[发明专利]一种用于浮空器升空回收的机电式绞车系统及工作方法

说明书

本发明公开了一种用于浮空器升空回收的机电式绞车系统及工作方法，所述系统包括牵引绞车、储缆绞车、辅助绞车、排缆机构以及测控系统，其中牵引绞车采用双驱动的方式，通过绞盘和缆绳的摩擦释放系留缆绳的张力，起到对缆绳排缆保护作用，是升空回收的主驱动装置；储缆绞车用于储放缆绳，配合以伺服电机为主的柔性排缆机构实现多层精确排缆的功能；控制检测系统用于缆绳及系统工作状态的数据采集并对系统实现控制，辅助绞车是由三台电控绞车组成，其作用是辅助浮空器升空和回收以及地面系留，本发明具有设计合理、工作可靠、抗扰动、减张力、良好的多层排缆功能等优点，适用于浮空器的升空回收作业。

技术领域

本发明属于升空回收装备领域，具体涉及一种具有减张力设计并实现多层精确排缆功能的用于浮空器升空回收的机电式绞车系统。

背景技术

升空回收装备应用于系留气球、浮空器等设备的升空回收，其核心装置就是绞车系统，其具有安全可靠性要求高、负载大、缆绳长、扰动大的特点。

常采用的往复式双向丝杠通过链条传动的排缆装置，具有加工成本高，容易损耗，排缆缆径相对固定不能适用于多种缆径，且排缆过程中累积误差不能调节，故精确排缆不易实现。

对于升空回收装备要求越来越高，传统常用的螺旋绳槽卷筒，在第一层排缆的时候没有双折线卷筒的引导排缆的效果好，这样在排缆时易发生打滑，在往后的排缆中，没有很好的继承性，不易更好的实现多层排缆。

大负载场合工作的绞车，如果直接将缆绳进行储缆，储缆绞车底层的缆绳在上层缆绳的挤压应力下变形，失圆而损伤，那样容易造成不可弥补的事故，应该在排缆前通过一定的方法去释放缆绳的张力，对排缆起到保护作用。以往采用的一个驱动一个浮动的减张力绞盘结构，在负载突变的情况下，抗扰动有所不足。张力衰减效果没有双驱动的好，且体积很大，结构冗余。

以往一般的绞车系统运行时仅有简单的启停控制和报警，通过给系统添加报警模块、数据采集模块、上位机测控、机械制动装置等可以让整个系统的运作更加可靠，也保证升空回收装备安全性要求高的需求。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术存在的问题和不足，提供一种用于浮空器升空回收的机电式绞车系统。

为达到上述目的，本发明实现目的所采用的技术方案是：

一种用于浮空器升空回收的机电式绞车系统，其包括主绞车、辅助绞车、排缆机构以及测控系统；其特征在于，

所述主绞车包括牵引绞车和储缆绞车，其中，牵引绞车采用双绞盘双驱动的方式，通过绞盘和缆绳的摩擦释放系留缆绳的张力，作为升空回收的主驱动装置；储缆绞车用于将回收的缆绳整齐地储放，其与绞盘以相同线速度运行，配合以伺服电机为主的柔性排缆机构实现多层精确排缆的功能；

辅助绞车由三台电控绞车组成，三台电控绞车分别布置于系留塔、锚泊车的左右两侧的侧臂，用以牵引头锥机械索具和中部左右机械索具，负责在气球升空初期和回收后期，辅助系留气球的放飞、回收以及气球的地面系留；

排缆机构采用电控式排缆机构，且排缆机构采用独立伺服电机驱动，并通过单向丝杠螺母机构带动排缆导轮位置移动实现排缆；

测控系统用于缆绳及系统工作状态的数据采集并对系统实现控制。

进一步，作为优选，所述牵引绞车采用双绞盘伺服控制，绞盘通过绞盘电机驱动，绞盘电机为变频减速电机，由两个变频器驱动两个电机，通过双驱动伺服控制，且绞盘的双驱动伺服控制包括速度控制模式和力矩控制模式，速度控制模式和力矩控制模式的出力方向一致，力矩控制模式的绞盘在缆绳的关联下始终跟随速度控制模式的绞盘运动，使得两个绞盘出力均匀，缆绳不打滑，在缆绳与绞盘间摩擦的作用下实现双绞盘精确同步。