[發(fā)明專利]一種具有波浪補(bǔ)償功能的海洋絞車及補(bǔ)償方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110200960.2
• 申請(qǐng)日: 2021-02-23
• 公開（公告）號(hào): CN112723211A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 顧陽(yáng);劉碩;覃方陽(yáng);李照雄;徐可欣;王健;梁承豪;朱鵬程;趙忠
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號(hào): B66D1/74
• 分類號(hào): B66D1/74;B66D1/12;B66D1/38;B66D1/52;B66D1/54;B66D1/58;B63B21/16
• 代理公司: 南京正聯(lián)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 32243
• 代理人: 杭行

本發(fā)明公開了一種具有波浪補(bǔ)償功能的海洋絞車及補(bǔ)償方法，涉及絞車技術(shù)領(lǐng)域，第一減速電機(jī)連接左絞盤，第二減速電機(jī)連接右絞盤，第三減速電機(jī)連接儲(chǔ)纜卷筒，第四減速電機(jī)連接排纜器；負(fù)載端纜繩收縮時(shí)通過(guò)導(dǎo)纜器進(jìn)入導(dǎo)向輪，水平通過(guò)右絞盤下部第一個(gè)繩槽，半圈纏繞在左絞盤第一個(gè)繩槽，再?gòu)淖蠼g盤第一個(gè)繩槽上部回到右絞盤第二個(gè)繩槽上部，以此類推，每個(gè)繩槽均纏繞纜繩，最后從左絞盤最后一個(gè)繩槽下部出纜，經(jīng)排纜器垂直進(jìn)入儲(chǔ)纜卷筒并固定；左、右絞盤采用水平臥式安裝；纜繩在左、右絞盤上進(jìn)出時(shí)采用下進(jìn)下出的方式。本發(fā)明有益效果為：收、放纜過(guò)程中，系統(tǒng)根據(jù)張力變化自動(dòng)調(diào)整速度，有效保護(hù)纜繩，可適應(yīng)大容量纜繩的收放，可靠性高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及絞車技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有波浪補(bǔ)償功能的海洋絞車及其控制裝置與波浪補(bǔ)償方法。

背景技術(shù)

海洋絞車可應(yīng)用于無(wú)動(dòng)力探測(cè)器、潛水器等深海作業(yè)任務(wù)設(shè)備的水中系留、下放及回收。在海洋絞車作業(yè)過(guò)程中，由于船舶姿態(tài)受到的波浪作用而造成升沉運(yùn)動(dòng)，導(dǎo)致海洋絞車在作業(yè)過(guò)程中纜繩所受到的張力在不停地發(fā)生變化。這種現(xiàn)象易造成纜繩疲勞，影響其使用壽命，并且大幅度劇烈變化的張力會(huì)造成纜繩斷裂現(xiàn)象的發(fā)生，極易損傷設(shè)備，對(duì)操作人員的生命安全也構(gòu)成威脅。

現(xiàn)有的波浪補(bǔ)償技術(shù)一般應(yīng)用在海洋吊機(jī)上，深海作業(yè)的海洋絞車與一般的海洋吊機(jī)相比，其最顯著的特點(diǎn)是纜繩比較長(zhǎng)，動(dòng)則幾千米，甚至上萬(wàn)米，而海洋吊機(jī)由于纜繩短，可通過(guò)一個(gè)卷筒承擔(dān)起吊和儲(chǔ)纜的目的，因此海洋絞車的機(jī)械部分構(gòu)成與海洋吊機(jī)有較大區(qū)別；目前常用的波浪補(bǔ)償方式基本是滯后的，無(wú)運(yùn)動(dòng)預(yù)測(cè)功能，屬于被動(dòng)式波浪補(bǔ)償，在船舶劇烈深沉?xí)r斷繩的可能性較大。

由于深海作業(yè)任務(wù)設(shè)備往往價(jià)格高，科研價(jià)值大，因此海洋絞車的安全性設(shè)計(jì)就顯得尤為重要。如何在大容量纜繩收放的情況下，使得其同時(shí)具有波浪補(bǔ)償能力是海洋絞車設(shè)計(jì)所面臨的關(guān)鍵問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有存在的技術(shù)問(wèn)題和不足之處，提供一種具有波浪補(bǔ)償功能的海洋絞車及補(bǔ)償方法。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

一種具有波浪補(bǔ)償功能的海洋絞車，第一減速電機(jī)連接左絞盤，第二減速電機(jī)連接右絞盤，第三減速電機(jī)連接儲(chǔ)纜卷筒，第四減速電機(jī)連接排纜器；負(fù)載端纜繩收縮時(shí)通過(guò)導(dǎo)纜器進(jìn)入導(dǎo)向輪，水平通過(guò)右絞盤下部第一個(gè)繩槽，半圈纏繞在左絞盤第一個(gè)繩槽，再?gòu)淖蠼g盤第一個(gè)繩槽上部回到右絞盤第二個(gè)繩槽上部，以此類推，每個(gè)繩槽均纏繞纜繩，最后從左絞盤最后一個(gè)繩槽下部出纜，經(jīng)排纜器垂直進(jìn)入儲(chǔ)纜卷筒并固定；左、右絞盤采用水平臥式安裝；纜繩在左、右絞盤上進(jìn)出時(shí)采用下進(jìn)下出的方式。

優(yōu)選的，所述導(dǎo)纜器包括排纜絲桿和排纜導(dǎo)輪，第四減速電機(jī)帶動(dòng)排纜絲桿旋轉(zhuǎn)，排纜絲桿上固定有滑塊，滑塊上可轉(zhuǎn)動(dòng)的安裝有排纜導(dǎo)輪。

優(yōu)選的，還包括操作單元、銷軸力傳感器、位移傳感器、MRU傳感器、控制單元、交換機(jī)、變頻器、編碼器和制動(dòng)電阻，所述操作單元、銷軸力傳感器和位移傳感器的輸出端分別與控制單元連接；所述控制單元與交換機(jī)連接；所述交換機(jī)分別與第一至第四變頻器、MRU傳感器連接；所述第一至第四變頻器分別對(duì)應(yīng)連接第一至第四編碼器；所述第一至第三變頻器還分別對(duì)應(yīng)連接第一至第三制動(dòng)電阻；MRU傳感器安裝于導(dǎo)向輪處船舶甲板上，位移傳感器與導(dǎo)向輪同軸安裝，銷軸力傳感器安裝于導(dǎo)向輪軸。

優(yōu)選的，所述控制單元具有直流24V開關(guān)量輸入模塊、0~20mA電流量輸入模塊以及通訊模塊；所述操作單元以直流24V開關(guān)量信號(hào)輸出；所述銷軸力傳感器和位移傳感器均以0~20mA電流量信號(hào)輸出；所述第一至第四變頻器均內(nèi)置網(wǎng)關(guān)卡和編碼器卡。

優(yōu)選的，所述MRU傳感器以通訊信號(hào)輸出船舶橫搖、縱搖、速度和加速度信息。