[发明专利]一种多直径拖曳缆在卷筒上的分区排缆装置及方法

说明书

本发明提供乐一种多直径拖曳缆在卷筒上的分区排缆装置及方法，可以解决多直径拖曳缆排缆困难的问题；此装置和方法可解决多种直径缆在同一卷筒上混合排列时发生扭曲、交叠、损坏及无法正常收放缆的问题；在容缆量足够的前提下，该方法可以通过调整区间过渡环位置与修改拖曳缆几何参数相关的数据库内容，快速适应不同直径和长度的不同变径拖曳缆收放，属于柔性系统；该方法可设计将缆上含有突变尺寸的硬质接头部分储存于过渡环中(过渡环开对应的凹槽)，从而不影响其他缆的排缆的平整性。

技术领域

本发明属于拖曳绞车拖曳缆收放工程技术领域，具体涉及一种多直径拖曳缆在卷筒上的分区排缆装置及方法。

背景技术

收放拖曳用水下复合缆是海洋工程实施中经常遇到的工作任务，面对固定直径的拖曳缆，通过使用普通卷筒结构，采用链传动驱动双向丝杠或者采用独立电机驱动单向丝杠进行排缆均能较好的完成绞车同步排缆工作，但是对于例如通信缆与充油的水听器缆的组合拖曳缆(水听器阵的缆径一般要明显大于通信缆)，或者缆和电极一体成型的水下电极拖曳缆，其缆的直径会有粗细多个尺寸，此外还有一些缆虽然全缆长度的直径都一致，但中间带有大直径金属转换接头，使用传统的排缆方式就很难获得满意的排缆效果。

造成该结果原因是由于直径不同，拖曳缆的缆径发生变化的位置点缠绕至卷筒后，将导致在该层缆的外表面产生高低不平形状，该情形下如继续进行下一层的排缆必然造成下一层缆在该位置因底层高低不平整而发生大的扭曲，引发排缆重叠，层数越多，该位置的变形会越来越严重，排缆扭曲和挤压约严重，尤其是在重载情况下可能导致拖曳缆损坏和无法顺利收放的后果。

为此，有必要设计一种能对多直径拖曳缆进行合理排缆的方法。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种多直径拖曳缆在卷筒上的分区排缆装置及方法，可以解决多直径拖曳缆排缆困难的问题。

一种多直径拖曳缆在卷筒上的分区排缆装置，包括基础卷筒(2)、分区过渡环、排缆架(5)、丝杠(6)以及伺服组件(7)；

所述基础卷筒(2)安装于绞车机架两侧的轴承座上，其上套装有至少一个分区过渡环，把基础卷筒(2)分成至少2个排缆区间，用于缠绕不同直径的拖曳缆；

所述丝杠(6)安装于绞车机架前端侧板上，中心轴与基础卷筒(2)的中心轴平行；排缆架(5)安装在丝杠(6)上，用于引导拖曳缆，并在伺服组件驱动下可在丝杠(6)上运动。

进一步的，所述分区过渡环的外圆上加工有深度由浅变深连续变化的螺旋槽(11)。

进一步的，所述分区过渡环的内圆上加工一个弧形凹槽，作为嵌块安装槽(12)；内部安装螺纹嵌板(10)，紧定螺钉(9)从分区过渡环外圆进入其内部，顶住螺纹嵌板(10)，由此将分区过渡环压紧在基础卷筒(2)上。

进一步的，还包括控制单元，用于：计算排缆架(5)在各个排缆区间的运动速度，在各个排缆区间往返的次数，拖曳缆在跨越分区过渡环时排缆架(5)所移动的距离；并计算出伺服组件(7)对应的控制参数，由此控制伺服组件(7)动作。

较佳的，所述分区过渡环有2个。

进一步的，绞车机架左侧轴安装用于测量基础卷筒(2)转速和圈数的绝对值式卷筒编码器(1)。

一种多直径拖曳缆在卷筒上的分区排缆装置的控制方法，包括：

驱动伺服组件(7)首先控制排缆架(5)在基础卷筒(2)的第一个排缆区间自左向右辅助基础卷筒(2)缠绕第一种直径拖曳缆的第一层，当第一层拖曳缆排满时，随后伺服电机反转，开始第一排缆区间的第二层自右向左排列，完成后开始该排缆区间第三层排缆，随后再次反向……，直至该排缆区间的缆排满；基础卷筒(2)继续收缆，控制排缆架(5)引导拖曳缆进入分区过渡环的螺旋槽(11)中，从而将拖曳缆引入第二排缆区间的最底层位置，开始第二排缆区间往复排缆工作，以此类推，直至完成所有缆的排缆工作。