本实用新型的原理而采用的示例性实施方式，然而本实用新型并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本实用新型的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种直升机绞车钢缆张紧装置，其特征在于，包括：能够提供恒定转矩的电机、张紧轮和支撑轮；

电机与张紧轮相连，能够为张紧轮提供转动的动力；

张紧轮的圆周能够与支撑轮的圆周相抵靠，绞车钢缆夹持于张紧轮的圆周与支撑轮的圆周之间，并竖直下垂；

当电机带动张紧轮转动时，张紧轮与支撑轮能够借助摩擦轮传动方式传动，并为夹持于张紧轮的圆周与支撑轮的圆周之间的绞车钢缆提供竖直方向的张紧力。

2.如权利要求1所述的直升机绞车钢缆张紧装置，其特征在于，所述装置还包括：用于承载电机的电机支架和用于承载支撑轮的支撑轮支架，电机设置于电机支架上，电机支架与绞车壳体相连，支撑轮设置于支撑轮支架上，支撑轮支架与绞车壳体相连。

3.如权利要求2所述的直升机绞车钢缆张紧装置，其特征在于，电机支架包括：电机支架本体、电机支架回转轴、传动轴和与绞车壳体相连的弹簧；

电机设置于电机支架本体上，电机支架回转轴设置于电机支架本体的一端，并与绞车壳体相连；

传动轴的一端固设于电机支架本体上，传动轴的另一端与弹簧的一端垂直连接并形成容置空间，竖直下垂的绞车钢缆容置于该容置空间中，弹簧的另一端与绞车壳体相连。

4.如权利要求2所述的直升机绞车钢缆张紧装置，其特征在于，支撑轮支架包括：支撑轮支架本体、支撑轮转轴和支撑轮支架回转轴，支撑轮转轴和支撑轮支架回转轴设置于支撑轮支架本体上；

支撑轮转轴借助轴承与支撑轮的圆心相连，从而将支撑轮设置于支撑轮支架上；

支撑轮支架回转轴设置于支撑轮支架本体的顶端，支撑轮支架通过支撑轮支架回转轴与绞车壳体相连。

5.如权利要求4所述的直升机绞车钢缆张紧装置，其特征在于，电机与绞车控制器相连；

所述装置还包括与绞车控制器相连的测力传感器，测力传感器抵靠于支撑轮支架本体的底端的下表面，能够检测由支撑轮传递至支撑轮支架本体上的作用力，并将检测到的作用力发送给绞车控制器，以使绞车控制器控制电机的输出转矩。

6.如权利要求1所述的直升机绞车钢缆张紧装置，其特征在于，电机的输出轴与张紧轮的转轴相连，能够带动张紧轮针转动。

7.如权利要求1-6任一项所述的直升机绞车钢缆张紧装置，其特征在于，所述电机为力矩电机。