[发明专利]一种具有缆绳张力和缆长测量功能的储缆绞车

说明书

技术领域

本发明涉及一种绞车，尤其是一种具有缆绳张力测量和缆长测量功能的储缆绞车。

背景技术

普通绞车常用缆绳钢丝绳来连接负载，并将钢丝绳缠绕在绞车缆筒上，绞车缆筒既是驱动装置，又是储缆装置。当绞车所用缆绳为特殊电缆或复合缆绳（承重、输电、通信功能合为一体）时，由于表皮为聚乙烯塑料，多层排缆时易受挤压而损伤。因此，为了保护缆绳不受损坏，必须将缆绳收放驱动与储缆功能分开，由基于摩擦传动的张力衰减绞车驱动缆绳收放，将缆绳张力大大衰减后传给恒扭矩驱动的储缆绞车。储缆绞车负责排缆和储缆，这样储缆绞车可实现大容量缆绳的储存和收放缆绳时的整齐排缆，缆绳储存长度可达数千米以上。缆绳收放驱动和储缆功能分离的长距离缆绳收放装置在海洋工程，海上拖曳，有缆水下机器人，有缆气球升空回收等应用领域具有广泛的应用前景。

“一种卧式斜置缆绳张力衰减绞车”（专利申请号：201210330129.X）提供了一种基于摩擦驱动的特殊缆绳收放驱动装置，给出了一种卧式斜置式缆绳张力衰减绞车结构形式，并内置了手动摩擦制动装置和缆绳张力测量装置，可实现基于承重、输电、通信于一体的特殊缆绳的承载收放。该绞车可用作缆绳收放的驱动绞车。“基于特殊缆绳的大容绳量储缆绞车”（拟申请专利），提供了一种与前者驱动绞车配套的储缆绞车结构方案，两者集成后可作为基于特殊缆绳的收放设备，如用于利用充氦气的气球搭载专用设备执行空中任务的基于承重、输电、通信一体电缆的系留气球升空回收装置。

当用于升空系留气球的升空回收时，除了缆绳收放驱动和储缆基本功能外，装置还必须具有缆绳张力测量和放出缆绳长度测量功能，所测缆绳张力指负载端缆绳张力，缆绳张力测量装置可设置在驱动绞车内，如配置了“一种用于张力衰减绞车的内置式缆绳张力测量装置”（ZL201110361715.6）的“一种卧式斜置缆绳张力衰减绞车”（专利申请号：201210330129.X）给出应用实例，其除了直接测出驱动绞车入缆端所受缆绳张力外还可通过将所测张力加上放出缆绳重量得到气球端缆绳张力。如果将张力传感器直接设置于气球与缆绳的连接处，可以准确测得气球端缆绳张力，而驱动端缆绳张力可通过将气球端缆绳张力减去放出缆绳重量得到，从而省去驱动绞车端设置的缆绳张力测量装置，简化驱动绞车的结构，并通过改进摩擦制动装置的制动对象增强驱动绞车摩擦制动的效果。为此已研发有“基于特殊缆绳的摩擦驱动绞车”（拟申请专利）。此外，之前对放出缆绳长度测量是通过驱动绞车电机末端设置编码器获得每转脉冲数并通过减速器减速比和驱动绞盘直径换算得到缆绳的放出长度。实际应用表明这种缆长测量方法会带来一定的测量误差，由于驱动绞盘上缠绕的缆绳张力很大，会造成缆绳产生一定的延伸变形，并且由于驱动绞盘通过摩擦驱动缆绳收放，摩擦驱动过程中绞盘绳槽与缆绳之间可能产生微量滑移，当气球升空高度为2000米时，将造成升空回收过程产生约10-20米的累计缆长测量误差。

发明内容

本发明的目的是为了克服上述现有技术存在的不足，进一步提高收放缆绳长度测量精度，提供一种具有缆绳张力和缆长测量功能的储缆绞车。

本发明将缆长测量装置改为设置于储缆绞车，由于缆绳张力已经由驱动绞车极大的衰减，就可避免过大缆绳张力引起的缆绳延伸和滑移现象，从而大大提高缆长测量精度。此外，还通过在储缆绞车设置缆绳张力测量装置，测出驱动绞车与储缆绞车之间的缆绳张力，有助于准确设置储缆绞车驱动电机的恒扭矩控制参数。

本发明可与基于特殊缆绳的摩擦驱动绞车配套，适用于基于特殊承载电缆大容绳量储缆和整齐排缆，具有缆绳张力测量、收放缆长度测量、缆绳保护和运行安全保障措施等功能，可满足用于载荷大、安全性好、运行可靠、缆绳收放距离长等特殊任务要求。

为实现上述目的，本发明所采取的技术方案是：