[发明专利]一种用于绞车排缆的钢丝绳减振系统及控制方法

权利要求书

1.一种用于绞车排缆的钢丝绳减振系统，其特征在于，包括绞车控制系统、磁流变阻尼系统和反馈测距系统；

所述绞车控制系统包括绞车控制箱、驱动电机、穿绳机构和减振支架；所述驱动电机分别与所述绞车控制箱和绞车主体电连接，所述绞车控制箱通过控制所述驱动电机实现对所述绞车主体的控制；所述穿绳机构用于安装钢丝绳；

所述磁流变阻尼系统包括磁流变阻尼装置和单片机控制模块；所述磁流变阻尼装置的线圈与所述单片机控制模块电连接；所述磁流变阻尼装置的外壳底部固定安装于所述减振支架，所述减振支架安装于所述绞车主体；

所述反馈测距系统包括壳体、传动机构和角度传感器；所述磁流变阻尼装置包括活塞杆，所述活塞杆顶部固定安装于所述穿绳机构，底部两侧设置有齿条结构，所述活塞杆底部两侧分别设置一个所述传动机构，所述传动机构包括齿轮、转轴、电动马达和扭转弹簧，所述齿轮与所述齿条结构啮合，所述扭转弹簧与所述齿轮同轴心固定安装于所述转轴；每一个所述传动机构的所述转轴上均安装有一个所述角度传感器；所述传动机构还包括转轴支架和滑轨；所述壳体固定安装于所述磁流变阻尼装置的外壳，所述滑轨固定安装于所述壳体内壁，所述转轴支架通过所述电动马达控制滑动安装于所述滑轨，所述转轴连接至所述转轴支架；所述电动马达与所述绞车控制箱电连接；所述角度传感器用于检测所述转轴的转动量；所述角度传感器与所述单片机控制模块电连接。

2.根据权利要求1所述的用于绞车排缆的钢丝绳减振系统，其特征在于，所述穿绳机构包括由三个所述滑轮构成的品字形滑轮组。

3.根据权利要求1所述的用于绞车排缆的钢丝绳减振系统，其特征在于，所述绞车控制箱能够根据所述绞车主体的转向信号控制所述电动马达驱动相应的所述传动机构中的所述齿轮与所述齿条结构啮合或分离。

4.根据权利要求1所述的用于绞车排缆的钢丝绳减振系统，其特征在于，所述绞车控制系统还包括张力传感器，所述钢丝绳穿过所述张力传感器，所述张力传感器用于检测所述钢丝绳的张力，与所述绞车控制箱电连接。

5.根据权利要求1所述的用于绞车排缆的钢丝绳减振系统，其特征在于，所述穿绳机构包括滑轮固定壳体、滑轮和压缩弹簧；所述滑轮安装于所述滑轮固定壳体内部，所述滑轮的轴向两侧与所述滑轮固定壳体之间分别安装有一个所述压缩弹簧；所述活塞杆顶部固定安装于所述滑轮固定壳体。

6.根据权利要求1所述的用于绞车排缆的钢丝绳减振系统，其特征在于，所述磁流变阻尼装置的外壳底部和所述减振支架底部分别通过一个丝杠安装于所述绞车主体。

7.根据权利要求1所述的用于绞车排缆的钢丝绳减振系统，其特征在于，所述单片机控制模块用于根据所述角度传感器检测到的信号控制所述磁流变阻尼装置的线圈输入电流。

8.根据权利要求1所述的用于绞车排缆的钢丝绳减振系统，其特征在于，所述角度传感器通过滤波电路模块和信号处理模块与所述单片机控制模块电连接，所述滤波电路模块和所述信号处理模块用于对所述角度传感器的检测信号进行放大与滤波处理；所述单片机控制模块通过功率放大器电路连接至所述磁流变阻尼装置的线圈。

9.根据权利要求1所述的用于绞车排缆的钢丝绳减振系统，其特征在于，所述活塞杆两侧的所述齿轮和所述扭转弹簧的旋向不同。

10.根据权利要求1所述的用于绞车排缆的钢丝绳减振系统的控制方法，其特征在于，具体包括以下步骤：

S：所述角度传感器将检测到的所述转轴的转动量信号A经所述滤波电路模块和所述信号处理模块处理后传输至所述单片机控制模块；

S：所述单片机控制模块用于将接收到的转动量信号A与设定振幅值A₀进行比较：

当A＞A₀时，则判定所述磁流变阻尼装置5需要对所述钢丝绳1提供阻尼力，通过所述单片机控制模块控制所述磁流变阻尼装置5的线圈电流变大，增大所述磁流变阻尼装置5的阻尼力抑制所述钢丝绳1的振动，直至检测到的转动量信号A≤A₀，则通过所述单片机控制模块控制所述磁流变阻尼装置5的线圈电流变小，使所述磁流变阻尼装置5的阻尼力恢复至初始状态；

若A≤A₀，则判定所述磁流变阻尼装置5无需对所述钢丝绳1提供阻尼力。