[发明专利]一种具有波浪补偿功能的海洋绞车及补偿方法

说明书

本发明公开了一种具有波浪补偿功能的海洋绞车及补偿方法，涉及绞车技术领域，第一减速电机连接左绞盘，第二减速电机连接右绞盘，第三减速电机连接储缆卷筒，第四减速电机连接排缆器；负载端缆绳收缩时通过导缆器进入导向轮，水平通过右绞盘下部第一个绳槽，半圈缠绕在左绞盘第一个绳槽，再从左绞盘第一个绳槽上部回到右绞盘第二个绳槽上部，以此类推，每个绳槽均缠绕缆绳，最后从左绞盘最后一个绳槽下部出缆，经排缆器垂直进入储缆卷筒并固定；左、右绞盘采用水平卧式安装；缆绳在左、右绞盘上进出时采用下进下出的方式。本发明有益效果为：收、放缆过程中，系统根据张力变化自动调整速度，有效保护缆绳，可适应大容量缆绳的收放，可靠性高。

技术领域

本发明涉及绞车技术领域，尤其涉及一种具有波浪补偿功能的海洋绞车及其控制装置与波浪补偿方法。

背景技术

海洋绞车可应用于无动力探测器、潜水器等深海作业任务设备的水中系留、下放及回收。在海洋绞车作业过程中，由于船舶姿态受到的波浪作用而造成升沉运动，导致海洋绞车在作业过程中缆绳所受到的张力在不停地发生变化。这种现象易造成缆绳疲劳，影响其使用寿命，并且大幅度剧烈变化的张力会造成缆绳断裂现象的发生，极易损伤设备，对操作人员的生命安全也构成威胁。

现有的波浪补偿技术一般应用在海洋吊机上，深海作业的海洋绞车与一般的海洋吊机相比，其最显著的特点是缆绳比较长，动则几千米，甚至上万米，而海洋吊机由于缆绳短，可通过一个卷筒承担起吊和储缆的目的，因此海洋绞车的机械部分构成与海洋吊机有较大区别；目前常用的波浪补偿方式基本是滞后的，无运动预测功能，属于被动式波浪补偿，在船舶剧烈深沉时断绳的可能性较大。

由于深海作业任务设备往往价格高，科研价值大，因此海洋绞车的安全性设计就显得尤为重要。如何在大容量缆绳收放的情况下，使得其同时具有波浪补偿能力是海洋绞车设计所面临的关键问题。

发明内容

本发明的目的是针对现有存在的技术问题和不足之处，提供一种具有波浪补偿功能的海洋绞车及补偿方法。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种具有波浪补偿功能的海洋绞车，第一减速电机连接左绞盘，第二减速电机连接右绞盘，第三减速电机连接储缆卷筒，第四减速电机连接排缆器；负载端缆绳收缩时通过导缆器进入导向轮，水平通过右绞盘下部第一个绳槽，半圈缠绕在左绞盘第一个绳槽，再从左绞盘第一个绳槽上部回到右绞盘第二个绳槽上部，以此类推，每个绳槽均缠绕缆绳，最后从左绞盘最后一个绳槽下部出缆，经排缆器垂直进入储缆卷筒并固定；左、右绞盘采用水平卧式安装；缆绳在左、右绞盘上进出时采用下进下出的方式。

优选的，所述导缆器包括排缆丝杆和排缆导轮，第四减速电机带动排缆丝杆旋转，排缆丝杆上固定有滑块，滑块上可转动的安装有排缆导轮。

优选的，还包括操作单元、销轴力传感器、位移传感器、MRU传感器、控制单元、交换机、变频器、编码器和制动电阻，所述操作单元、销轴力传感器和位移传感器的输出端分别与控制单元连接；所述控制单元与交换机连接；所述交换机分别与第一至第四变频器、MRU传感器连接；所述第一至第四变频器分别对应连接第一至第四编码器；所述第一至第三变频器还分别对应连接第一至第三制动电阻；MRU传感器安装于导向轮处船舶甲板上，位移传感器与导向轮同轴安装，销轴力传感器安装于导向轮轴。

优选的，所述控制单元具有直流24V开关量输入模块、0~20mA电流量输入模块以及通讯模块；所述操作单元以直流24V开关量信号输出；所述销轴力传感器和位移传感器均以0~20mA电流量信号输出；所述第一至第四变频器均内置网关卡和编码器卡。

优选的，所述MRU传感器以通讯信号输出船舶横摇、纵摇、速度和加速度信息。