[发明专利]一种电动锚绞机力矩限制装置

说明书

技术领域

本发明涉及机电传动控制技术领域，具体涉及一种电动锚绞机力矩限制装置。

背景技术

随着电动锚绞机的不断广泛应用，为设备提供实时监控，使链缆的操作都在允许的安全范围内，保证船舶系泊时的安全性和可靠性显得尤为重要。同时，自动张紧功能在锚绞机的使用也越来越普遍。要实现上述功能，简言之，首先需要实现对锚绞机工作时力矩进行实时检测，进而通过控制技术实现所需的力矩限制、缆绳自动张紧功能。传统的锚绞机设备扭力传感器安装在主轴上，或者采用压力传感器安装在绞车底座上，或者在齿轮轴上安装环形应变片，来检测受力，进行力矩限制，这样的检验校准的准确性不高，精度较差，而且安装要求高，操作不方便。

发明内容

本发明的目的是提供一种电动锚绞机力矩限制装置，采用传力杆与扭力传感器结合，可实现锚绞机的安全力矩限制、缆绳的自张紧功能，具有结构合理、安装方便、调试简单等优点，可大大提高设备的安全性和可靠性。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种电动锚绞机力矩限制装置，包括电机、传力杆、行星减速器、减速齿轮箱、放大器板、电气控制装置，所述行星减速器的输入轴与所述电机连接、输出轴与所述减速齿轮箱连接，所述行星减速器设有外壳、所述传力杆与放大器板固定在所述外壳上，所述传力杆的末端设有扭力传感器、所述扭力传感器与所述放大器板电连接，所述放大器板、电机与所述电气控制装置电连接，所述减速齿轮箱与锚绞机的缆绳卷筒或锚链轮同轴固定连接。

根据以上方案，所述减速齿轮箱连接包括相互配合的一级齿轮与二级齿轮。

根据以上方案，所述一级齿轮与所述行星减速器的输出轴连接，所述二级齿轮与所述缆绳卷筒或锚链轮同轴固定连接。

本发明根据传动机构力矩平衡，利用输入端扭矩等于输出端扭矩的原理，利用安装行星减速机外壳上的传力杆需对作用于缆绳卷筒或锚链轮上的负载大小进行检测传动时的实时受力，再根据扭力传感器采集的信号，转换为可读取的电流信号，进而通过电气控制装置进行控制，以保证缆绳卷筒或锚链轮负载在系统设定的安全力矩范围内。

本发明的有益效果是：

1)本发明通过电气控制装置，可将缆绳的张力设定在某一特定值，将力矩限制装置检测的实时受力与之进行比较，当实时力矩超过设定值时，进行放缆的操作；当实时力矩小于设定值时，进行收缆的操作，这样就实现了缆绳的自张紧功能，非常简便可靠；

2)本发明结构合理、可以简单可靠的检测锚绞机实时力矩，进而实现了锚绞机的安全力矩限制、缆绳自动张紧的功能，安装使用方便，可大大提高设备的安全性和可靠性。

附图说明

图1是本发明的俯视透视结构示意图；

图2是图1中A处的主视局部放大结构示意图；

图3是图2中B-B向局部放大结构示意图。

图中：1、电机；2、传力杆；21扭力传感器；3、行星减速机；31、外壳；4、减速齿轮箱；41、一级齿轮；42、二级齿轮；5、缆绳卷筒；6、放大器板。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明的技术方案进行说明。

本发明提供一种电动锚绞机力矩限制装置(见图1至图3)，包括电机1、传力杆2、行星减速器3、减速齿轮箱4、放大器板6、电气控制装置，所述行星减速器3的输入轴与所述电机1连接、输出轴与所述减速齿轮箱4连接，所述行星减速器3设有外壳31、所述传力杆2与放大器板6固定在所述外壳31上，所述传力杆2的末端设有扭力传感器21、所述扭力传感器21与所述放大器板6电连接，所述放大器板6、电机1与所述电气控制装置电连接，所述减速齿轮箱4与锚绞机的缆绳卷筒5同轴固定连接。

进一步地，所述减速齿轮箱4连接包括相互连接的一级齿轮41与二级齿轮42，所述一级齿轮41与所述行星减速器3的输出轴连接，所述二级齿轮42与所述缆绳卷筒5同轴固定连接。

本发明的工作原理为：所述行星减速器3的输入轴与所述电机1连接、输出轴与所述减速齿轮箱4的一级齿轮41连接，所述缆绳卷筒5与所述二级齿轮42连接，作用在所述缆绳卷筒5上的负载，便实时传递至固定在所述行星减速器3外壳上的所述传力杆2末端的所述扭力传感器21上，所述扭力传感器21便进行信号采集，该信号为电压信号(0～10mV)，此电压信号与所述缆绳卷筒5的负载成正比；然后通过所述放大器板6将采集的电压信号转换为电流信号(4～20mA)，再通过所述电气控制装置，实现输入端所述电机1的功率输出，也就是实现了锚绞机的安全力矩限制。