一种海洋绞车缆绳摆角导向综合测试装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及海洋船载绞车领域，具体涉及一种海洋船载绞车缆绳张力和运动 速度的综合测试装置。
【背景技术】
[0002] 海洋绞车主要应用于深海资源开发装备、ROV系统、水下拖曳系统等的收放。复杂 的海洋工作环境，要保证绞车安全平稳地起升或下放重物，必须使海洋船载绞车具有升沉 补偿功能。缆绳的张力和速度是实现该性能的重要控制和反馈参数，而放出缆绳与绞车位 置是相对变化的，因此，实现海洋绞车补偿功能必须设置张力和速度检测装置及缆绳导向 装置。
[0003] 专利201310313529. 4公开了绞车拖缆试验系统。该系统设置了缆绳张力测试装 置，它通过利用称重传感器测量导向滑轮两轴承支座的反力获得缆绳张力。采用这种张力 测试装置，缆绳张力增大，传感器结构必须改变，测试成本较高。该系统对于缆绳速度的测 量也仅是通过编码器测量绞车转动速度计算获得。由于绞车储缆量不断变化，有效半径不 断变化，这种测量方式的精度很低。同时，缆绳穿过滑轮，随着缆绳与绞车相对位置的变化， 会在滑轮上产生轴向破坏力，损坏绳槽。
[0004] 专利201310726998. 9提出了一种张力辊张力测试装置及测试方法。该装置通过 在张力辊支撑轴承座下设置液压油缸，利用压力传感器获得油压数据，间接得到张力辊所 受张力，它避免了价格较高的张力计使用，可以重复使用，维修方便。这种装置降低了测试 成本，同时也降低了测试精度，张力辊上物体运动速度的测试还必须由另外的测试装置获 得。
[0005] 海洋绞车缆绳的张力和速度是实现海洋绞车升沉补偿功能的重要控制和反馈参 数，放出缆绳与绞车位置也是相对变化，为降低缆绳对测试装置的轴向破坏力，较少的使用 测试装置，降低测试成本，测试装置应尽可能采用综合测试装置实现多参数测量并能自动 调节适应缆绳位置变化。现有的测试装置主要采用的是单参数测试，需要两套测试装置实 现缆绳张力和速度的测量，测试过程较复杂，测试成本较高。采用的缆绳导向装置为线性导 向，仍无法避免缆绳对测试装置的轴向破坏力作用。 【实用新型内容】
[0006] 针对现有技术存在的上述技术问题，本实用新型提供一种能对缆绳张力和速度进 行检测、测试装置简单、成本低、测试方便的海洋绞车缆绳摆角导向综合测试装置，及使用 该装置进行测试的方法。
[0007] 本实用新型解决上述技术问题的技术方案是：一种海洋绞车缆绳摆角导向综合 测试装置，包括滑轮架、导轮、测试滑轮、轴、霍尔转速传感器、测速齿轮、螺纹应变计；在测 试滑轮的左上方和右下方分别安装有一个导轮，使缆绳在所述测试滑轮上产生的包角恒为 90°，所述导轮和测试滑轮均通过轴固定在滑轮架上，所述滑轮架固定安装在基座上；测试 齿轮、螺纹应变计与所述测试滑轮固定安装在同一轴上，所述测试齿轮上安装有霍尔转速 传感器。
[0008] 进一步的，所述测试滑轮和导轮内孔装有高分子滑动轴承，保证测试滑轮和导轮 的自由转动和润滑。
[0009] 进一步的，所述测试齿轮上设有防尘罩，可有效降低灰尘和雨水等对测量的影响。
[0010] 本实用新型的技术效果在于：
[0011] 1.本实用新型采用摆动导向结构对缆绳进行导向，避免测试滑轮轴产生轴向力， 测试装置可靠性和使用寿命长；
[0012] 2.本实用新型通过三个滑轮的合理布置，保证了缆绳与测试滑轮间的包角，测量 分析结果更加准确；
[0013] 3.本实用新型通过一套装置实现了缆绳张力和速度多参数的性能测试，使用测试 装置少，测试成本低.张力测试采用轴上安装螺纹应变计获得，结构简单，同时避免了贴应 变片无法多次使用的缺点，测量效果可靠、实现成本较其它传感器低；缆绳绳速通过霍尔转 速传感器从测试滑轮获得，较通过编码器获得绞车计算的测量结果更加可靠。
【附图说明】
[0014] 图1为本实用新型测试装置的主视图；
[0015] 图2为图1的A-A剖视图；
[0016] 图3为本实用新型测试装置的俯视图。
【具体实施方式】
[0017] 下面通过实施例结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，旨在 帮助进一步理解本实用新型，而非限制性的。所描述的实施例仅为本实用新型的一种优选 实施方式，基于本实用新型的实施例，本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的前提下 所获得的其他实施例，都属于本实用新型保护范围。
[0018] 如图1所示，导轮21和导轮22分别安装在测试滑轮4的左上方和右下方，导轮21 安装在轴31上，轴31左端连接有挡条61，通过螺栓51固定在滑轮架1上；导轮22安装在 轴32上，轴32左端连接有挡条62,通过螺栓52固定在滑轮架1上。导轮21、导轮22和测 试滑轮4使绕测试滑轮4的缆绳17在测试滑轮4上产生的包角恒为90°。同时，导轮21 和导轮22内孔都设有高分子滑动轴承，高分子滑动轴承的左右两端都连接有隔环，实现导 轮21和导轮22的轴向定位，保证导轮21和导轮22的自由转动和润滑。
[0019] 如图2所示，测试滑轮4设置在轴33上，轴33左端连接有挡条63,通过螺栓53固 定在滑轮架1上。测试滑轮4内孔设有高分子滑动轴承83,高分子滑动轴承83左端与开槽 隔环7连接，右端与隔环13连接，实现测试滑轮4的轴向定位，保证测试滑轮4的自由转动 和润滑。测试滑轮4右侧连接有齿轮垫板11，齿轮垫板11与测试齿轮14通过内六角螺钉 12与测试滑轮4连接，实现测试齿轮14与测试滑轮4的同步转动。测试齿轮14上设有防 尘罩10,防尘罩10通过螺纹连接霍尔转速传感器9,防尘罩10降低了灰尘和雨水等对测量 的影响。
[0020] 如图3所示，开槽隔环7的槽内设置有螺纹应变计15,螺纹应变计15通过开槽螺 钉16连接在轴33上。
[0021] 使用时，用销轴将滑轮架1与基座连接，保证滑轮架1能绕销轴自由转动。将缆绳 17依次穿过导轮22的上部，测试滑轮4的下部和导轮21的左侧，使缆绳17绕测试滑轮4 的包角保证为90°。在测试滑轮4安装轴33上，旋转开槽隔环7,将螺纹应变计15在槽内 用开槽螺钉16与轴33固定。在测试齿轮14的防尘罩10上安装霍尔转速传感器9,并调节 好霍尔转速传感器9与测试齿轮14顶部的距离，将距离控制在l-2mm。
[0022] 测试的具体操作过程如下：
[0023] (1)用销轴将滑轮架与基座连接，使缆绳一次经过下方导轮、测试滑轮和上方导 轮，在测试滑轮安装轴上的一侧安装螺纹应变计，在另一侧将测试齿轮与滑轮连接，并在测 试齿轮的防尘罩上设置霍尔传感器，并调节好距离至信号正常。
[0024] (2)测试过程中，缆绳的速度由下述过程获得。测速齿轮与测试滑轮同步转动。通 过数据采集系统采集霍尔转速传感器输出的脉冲信号，结合测试齿轮的齿数计算出测试滑 轮转速，进一步获得缆绳速度，处理公式如下：
[0025]
【主权项】
1. 一种海洋绞车缆绳摆角导向综合测试装置，其特征在于，包括滑轮架、导轮、测试滑 轮、轴、霍尔转速传感器、测速齿轮、螺纹应变计；在测试滑轮的左上方和右下方分别安装有 一个导轮，使缆绳在所述测试滑轮上产生的包角恒为90°，所述导轮和测试滑轮均通过轴 固定在滑轮架上，所述滑轮架固定安装在基座上；测试齿轮、螺纹应变计与所述测试滑轮固 定安装在同一轴上，所述测试齿轮上安装有霍尔转速传感器。
2. 如权利要求1所述的海洋绞车缆绳摆角导向综合测试装置，其特征在于，所述测试 滑轮和导轮内孔装有高分子滑动轴承。
3. 如权利要求1所述的海洋绞车缆绳摆角导向综合测试装置，其特征在于，所述测试 齿轮上设有防尘罩。
【专利摘要】本实用新型公开了一种海洋绞车缆绳摆角导向综合测试装置，所述测试装置中测试滑轮的左上方和右下方分别安装有一个导轮，使缆绳在所述测试滑轮上产生的包角恒为90°，所述导轮和测试滑轮均通过轴固定在滑轮架上，所述滑轮架固定安装在基座上；测试齿轮、螺纹应变计与所述测试滑轮固定安装在同一轴上，所述测试齿轮上安装有霍尔转速传感器。测试步骤如下：（1）调节霍尔转速传感器至信号正常；（2）通过霍尔转速传感器输出的脉冲信号算出测试滑轮转速和缆绳速度；（3）通过螺纹应变计获得的应变算出缆绳张力。本实用新型结构简单、测试成本低、测量效果可靠。
【IPC分类】G01D21-02
【公开号】CN204346500
【申请号】CN201520034084
【发明人】郭勇, 黄良沛, 刘德顺, 胡燕平, 吴佳, 刘厚才
【申请人】湖南科技大学
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月19日