船舶上缆预紧力工装.pdf

本发明涉及一种船舶上缆预紧力工装，其预紧力装置中设置有预紧力设置系统，用户可以根据上缆时每层缆绳所需要的预紧力直接在预紧力设置系统上进行设置；预紧力设置系统可将用户的设置情况反馈给控制系统；控制系统将通过液压站来控制液压马达输出相应的扭矩，液压马达驱动传动齿轮、驱动轴、从动轴及缆绳卷筒转动，其输出扭矩将转化为从缆绳卷筒上释放出去的缆绳的上缆拉力即上缆预紧力，从缆绳卷筒中释放出去的缆绳到达拖缆机卷筒时便可按所需的预紧力卷绕在所述拖缆机卷筒上，高效、方便地完成上缆操作。本发明能够极大降低用户的劳动强度，并且上缆预紧力的调节更精确，上缆效率高，上缆质量也更能得到有效的保障。

1.  一种船舶上缆预紧力工装，其特征在于，包括预紧力装置，所述预紧力装置包括底座 以及安设在所述底座上的第一固定架、第二固定架、驱动轴、从动轴、缆绳卷筒、预紧力设 置系统、控制系统、液压站、液压马达和传动齿轮；
所述第一固定架和第二固定架相对设置；所述驱动轴设置在所述第一固定架上；所述从 动轴设置在所述第二固定架上，且与所述驱动轴相对设置；所述缆绳卷筒的两端分别设置在 所述驱动轴和从动轴上；
所述预紧力设置系统与所述控制系统通讯连接，所述控制系统还与所述液压站通讯连接； 所述液压站与所述液压马达驱动连接；所述液压马达与所述传动齿轮驱动连接；所述传动齿 轮与所述驱动轴驱动连接；所述缆绳卷筒可在所述驱动轴的驱动下转动。

2.  根据权利要求1所述的船舶上缆预紧力工装，其特征在于，所述预紧力装置还包括导 向杆；所述导向杆设置在所述底座上，且位于所述第一固定架相对靠近所述第二固定架的一 侧；所述第二固定架为活动式固定架，其可沿所述导向杆的长度方向移动以接近或远离所述 第一固定架。

3.  根据权利要求2所述的船舶上缆预紧力工装，其特征在于，所述预紧力装置还包括第 一液压缸；所述液压站还与所述第一液压缸驱动连接，所述第一液压缸和所述第二固定架驱 动连接，所述第二固定架在所述第一液压缸的驱动下可沿所述导向杆的长度方向移动以接近 或远离所述第一固定架。

4.  根据权利要求3所述的船舶上缆预紧力工装，其特征在于，所述预紧力装置还包括用 于斜撑所述第二固定架的第二液压缸；所述液压站还与所述第二液压缸驱动连接；所述第二 液压缸一端固定在所述底座上，另一端固定在所述第二固定架上，其位于所述第二固定架相 对远离所述第一固定架的一侧。

5.  根据权利要求4所述的船舶上缆预紧力工装，其特征在于，还包括排缆装置，所述排 缆装置包括导缆架、导缆头和滑杆；所述滑杆固定在所述导缆架上，所述导缆头固定在所述 滑杆上，且可沿所述滑杆的长度方向往复滑动。

6.  根据权利要求5所述的船舶上缆预紧力工装，其特征在于，还包括导向滑轮，使用时， 其设置于所述预紧力装置和所述排缆装置之间，用于将缆绳从所述预紧力装置导向至所述排 缆装置。

船舶上缆预紧力工装
技术领域
本发明属于船舶上缆工装领域，具体涉及一种船舶上缆预紧力工装。
背景技术
一直以来，船厂在安装船舶的拖缆机完成后，还需将采购回厂的缆绳安装、卷绕于船舶 拖缆机的卷筒上。通常拖缆机上排列缠绕在卷筒上的钢缆为五层以上，卷筒上的钢缆必须每 层均排列整齐、紧密，且有适当的预紧力。否则，在钢缆拖曳力过大时，卷筒外层的钢缆会 嵌入下层排列的钢缆之间，甚至会一直陷入钢缆层的最底层。一旦上层的钢缆嵌入下层，就 可能卡死无法再解开，甚至整卷钢缆报废。
现有技术的上缆操作都是采用手工操作。即将缆绳卷筒放置于近船舶的码头边，再抽出 缆绳头，将缆绳拉引出并在码头的带缆桩上绕“八”字两到三圈；再通过导向滑轮导入船舶 拖缆机的卷筒里并固定好；在船舶拖缆机的卷筒前面适当位置采用葫芦链条绕缠在上缆绳上， 并拉系好葫芦；上缆时，开动船舶拖缆机，缆绳由于受到码头缆桩绕“八”字的摩擦力和缆 绳本身的重力，合成一定的上缆预紧力；但该缆预紧力的数值变化和不准确，需再通过手拉 葫芦，人工反拉绕缠上缆链的松紧来适当调节；但仍然总是无法实时测定、稳定上缆的预紧 力；上缆预紧力变化频繁且需人工反复调整，导致上缆时断时续、上缆绳的预紧力时松时紧， 质量难以保证。
况且，为使拖缆机卷筒上的钢缆卷绕整齐、紧密，上缆时还需再增设人工使用手拉葫芦 使钢缆产生横向侧预紧力并转动卷筒，将缆绳排列绕在卷筒上；即在卷绕钢缆时还需一边卷 绕一边人工用锤子敲击使钢缆处于适当的位置，以保证钢缆排列整齐且紧密。但船舶拖缆机 上的钢缆长度可达2000米或更长、重量约40吨，在卷筒上有好几层，尤其是卷筒上要求每 层钢缆的预紧力不同，接近卷筒的最底层应预紧力最大，需逐层减低预紧力，以避免上层的 钢缆嵌入下层，现有的上缆操作难以避免这种后续之忧，存有质量隐患，并且人工上缆的劳 动强度大，效率低。
发明内容
本发明针对现有技术中上缆操作劳动强度大、效率低且存有质量隐患等缺陷，提出一种 能够极大降低劳动强度，提高效率，且质量能够得到充分保障的船舶上缆预紧力工装。
本发明提出的一种船舶上缆预紧力工装，其包括预紧力装置，所述预紧力装置包括底座 以及安设在所述底座上的第一固定架、第二固定架、驱动轴、从动轴、缆绳卷筒、预紧力设 置系统、控制系统、液压站、液压马达和传动齿轮；
所述第一固定架和第二固定架相对设置；所述驱动轴设置在所述第一固定架上；所述从 动轴设置在所述第二固定架上，且与所述驱动轴相对设置；所述缆绳卷筒的两端分别设置在 所述驱动轴和从动轴上；
所述预紧力设置系统与所述控制系统通讯连接，所述控制系统还与所述液压站通讯连接； 所述液压站与所述液压马达驱动连接；所述液压马达与所述传动齿轮驱动连接；所述传动齿 轮与所述驱动轴驱动连接；所述缆绳卷筒可在所述驱动轴的驱动下转动。
优选的，所述预紧力装置还包括导向杆；所述导向杆设置在所述底座上，且位于所述第 一固定架相对靠近所述第二固定架的一侧；所述第二固定架为活动式固定架，其可沿所述导 向杆的长度方向移动以接近或远离所述第一固定架。
优选的，所述预紧力装置还包括第一液压缸；所述液压站还与所述第一液压缸驱动连接， 所述第一液压缸和所述第二固定架驱动连接，所述第二固定架在所述第一液压缸的驱动下可 沿所述导向杆的长度方向移动以接近或远离所述第一固定架。
优选的，所述预紧力装置还包括用于斜撑所述第二固定架的第二液压缸；所述液压站还 与所述第二液压缸驱动连接；所述第二液压缸一端固定在所述底座上，另一端固定在所述第 二固定架上，其位于所述第二固定架相对远离所述第一固定架的一侧。
优选的，所述船舶上缆预紧力工装还包括排缆装置，所述排缆装置包括导缆架、导缆头 和滑杆；所述滑杆固定在所述导缆架上，所述导缆头固定在所述滑杆上，且可沿所述滑杆的 长度方向往复滑动。
优选的，所述船舶上缆预紧力工装还包括导向滑轮，使用时，其设置于所述预紧力装置 和所述排缆装置之间，用于将缆绳从所述预紧力装置导向至所述排缆装置。
有益效果：本发明提出的船舶上缆预紧力工装，其预紧力装置中设置有预紧力设置系统， 用户可以根据上缆时每层缆绳所需要的预紧力直接在预紧力设置系统上进行设置；预紧力设 置系统可将用户的设置情况反馈给控制系统；控制系统将通过液压站来控制液压马达输出相 应的扭矩，液压马达驱动传动齿轮、驱动轴、从动轴及缆绳卷筒转动，其输出扭矩将转化为 从缆绳卷筒上释放出去的缆绳的上缆拉力即上缆预紧力，从缆绳卷筒中释放出去的缆绳到达 拖缆机卷筒时便可按所需的预紧力卷绕在所述拖缆机卷筒上，高效、方便地完成上缆操作。 相比于现有技术中的纯人工操作，本发明能够极大降低用户的劳动强度，并且上缆预紧力的 调节更精确，上缆效率高，上缆质量也更能得到有效的保障。
附图说明
图1是本发明提出的一种船舶上缆预紧力工装实施例中预紧力装置的除缆绳卷筒之外的 立体结构示意图。
图2是本发明提出的一种船舶上缆预紧力工装实施例中预紧力装置的主视结构示意图。
图3为图2中除缆绳卷筒之外的俯视结构示意图。
图4是本发明提出的一种船舶上缆预紧力工装实施例中排缆装置的结构示意图。
图5是图2中预紧力装置和图4中排缆装置在上缆使用时的连接示意图。
图中：10-底座，21-第一固定架，22-第二固定架，31-驱动轴，32-从动轴，33-液压马 达，34-传动齿轮，40-缆绳卷筒，50-液压站，51-预紧力设置系统，52-控制系统，60-机房， 70-导向杆，71-第一液压缸，72-第二液压缸，100-预紧力装置；81-导缆架，82-导缆头，83- 滑杆，400-排缆装置；200-缆绳，300-拖缆机卷筒，500-导向滑轮。
具体实施方式
为了便于本领域技术人员理解，下面将结合附图以及实施例对本发明进行进一步描述。
请一并参阅图1至图3，本发明提出的一种船舶上缆预紧力工装实施例，其包括预紧力 装置100，所述预紧力装置100包括底座10以及安设在所述底座上的第一固定架21、第二固 定架22、驱动轴31、从动轴32、缆绳卷筒40(仅在图2、图5示出)、预紧力设置系统51、 控制系统52、液压站50、液压马达33和传动齿轮34。本实施例中，预紧力设置系统51、控 制系统52和液压站50均安装在机房60中。
所述第一固定架21和第二固定架22相对设置；所述驱动轴31设置在所述第一固定架 21上；所述从动轴32设置在所述第二固定架22上，且与所述驱动轴31相对设置；所述缆 绳卷筒40的两端分别设置在所述驱动轴31和从动轴32上。
所述预紧力设置系统51与所述控制系统52通讯连接，所述控制系统52还与所述液压站 50通讯连接；所述液压站50与所述液压马达33驱动连接；所述液压马达33与所述传动齿 轮34驱动连接；所述传动齿轮34与所述驱动轴31驱动连接；所述缆绳卷筒40可在所述驱 动轴31的驱动下转动。
本实施例中，预紧力设置系统51优选为触摸屏系统，用户可以根据上缆时每层缆绳所需 要的预紧力直接在触摸屏上进行输入及设定，控制系统52会自动调节液压站50的功况、及 调节从液压站50进入液压马达33的压力油的压力和流量，还可反馈上缆过程中的实时上缆 的预紧力，使得上缆操作更加准确可控，从而保证缆绳被卷紧并符合设计要求。
本实施例提出的船舶上缆预紧力工装，其预紧力装置100中设置有预紧力设置系统51， 用户可以根据上缆时每层缆绳所需要的预紧力直接在预紧力设置系统51上进行设置；预紧力 设置系统51可将用户的设置情况反馈给控制系统52；控制系统52将通过液压站50来控制 液压马达33输出相应的扭矩，液压马达33驱动传动齿轮34、驱动轴31、从动轴32及缆绳 卷筒40转动，其输出扭矩将转化为从缆绳卷筒40上释放出去的缆绳200(参阅图5)的上缆 拉力即上缆预紧力，从缆绳卷筒40中释放出去的缆绳200到达拖缆机卷筒300(参阅图5) 时便可按所需的预紧力卷绕在所述拖缆机卷筒300上，高效、方便地完成上缆操作。相比于 现有技术中的纯人工操作，本实施例能够极大降低用户的劳动强度，并且上缆预紧力的调节 更精确，上缆效率高，上缆质量也更能得到有效的保障。
为了更好地实现本实施例的目的，本实施例还对各部件做了进一步优化。
请继续参阅图1至图3，所述预紧力装置100还包括导向杆70；所述导向杆70设置在所 述底座10上，且位于所述第一固定架21相对靠近所述第二固定架22的一侧；所述第二固定 架22为活动式固定架，其可沿所述导向杆70的长度方向移动以接近或远离所述第一固定架 21。
船舶上缆工序是一种较为繁重的劳动，缆绳卷筒40上卷绕了几吨甚至几十吨的缆绳之后 将会变得十分庞大、沉重，为了便于安放所述缆绳卷筒40，本实施例将所述第二固定架22 设置成活动式固定架，在安放所述缆绳卷筒40之前，控制所述第二固定架22沿所述导向杆 70朝远离所述第一固定架21的方向移动，以使所述第一固定架21和第二固定架22之间腾 出足够的空间来安放所述缆绳卷筒40，将所述缆绳卷筒40安放在所述第一固定架21和第二 固定架22之间后，再控制所述第二固定架22沿所述导向杆70朝接近所述第一固定架21的 方向移动，以使所述缆绳卷筒40的两端稳固地安放在所述第一固定架21上的驱动轴31上以 及所述第二固定架22上的从动轴32上。
为了便于控制所述第二固定架22的移动，本实施例中，所述预紧力装置100还包括第一 液压缸71；所述液压站50还与所述第一液压缸71驱动连接，所述第一液压缸71和所述第 二固定架22驱动连接，所述第二固定架22在所述第一液压缸71的驱动下可沿所述导向杆 70的长度方向移动以接近或远离所述第一固定架21。
本实施例中，可由控制系统52调节液压站50的功况、及调节从液压站50进入所述第一 液压缸71的压力油的压力和流量，来控制所述第一液压缸71的伸缩运动，所述第一液压缸 71的伸缩运动将带动所第二固定架22移动，从而方便地实现对所述第二固定架22的调节(移 动)。
由于所述第二固定架22并非像第一固定架21那样的固定式(与底座10紧固)，其在使 用时的牢固性将是一个需要重视的问题。
本实施例中，为了使得所述第二固定架22更加稳固，所述预紧力装置100还包括用于斜 撑所述第二固定架22的第二液压缸72；所述液压站50还与所述第二液压缸驱动72连接； 所述第二液压缸72一端固定在所述底座10上，另一端固定在所述第二固定架22上，其位于 所述第二固定架22相对远离所述第一固定架21的一侧。
由于液压缸工作时具有伸缩运动特性，在所述第二固定架22移动时，同样可由控制系统 52调节液压站50的功况、及调节从液压站50进入所述第二液压缸72的压力油的压力和流 量，来控制所述第二液压缸72进行相应的伸缩运动，以保证对所述第二固定架22恒定的支 撑作用。
为了使得所述缆绳200能够在所述拖缆机卷筒300上往复卷绕，本实施例中提出的船舶 上缆预紧力工装还包括排缆装置400，请参阅图4，所述排缆装置400包括导缆架81、导缆 头82和滑杆83；所述滑杆83固定在所述导缆架81上，所述导缆头82固定在所述滑杆83 上，且可沿所述滑杆83的长度方向往复滑动。
使用所述排缆装置400之后，从缆绳卷筒40中释放出去的缆绳200将穿过排缆装置400 导缆架81和导缆头82再到达所述拖缆机卷筒300(参阅图5)，所述导缆头82在滑杆83上 运动到滑杆83的一端后，将会朝滑杆83的另一端运动，带动所述缆绳200(相对滑杆83的 长度方向)往复运动，从而实现在所述拖缆机卷筒300上往复卷绕。
此外，为了使得上缆操作更加顺畅，本实施例提出的船舶上缆预紧力工装还包括导向滑 轮500，使用时，请继续参阅图5，所述导向滑轮500设置于所述预紧力装置100和所述排缆 装置400之间，用于将缆绳200从所述预紧力装置100导向至所述排缆装置400。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因 此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在 不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。 因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。