大拉力船舶定位工作绞车

1.一种大拉力船舶定位工作绞车，它包括动力系统，变速系统，卷筒组， 排绳系统，棘轮刹车制动系统，快速拖放系统，恒张力系统和控制系统，其特 征在于，所述变速系统为不停机换档变速系统，它包括行星动力换档装置和功 率双分流装置；
所述行星动力换档装置装有电动机连同联轴器、第一变速制动器、第二变 速制动器、高速制动器、第一级行星架和第二级行星架，第一级行星架与第二 级太阳轮相连，第一级齿圈与第二级齿圈相连，联轴器与高速制动器相连，第 一变速制动器与第二级行星架相连，第二变速制动器通过联接轴与第一级行星 架相连，在第一级行星架的输出端装有第二级齿圈和输出级大齿轮；
所述功率双分流装置装有与输出级大齿轮啮合连接的齿轮轴、传动齿轮、 第一分支齿轮传动装置、第二分支齿轮传动装置和水冷制动器，动力通过齿轮 轴、传动齿轮后分为两路分支传递，第一分支齿轮传动装置中的齿轮和第二分 支齿轮传动装置中的齿轮同时与大齿轮啮合连接，并汇集到输出轴上，水冷制 动器与齿轮轴和传动齿轮相连以实现阻尼制动。

技术领域\n本发明涉及海上工程船舶定位锚绞车，特别涉及一种用于大拉力船舶定位 的工作绞车。\n背景技术\n随着海洋工程的发展，对海上工程技术设备提出了更新更高的要求，迫切 需要一个效率更高、更安全的船舶定位作业设备，以适应船舶所从事的起重、 打捞、铺管等作业。\n由于在海上作业船舶条件比较恶劣，经常承受台风、低温和高温天气的侵 袭，对于使用普通锚绞车定位进行作业的船舶来说，突如其来的海上风暴等灾 难有时会对船舶产生很大的破坏力，甚至带来毁灭性的后果，从而给施工单位 造成巨大的经济损失。\n发明内容\n本发明的任务是提供一种大拉力船舶定位工作绞车，它解决了使用普通锚 绞车定位进行作业的船舶不能抵抗海上风暴等灾难，不能适应海上恶劣工况的 问题。\n本发明的技术方案如下：\n一种大拉力船舶定位工作绞车，它包括动力系统，变速系统，卷筒组，排 绳系统，棘轮刹车制动系统，快速拖放系统，恒张力系统和控制系统，所述变 速系统为不停机换档变速系统，它包括行星动力换档装置和功率双分流装置；\n所述行星动力换档装置装有电动机连同联轴器、第一变速制动器、第二变 速制动器、高速制动器、第一级行星架和第二级行星架，第一级行星架与第二 级太阳轮相连，第一级齿圈与第二级齿圈相连，联轴器与高速制动器相连，第 一变速制动器与第二级行星架相连，第二变速制动器通过联接轴与第一级行星 架相连，在第一级行星架的输出端装有第二级齿圈和输出级大齿轮；\n所述功率双分流装置装有与输出级大齿轮啮合连接的齿轮轴、传动齿轮、 第一分支齿轮传动装置、第二分支齿轮传动装置和水冷制动器，动力通过齿轮 轴、传动齿轮后分为两路分支传递，第一分支齿轮传动装置中的齿轮和第二分 支齿轮传动装置中的齿轮同时与大齿轮啮合连接，并汇集到输出轴上，水冷制 动器与齿轮轴和传动齿轮相连以实现阻尼制动。\n本发明的大拉力船舶定位工作绞车适应了海上恶劣工况，能高效率地在海 上作业，承受强载、高速、冲击和震动，能够缩短施工期，工作效率高，可靠 性好。\n本发明的工作绞车配备了新型多层缠绕卷筒齿式排绳器，使作业速度更快 更平稳。便于操作的新型二级行星动力换档装置，可在运转状态下平稳变速而 无须先停机，且变速范围大。快速释放系统能保证在紧急情况下更有效、更安 全地保护船舶，使损失减到最小。此外，本工作绞车配备了恒张力系统以及更 快速的拖放系统，更大限度地提高了船舶作业的速度。\n本发明的工作绞车采用新型变速系统，以二级行星动力换档方式，当第一 变速制动器制动，第二变速制动器打开，此时变速箱输出转速度为低速；当第 一变速制动器打开，第二变速制动器制动，此时变速箱输出转速度为高速；高 低速输出转速比大于4。采用本发明的变速系统，通过控制变速制动器来改变 传动比，具有控制简单、不停机换档变速、效率比高的特点。变速系统的机械 结构具有较大变速比范围的特点。\n附图说明\n图1是本发明的一种大拉力船舶定位工作绞车的传动示意图。\n图2是图1工作绞车的变速箱结构示意图。\n图3是图1工作绞车的功率双分流传动示意图。\n图4是图1工作绞车的动力换档行星变速示意图。\n具体实施方式\n本发明的一种大拉力船舶定位工作绞车包括动力系统，变速系统，卷筒组， 排绳系统，棘轮刹车制动系统，快速拖放系统，恒张力系统和控制系统。\n参看图1至图4，变速系统为不停机换档变速系统，它包括行星动力换档 装置和功率双分流装置。\n如图1、图2和图4中所示，行星动力换档装置装有电动机1连同联轴器 2、第一变速制动器3、第二变速制动器6、高速制动器7、第一级行星架5和 第二级行星架4。第一级行星架5与第二级太阳轮25相连。第一级齿圈22与 第二级齿圈8相连。联轴器2与高速制动器7相连。第一变速制动器3与第二 级行星架4相连。第二变速制动器6通过联接轴与第一级行星架5相连。在第 一级行星架5的输出端装有第二级齿圈8即输出级齿圈和输出级大齿轮9。\n图4中标号10是第一级行星轮，16是第二级行星轮。结合参看图4，行 星动力换档过程如下：\n当第二变速制动器6制动，第一变速制动器3打开，第二变速制动器6使 第一级行星架5固定，此时动力由电动机1通过第一级太阳轮21、第一级行星 轮10、第一级齿圈22，输出到第二级齿圈8。第二级太阳轮25、第二级行星 轮16，第二级行星架4均在无载荷状态下空转。\n此时，该传动链的减速比i1＝-k1(k1＝第一级齿圈齿数/第一级太阳轮 齿数)\n当第一变速制动器3制动，第二变速制动器6打开，第一变速制动器3使 第二级行星架4固定，此时动力由电动机1通过第一级太阳轮21、第一级行星 轮10、第一级行星架5、第二级太阳轮25、第二级行星轮16，输出到第二级 齿圈8。\n此时，该传动链的减速比i2＝-(k1+k2+k1*k2)(k2＝第二级齿圈齿数/ 第二级太阳轮齿数)\n两者的传动比相差较大，尤其适合于需要快速空回程的场合。\n结合参看图3，功率双分流装置装有与输出级大齿轮9啮合连接的齿轮轴 14、传动齿轮15、第一分支齿轮传动装置11、第二分支齿轮传动装置12和水 冷制动器13。第一分支齿轮传动装置11装有齿轮111、112、113，第二分支 齿轮传动装置12装有齿轮121、122、123。动力通过齿轮轴14、传动齿轮15 后分为两路分支传递，第一分支齿轮传动装置11中的齿轮113和第二分支齿 轮传动装置12中的齿轮123同时与大齿轮19啮合连接，并汇集到输出轴上。 在输出轴上安装钢丝绳卷筒20。\n功率双分流过程如下：\n动力通过齿轮轴14、传动齿轮15，然后分为两路分支传递。\n第一分支：动力通过传动齿轮15、齿轮111、齿轮112、齿轮113。\n第二分支：动力通过传动齿轮15、齿轮121、齿轮122、齿轮123。\n齿轮113和齿轮123同时与大齿轮19啮合，最后汇集到输出轴上。\n此种分支传动使结构更为紧凑，单位传递能力更高。\n再结合参看图1，水冷制动器13与齿轮轴14和传动齿轮15相连，以实现 阻尼制动。\n本发明的变速系统的结构设计能够完成以下功能：\n低速：第一变速制动器3制动，第二变速制动器6打开。动力通过电动机 1、联轴器2、高速制动器7(打开状态)、第一级行星架5、第二级齿圈8、输出 级大齿轮9、水冷制动器13(打开状态)、齿轮轴14、传动齿轮15，然后分为两 路分支传递。\n第一分支：动力通过传动齿轮15、齿轮111、齿轮112、齿轮113、大齿 轮19。\n第二分支：动力通过传动齿轮15、齿轮121、齿轮122、齿轮123、大齿 轮19。\n高速：第一变速制动器3打开，第二变速制动器6制动。动力通过电动机 1、联轴器2、高速制动器7(打开状态)、第一级行星架5、第二级行星架4、第 二级齿圈8、输出级大齿轮9、齿轮轴14、传动齿轮15，然后分为两路分支传 递。\n第一分支：动力通过传动齿轮15、齿轮111、齿轮112、齿轮113、大齿 轮19。\n第二分支：动力通过传动齿轮15、齿轮121、齿轮122、齿轮123、大齿 轮19。\n空挡：第一变速制动器3、第二变速制动器6均打开，高速制动器7制动， 水冷制动器13根据需要处于半结合或结合状态。这时，外载通过第一分支由 大齿轮19、齿轮113、齿轮112、齿轮111、传动齿轮15传递，并通过第二分 支由大齿轮19、齿轮123、齿轮122、齿轮121、传动齿轮15传递，再由传动 齿轮15传递到齿轮轴14、输出级大齿轮9、第二级齿圈8、第一级行星架5、 第二级行星架4，由于第一级行星架5和第二级行星架4均未制动(第一变速 制动器3、第二变速制动器6均打开)，行星机构处于空转状态，实现空挡。\n阻尼制动：由传动齿轮15传递到水冷制动器13，水冷制动器13处于半 结合或结合状态，通过摩擦耗能达到阻尼的目的，使拖放状态下钢丝绳速度不 至于过快，直至放缆结束。