水下拖曳系统收放绞车设计.pdf

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1、机械管理开发总第152期MECHANICALMANAGEMENTANDDEVELOPMENTTotalof1522015年第10期No．102015设计试验水下拖曳系统收放绞车设计田振华。刘启帮(中国船舶重5-集团公司第七一O研究所，湖北宜昌443003)摘要：介绍了某水下拖曳系统收放绞车的设计过程，对工作原理、组成结构、强度校核、电机及减速器选型等进行了说明，为水下拖曳系统收放绞车的设计提供了借鉴。关键词：水下装备；收放绞车；设计中图分类号：TE922．01文献标识码：B文章编号：1003—773X(2015)10—0013-03DOI：10．16525／j．cnki．OI314．

2、1134／th．2015．10．004引言在海洋开发和军事活动中，水下拖曳系统具有及其重大的意义。借助这些装备可以进行各种海洋学要素和地球物理学参量的测量，海底的考察和摄影等。由于这些装备投放到很深的地方，因此需要绞车进行自动投放和回收。本文将对某型水下拖曳设备的收放绞车设计过程进行1一卷筒；2一滚动轴承；3一支撑架；4一减速机；介绍。5一排缆装置；6一大链轮；7一小链轮；8-联轴器1系统组成及工作原理图1绞车组成该型绞车主要用于水下拖曳设备的自动收动轴带动卷筒转动的同时，通过链轮传动带动双放，技术要求如下：向丝杆转动。1)容缆参数：圆柱缆长度160m，直径28．5排缆装置结构如图2

3、排缆装置组成所示。mm，最小弯曲半径280mm；双向丝杆装在2个支撑侧板之间，支撑侧板通过2)收放缆最高速度0．5m／s，调速平稳；光杆连接。活动架同时穿过光杆和双向丝杆。3)拖缆制动力：不小于1OkN；当大链轮转动时，带动双向丝杆转动，活销在双4)总重量(不含拖缆)：不大于400kg；向丝杆的沟槽内左右移动，从而带动活动架往复5)占用空间：不大于1000mm×1000mm×运动进行排缆。当需要对活动架左右位置进行1000ram(长×宽×高)。调整时，可把手轮与大链轮脱开，通过手轮进行根据绞车技术要求，设计绞车的总体结构如调节。图1绞车组成所示。绞车通过2个支撑架支撑，左右支撑架上各

4、安装1个滚动轴承，滚动轴承上安装卷筒。减速机固定在支撑架上，减速机通过传收稿日期：2015-10-25第一作者简介：田振华(1988一)，男，助理工程I一支撑侧板；2一活销；3一活动架；4一双向丝杆；师，硕士，现就职于中国船舶重工集团公司第七一5一光杆；6一大链轮；7一手轮O研究所，主要从事海洋工程方面的工作。图2排缆装置组成机械管理开发jxglkfbjb@126．com·14·第30卷2结构设计及校核／P≤a／2丌．(4)2．1卷筒为了使活销顺利通过两侧换向的位置，在两卷筒可排缆长度为[】]：侧设计过渡圆角，如图3双向丝杆所示。活销外丁形如图4活销所示。／===丌×f一11×(·D

5、+×)．(1)、D，J—Ll式中，z为缆长，L。为卷筒轴向长度，b为排缆间距，咒为卷绕层数，D为卷简直径，d为电缆直径。对于排缆层数多，且对排缆要求严格的绞车，图3双向丝杆优先选择开槽卷筒。对于排缆层数少的绞车，为了节约成本，可选择光面卷筒。本文设计绞车选用光面卷筒。卷简的接触应力为：圃4-1iE视图4-2佣视图一AA．(2)图4活销式中，A为与卷绕层数有关的系数，A为应力较小绞车在实际使用时，需要在船尾布置滑轮。系数，一般取0．75。F为钢丝绳最大拉力，b为作用在排缆器上的力为：钢丝绳卷绕节距，为卷筒厚度。F—Esina．(5)电缆最小弯曲半径为280iTlm，为延长缆寿命，减式中

6、，E为排缆器与滑轮的距离，为排缆装置换少排缆层数。在外形尺寸许可范围内卷简直径取大向时缆与中心线的偏角。一些，参考卷筒直径的尺寸序列，取直径为630Into。根据上述载荷可对丝杆和排缆侧板等零件进行同理，增大卷筒长度可以减少排缆层数，空间限制为强度校核。初步选光杆与双向丝杠的直径为60mm，1000mm，取卷筒轴向长度Lo一930mm。缆长z一底径为44mm，螺距为6Omm，槽宽为15mm。160m，电缆直径为28．5mm，通过计算需要排三层。2．3链轮传动光面卷筒第一层盘绕时，由于没有缆槽的限制，电缆链轮传动比i满足：开始排的较紧密，到一定圈数后，缆间隙总量较大。i—P／b一竺．(

7、6)因此，光面卷筒排缆间距离应略小，防止上层电缆嵌Z1入到下层，取排缆间距6===30mm。式中，P为双向丝杆螺距，b为卷筒排缆间距，z。本文卷筒详细参数见表1。为大链轮齿数，Z为小链轮齿数。表1卷筒详细参数为使传动平稳，应取Z≥25。本绞车取28，卷筒直卷筒壁电缆间卷筒轴向侧板则大链轮齿数为56。中心距a。初取30～5O倍链径，D厚，距。b长度，L0高度，h条节距。得链长节数_4]：l63083O93O13O2．2排缆器x。一一+()．㈩该型绞车使用双向