CN216105399U - 绞缆机遥控机械手柄 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于绞缆机控制技术领域的绞缆机遥控机械手柄，包括驾驶室遥控台和支撑板，驾驶室遥控台上顶面安装有遥控操纵手柄，驾驶室遥控台侧面安装有数据采集模块，驾驶室遥控台侧面安装有第一无线传输模块，驾驶室遥控台顶面安装有发射天线，第一无线传输模块无线网络连接在发射天线上，支撑板顶面安装有绞缆机，支撑板顶面安装有中央处理单元，中央处理单元内安装有第二无线传输模块，中央处理单元内安装有PLC控制器，电位器信号变送器位于PLC控制器下方，中央处理单元内安装有步进驱动器，电位器信号变送器、第二无线传输模块和步进驱动器均和PLC控制器电性连接，进一步加减少设备的排布空间，提高设备的精准性。

Description

绞缆机遥控机械手柄

技术领域

本实用新型属于绞缆机控制技术领域，特别涉及绞缆机遥控机械手柄。

背景技术

绞缆机作为拖轮拖带作业的主要动力设备，主要功能是放缆、收缆和刹车功能，作为拖轮与大轮联系的纽带，在拖轮作业过程中会频繁的进行带缆、解缆、船位调整、拖拽等操作，需要绞缆机执行放缆、收缆、刹车等动作配合上述操作。因此对绞缆机操控提出了更高的要求：首先绞缆机要操控方便，最好驾驶员能在驾控台位置随时操控(操控装置在驾驶员操作范围内触手可及，并能实现远程控制功能)；其次，操纵机构响应迅速，位置控制精准(绞缆机转向、转速控制)；再次，绞缆机刹车开/闭响应迅速、准确(收、放缆时打开刹车，机旁操纵手柄回中，绞缆机停转时刹车闭合)。

但是现有的设备在使用时存着一些问题，常规拖轮绞缆机一般通过控制机旁换向阀来实现绞缆机的放缆、收缆、停止等操作功能，换向阀由一根手动操作手柄驱动；刹车则或由手动操作手柄同轴驱动刹车液压阀实现，或由刹车电磁阀控制实现。为了实现绞缆机远程控制，拖轮绞缆机一般都配备了遥控机械手柄，早期遥控机械手柄的普遍主要采用液压油缸形式——驾驶台和机旁均设液压油缸，上下油缸两侧通过铜管或钢管对应连通，通过操控驾驶台液压油缸活塞驱动油流，带动机旁油缸活塞运动驱动机械手柄偏转，带动机旁机械操作手柄一起转动；液压阀+液压油缸形式——从绞缆机主油路减压分一路工作油，通过操作驾驶台位置的液压操作阀，控制机旁液压活塞运动驱动机械手柄偏转。一方面，液压油缸形式的遥控机械手柄需要在驾驶台和绞缆机旁控制站布设长距离液压管路，这些管路穿越多个生活舱室，管路接头与管路出现泄漏将污染舱室且维修不便；另一方面液压操作阀或液压油缸使用一段时间后难免出现磨损、泄漏情况，会使控制精度大打折扣；再者液压系统中一旦进入空气，也会影响控制精度，空气的排出也不太容易；液压油缸形式的遥控机械手柄驾驶台操纵装置由于要连接液压管路，往往离主机、舵桨操纵台较远，驾驶员控制不方便，现在新型进口绞缆机设备普遍配有电气形式的遥控机械手柄，但价格昂贵，调整设置不方便，为了提高绞缆机遥控机械手柄的控制精度，提升操控便利性，节约初置成本，决定研发一套电信号手柄+电机驱动形式的绞缆机遥控机械手柄。

实用新型内容

本实用新型提供绞缆机遥控机械手柄，用于解决上述问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

绞缆机遥控机械手柄，包括驾驶室遥控台和支撑板，所述驾驶室遥控台上顶面安装有遥控操纵手柄，所述驾驶室遥控台侧面安装有数据采集模块，所述驾驶室遥控台侧面安装有第一无线传输模块，所述驾驶室遥控台顶面安装有发射天线，所述第一无线传输模块无线网络连接在发射天线上，所述支撑板顶面安装有绞缆机，所述支撑板顶面安装有中央处理单元，所述中央处理单元内安装有第二无线传输模块，所述中央处理单元内安装有PLC 控制器，所述中央处理单元内安装有电位器信号变送器，所述电位器信号变送器位于PLC 控制器下方，所述中央处理单元内安装有步进驱动器，所述电位器信号变送器、第二无线传输模块和步进驱动器均和PLC控制器电性连接，所述支撑板上安装有机旁机械遥控手柄，所述机旁机械遥控手柄内安装有步进电机，所述步进电机输出端安装有减速齿轮箱，所述机旁机械遥控手柄内壁顶面安装有行程开关，所述机旁机械遥控手柄一侧转动连接有套轴，所述减速齿轮箱输出端套接套轴上，所述套轴一端固定连接有连接手柄，所述套轴上安装有凸轮，所述机旁机械遥控手柄内壁转动连接有旋转柱，旋转柱一端安装有电位器，所述套轴和旋转柱上均设有齿轮，两个齿轮相互啮合，所述连接手柄另一端设有连接器，所述支撑板上设有换向阀，所述换向阀上转动连接有手动操作手柄，所述手动操作手柄活动连接在连接器上。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述驾驶室遥控台前侧转动连接有箱门，所述箱门上设有握把，所述握把表面设有橡胶防滑层；便于箱门的打开。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述驾驶室遥控台底面安装有四个支撑座，四个所述支撑座位于驾驶室遥控台底面四个角；便于提高驾驶室遥控台的稳定性。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述驾驶室遥控台后侧设有检修板，所述检修板上设有四个螺钉；便于驾驶室遥控台的检修。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述支撑板底面安装有四个底座，四个所述底座位于支撑板底面四个角；便于提高支撑板的稳定性。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述连接器呈H形，所述连接器内设有钢筋加强层，所述遥控操纵手柄和手动操作手柄表面均设有橡胶防滑层；便于增大操作人员和设备之间的摩擦力，便于人们操作。

本实用新型所达到的有益效果是：

1、在本实用新型中，摇动遥控操纵手柄，使遥控操纵手柄的偏转位移转化为电信号。这个电信号通过数据采集模块转换成485信号，再由第一无线传输模块发射出去，送至中央处理单元内安装的第二无线传输模块内，采用无线传输方式主要目的是为了简化布线，方便安装，遥控操纵手柄内装置有指令单元、控制器、执行机构均采用电气控制，有效避免了原液压遥控机构长距离液压管路可能引起的泄漏、布置要求高等问题，同时驾驶台遥控操纵手柄不再受液压管路连接影响，可以方便的布置在驾驶台任意位置，方便驾驶员操作。

2、机旁机械遥控手柄由步进电机、减速齿轮箱、连接手柄、电位器、行程开关等组成，步进电机、减速齿轮箱、连杆手柄用于驱动机旁手动操作手柄，电位器用于测量反馈机械手柄的偏转位移给控制器，行程开关用于偏转角度限位及中位信号检测，使设备在使用时更加的精准，采用步进电机+(机旁机械遥控手柄位置)反馈控制形式，使控制精度大幅提高，机旁机械遥控手柄跟随驾驶台遥控操纵手柄动作更及时，位置控制更准确。

3、中央处理单元：由PLC控制器、步进驱动器、电位器信号变送器、第二无线传输模块组成，一般安装在绞缆机机旁操纵台附近，PLC控制器对通过第二无线传输模块接收的遥控操纵手柄指令与机旁机械遥控手柄反馈的机械手柄偏转位移信号进行比较、运算、处理，输出控制信号给步进驱动器驱动机旁机械遥控手柄，设备采用低时延Zigbee无线传输技术在驾驶台和机旁中央处理单元架设隐形数据传输通道。不再需要在驾驶台和机旁布设专用连接线路(布设线路多，布设工程需穿越多个舱室，布设难度大)，即使老船更新改造也十分方便。

4、采用一键设定方式。在中央处理单元上有“运行/设定”、“放缆设定”“收缆设定”、“中位设定”四个按钮，在需要设定中位时，只需要按下“运行/设定”，将驾驶台遥控操纵手柄放置于中位，操纵机旁机械遥控手柄到达预设中位，按下“中位设定”，并且复位“运行/设定”即可实现中位的设定。在需要设定机旁机械遥控手柄最大行程时，只需要按下“运行/设定”，把驾驶台遥控操纵手柄与机旁机械遥控手柄同时放置于放缆最快位置，按下“放缆设定“；再将把驾驶台遥控操纵手柄与机旁机械遥控手柄同时放置于收缆最快位置，按下“收缆设定”，最后复位“运行/设定”即可实现机旁机械遥控手柄最大行程设定。

5、设有独立安保机制，在机旁机械遥控手柄装置内设有3个独立的行程开关，前后行程开关用于限制机旁机械遥控手柄的最大行程，防止机旁机械遥控手柄行程超过机旁手动作做手柄行程最大行程，对机旁机械遥控手柄及其带动的操作阀件造成伤害，或造成机旁机械遥控手柄驱动电机过载。中位行程开关用于检测机旁机械遥控手柄是否在中位，如不在中位，给出禁止启动绞缆机油泵信号，以防绞缆机液压油泵电机启动过载。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型的局部结构示意图一；

图3是本实用新型的局部结构示意图二；

图4是本实用新型的局部左视剖视结构示意图。

图中：1、驾驶室遥控台；2、箱门；3、握把；4、支撑座；5、检修板；6、遥控操纵手柄；7、数据采集模块；8、第一无线传输模块；9、发射天线；10、支撑板；11、底座； 12、绞缆机；13、中央处理单元；14、第二无线传输模块；15、PLC控制器；16、电位器信号变送器；17、步进驱动器；18、机旁机械遥控手柄；19、步进电机；20、减速齿轮箱；21、凸轮；22、行程开关；23、套轴；24、连接手柄；25、电位器；26、连接器；27、换向阀；28、手动操作手柄。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例：如图1-4所示，绞缆机遥控机械手柄，包括驾驶室遥控台1和支撑板10，驾驶室遥控台1上顶面安装有遥控操纵手柄6，驾驶室遥控台1侧面安装有数据采集模块7，驾驶室遥控台1侧面安装有第一无线传输模块8，驾驶室遥控台1顶面安装有发射天线9，第一无线传输模块8无线网络连接在发射天线9上，支撑板10顶面安装有绞缆机12，支撑板10顶面安装有中央处理单元13，中央处理单元13内安装有第二无线传输模块14，中央处理单元13内安装有PLC控制器15，中央处理单元13内安装有电位器信号变送器 16，电位器信号变送器16位于PLC控制器15下方，中央处理单元13内安装有步进驱动器17，电位器信号变送器16、第二无线传输模块14和步进驱动器17均和PLC控制器15 电性连接，支撑板10上安装有机旁机械遥控手柄18，机旁机械遥控手柄18内安装有步进电机19，步进电机19输出端安装有减速齿轮箱20，机旁机械遥控手柄18内壁顶面安装有行程开关22，机旁机械遥控手柄18一侧转动连接有套轴23，减速齿轮箱20输出端套接套轴23上，套轴23一端固定连接有连接手柄24，套轴23上安装有凸轮21，机旁机械遥控手柄18内壁转动连接有旋转柱，旋转柱一端安装有电位器25，套轴23和旋转柱上均设有齿轮，两个齿轮相互啮合，连接手柄24另一端设有连接器26，支撑板10上设有换向阀27，换向阀27上转动连接有手动操作手柄28，手动操作手柄28活动连接在连接器26 上。

驾驶室遥控台1前侧转动连接有箱门2，箱门2上设有握把3，握把3表面设有橡胶防滑层；便于箱门2的打开；驾驶室遥控台1底面安装有四个支撑座4，四个支撑座4位于驾驶室遥控台1底面四个角；便于提高驾驶室遥控台1的稳定性；驾驶室遥控台1后侧设有检修板5，检修板5上设有四个螺钉；便于驾驶室遥控台1的检修；支撑板10底面安装有四个底座11，四个底座11位于支撑板10底面四个角；便于提高支撑板10的稳定性；连接器26呈H形，连接器26内设有钢筋加强层，遥控操纵手柄6和手动操作手柄28表面均设有橡胶防滑层；便于增大操作人员和设备之间的摩擦力，便于人们操作。

具体的，本实用新型使用时，通过摇动遥控操纵手柄6，使遥控操纵手柄6的偏转位移转化为电信号。这个电信号通过数据采集模块7转换成485信号，再由第一无线传输模块8发射出去，送至中央处理单元13内安装的第二无线传输模块14内，PLC控制器15 对通过第二无线传输模块14接收的遥控操纵手柄6指令与机旁机械遥控手柄18反馈的机械手柄偏转位移信号进行比较、运算、处理，输出控制信号给步进驱动器17驱动机旁机械遥控手柄18，机旁机械遥控手柄18由步进电机19、减速齿轮箱20、连接手柄24、电位器25、行程开关22等组成，步进电机19、减速齿轮箱20、连接手柄24用于驱动机旁手动操作手柄28，电位器25用于测量反馈机旁机械遥控手柄18的偏转位移给PLC控制器 15，行程开关22用于偏转角度限位及中位信号检测，使设备在使用时更加的精准，采用步进电机19+(机旁机械遥控手柄18位置)反馈控制形式，使控制精度大幅提高，机旁机械遥控手柄18跟随驾驶台遥控操纵手柄6动作更及时，位置控制更准确。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“同轴”、“底部”、“一端”、“顶部”、“中部”、“另一端”、“上”、“一侧”、“顶部”、“内”、“前部”、“中央”、“两端”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”、“第四”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.绞缆机遥控机械手柄，包括驾驶室遥控台(1)和支撑板(10)，其特征在于：所述驾驶室遥控台(1)上顶面安装有遥控操纵手柄(6)，所述驾驶室遥控台(1)侧面安装有数据采集模块(7)，所述驾驶室遥控台(1)侧面安装有第一无线传输模块(8)，所述驾驶室遥控台(1)顶面安装有发射天线(9)，所述第一无线传输模块(8)无线网络连接在发射天线(9)上，所述支撑板(10)顶面安装有绞缆机(12)，所述支撑板(10)顶面安装有中央处理单元(13)，所述中央处理单元(13)内安装有第二无线传输模块(14)，所述中央处理单元(13)内安装有PLC控制器(15)，所述中央处理单元(13)内安装有电位器信号变送器(16)，所述电位器信号变送器(16)位于PLC控制器(15)下方，所述中央处理单元(13)内安装有步进驱动器(17)，所述电位器信号变送器(16)、第二无线传输模块(14)和步进驱动器(17)均和PLC控制器(15)电性连接，所述支撑板(10)上安装有机旁机械遥控手柄(18)，所述机旁机械遥控手柄(18)内安装有步进电机(19)，所述步进电机(19)输出端安装有减速齿轮箱(20)，所述机旁机械遥控手柄(18)内壁顶面安装有行程开关(22)，所述机旁机械遥控手柄(18)一侧转动连接有套轴(23)，所述减速齿轮箱(20)输出端套接套轴(23)上，所述套轴(23)一端固定连接有连接手柄(24)，所述套轴(23)上安装有凸轮(21)，所述机旁机械遥控手柄(18)内壁转动连接有旋转柱，旋转柱一端安装有电位器(25)，所述套轴(23)和旋转柱上均设有齿轮，两个齿轮相互啮合，所述连接手柄(24)另一端设有连接器(26)，所述支撑板(10)上设有换向阀(27)，所述换向阀(27)上转动连接有手动操作手柄(28)，所述手动操作手柄(28)活动连接在连接器(26)上。

2.根据权利要求1所述的绞缆机遥控机械手柄，其特征在于：所述驾驶室遥控台(1)前侧转动连接有箱门(2)，所述箱门(2)上设有握把(3)，所述握把(3)表面设有橡胶防滑层。

3.根据权利要求1所述的绞缆机遥控机械手柄，其特征在于：所述驾驶室遥控台(1)底面安装有四个支撑座(4)，四个所述支撑座(4)位于驾驶室遥控台(1)底面四个角。

4.根据权利要求1所述的绞缆机遥控机械手柄，其特征在于：所述驾驶室遥控台(1)后侧设有检修板(5)，所述检修板(5)上设有四个螺钉。

5.根据权利要求1所述的绞缆机遥控机械手柄，其特征在于：所述支撑板(10)底面安装有四个底座(11)，四个所述底座(11)位于支撑板(10)底面四个角。

6.根据权利要求1所述的绞缆机遥控机械手柄，其特征在于：所述连接器(26)呈H形，所述连接器(26)内设有钢筋加强层，所述遥控操纵手柄(6)和手动操作手柄(28)表面均设有橡胶防滑层。

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