一种用于浮空器升空回收的机电式绞车系统及工作方法技术方案

本发明专利技术公开了一种用于浮空器升空回收的机电式绞车系统及工作方法，所述系统包括牵引绞车、储缆绞车、辅助绞车、排缆机构以及测控系统，其中牵引绞车采用双驱动的方式，通过绞盘和缆绳的摩擦释放系留缆绳的张力，起到对缆绳排缆保护作用，是升空回收的主驱动装置；储缆绞车用于储放缆绳，配合以伺服电机为主的柔性排缆机构实现多层精确排缆的功能；控制检测系统用于缆绳及系统工作状态的数据采集并对系统实现控制，辅助绞车是由三台电控绞车组成，其作用是辅助浮空器升空和回收以及地面系留，本发明专利技术具有设计合理、工作可靠、抗扰动、减张力、良好的多层排缆功能等优点，适用于浮空器的升空回收作业。

【技术实现步骤摘要】
一种用于浮空器升空回收的机电式绞车系统及工作方法
本专利技术属于升空回收装备领域，具体涉及一种具有减张力设计并实现多层精确排缆功能的用于浮空器升空回收的机电式绞车系统。
技术介绍
升空回收装备应用于系留气球、浮空器等设备的升空回收，其核心装置就是绞车系统，其具有安全可靠性要求高、负载大、缆绳长、扰动大的特点。常采用的往复式双向丝杠通过链条传动的排缆装置，具有加工成本高，容易损耗，排缆缆径相对固定不能适用于多种缆径，且排缆过程中累积误差不能调节，故精确排缆不易实现。对于升空回收装备要求越来越高，传统常用的螺旋绳槽卷筒，在第一层排缆的时候没有双折线卷筒的引导排缆的效果好，这样在排缆时易发生打滑，在往后的排缆中，没有很好的继承性，不易更好的实现多层排缆。大负载场合工作的绞车，如果直接将缆绳进行储缆，储缆绞车底层的缆绳在上层缆绳的挤压应力下变形，失圆而损伤，那样容易造成不可弥补的事故，应该在排缆前通过一定的方法去释放缆绳的张力，对排缆起到保护作用。以往采用的一个驱动一个浮动的减张力绞盘结构，在负载突变的情况下，抗扰动有所不足。张力衰减效果没有双驱动的好，且体积很大，结构冗余。以往一般的绞车系本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于浮空器升空回收的机电式绞车系统，包括主绞车、辅助绞车、排缆机构以及测控系统；其特征在于，所述主绞车包括牵引绞车和储缆绞车，其中，牵引绞车采用双绞盘(10)双驱动的方式，通过绞盘(10)和缆绳(9)的摩擦释放系留缆绳的张力，作为升空回收的主驱动装置；储缆绞车用于将回收的缆绳整齐地储放，其与绞盘(10)以相同线速度运行，配合以伺服电机为主的柔性排缆机构实现多层精确排缆的功能；辅助绞车由三台电控绞车组成，三台电控绞车分别布置于系留塔、锚泊车的左右两侧的侧臂，用以牵引头锥机械索具和中部左右机械索具，负责在气球升空初期和回收后期，辅助系留气球的放飞、回收以及气球的地面系留；排缆机构采用电控式...

【技术特征摘要】
1.一种用于浮空器升空回收的机电式绞车系统，包括主绞车、辅助绞车、排缆机构以及测控系统；其特征在于，所述主绞车包括牵引绞车和储缆绞车，其中，牵引绞车采用双绞盘(10)双驱动的方式，通过绞盘(10)和缆绳(9)的摩擦释放系留缆绳的张力，作为升空回收的主驱动装置；储缆绞车用于将回收的缆绳整齐地储放，其与绞盘(10)以相同线速度运行，配合以伺服电机为主的柔性排缆机构实现多层精确排缆的功能；辅助绞车由三台电控绞车组成，三台电控绞车分别布置于系留塔、锚泊车的左右两侧的侧臂，用以牵引头锥机械索具和中部左右机械索具，负责在气球升空初期和回收后期，辅助系留气球的放飞、回收以及气球的地面系留；排缆机构采用电控式排缆机构，且排缆机构采用独立伺服电机驱动，并通过单向丝杠螺母机构带动排缆导轮(8)位置移动实现排缆；测控系统用于缆绳及系统工作状态的数据采集并对系统实现控制。2.根据权利要求1所述的一种用于浮空器升空回收的机电式绞车系统，其特征在于：所述牵引绞车采用双绞盘(10)伺服控制，绞盘(10)通过绞盘电机(11)驱动，绞盘电机(11)为变频减速电机，由两个变频器驱动两个电机，通过双驱动伺服控制，且绞盘的双驱动伺服控制包括速度控制模式和力矩控制模式，速度控制模式和力矩控制模式的出力方向一致，力矩控制模式的绞盘(10)在缆绳(9)的关联下始终跟随速度控制模式的绞盘运动，使得两个绞盘(10)出力均匀，缆绳不打滑，在缆绳与绞盘间摩擦的作用下实现双绞盘精确同步。3.根据权利要求2所述的一种用于浮空器升空回收的机电式绞车系统，其特征在于：绞盘(10)采用半圆型绳槽，其中两两相邻绳槽的摩擦系数比均为1：1.5，其中入绳槽摩擦系数最小，缆绳进出方式采用了下进下出的方案，并增加过渡轮进行导向，以便降低高度，并使双驱动电机向两端延伸，利于布局安装。4.根据权利要求1所述的一种用于浮空器升空回收的机电式绞车系统，其特征在于：该系统包括双折线卷筒(1)、支架(2)、储缆电机(3)、导向轮(5)、伺服电机(6)、单向丝杠(7)、排缆导轮(8)、缆绳(9)、绞盘(10)、绞盘电机(11)和过渡轮(12)，其中，负载出缆端(4)依次通过所述导向轮(5)和过渡轮(12)连接至双绞盘(10)，绞盘(10)由绞盘电机(11)驱动转动，所述绞盘(10)上的缆绳(9)通过排缆导轮(8)连接至双折线卷筒，所述双折线卷筒设置在支架(2)上且由支架(2)上的储缆电机(3)驱动转动，所述排缆导轮(8)由伺服电机(6)、单向丝杠(7)进行驱动以便实现排缆导轮的位置调节。5.根据权利要求4所述的一种用于浮空器升空回收的机电式绞车系统，其特征在于：双折线卷筒(1)一端安装有光电复合旋转连接器，光电复合旋转连接器旋转中心与储缆筒的轴心同心，双折线卷筒(1)的储缆电机(3)采用变频调速方式，设置为直接力矩控制，且其力矩方向始终设置为收缆方向，通过直接转矩控制保持与驱动绞车收...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱鹏程，吴庆和，杨林初，鄢华林，赵忠，陈吉安，付乐，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32