[發(fā)明專利]一種變徑測力排纜機構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610231768.9
• 申請日: 2016-04-13
• 公開（公告）號: CN105712229B
• 公開（公告）日: 2018-05-22
• 發(fā)明（設計）人: 葉澤群;胡淼;鄒楠;祁慶芬;孫志成
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團公司第八研究所
• 主分類號: B66D1/38
• 分類號: B66D1/38;B66D1/50
• 代理公司: 北京雙收知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11241
• 代理人: 樓湖斌

一種變徑測力排纜機構(gòu)，包括纜盤左支架、纜盤右支架、排纜單元、可轉(zhuǎn)動地連接在纜盤左支架和纜盤右支架之間的絞車纜盤，安裝在纜盤左支架上驅(qū)動絞車纜盤轉(zhuǎn)動的收纜減速電機及由排纜單元進行驅(qū)動實現(xiàn)往復運動的變徑測力單元，變徑測力單元包括測力組件、夾緊組件及纜繩限位組件，纜繩限位組件與排纜單元連接，測力組件與纜繩限位組件可轉(zhuǎn)動連接，夾緊組件與測力組件連接。本發(fā)明能減小纜繩受外力而擺動對測力結(jié)果的影響，防止纜繩進出測力機構(gòu)處的結(jié)構(gòu)件應力集中或損壞，保證測力包角不會隨著纜盤卷徑和纜繩直徑的變化而改變，提高了測量精度，且可以使纜繩具有足夠大的空間保證纜繩的彎曲半徑，延長了使用壽命，滿足纜繩直徑變化時排纜的要求。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及絞車技術(shù)領(lǐng)域，具體講是一種變徑測力排纜機構(gòu)。

背景技術(shù)：

光纖水聽器線陣(以下簡稱：水聽器線陣)主要用于海洋聲學環(huán)境中聲傳播、噪聲、混響、海底聲學特性、目標聲學特性等的探測，是現(xiàn)代海軍反潛作戰(zhàn)、水下兵器試驗、海洋石油勘探和海洋地質(zhì)調(diào)查的先進探測手段。在工程使用中，通過光電復合拖曳纜(以下簡稱：拖曳纜)將水聽器線陣與探測船連接，由拖曳纜實現(xiàn)能源的供給、信號的傳輸；通過絞車對拖曳纜和水聽器線陣進行收卷儲存、布放控制。受加工工藝、技術(shù)指標等各方面因素影響，拖曳纜與水聽器線陣的直徑不同，一般來說，拖曳纜直徑小于水聽器線陣。

為了解拖曳纜和水聽器線陣布放、工作時的受力情況，使其免于受到水流、船速疊加所形成的外力而造成損壞，也為了應對拖曳狀態(tài)下纜繩在水下工作時掛到異物等緊急情況，需要對拖曳纜的實時張力進行檢測。另外，不同工況下，拖曳纜放出長度不同，纜繩在絞車纜盤上卷徑不同，使測力傳感器的角度發(fā)生變化。所以需要在絞車上配置適用于不同直徑纜繩的、隨纜繩位置變化相應改變位置的測力機構(gòu)。

為了適應深海工作的需要，絞車需要卷繞、布放較長的拖曳纜與水聽器線陣。纜繩在回收時會在絞車纜盤上進行多層卷繞，直徑較細的拖曳纜卷繞在纜盤內(nèi)圈，直徑較粗的水聽器線陣卷繞在拖曳纜外部。如果纜繩在收卷的過程中排列不整齊、不緊密，有可能出現(xiàn)上層纜繩受到外力而嵌入下層纜繩，或者纜繩之間出現(xiàn)間隙、纜繩堆起等缺陷。這些缺陷會影響后續(xù)排纜的效果，甚至導致纜繩卡死無法放出而造成損壞。因此，絞車的排纜機構(gòu)要適合不同直徑纜繩。

現(xiàn)有工程中所使用的絞車，如圖1、圖2和圖3所示，其測力機構(gòu)采用三輪組結(jié)構(gòu)，使用雙向絲桿旋轉(zhuǎn)帶動整個測力機構(gòu)往復運動，從而進行測力、排纜。三輪組結(jié)構(gòu)的測力傳感器安裝在中間導輪的軸上，纜繩從三輪組中間經(jīng)過時，由于三個導輪之間的相對位置不同，產(chǎn)生了傳感器測力包角。在纜繩受到外力張緊后，會壓緊中間導輪，壓力通過導輪傳遞到張力傳感器上，根據(jù)測力包角的大小及測力傳感器傳回的信號計算得到纜繩上實際張力。為了保證測力的準確，三個導輪之間相對位置是固定的。

但是在工程實踐中發(fā)現(xiàn)，由于需要存儲的纜繩較長，絞車卷筒在空盤和滿盤時卷徑變化較大，而且在海洋環(huán)境下，受到海水的沖擊和船只的顛簸，纜繩會發(fā)生擺動，如圖4和圖5所示。纜繩一旦擺動，固定的三輪組結(jié)構(gòu)測力誤差就會較大，同時上述機構(gòu)在纜繩直徑變化后，測力誤差也很大。如果將測力機構(gòu)固定，會有如下三個問題：首先，當卷徑變化和纜繩擺動時，會對測力機構(gòu)造成附加的力，影響測量結(jié)果，同時纜繩進出測力機構(gòu)處的結(jié)構(gòu)件(如導輪、導輪軸等)應力集中，甚至損壞；其次，當收放的纜繩直徑發(fā)生改變時，三個導輪之間的相對位置沒有發(fā)生相應改變，造成傳感器測力包角發(fā)生變化，那么根據(jù)測力包角計算的纜繩張力值也會變化，產(chǎn)生較大的測量誤差；最后，由于纜繩需要提供足夠的抗拉強度，其直徑較大，需要的彎曲半徑也較大，一般光電復合纜和水聽器線陣需要的彎曲半徑是其直徑的15至20倍，如果測力機構(gòu)與絞車纜盤相對位置固定，則需要較大的空間保證纜繩的彎曲半徑，否則會使纜繩的彎曲半徑較小，減少其使用壽命。