水气界面收放探测仪器的微小型绞车制造技术

本发明专利技术公开水气界面收放探测仪器的微小型绞车，卷筒组件安装在机架中部，机架上部设有压绳组件，驱动元件置于卷筒组件一端并驱动卷筒组件转动，卷筒组件的另一端将动力传动到排绳机构，排绳机构的下方设有剪切结构，剪切结构安装在机架底部，操控系统安装于机架顶部的电器与通信元件安装盒内；本发明专利技术适应无人艇设计的微小型遥控绞车，可以方便有效的搭载、收放探测仪器，不仅解决无人艇收放仪器的基本操作，而且能够扩大无人艇工作范围，提高无人艇工作能力，发挥无人艇长处，解决一些不便人工到达的作业。

Micro winch for the detection instrument of water air interface

【技术实现步骤摘要】
水气界面收放探测仪器的微小型绞车
本专利技术属于绞车
，具体涉及一种搭载在无人测量艇上在水气界面收放探测器材的微小型绞车。
技术介绍
绞车也叫卷扬机，一般属于大型设备，用于升降或牵引重物，一般由可旋转的卷筒、传动装置、制动器和动力部分组成。动力经过传动装置带动卷筒旋转，缠绕钢丝绳或链条来升降或牵引重物，广泛应用于建筑、水利工程、林业、矿山、码头等场所的物料升降或平拖，操作简单、绕绳量大、使用方便。对于起升负荷只有几十公斤的绞车，可称之为微小型绞车。水气界面是指海洋、湖泊、河流等水体的水面与大气分界面。无人测量艇（以下称为无人艇）用于水气界面，可以方便有效的搭载各种传感、侦察、测量等任务载荷在进行各种作业；可通过搭载并整合水质检测仪，水面安全监察设备，海洋测绘仪等专业仪器，针对性向不同用户提供高效便捷的应用解决方案；可以在海洋、岛礁、浅滩、湖泊、河流等常规测量船舶无法深入的、高危险性水域进行作业。传统的海洋测量仪器搭载方式，主要是采用各种升降鳍探测装置，作为围井区域内科考设备的载体，升降鳍通过伸出船底的方式，将科考设备送入探测和取样范围。但是这种搭载方式，结构比较笨重，能够送达的深度也较小。水上测量使用的无人艇，一般体积较小，难以搭载这种装置。无人船如果要实现吊放、回收诸如声速剖面仪、水下温度测量仪、多参数水质仪等深水探测仪器，现有升降鳍探测装置安装架是难以满足探测需要的。无人艇搭载合适的绞车可以实现探测仪器各种深度的吊放、回收。但是普通绞车的尺寸重量太大、结构不够紧凑、自动化程度不够、通讯方式原始，基础结构没有考虑自动化、智能化的配套改进。而无人艇属于现代国际前沿技术，配有先进的控制、通讯平台，置于这种基础配置中的绞车，对应技术显然需要同步跟进；无人艇自身承载能力一般较小，所能接受的绞车总重量一般只有几十公斤，配套的绞车必须微小化。这两方面要求，是传统绞车难以实现的，没有解决这两个问题，把普通的绞车直接搬用到无人艇上也是难以使用的。无人艇在水面上作业，没有操作人员在艇上，各种操作及情况处理，都无法直接人工进行；无人艇在水面上作业，自身位置、姿态都是变化的，受到作用力，无人艇自身会浮动漂流。“旱鸭子式”的普通绞车，难于适应无人艇作业特点。创设性能、用途匹配的无人艇专用绞车，可以方便无人艇搭载并有利于整合吊装诸如传感、侦察、测量、水质检测仪、海洋测绘仪等专业仪器，针对性提供应用解决方案（如放弃任务设备），不仅解决无人艇收放仪器的基本操作，而且能够扩大无人艇工作范围，提高无人艇工作能力，发挥无人艇长处，解决一些不便人工到达的作业，如岛礁、浅滩等常规测量船舶无法深入的、高危险性水域进行作业。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种搭载在无人测量艇上在水气界面收放探测器材的微小型绞车，本专利技术绞车具备可遥控操作、无线通信、尺寸微小、重量轻便、水上运作可靠性高等特征。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：水气界面收放探测仪器的微小型绞车，包括机架；卷筒组件，用于规律排布缆绳按；压绳机构，用于防止卷筒组件的缆绳松绳；驱动元件，用于驱动卷筒组件转动收放缆绳；排绳机构，用于收放缆绳时将缆绳分层均匀排布到卷筒外圆周面上；剪切结构，用于强行剪切缆绳；操控系统，用于控制上述各个部件，实现对绞车的作业控制；所述卷筒组件安装在机架中部，机架上部设有压绳组件，驱动元件置于卷筒组件一端并驱动卷筒组件转动，卷筒组件的另一端将动力传动到排绳机构，排绳机构的下方设有剪切结构，剪切结构安装在机架底部，操控系统安装于机架顶部的电器与通信元件安装盒内。优选地，所述卷筒组件包括卷筒本体，卷筒本体圆周面上开设绳槽，卷筒本体安装侧面挡板，电机安装筒安装在卷筒本体左端，锥形支撑筒安装在卷筒本体右端。优选地，压绳机构包括压绳弹簧杆，压绳弹簧杆上套有压绳扭簧，扭簧上部抵触在机架顶部的下表面，簧下部两端分别安装在连接臂的孔内，连接臂的下部装有压绳轮轴，压绳轮套装在压绳轮轴上。优选地，驱动元件包括减速电机，减速电机的输出轴上装有扭矩限制器，扭矩传感器固定在安装座上，通过扭矩感应片探测实时扭矩，空心轴固连在锥形支撑筒上，空心轴左端与扭矩限制器右端连接，接受扭矩限制器传动，空心轴右端轴颈用于安装轴承以形成卷筒组件的右支撑。优选地，空心轴轴颈上装有链轮，通过链传动将卷筒组件的转动传递到排绳机构的排绳丝杠，排绳丝杠转动，并受导杆引导，驱动排绳滑架往复直线移动，排绳滑架装有上导绳轮组。优选地，排绳滑架包括前后导绳组支座、排绳螺母，排绳螺母安装在排绳丝杠上，后部与导杆卡合，前后绳轮组安装在前后导绳组支座上，左右导绳轮组安装在排绳螺母前端，前后绳轮组有两个陶瓷轴承水平布置，左右导绳轮组有多对塑料轮构成。优选地，剪切结构上方设有下导绳轮组，剪切结构由包括剪切丝杠支座，剪切丝杠支座上的剪切丝杠是一根左右旋转的双螺旋丝杠，连杆机构与剪切丝杠有两个连接处，通过左右旋向的两个螺母分别进行连接，剪切电机驱动剪切丝杠转动，能将连杆机构的左端两根杆件打开或闭合，形成剪切运动，连杆机构的左端两根杆件末端具有剪切刃口，能强行剪切缆绳，设有缆绳护套管，正常作业不剪切缆绳，护套管将缆绳与刃口分开。优选地，操控系统包括执行模块、主控模块、指挥端模块以及电源模块，所述执行模块组成包括：驱动器、收放线控制模块、过载保护及过载/张力监测，所述主控模块组成包括：北斗通讯模块、故障处理模块、存储模块；所述指挥端模块包括：NAVCOMM导航通讯及天线、用户指挥机、指挥端控制系统，电源模块用于输送各个模块电源。优选地，集流环通过集流环安装柱固定在机架上，集流环分为集流环静环和动环两部分；无人艇测量仪器悬挂在缆绳最下端，其所用的电缆线，与起吊仪器的缆绳合并在同一铠装护套里，并缠绕装在卷筒组件的圆周面上，从最内圈一端经空心轴内孔引入到集流环动环上；而外部电缆线内集成有测量仪器需用的同样电源线和信号线，上端从电器与通信元件安装盒内引出，另一端连接到集流环静环，从而实现电缆线的转动与静止部分连接。优选地，机架通过左支撑板与右支撑板，多根连接杆连接成整体，前后设有两块X形加强板，左安装孔用于容纳驱动元件安装筒，右安装孔用于容纳卷筒组件的该端支撑轴承，机架安装孔用于机架与过渡连接板连接安装，连接孔用于固定安装板，两侧撑板均可设多个减重方孔。基于上述技术特征，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术适应无人艇设计的微小型遥控绞车，可以方便有效的搭载、收放探测仪器，不仅解决无人艇收放仪器的基本操作，而且能够扩大无人艇工作范围，提高无人艇工作能力，发挥无人艇长处，解决一些不便人工到达的作业。采用北斗卫星通讯的控制方式，进行人机通讯，遥控（操控+数据传递）实现对绞车的作业控制；整体布局安排为上下结构以减小安装面积；电机、减速机采取内藏结构，收缩到卷筒内部空间；电缆线与收放缆绳合并为一体；采取多项措施减轻绞车重量；采取导绳机构引导缆绳偏摆；配置剪绳机构应对需要放弃任务设备的情况本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.水气界面收放探测仪器的微小型绞车，其特征在于，包括机架；/n卷筒组件，用于规律排布缆绳按；/n压绳机构，用于防止卷筒组件的缆绳松绳；/n驱动元件，用于驱动卷筒组件转动收放缆绳；/n排绳机构，用于收放缆绳时将缆绳分层均匀排布到卷筒外圆周面上；/n剪切结构，用于强行剪切缆绳；/n操控系统，用于控制上述各个部件，实现对绞车的作业控制；/n所述卷筒组件安装在机架中部，机架上部设有压绳组件，驱动元件置于卷筒组件一端并驱动卷筒组件转动，卷筒组件的另一端将动力传动到排绳机构，排绳机构的下方设有剪切结构，剪切结构安装在机架底部，操控系统安装于机架顶部的电器与通信元件安装盒内。/n

【技术特征摘要】
1.水气界面收放探测仪器的微小型绞车，其特征在于，包括机架；
卷筒组件，用于规律排布缆绳按；
压绳机构，用于防止卷筒组件的缆绳松绳；
驱动元件，用于驱动卷筒组件转动收放缆绳；
排绳机构，用于收放缆绳时将缆绳分层均匀排布到卷筒外圆周面上；
剪切结构，用于强行剪切缆绳；
操控系统，用于控制上述各个部件，实现对绞车的作业控制；
所述卷筒组件安装在机架中部，机架上部设有压绳组件，驱动元件置于卷筒组件一端并驱动卷筒组件转动，卷筒组件的另一端将动力传动到排绳机构，排绳机构的下方设有剪切结构，剪切结构安装在机架底部，操控系统安装于机架顶部的电器与通信元件安装盒内。


2.根据权利要求1所述的水气界面收放探测仪器的微小型绞车，其特征在于：所述卷筒组件包括卷筒本体，卷筒本体圆周面上开设绳槽，卷筒本体安装侧面挡板，电机安装筒安装在卷筒本体左端，锥形支撑筒安装在卷筒本体右端。


3.根据权利要求1或2所述的水气界面收放探测仪器的微小型绞车，其特征在于：压绳机构包括压绳弹簧杆，压绳弹簧杆上套有压绳扭簧，扭簧上部抵触在机架顶部的下表面，扭簧下部两端分别安装在连接臂的孔内，连接臂的下部装有压绳轮轴，压绳轮套装在压绳轮轴上。


4.根据权利要求1或2所述的水气界面收放探测仪器的微小型绞车，其特征在于：驱动元件包括减速电机，减速电机的输出轴上装有扭矩限制器，扭矩传感器固定在安装座308上，通过扭矩感应片探测实时扭矩，空心轴固连在锥形支撑筒上，空心轴左端与扭矩限制器右端连接，接受扭矩限制器传动，空心轴右端轴颈用于安装轴承以形成卷筒组件的右支撑。


5.根据权利要求4所述的水气界面收放探测仪器的微小型绞车，其特征在于：空心轴312轴颈上装有链轮，通过链传动将卷筒组件的转动传递到排绳机构的排绳丝杠，排绳丝杠转动，并受导杆引导，驱动排绳滑架往复直线移动，排绳滑架装有上导绳轮组。


6.根据权利要求5所述的水气界面收放探测仪器的微小型绞车，其特征在于：排绳滑架包括前后导绳组支座、排绳螺母，排绳螺母...

【专利技术属性】
技术研发人员：周建来，丁克会，倪立学，周子潇，
申请(专利权)人：江苏海洋大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32