[发明专利]一种随机收绳装置

说明书

本发明涉及一种随机收绳装置，其功能是将从中部进入的绳索随机地收纳到收藏筒中。传统卷轴式收绳装置需要使用排绳装置进行导向，绳索通过排绳装置时发生弯曲变形，易断裂；本发明采用随机布线的方式进行绳索收纳，可有效解决绳索大张力时弯曲易断裂的问题。本发明针对性地设计了压绳机构，可以将随机进入收藏筒的蓬松绳索进行压实，从而提高了收藏筒的收纳率。压绳机构的核心是空心丝杠、丝母推杆和花键套筒的三级嵌套结构，其中花键套筒与外壳固连，筒内层花键与丝母推杆相互嵌套，空心丝杠与丝母推杆由螺纹啮合，电机驱动空心丝杠，丝母推杆沿直线伸出，对收藏筒内的绳索进行压实。

技术领域

本发明涉及极地科学考察领域，具体涉及一种随机收绳装置。

背景技术

南极冰下水环境，对南极冰盖运动和稳定性具有重要影响，目前钻透数百至数千米的冰盖，对底部的水环境进行测试和取样是当前极地科学考察的重要方式。受气候及能源条件的限制，大直径的钻孔并不现实，因此钻探设备、载荷仪器等只能通过狭小的通道进入冰底水环境。

传统卷轴式收绳方式，绳索经过排绳器时弯曲变形大，在大张力时易发生断裂，难以适应极地钻探需求。本发明采用随机布线的方式，绳索从收绳装置的中部通过，直接进入收藏筒中，不存在弯曲变形应力集中问题；采用压绳机构对收藏筒内的绳索进行压实，提高收绳容积率。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种随机收绳装置，该装置为中空结构，绳索直接从中部穿过，随机分布于收藏筒中。

本发明的目的是这样实现的：一种随机收绳装置，该装置由中空电机、压绳机构和收藏筒三部分组成，其中中空电机和收藏筒分别位于压绳机构的端，直接通过螺钉安装与压绳机构的壳体上；绳索从中空电机的中部穿过，通过压绳机构中部的绳索套筒，进入收藏筒中；当筒中堆积一定量的绳索后，电机驱动压绳机构，对收藏筒中的绳索进行压实。

进一步，压绳机构由支撑接口、支撑壳体、绳索套筒、绳索压板、空心丝杠、丝母推杆、花键套筒等组成，其核心是通过空心丝杠、丝母推杆和花键套筒的三级嵌套将丝杠的旋转运动转化为丝母的直线运动。空心丝杠为中空结构，通过推力轴承和深沟球轴承安装于支撑接口上；丝母推杆为中空细长结构，嵌套于空心丝杠外层，其头部内层为内螺纹，与丝母推杆相啮合，外层设计有花键，与花键套筒配合；花键套筒内层为花键结构，外部设计有法兰盘，安装在支撑壳体上。丝母推杆底部安装绳索压板，电机驱动空心丝杠转动，丝母推杆伸入收藏筒中，对筒内的绳索进行压实。这种丝杠、丝母与花键套筒三级嵌套的结构很好地实现了将丝杠的旋转运动转化为丝母的直线运动，结构简单、伸缩距离可控。

进一步，所述所述中空电机和压绳机构均为中空结构，这一设计为绳索从中部穿过预留了通道；为了防止绳索在中部通道中发生错位或挤压，在中部安装有绳索套筒，其为内外两层圆形套筒相互嵌套，内层套筒留有安装接口，安装在绳索压板上，外层套筒贯穿中空电机。

进一步，为了防止绳索通过从装置中部通过时发生卡滞，在中部安装绳索套筒，采用聚四氟乙烯材料，形成绳索的封闭通道；绳索套筒为两层套筒嵌套结构，外层套筒贯穿驱动电机和压绳机构，内层套筒安装在绳索压板上，可随压板一同伸出或缩回。收藏筒为细长结构，内层附着聚四氟乙烯材料，为绳索的收藏容器。

本发明的有益效果是：

1.本发明结构设计简单，很好的实现了随机收绳，克服了卷轴式收绳弯曲变形应力集中的问题，为我国极地冰层钻探提供了一种有效的技术补充。

2.本发明设计了压绳机构，采用丝杠、丝母与花键套筒三级嵌套将丝杠的旋转运动转化为丝母的直线运动，结构简单可靠，伸缩距离可控，很好的实现了收藏筒内绳索的压实，提高了收绳的效率。

附图说明

图1为本发明的结构示意图与压绳机构剖视图；

图2为本发明压绳机构三级嵌套结构示意图和各级零件示意图。