一种包角可调整的缆绳收放装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于系留气球的包角可调整的缆绳收放装置。包括电机、减速器、上牵引轮、下牵引轮和缆绳；还包括用于缆绳包角调整的包角调整机构和控制机构；包角调整机构包括导向机构和电动缸；导向机构包括一对以上的导向轮；一对以上的导向轮夹持着缠绕在上牵引轮和下牵引轮上的缆绳的中部；导向机构固定设于电动缸的伸缩杆的外伸端；电动缸位于上牵引轮和下牵引轮之间外轮廓切线的垂直平分线上；控制机构包括编码器和控制器等；工作时，控制器计算某一包角对应的电动缸的位置，并控制电动缸运动，实现缆绳在上牵引轮和下牵引轮上包角的精确调整。缆绳的包角减小可以减低缆绳因循环弯曲造成的疲劳损伤，提高缆绳的使用寿命。

A cable retractable device with adjustable angle of angle

The present invention relates to a cable retractable device for tethered balloons with adjustable wrap angle. Including motor, reducer, traction wheel, traction wheel and cable; also includes the adjustment mechanism for cable angle adjustment and angle control mechanism; angle adjusting mechanism comprises a guide mechanism and electric cylinder; guide mechanism comprises a guide wheel of a pair of guide wheels; more than a pair of clamp traction winding in the middle of the traction cable wheel on the wheel and in the extended end; telescopic rod guide mechanism is fixedly arranged on the electric cylinder; the electric cylinder located on the traction wheel and the lower traction wheel between the outer contour tangent vertical bisector; control mechanism includes an encoder and a controller; when the electric cylinder controller calculates a position a corresponding angle, and control the electric cylinder movement, realize the cable in the upper traction wheel and the lower traction wheel wrap angle precise adjustment. The reduction of the angle of the cable can reduce the fatigue damage caused by the cyclic bending of the cable and improve the service life of the cable.

【技术实现步骤摘要】
一种包角可调整的缆绳收放装置
本专利技术属于系留气球
，具体涉及用于系留气球的缆绳收放装置。
技术介绍
用于系留气球的缆绳收放装置通过牵引缆绳实现系留气球的升空与回收，是系留气球系统的重要组成部分。一般的收放装置上缆绳形成包角为固定值，无法根据实际情况进行调整。一种用于系留气球收放和驻留的缆绳牵引装置包括电机、减速箱、上牵引轮和下牵引轮；电机与减速箱通过联轴器连接，在联轴器上安装制动器；电机、减速箱和制动器安装在安装座上。缆绳直接缠绕在牵引轮的轮槽中，单圈缆绳在该牵引装置的牵引轮上形成的包角为固定值2π，无法根据需要进行调整。缆绳形成的包角不能调整存在的问题是：当需要手动更换缆绳时，缆绳上负载特别小，此时由于缆绳包角不能调，极易造成中间几圈缆绳无法有效的被压紧在上牵引轮和下牵引轮的轮槽中，甚至出现缆绳脱槽，进而损坏缆绳。另一种情况，缆绳上负载较大，或者缆绳表面发生变化(凝结水雾、积累灰尘)需要增大缆绳与牵引轮包角时，此时由于缆绳包角不能调，极易造成缆绳在牵引轮上打滑，造成收放装置无法完成系留气球的收放，对系统造成安全隐患。
技术实现思路
为了解决缆绳在牵引轮上的包角调整问题，本专利技术提供一种包角可调整的缆绳收放装置。一种用于系留气球的包角可调整的缆绳收放装置包括电机10、减速器9、上牵引轮12、下牵引轮8和缆绳；电机10和减速器9通过联轴器连接，减速器9上设有同步的两根输出轴，两根输出轴上分别设有上牵引轮12和下牵引轮8；上牵引轮12和下牵引轮8直径相同，呈上下平行排列，且通过两块支撑板11固定设于底板7上；所述缆绳分别缠绕在上牵引轮12和下牵引轮8上，改进在于：还包括用于缆绳包角调整的包角调整机构和控制机构3；所述包角调整机构包括导向机构1、电动缸2；所述导向机构1包括一对以上的导向轮；一对以上的导向轮夹持着缠绕在上牵引轮12和下牵引轮8上的缆绳的中部；所述导向机构1固定设于电动缸2的伸缩杆的外伸端；所述电动缸2位于上牵引轮12和下牵引轮8之间外轮廓切线的垂直平分线上；电动缸2通过推杆支撑座4固定在底板7上；工作时，使驱动电机10得电工作，通过减速器9带动上牵引轮12和下牵引轮8旋转；包角调整时，电动缸2得电工作，伸缩杆的伸缩运动，实现缆绳在上牵引轮12和下牵引轮8上包角的精确调整。进一步限定的技术方案如下：所述导向机构1包括一对以上的导向轮101和固定架102；所述固定架102为U形架，一对以上的导向轮101上下平行设于U形架的开口端内；固定架102的底部外侧设有连接杆103，连接杆103固定连接着电动缸2的伸缩杆的外伸端。所述一对以上的导向轮101和缆绳之间为滚动摩擦，以减少对缆绳的磨损。所述电动缸2为伺服电动缸。所述电机10为普通异步电机或伺服电机。所述编码器为绝对值编码器。所述输入机构为触摸屏显示器。以上牵引轮12和下牵引轮8中心连线的中点为起点，以导向机构1夹持的缆绳处为止点，所述起点和止点之间的连线长度为包角调整机构的电动缸2的行程L。所述上牵引轮12的半径和下牵引轮8的半径均为R，上牵引轮12与下牵引轮8之间的中心距为d；电动缸2伸缩杆的伸缩通过导向机构1带动缆绳的前后运动，实现缆绳在牵引轮上形成的包角角度的变化；当所述行程L大于R时，每圈缆绳在牵引轮上形成的包角θ小于2π；当所述行程L小于R时，每圈缆绳在牵引轮上形成的包角大于2π。本专利技术的有益技术效果体现在以下方面：1.本专利技术采用电动缸带动导向机构实现缆绳的包角可控调节。当使用工况良好，实际使用负载小于设计最大负载时，操作人员可以通过控制机构的操作面板输入减小缆绳缠绕包角指令，编码器根据几何换算关系自动计算导向机构应该所处于的位置，并控制电动缸带动导向机构到达预定位置，实现缆绳的包角减小的目的。缆绳的包角减小可以减低缆绳因循环弯曲造成的疲劳损伤，提高缆绳的使用寿命。2.在某些特殊应用场合(如：手动更换缆绳)缆绳上负载特别小时，缆绳张力经过上牵引轮12和下牵引轮8上的前几圈后迅速衰减至较小值，甚至低于缆绳通过上牵引轮12和下牵引轮8的弯曲应力，极易造成中间几圈缆绳无法有效的被压紧在上牵引轮12和下牵引轮8的轮槽中，甚至出现缆绳脱槽，进而损坏缆绳。此时也可以通过减小缆绳包角，减慢缆绳张力经过牵引轮槽后的衰减速度，实现每一圈缆绳张力都足够将缆绳压紧至上牵引轮12和下牵引轮8的轮槽上，防止缆绳脱槽的危险。3.当某些工况出现缆绳负载较大，或者缆绳表面发生变化(凝结水雾、积累灰尘)需要增大缆绳与牵引轮包角时，操作人员可以通过控制机构的操作面板输入增大缆绳缠绕包角指令，编码器根据几何换算关系自动计算导向装置应该所处于的位置，并控制电动缸动作带动导向机构到达预定位置，实现缆绳在上牵引轮12和下牵引轮8上的包角增大。4.控制机构3包括张力信号采集单元和缆绳表面湿度检测单元，控制器能够根据当前缆绳的张力、缆绳表面湿度自动进行缆绳在上牵引轮12和下牵引轮8上的包角的调整；当使用工况良好或者负载特别小的情况下能够自动调小缆绳在上牵引轮12和下牵引轮8上的包角，最大限度减低缆绳因循环弯曲造成的疲劳损伤，提高缆绳的使用寿命；当缆绳负载较大或者缆绳表面湿度较大时能够自动调大缆绳在上牵引轮12和下牵引轮8上的包角，最大限度保证系统安全。附图说明图1为本专利技术结构示意图。图2为包角减小状态示意图。图3为包角增大状态示意图。图4为导向机构结构示意图。图5为图4中导向轮布置的横截面图。图6包角减小状态下包角与装置其他参数几何关系结构简图。图7包角增大状态下包角与装置其他参数几何关系结构简图。上图中序号：导向机构1、电动缸2、控制机构3、推杆支撑座4、导向轮5、固定架6、底板7、下牵引轮8、减速器9、牵引驱动电机10、支撑板11、上牵引轮12、导向轮101、固定架102、连接杆103。具体实施方式下面结合附图，通过实施例对本专利技术作进一步地描述。参见图1，一种用于系留气球的包角可调整的缆绳收放装置包括电机10、减速器9、上牵引轮12、下牵引轮8和缆绳。电机10为伺服电机，电机10和减速器9通过联轴器连接，减速器9上安装有同步的两根输出轴，两根输出轴上分别安装有上牵引轮12和下牵引轮8；上牵引轮12和下牵引轮8直径相同，呈上下平行排列；上牵引轮12和下牵引轮8通过两块支撑板11固定安装于底板7上；缆绳分别缠绕在上牵引轮12和下牵引轮8上。缆绳收放装置还包括用于缆绳包角调整的包角调整机构和控制机构3。包角调整机构包括导向机构1和电动缸2，导向机构1固定安装于电动缸2的伸缩杆的外伸端上，电动缸2为伺服电动缸。参见图4和图5，导向机构1包括三对导向轮101和固定架102。固定架102为U形架，参见图5，三对导向轮101上下平行安装于U形架的开口端内；固定架102的底部外侧固定安装有连接杆103，连接杆103固定连接着电动缸2的伸缩杆的外伸端。三对导向轮101夹持着缠绕在上牵引轮12和下牵引轮8上的缆绳的中部，三对导向轮101和缆绳之间为滚动摩擦，以减少对缆绳的磨损。电动缸2位于上牵引轮12和下牵引轮8之间外轮廓切线的垂直平分线上；电动缸2通过推杆支撑座4固定在底板7上。以上牵引轮12和下牵引轮8中心连线的中点为起点，以导向机构1夹持的缆绳处为止点，所述起点和止点之间的连线长本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于系留气球的包角可调整的缆绳收放装置，包括电机（10）、减速器（9）、上牵引轮（12）、下牵引轮（8）和缆绳；电机（10）和 减速器（9）通过联轴器连接，减速器（9）上设有同步的两根输出轴，两根输出轴上分别设有上牵引轮（12）和下牵引轮（8）；上牵引轮（12）和下牵引轮（8）直径相同，呈上下平行排列，且通过两块支撑板（11）固定设于底板（7）上；所述缆绳分别缠绕在上牵引轮（12）和下牵引轮（8）上，其特征在于：还包括用于缆绳包角调整的包角调整机构和控制机构（3）；所述包角调整机构包括导向机构（1）、电动缸（2）；所述导向机构（1）包括一对以上的导向轮；一对以上的导向轮夹持着缠绕在上牵引轮（12）和下牵引轮（8）上的缆绳的中部；所述导向机构（1）固定设于电动缸（2）的伸缩杆的外伸端；所述电动缸（2）位于上牵引轮（12）和下牵引轮（8）之间外轮廓切线的垂直平分线上；电动缸（2）通过推杆支撑座（4）固定在底板（7）上；工作时，使驱动电机（10）得电工作，通过减速器（9）带动上牵引轮（12）和下牵引轮（8）旋转；包角调整时，电动缸（2）得电工作，电动缸（2）的伸缩杆做伸缩运动，实现缆绳在上牵引轮（12）和下牵引轮（8）上包角的精确调整。...

【技术特征摘要】
1.一种用于系留气球的包角可调整的缆绳收放装置，包括电机（10）、减速器（9）、上牵引轮（12）、下牵引轮（8）和缆绳；电机（10）和减速器（9）通过联轴器连接，减速器（9）上设有同步的两根输出轴，两根输出轴上分别设有上牵引轮（12）和下牵引轮（8）；上牵引轮（12）和下牵引轮（8）直径相同，呈上下平行排列，且通过两块支撑板（11）固定设于底板（7）上；所述缆绳分别缠绕在上牵引轮（12）和下牵引轮（8）上，其特征在于：还包括用于缆绳包角调整的包角调整机构和控制机构（3）；所述包角调整机构包括导向机构（1）、电动缸（2）；所述导向机构（1）包括一对以上的导向轮；一对以上的导向轮夹持着缠绕在上牵引轮（12）和下牵引轮（8）上的缆绳的中部；所述导向机构（1）固定设于电动缸（2）的伸缩杆的外伸端；所述电动缸（2）位于上牵引轮（12）和下牵引轮（8）之间外轮廓切线的垂直平分线上；电动缸（2）通过推杆支撑座（4）固定在底板（7）上；工作时，使驱动电机（10）得电工作，通过减速器（9）带动上牵引轮（12）和下牵引轮（8）旋转；包角调整时，电动缸（2）得电工作，电动缸（2）的伸缩杆做伸缩运动，实现缆绳在上牵引轮（12）和下牵引轮（8）上包角的精确调整。2.根据权利要求1所述的一种用于系留气球的包角可调整的缆绳收放装置，其特征在于：所述导向机构（1）包括一对以上的导向轮（101）和固定架（102）；所述固定架（102）为U形架，一对以上的导向轮（101）上下平行设于U形架的开口...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨占锋，伍彬艺，李浩，桑青华，张大伟，李付军，汤辉，李翔，王军，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第三十八研究所，
类型：发明
国别省市：安徽,34