[發(fā)明專利]一種用于浮空器升空回收的機(jī)電式絞車系統(tǒng)及工作方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201811065699.4
• 申請(qǐng)日: 2018-09-13
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN109231039B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 朱鵬程;吳慶和;楊林初;鄢華林;趙忠;陳吉安;付樂(lè)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B66D1/12
• 分類號(hào): B66D1/12;B66D1/38;B66D1/48
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標(biāo)代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

本發(fā)明公開(kāi)了一種用于浮空器升空回收的機(jī)電式絞車系統(tǒng)及工作方法，所述系統(tǒng)包括牽引絞車、儲(chǔ)纜絞車、輔助絞車、排纜機(jī)構(gòu)以及測(cè)控系統(tǒng)，其中牽引絞車采用雙驅(qū)動(dòng)的方式，通過(guò)絞盤和纜繩的摩擦釋放系留纜繩的張力，起到對(duì)纜繩排纜保護(hù)作用，是升空回收的主驅(qū)動(dòng)裝置；儲(chǔ)纜絞車用于儲(chǔ)放纜繩，配合以伺服電機(jī)為主的柔性排纜機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多層精確排纜的功能；控制檢測(cè)系統(tǒng)用于纜繩及系統(tǒng)工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集并對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制，輔助絞車是由三臺(tái)電控絞車組成，其作用是輔助浮空器升空和回收以及地面系留，本發(fā)明具有設(shè)計(jì)合理、工作可靠、抗擾動(dòng)、減張力、良好的多層排纜功能等優(yōu)點(diǎn)，適用于浮空器的升空回收作業(yè)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于升空回收裝備領(lǐng)域，具體涉及一種具有減張力設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)多層精確排纜功能的用于浮空器升空回收的機(jī)電式絞車系統(tǒng)。

背景技術(shù)

升空回收裝備應(yīng)用于系留氣球、浮空器等設(shè)備的升空回收，其核心裝置就是絞車系統(tǒng)，其具有安全可靠性要求高、負(fù)載大、纜繩長(zhǎng)、擾動(dòng)大的特點(diǎn)。

常采用的往復(fù)式雙向絲杠通過(guò)鏈條傳動(dòng)的排纜裝置，具有加工成本高，容易損耗，排纜纜徑相對(duì)固定不能適用于多種纜徑，且排纜過(guò)程中累積誤差不能調(diào)節(jié)，故精確排纜不易實(shí)現(xiàn)。

對(duì)于升空回收裝備要求越來(lái)越高，傳統(tǒng)常用的螺旋繩槽卷筒，在第一層排纜的時(shí)候沒(méi)有雙折線卷筒的引導(dǎo)排纜的效果好，這樣在排纜時(shí)易發(fā)生打滑，在往后的排纜中，沒(méi)有很好的繼承性，不易更好的實(shí)現(xiàn)多層排纜。

大負(fù)載場(chǎng)合工作的絞車，如果直接將纜繩進(jìn)行儲(chǔ)纜，儲(chǔ)纜絞車底層的纜繩在上層纜繩的擠壓應(yīng)力下變形，失圓而損傷，那樣容易造成不可彌補(bǔ)的事故，應(yīng)該在排纜前通過(guò)一定的方法去釋放纜繩的張力，對(duì)排纜起到保護(hù)作用。以往采用的一個(gè)驅(qū)動(dòng)一個(gè)浮動(dòng)的減張力絞盤結(jié)構(gòu)，在負(fù)載突變的情況下，抗擾動(dòng)有所不足。張力衰減效果沒(méi)有雙驅(qū)動(dòng)的好，且體積很大，結(jié)構(gòu)冗余。

以往一般的絞車系統(tǒng)運(yùn)行時(shí)僅有簡(jiǎn)單的啟停控制和報(bào)警，通過(guò)給系統(tǒng)添加報(bào)警模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、上位機(jī)測(cè)控、機(jī)械制動(dòng)裝置等可以讓整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)作更加可靠，也保證升空回收裝備安全性要求高的需求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題和不足，提供一種用于浮空器升空回收的機(jī)電式絞車系統(tǒng)。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明實(shí)現(xiàn)目的所采用的技術(shù)方案是：

一種用于浮空器升空回收的機(jī)電式絞車系統(tǒng)，其包括主絞車、輔助絞車、排纜機(jī)構(gòu)以及測(cè)控系統(tǒng)；其特征在于，

所述主絞車包括牽引絞車和儲(chǔ)纜絞車，其中，牽引絞車采用雙絞盤雙驅(qū)動(dòng)的方式，通過(guò)絞盤和纜繩的摩擦釋放系留纜繩的張力，作為升空回收的主驅(qū)動(dòng)裝置；儲(chǔ)纜絞車用于將回收的纜繩整齊地儲(chǔ)放，其與絞盤以相同線速度運(yùn)行，配合以伺服電機(jī)為主的柔性排纜機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)多層精確排纜的功能；

輔助絞車由三臺(tái)電控絞車組成，三臺(tái)電控絞車分別布置于系留塔、錨泊車的左右兩側(cè)的側(cè)臂，用以牽引頭錐機(jī)械索具和中部左右機(jī)械索具，負(fù)責(zé)在氣球升空初期和回收后期，輔助系留氣球的放飛、回收以及氣球的地面系留；

排纜機(jī)構(gòu)采用電控式排纜機(jī)構(gòu)，且排纜機(jī)構(gòu)采用獨(dú)立伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)，并通過(guò)單向絲杠螺母機(jī)構(gòu)帶動(dòng)排纜導(dǎo)輪位置移動(dòng)實(shí)現(xiàn)排纜；

測(cè)控系統(tǒng)用于纜繩及系統(tǒng)工作狀態(tài)的數(shù)據(jù)采集并對(duì)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)控制。

進(jìn)一步，作為優(yōu)選，所述牽引絞車采用雙絞盤伺服控制，絞盤通過(guò)絞盤電機(jī)驅(qū)動(dòng)，絞盤電機(jī)為變頻減速電機(jī)，由兩個(gè)變頻器驅(qū)動(dòng)兩個(gè)電機(jī)，通過(guò)雙驅(qū)動(dòng)伺服控制，且絞盤的雙驅(qū)動(dòng)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，力矩控制模式的絞盤在纜繩的關(guān)聯(lián)下始終跟隨速度控制模式的絞盤運(yùn)動(dòng)，使得兩個(gè)絞盤出力均勻，纜繩不打滑，在纜繩與絞盤間摩擦的作用下實(shí)現(xiàn)雙絞盤精確同步。