【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于水下绞盘张力控制，具体涉及一种水下绞盘的自动张力控制与反馈监测系统。
技术介绍
1、水下绞盘是一种专门设计用于水下作业的机械设备，在海洋油气田勘探、深海采矿、海洋学研究、海底通信电缆铺设、打捞作业以及海上建筑物建设和维护等多个领域中扮演着关键角色。这些绞盘特别适用于水文勘测和水利作业，如在复杂的河流、湖泊和海洋环境中进行数据采集和资源评估。例如，在水文资源的勘探和管理中，水下绞盘被用于部署和回收测量水体特性的科学仪器，如流速计、水质采样器和海底地震仪。这些设备对于理解和保护水资源至关重要。
2、随着深海探测技术的发展，水下绞盘的技术也得到了显著的提升。现代绞盘系统通常配备有自动张力控制功能和高级传感器，以适应不断变化的水文环境和水利作业的需求。这些技术的进步，尤其是在自动张力控制和实时监测方面，为水下勘测和水文数据收集提供了更高的精度和效率。
3、然而，水下绞盘在极端或复杂的水下环境（如强水流、高压深海环境）中的稳定性和可靠性仍然是一个挑战。维护这些设备在高腐蚀性的水环境中尤其困难，而耐用性和长期可靠性是持续的挑战。此外，高级水下绞盘系统的高成本限制了它们的广泛应用，且系统的复杂性需要专业的操作和维护，进一步增加了运行成本。
4、总体来说，尽管现有的水下绞盘技术在自动张力控制方面已取得显著进步，但在适应极端环境、维护难度、成本和复杂性方面仍面临挑战。这些问题对于水文勘测和水利作业的效率和可靠性具有重要影响，需要进一步的技术创新和改进。
技术实现思路b>
1、针对现有同类设备在使用时存在的缺陷和问题，本专利技术旨在提供一种水下绞盘的自动张力控制与反馈监测系统，以提高复杂且苛刻水下作业的自动张力控制和监测，以提高适应性、缓冲性、稳定性和安全性。
2、本专利技术解决其技术问题的方案是：采用一种水下绞盘的自动张力控制与反馈监测系统，包括底座、回转座、转台、轴架、绳轮和绳轮电机，底座上侧中心固定有回转座，所述转台包括上部的平台和底部的回转环，回转环通过轴承或轴套与所述回转座上端口套装在一起，能够转动；在转台的平台上侧固定有轴架，两侧轴架之间安装有绳轮，绳轮的一端或两端连接有驱动机构；回转座含有容纳腔，容纳腔中固定有角度电机，角度电机的转轴通过传动机构连接角度齿轮，回转环的内壁固定设置有齿环，所述角度齿轮与所述齿环啮合，角度电机被控制器控制转动时，能够通过角度齿轮带动齿环转动，进而通过回转座驱动绳轮转动；所述绳轮包括轮柱组件和轮副组件，轮柱组件包括柱体和中心轴，轮副组件自内向外依次包括顶压在一起的端盘、驱盘、弹性体、动态盘和静态盘，其中端盘固定于主体的端部，在驱盘的中心固定有二级套，在静态盘的中心固定有三级套，所述二级套套装于中心轴外侧，三级套套装于二级套外侧端部；同时在所述动态盘的中心固定有花键套，在二级套的根部设置有花键，花键套匹配套装于花键外侧；所述二级套从三级套的外端部伸出，外露部分安装有固定件；所述中心轴从二级套的外端部伸出，外露的端部通过轴承安装于轴架的轴座内；所述动态盘和静态盘复合在一起，所述驱动机构驱动静态盘转动。
3、优选地，在所述回转座上侧设置有罩座和电机座，罩座上固定有罩壳，罩壳包裹于绳轮外侧。
4、优选地，驱动机构是在绳轮的端部固定有从动齿轮，电机座上固定有绳轮电机，绳轮电机的转轴上安装有主动齿轮，主动齿轮与从动齿轮啮合。
5、优选地，静态盘套固于从动齿轮中心，所述动态盘套装于静态盘内，动态盘和静态盘之间设置缓冲机构。
6、优选地，缓冲机构是在静态盘的内壁设置有盲环槽，盲环槽内等间隔固定有定簧座，在动态盘的外壁上等间隔固定有动簧座，当静态盘和动态盘扣合套装时，动簧座位于相邻定簧座之间区域，在各定簧座与动簧座之间套装有弧形弹簧。
7、优选地，固定件是在二级套的外端部套装有挡止部件，同时在二级套的端部设置有卡簧槽，其内套装有卡簧，卡簧支撑在挡止部件的外侧壁。
8、优选地，在轴座内设置凹槽并套装有轴压传感器，当轴承受到较大的压力时，对轴压传感器增压，控制器根据轴压传感器的信号情况，控制绳轮电机的工作状态。
9、优选地，所述弹性体为实体橡胶环，或充气橡胶环，为充气橡胶环时，其外侧或内侧设置有气嘴以便于充放气，在弹性体支撑作用下，驱盘与端盘挤压在一起，两者之间设置摩擦面。
10、优选地，充气橡胶环为环气囊，在环气囊的内壁上引出隐气管，在所述二级套内壁或外壁设置潜槽，隐气管埋于潜槽内。
11、优选地，在回转座的容纳腔内密封安装有主控板，位于主控板的控制器的通讯接口通过线缆与岸基监测记录仪建立通讯，控制器通过线缆远程向控制器发送控制命令。
12、本专利技术为水文勘测、水利作业和水文资源管理而特别设计的水下绞盘自动张力控制与反馈监测系统，旨在提升在复杂且苛刻水下环境下的作业适应性、缓冲性、稳定性和安全性，同时延长设备使用寿命。
13、其有益效果如下：
14、1. 增强的稳定性和可靠性：系统通过在水底基座和底座之间的牢固固定，以及回转座与转台的结构安排，为水文勘测和水利作业提供了高度稳定的操作平台。在这些常常苛刻的环境中，设备的稳定性和可靠性至关重要。
15、2. 精准的张力控制：集成了角度电机和角度传感器，以及相关的传动机构，使系统能够精确控制钢丝绳的张力和角度。这对于在水文资源探测等水下作业中尤为关键，因为不当的张力控制可能导致设备故障或操作失误。
16、3. 自动调节功能：动态盘和静态盘之间的缓冲机构，结合弹性体、驱盘和端盘，为系统提供了重要的自动调节功能。这有助于在进行水利工程作业，特别是在不平整的水底面作业时，保护系统免受突然张力变化的影响。
17、4. 防腐蚀和防氧化措施：系统中的结构设计和材料选择旨在减少摩擦和防止腐蚀，延长设备寿命。这对于长期在水下环境中，尤其是含有腐蚀性物质的场合，如水文资源勘探中非常重要。
18、5. 改进的监控和反馈机制：通过集成的传感器和控制器，系统提供实时监控和反馈，使操作员能够及时调整设备运行状态，提高了水文勘测和水利作业的操作效率和安全性。
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1.一种水下绞盘的自动张力控制与反馈监测系统，包括底座（1）、回转座（2）、转台（3）、轴架（5）、绳轮（12）和绳轮电机（9），其特征在于，底座（1）上侧中心固定有回转座（2），所述转台（3）包括上部的平台和底部的回转环，回转环通过轴承或轴套与所述回转座（2）上端口套装在一起，能够转动；在转台（3）的平台上侧固定有轴架（5），两侧轴架（5）之间安装有绳轮（12），绳轮（12）的一端或两端连接有驱动机构；回转座（2）含有容纳腔（20），容纳腔（20）中固定有角度电机（21），角度电机（21）的转轴通过传动机构连接角度齿轮（22），回转环的内壁固定设置有齿环（23），所述角度齿轮（22）与齿环（23）啮合，角度电机（21）被控制器控制转动时，能够通过角度齿轮（22）带动齿环（23）转动，进而通过回转座（2）驱动绳轮（12）转动；所述绳轮（12）包括轮柱组件（13）和轮副组件（14），轮柱组件（13）包括柱体和中心轴（25），轮副组件（14）自内向外依次包括顶压在一起的端盘（24）、驱盘（26）、弹性体（33）、动态盘（31）和静态盘（32），其中端盘（24）固定于主体的端部，在驱盘
2.根据权利要求1所述的水下绞盘的自动张力控制与反馈监测系统，其特征在于，在所述回转座（2）上侧设置有罩座（6）和电机座（8），罩座（6）上固定有罩壳（7），罩壳（7）包裹于绳轮（12）外侧。
3.根据权利要求2所述的水下绞盘的自动张力控制与反馈监测系统，其特征在于，驱动机构是在绳轮（12）的端部固定有从动齿轮（11），电机座（8）上固定有绳轮电机（9），绳轮电机（9）的转轴上安装有主动齿轮（10），主动齿轮（10）与从动齿轮（11）啮合。
4.根据权利要求3所述的水下绞盘的自动张力控制与反馈监测系统，其特征在于，静态盘（32）套固于从动齿轮（11）中心，所述动态盘（31）套装于静态盘（32）内，动态盘（31）和静态盘（32）之间设置缓冲机构。
5.根据权利要求4所述的水下绞盘的自动张力控制与反馈监测系统，其特征在于，缓冲机构是在静态盘（32）的内壁设置有盲环槽（36），盲环槽（36）内等间隔固定有定簧座（34），在动态盘（31）的外壁上等间隔固定有动簧座，当静态盘（32）和动态盘（31）扣合套装时，动簧座位于相邻定簧座（34）之间区域，在各定簧座（34）与动簧座（35）之间套装有弧形弹簧（37）。
6.根据权利要求1所述的水下绞盘的自动张力控制与反馈监测系统，其特征在于，固定件是在二级套（27）的外端部套装有挡止部件（39），同时在二级套（27）的端部设置有卡簧槽（29），所述卡簧槽内套装有卡簧（40），卡簧（40）支撑在挡止部件（39）的外侧壁。
7.根据权利要求1所述的水下绞盘的自动张力控制与反馈监测系统，其特征在于，在轴座内设置凹槽并套装有轴压传感器，当轴承受到较大的压力时，对轴压传感器增压，控制器根据轴压传感器的信号情况，控制绳轮电机（9）的工作状态。
8.根据权利要求1所述的水下绞盘的自动张力控制与反馈监测系统，其特征在于，所述弹性体（33）为实体橡胶环，或充气橡胶环，为充气橡胶环时，其外侧或内侧设置有气嘴以便于充放气，在弹性体（33）支撑作用下，驱盘（26）与端盘（24）挤压在一起，两者之间设置摩擦面。
9.根据权利要求8所述的水下绞盘的自动张力控制与反馈监测系统，其特征在于，充气橡胶环为环气囊（44），在环气囊（44）的内壁上引出隐气管，在所述二级套（27）内壁或外壁设置潜槽，隐气管埋于潜槽内。
10.根据权利要求1所述的水下绞盘的自动张力控制与反馈监测系统，其特征在于，在回转座（2）的容纳腔（20）内密封安装有主控板，位于主控板的控制器通讯接口通过线缆与岸基监测记录仪建立通讯，控制器通过线缆远程向控制器发送控制命令。
...【技术特征摘要】
1.一种水下绞盘的自动张力控制与反馈监测系统，包括底座（1）、回转座（2）、转台（3）、轴架（5）、绳轮（12）和绳轮电机（9），其特征在于，底座（1）上侧中心固定有回转座（2），所述转台（3）包括上部的平台和底部的回转环，回转环通过轴承或轴套与所述回转座（2）上端口套装在一起，能够转动；在转台（3）的平台上侧固定有轴架（5），两侧轴架（5）之间安装有绳轮（12），绳轮（12）的一端或两端连接有驱动机构；回转座（2）含有容纳腔（20），容纳腔（20）中固定有角度电机（21），角度电机（21）的转轴通过传动机构连接角度齿轮（22），回转环的内壁固定设置有齿环（23），所述角度齿轮（22）与齿环（23）啮合，角度电机（21）被控制器控制转动时，能够通过角度齿轮（22）带动齿环（23）转动，进而通过回转座（2）驱动绳轮（12）转动；所述绳轮（12）包括轮柱组件（13）和轮副组件（14），轮柱组件（13）包括柱体和中心轴（25），轮副组件（14）自内向外依次包括顶压在一起的端盘（24）、驱盘（26）、弹性体（33）、动态盘（31）和静态盘（32），其中端盘（24）固定于主体的端部，在驱盘（26）的中心固定有二级套（27），在静态盘（32）的中心固定有三级套（38），所述二级套（27）套装于中心轴（25）外侧，三级套（38）套装于二级套（27）外侧端部；同时在所述动态盘（31）的中心固定有花键套（30），在二级套（27）的根部设置有花键（28），花键套（30）匹配套装于花键（28）外侧；所述二级套（27）从三级套（38）的外端部伸出，外露部分安装有固定件；所述中心轴（25）从二级套（27）的外端部伸出，外露的端部通过轴承安装于轴架（5）的轴座内；所述动态盘（31）和静态盘（32）复合在一起，所述驱动机构驱动静态盘（32）转动。
2.根据权利要求1所述的水下绞盘的自动张力控制与反馈监测系统，其特征在于，在所述回转座（2）上侧设置有罩座（6）和电机座（8），罩座（6）上固定有罩壳（7），罩壳（7）包裹于绳轮（12）外侧。
3.根据权利要求2所述的水下绞盘的自动张力控制与反馈监测系统，其特征在于，驱动机构是在绳轮（12）的端部固定有从动齿轮（11），电机座（8）上固定有绳...
【专利技术属性】
技术研发人员：王志华，赵彩霞，崔花瑞，曹正，王珂，李晓华，刘强，罗世浩，刘亚军，张晓丽，郑茹楠，王菊霞，
申请(专利权)人：河南省新乡水文水资源测报分中心，
类型：发明
国别省市：
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