[实用新型]一种电驱动海洋绞车的智能排缆器

说明书

技术领域

本实用新型属于海洋绞车辅助设备设计领域，尤其涉及一种带主动升沉补偿功能的变频电驱动深海海洋绞车排缆器。

背景技术

海洋绞车滚筒直径大、缆绳缠绕层数多易出现乱卷、缠绕过程相互挤压易损坏缆绳等特点，海洋绞车相比于陆上广泛使用的绞车对排缆性能的要求更严格。

然而现有技术存在以下问题：

(1)目前应用的单滚筒一体化绞车上广泛采用平行排缆机构，单滚筒一体化绞车在浅海调查中具有排缆机构受力小、系统机构简单等优点，但随着调查深度和范围的不断扩大，储存在滚筒上的缆绳长达3000-10000米，多达20层的缆绳，导致缆绳不能在滚筒上均匀整齐的排缆，所以传统的常规的平行排缆机构并不能很好地满足深海调查工作的需要。

(2)往复式双向丝杆式绞车排缆器是目前常见的一种自动绞车排缆器，通过链条或齿轮驱动导引辊筒在丝杆上移动，占用空间大且齿轮的减速比固定不变，只能适用于一种直径的缆绳，没有对缆绳直径的自适应能力，双向丝杆制作复杂工艺要求高且排缆行程很难改变，且由于排缆机构与滚筒轴为刚性连接，排缆过程中容易造成对绞车结构的冲击。

(3)传统的排缆控制器控制算法普遍采用常规的比例开环控制方式，同步排缆时相对滚筒转动有稳态误差存在，抗干扰能力差。实际使用过程中排缆效果总是不能达到完美的排缆效果，仍然会经常出现跳缆、叠缆、缆绳挤压等排缆不齐的现象。

(4)随着海洋绞车对排缆系统性能指标要求的逐渐提升，对排缆系统的实时性和响应性能的要求也是越来越高，传统的电驱动排缆系统多为基于性能一般的单片机，在新的应用环境下，不可避免地暴露出排缆系统存在着功能简单、速度慢、实时性差等问题，比如受限于控制器性能不能进行S曲线等高级加减速，在排缆电机进行启动、停止和变速时易产生冲击、失步、超程或振荡等现象。

实用新型内容

针对现有技术存在的上述技术问题，本实用新型是提供一种具有排缆效果好、工作可靠、实时性好、能根据缆绳宽度自动调节工作状态、在海洋复杂工作环境下能连续工作的电驱动海洋绞车的智能排缆器。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：一种电驱动海洋绞车的智能排缆器，包括变频器、三相异步电机、行星减速机、滚筒、滚筒转速检测光电编码器、控制器、交流伺服驱动器、电机转速光电编码器、永磁同步电动机、减速器、轴承、线宽传感器、导缆轮、滚动丝杆、第一接近开关、第二接近开关、导轨、光电编码器；六台三相异步电机均分成两组，两组三相异步电机分别经变频器与电源相连，三相异步电机经行星减速机与滚筒的主轴相连，永磁同步电动机通过减速器减速驱动由轴承支撑的滚动丝杆旋转，滚动丝杆带动导缆轮在导轨上左右移动，缆绳经线宽传感器、导缆轮排缆到滚筒上，在滚动丝杆的两端分别安装有第一、二接近开关；滚筒一端安装有滚筒转速检测光电编码器，永磁同步电动机一端安装有电机转速光电编码器，滚动丝杆一端安装有光电编码器，滚筒转速检测光电编码器、电机转速光电编码器和光电编码器检测的信号分别输入控制器，控制器对三相异步电机和永磁同步电动机的工作状态进行控制。

线宽传感器检测缆绳的实际宽度自适应调整控制器参数以满足不同规格的缆绳的排缆要求。

本实用新型的电驱动海洋绞车的智能排缆器，还包括第三接近开关、第四接近开关，第三、四接近开关安装在滚动丝杆上，位于第一、二接近开关后。避免当第一、二接近开关出现硬件故障时，排缆机构超出排缆行程使排缆器受损。

所述导轨直径为滚筒直径的1/5，导缆轮的直径为导轨长度的一半。在截面的导轨、滚动丝杆和导缆轮，使得排缆机构能够承受非常大的轴向载荷、扭矩和弯矩。

本实用新型与目前应用在单滚筒一体化绞车上广泛采用的平行排缆机构相比，由导缆轮和滚动丝杠等部件组成的直角排缆器，在对滚筒上缆绳从左到右来回排缆时，可以保持缆绳进入绞车时排缆角不变，滚筒长度不再受排缆轮偏角影响，使得滚筒长度可大大增加，排缆机构稳定的受力，也非常有利于对起吊物的平稳收放，使得其既拥有单滚筒一体化绞车结构简单、维修方便，同时又分离式海洋绞车排缆效果好、排缆距离长、排缆稳定的优点。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中排缆器的正视图；

图3是本实用新型中排缆器的俯视图；

图4是本实用新型中排缆器的主视图。

具体实施方式