一种海洋科考作业设备高空滑轮机构制造技术

为解决海洋科考中高空更换钢缆给操作人员带来危险和钢缆易于摩擦受损的问题，本发明专利技术提供了一种海洋科考作业设备高空滑轮机构，包括滑轮框架、安装在滑轮框架中的主滑轮、吊耳、防摩擦机构、抓缆机构、旋转起升机构以及对抓缆机构位置进行微调的上下移动机构，吊耳设置在滑轮框架的顶端，滑轮框架的上端的一侧设有开口，开口处设有防摩擦机构，滑轮框架设有开口的一侧安装有上下移动机构，上下移动机构上安装有一块基板，基板上安装有旋转起升机构，旋转起升机构上绕有牵引线，牵引线的下端连接着抓缆机构，抓缆机构上设有定位块。这种滑轮可以高效的提高换缆效率、提高作业人员的安全系数，减少钢缆所受摩擦，并实时监控钢缆偏向张力。张力。张力。

【技术实现步骤摘要】
一种海洋科考作业设备高空滑轮机构
[0001]本申请是海洋科考作业设备滑轮的分案申请，且原申请文件的申请日为2017
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22、申请号为201711173833.8、专利技术名称为海洋科考作业设备滑轮。


[0002]本专利技术涉及海洋科考作业设备收放缆
，更具体的说，涉及一种基于A架系统的高空滑轮。

技术介绍

[0003]随着我国在探索深海、开发利用深海资源以及保障国家深海安全等方面需求不断增加，越来越多的科考船已经投入使用，他们布局近海、深海、大洋和南北极，海洋科考船在深海和大洋进行勘察作业时，主要的工作方式就是定点和拖曳作业，这些作业均需后甲板支撑装备配合完成，后甲板支撑装备主要包括绞车、A架和折臂吊吊车等，绞车负责对设备进行收放，A架负责将设备从船内摆出船外，构成了完整的收放系统。而传统的A架最多由两个不同缆径的滑轮构成，但是随着水下设备的多样化，对钢缆的通讯要求也不一致，因此新科考船装备的钢缆至少包括三种，钢缆、同轴缆和光电复合缆，在科考调查中根据作业任务的需求，需不停的更换水下取样设备，但由于滑轮和钢缆数量不匹配，因此至少有一个滑轮频繁更换钢缆，滑轮位于A架顶端，即使A架摆到最低时，滑轮距甲板的高度也有5
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6米，因此更换钢缆时需要调查队员爬至高空对其进行更换，当海况较差，晃动剧烈，且滑轮重约300
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400公斤，给工作人员带来一定的危险和困难。在进行拖曳作业时，当航向与流向存在一定的夹角时，钢缆放出滑轮时会向左舷或者右舷偏去，这种情况钢缆会与一侧的缆槽相摩擦，从而损伤钢缆，影响作业进程。综合上述两种情况，需要一种兼并自动换缆和防摩擦功能的新型滑轮。
[0004]例如，CN114834976A公开了一种自升式海洋平台桩腿和桩靴设备电缆收放系统，有竖立设置的桩腿，自升式海洋平台与桩腿滑动连接，自升式海洋平台上固定有电动绞车，电动绞车上固定有电滑环，电滑环一端通过转接电缆与滑环接线箱连接，桩腿顶部固定有接线箱，接线箱伸出的柔性复合电缆，穿过导缆机构与电滑环另一端连接。本专利技术将桩腿及桩靴上的多个电器设备连接的电缆汇总，形成柔性复合电缆，并通过电动绞车与海洋平台上的电缆进行连接，以实现电力供应和信号传递的功能。
[0005]在上述技术方案中，电缆回收或释放过程中柔性复合电缆不需要解脱，可以保证电气连续性，且电缆不会出现扭曲现象，不需要人为干预，降低劳动强度。电动绞车随海洋平台升降自动同步运行，提高系统自动化程度，降低劳动强度；但是该技术方案无法解决钢缆与缆槽相摩擦导致的钢缆损伤问题；更换钢缆时依然需要人工操作，无法保障工作人员的安全问题。
[0006]例如，CN108516484A公开了一种基于海洋石油平台的双绞车海洋水文观测系统及方法，两台绞车分别安装于底层平台上，在顶层平台下表面焊接多个定滑轮组，系留钢缆从绞车A引出后绕过定滑轮组后入海，系留钢缆在经过锚定重物上的动滑轮组后回到另一绞
车B上，顶层平台下的定滑轮组上垂吊下来定位钢缆，定位钢缆的底端连接在锚定重物上，水文观测装置附着于系留钢缆上，水文观测装置采用平台吊挂方式进行安装；测量设备采用自容式方式工作，靠电池供电，数据自存，可以在设备定期维护时，更换电池，下载数据。
[0007]上述技术方案虽然具有系留钢缆不绞缠、重物不打转、设备维护简易的特点；但同样无法解决钢缆与缆槽相摩擦导致的钢缆损伤问题；该设备在更换钢缆时也依然需要人工操作，同样无法保障工作人员的安全问题。
[0008]针对上述现有技术的缺点，急需一种海洋科考作业设备高空滑轮机构，辅助工作人员能够控制设备自动更换钢缆，而不需要爬至高空对钢缆进行更换，以保障自身的安全；且设备中需要设有防摩擦机构，能够避免缆绳在运行过程中摩擦受损。

技术实现思路

[0009]本专利技术的目的是解决现阶段科考船A架高空滑轮换缆时人员和设备的危险情况，工作人员只需在甲板上操作即可完成钢缆的更换工作，本专利技术中具有旋转起升机构和抓缆机构，通过旋转起升机构和抓缆机构能够控制设备自动完成钢缆更换工作，而不需要工作人员爬至高空对钢缆进行更换，进一步保障了工作人员的人身安全；本专利技术中还具有防摩擦机构，通过防摩擦机构能够避免缆绳在运行过程中与缆槽产生摩擦问题，增加了钢缆及设备的使用寿命。
[0010]为了达到这个专利技术目的，本专利技术采用了如下的技术方案：设计一种海洋科考作业设备高空滑轮机构，包括主体，其主体包括滑轮框架、安装在滑轮框架中的主滑轮和用于将整个防摩擦型滑轮吊起的吊耳，吊耳设置在滑轮框架的顶端，用于将整个装置吊装在A架上。除此之外，防摩擦型滑轮还包括用于减少缆绳在运行过程中摩擦的防摩擦机构、在更换缆绳时抓取缆绳的抓缆机构、将抓缆机构机型起吊和放下的旋转起升机构以及对抓缆机构位置进行微调的上下移动机构，滑轮框架的上端的一侧设有开口，开口处设有防摩擦机构，滑轮框架设有开口的一侧安装有上下移动机构，上下移动机构上安装有一块基板，基板上安装有旋转起升机构，旋转起升机构上绕有牵引线，牵引线的下端连接着抓缆机构，抓缆机构上设有定位块。使用状态时，缆绳位于主滑轮的轮槽中，需要换缆绳时，地面操控人员通过控制系统移动防摩擦机构，使滑轮框架的一侧开口打开，旋转起升机构升起抓缆机构到指定位置，抓缆机构动作将主滑轮上的缆绳抓取出来，再运动下行，换装新的缆绳之后再度运行上升，将新缆绳放入主滑轮的凹槽中，然后移动防摩擦机构，使滑轮框架的开口闭合，完成更换。
[0011]防摩擦机构包括安装平板、防摩擦滑轮、第一连杆、第二连杆、推杆电机、面板、缆绳防摩擦装置，其中安装平板的外形与滑轮框架的外形相配合，面板与安装平板平行设置，防摩擦滑轮安装在安装平板的内侧、位于安装平板和面板之间。面板的外侧设有缆绳防摩擦装置，缆绳防摩擦装置包括固定在面板上的旋转电机、可由旋转电机驱动做旋转运动的机臂、监控报警灯以及可转动地连接在机臂另一端的导缆器。缆绳防摩擦装置的作用是防止靠海端缆绳在船体剧烈摆动时与滑轮相互碰撞。
[0012]当安装平板处于闭合状态的时候，防摩擦滑轮与主滑轮相切，第一连杆、第二连杆和推杆电机都安装在安装平板的外侧，其中第一连杆和第二连杆分别有一端固定在安装平板上，另一端相互铰接，推杆电机其中一端固定在安装平板上，另一端固定在第一连杆上。
当安装平板处于闭合状态时缆绳位于防摩擦滑轮与主滑轮的中间，防摩擦滑轮上的凹槽与主滑轮上的凹槽形成一个周向闭合的空间，限制缆绳的周向移动，防止磨损。推杆电机可以在控制系统的控制下做伸缩运动，推动第一连杆和第二连杆折起或伸直，以达到打开或者闭合安装平板与滑轮框架的目的。
[0013]第一连杆和第二连杆分别有平行设置的两根，两根第一连杆与第二连杆铰接的一端设有横轴，将两根第一连杆以及第二连杆分别可转动地连接在一起，推杆电机的其中一端固定在安装平板上，另一端固定在横轴上。
[0014]抓缆机构包括抓缆机械手和支架，抓缆机械手安装在支架上，支架与牵引线相连接，由牵引线带动做运动。<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海洋科考作业设备高空滑轮机构，包括主体，其主体包括滑轮框架、安装在滑轮框架中的主滑轮和用于将整个防摩擦型滑轮吊起的吊耳，吊耳设置在滑轮框架的顶端，其特征在于：所述防摩擦型滑轮还包括用于减少缆绳在运行过程中摩擦的防摩擦机构、在更换缆绳时抓取缆绳的抓缆机构、将抓缆机构机型起吊和放下的旋转起升机构以及对抓缆机构位置进行微调的上下移动机构，所述滑轮框架的上端的一侧设有开口，开口处设有防摩擦机构，滑轮框架设有开口的一侧安装有上下移动机构，上下移动机构上安装有一块基板，基板上安装有旋转起升机构，旋转起升机构上绕有牵引线，牵引线的下端连接着抓缆机构，抓缆机构上设有定位块；所述防摩擦机构包括安装平板、防摩擦滑轮、第一连杆、第二连杆、推杆电机、面板、缆绳防摩擦装置，其中安装平板的外形与滑轮框架的外形相配合，面板与安装平板平行设置，防摩擦滑轮安装在安装平板的内侧、位于安装平板和面板之间，面板的外侧设有缆绳防摩擦装置，缆绳防摩擦装置包括固定在面板上的旋转电机、可由旋转电机驱动做旋转运动的机臂、监控报警灯以及可转动地连接在机臂另一端的导缆器，当安装平板处于闭合状态的时候，防摩擦滑轮与所述主滑轮相切，第一连杆、第二连杆和推杆电机都安装在安装平板的外侧，其中第一连杆和第二连杆分别有一端固定在安装平板上，另一端相互铰接，推杆电机其中一端固定在安装平板上，另一端固定在第一连杆上；所述抓缆机构还包括抓缆机械手和支架，抓缆机械手安装在支架上，支架与所述牵引线相连接，由牵引线带动做运动；所述旋转起升机构包括绞车安装座、绞车、绞车电机和齿轮组，其中绞车安装座固定在所述基板上，绞车安装在绞车安装座上，绞车电机固定在基板上并通过齿轮组与绞车相连接。2.根据权利要求1所述的海洋科考作业设备高空滑轮机构，其特征在于：所述第一连杆和第二连杆分别有平行设置的两根，两根第一连杆与第二连杆铰接的一端设有横轴，将两根第一连杆以及第二连杆分别可转动地连接在一起，推杆电机的其中一端固定在安装平板上，另一端固定在横轴上。3.根据权利要求1所述的海洋科考作业设备高空滑轮机构，其特征在于：所述支架包括两根平行设置的型架杆和连接这两根架杆其中一端的横梁，横梁上设有所述定位块，所述牵引线与定位块相连接，两根架杆的另一端为抓缆端，抓缆端设有抓缆机械手。4.根据权利要求3...

【专利技术属性】
技术研发人员：马云龙，邬宾杰，张涛，倪晓波，张登，楼眺华，
申请(专利权)人：自然资源部第二海洋研究所，
类型：发明
国别省市：