一种拖缆机的刹车组件的检测方法和检测系统与流程

本发明涉及船舶机械技术领域，特别涉及一种拖缆机的刹车组件的检测方法和检测系统。

背景技术：

拖缆机是三用工作船、近海救助船等船舶上的重要设备，可用于海洋平台的拖带、海上事故的救援等。拖缆机的主要结构包括：机架、设于机架上的滚筒、绕在滚筒上的钢丝绳、用于为滚筒提供动力的驱动装置以及用于对滚筒起制动作用的刹车组件。刹车组件通过向滚筒施加刹车力矩实现制动，当刹车组件提供的刹车力矩过大时，会导致在钢丝绳上载荷突然增大时，钢丝绳无法及时放出而引发事故，刹车组件的刹车力矩过小时，会导致刹车有打滑的危险。为保证安全，必须保证刹车组件的刹车力矩在预定范围内。因此在拖缆机出厂前需要对刹车组件的刹车力进行试验，以检测刹车组件是否满足设计要求，并根据检测结果对刹车组件作相应的调整。

目前，通常按照如下方式对拖缆机的刹车组件的刹车力矩进行试验：将油缸一端安装在支架上，将油缸另一端与拖缆机的滚筒上的钢丝绳相连，刹车组件对拖缆机进行制动后，控制油缸对钢丝绳进行加载，为拖缆机提供负载，根据油缸内的压力计算刹车组件的刹车力矩，从而判断刹车组件是否合格。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

拖缆机的刹车组件能够提供的最大支持负载通常高达数百吨，例如，额定负载150吨的拖缆机的刹车组件的最大支持负载通常在250吨～300吨之间，通过油缸难以提供这么大的载荷。

技术实现要素：

为了解决现有的拖缆机的刹车组件的检测中，油缸难以提供拖缆机的刹车组件的最大支持负载的问题，本发明实施例提供了一种拖缆机的刹车组件的检测方法和检测系统。所述技术方案如下：

一方面，本发明实施例提供了一种拖缆机的刹车组件的检测方法，所述检测方法包括：

将拖缆机和试验绞车间隔固定在试验平台上，且所述拖缆机的滚筒的轴线与所述试验绞车的滚筒的轴线平行；

将连接板固定在所述拖缆机的滚筒上，将钢丝绳的一端连接在所述试验绞车的滚筒上，所述钢丝绳的另一端连接在所述连接板上；

调节所述拖缆机和所述试验绞车，拉直所述钢丝绳，并通过刹车组件对所述拖缆机进行制动，使得所述钢丝绳垂直于所述拖缆机的滚筒的轴线，且所述钢丝绳与所述拖缆机的滚筒的轴线位于不同的平面上；

测量所述拖缆机的滚筒的轴线与所述钢丝绳之间的垂直距离l1；

增大所述试验绞车的转矩，获取所述拖缆机的滚筒开始打滑时，所述钢丝绳上的拉力f1；

确定所述刹车组件的实际最大力矩m1，m1＝f1×l1，

若m1＜m2或m1＞k×m2，则所述刹车组件不合格；

若m2≤m1≤k×m2，则所述刹车组件合格；

其中，m2＝f2×l2，m2为所述刹车组件的理论最大刹车力矩，f2为所述拖缆机的额定负载，l2为所述拖缆机的滚筒的半径，k＞1。

优选地，所述增大所述试验绞车的转矩，包括：

控制所述试验绞车的转矩匀速增大。

优选地，所述钢丝绳垂直于所述钢丝绳与所述连接板的连接点和所述拖缆机的滚筒的轴线所在的平面。

优选地，k≤1.1。

进一步地，所述检测方法还包括：

当所述刹车组件不合格时，调节所述刹车组件；

判断调节后的所述刹车组件是否合格。

进一步地，所述调节所述刹车组件，包括：

当m1＜m2时，增大所述刹车组件的实际最大刹车力矩；

当m1＞k×m2时，减小所述刹车组件的实际最大刹车力矩。

可选地，所述增大所述刹车组件的实际最大刹车力矩，包括：

增大所述刹车组件的液压缸的压力；

所述减小所述刹车组件的实际最大刹车力矩，包括：

减小所述刹车组件的液压缸的压力。

另一方面，本发明实施例还提供了一种拖缆机的刹车组件的检测系统，所述检测系统包括：

钢丝绳，

连接板，用于连接所述钢丝绳和所述拖缆机的滚筒；

试验绞车，用于通过所述钢丝绳牵引所述拖缆机的滚筒；

拉力检测器件，用于检测所述钢丝绳上的拉力；

检测装置，用于判断所述刹车组件是否合格，若m1＜m2或m1＞k×m2，则所述刹车组件不合格；若m2≤m1≤k×m2，则所述刹车组件合格；

其中，m1＝f1×l1，m1为所述刹车组件的实际最大刹车力矩，f1为所述拖缆机的滚筒开始打滑时，所述钢丝绳上的拉力，l1为所述拖缆机的滚筒的轴线与所述钢丝绳之间的垂直距离，m2＝f2×l2，m2为所述刹车组件的理论最大刹车力矩，f2为所述拖缆机的额定负载，l2为所述拖缆机的滚筒的半径，k＞1。

进一步地，所述连接板为等腰三角形板，所述等腰三角形板的顶角处设置有连接所述钢丝绳的连接结构，所述等腰三角形板的两个底角处分别设置有用于与所述拖缆机的滚筒的侧板连接的固定结构，所述等腰三角板的底边垂直于所述拖缆机的滚筒的轴线。

进一步地，所述等腰三角形板的两个底角处的固定结构之间的距离大于所述拖缆机的滚筒的直径。

本发明实施例通过将拖缆机和试验绞车间隔固定在试验平台上，将连接板固定在所述拖缆机的滚筒上，采用钢丝绳连接拖缆机的滚筒和连接板，控制试验绞车的滚筒转动以牵引钢丝绳，以对拖缆机的滚筒进行加载，由于拖缆机被刹车组件制动，因此当试验绞车加载到拖缆机的滚筒开始转动时，钢丝绳上的拉力和拖缆机的滚筒的轴线与钢丝绳之间的垂直距离的乘积即为刹车组件的实际最大刹车力矩m1，通过比较实际最大刹车力矩m1和理论最大刹车力矩m2，若m1＜m2或m1＞k×m2，则刹车组件不合格，若m2≤m1≤k×m2，则刹车组件合格，从而可以对拖缆机的刹车组件进行检测，由试验绞车牵引钢丝绳，以提供较大的载荷，从而满足刹车组件的试验要求。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的一种拖缆机的刹车组件的检测方法的流程图；

图2是本发明实施例提供的另一种拖缆机的刹车组件的检测方法的流程图；

图3是本发明实施例提供的一种拖缆机的刹车组件的检测过程示意图；

图4是本发明实施例提供的一种连接板的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

图1是本发明实施例提供的一种拖缆机的刹车组件的检测方法的流程图，该检测方法包括：

s11：放置拖缆机和试验绞车。

具体地，将拖缆机和试验绞车间隔固定在试验平台上，且拖缆机的滚筒的轴线与试验绞车的滚筒的轴线平行。

s12：连接拖缆机和试验绞车。

具体地，将连接板固定在拖缆机的滚筒上，将钢丝绳的一端连接在试验绞车的滚筒上，钢丝绳的另一端连接在连接板上。

s13：调节拖缆机和试验绞车，拉直钢丝绳，并通过刹车组件对拖缆机进行制动。

使得钢丝绳垂直于拖缆机的滚筒的轴线，且钢丝绳与拖缆机的滚筒的轴线位于不同的平面上。

s14：测量拖缆机的滚筒的轴线与钢丝绳之间的垂直距离l1。

s15：增大试验绞车的转矩，获取拖缆机的滚筒开始打滑时，钢丝绳上的拉力f1。

s16：确定刹车组件的实际最大力矩m1。

其中，m1＝f1×l1；

s17：判断刹车组件是否合格。

具体地，若m1＜m2或m1＞k×m2，则刹车组件不合格；

若m2≤m1≤k×m2，则刹车组件合格。

其中，m2＝f2×l2，m2为刹车组件的理论最大刹车力矩，f2为拖缆机的额定负载，l2为拖缆机的滚筒的半径，k＞1。

本发明实施例通过将拖缆机和试验绞车间隔固定在试验平台上，将连接板固定在拖缆机的滚筒上，采用钢丝绳连接拖缆机的滚筒和连接板，控制试验绞车的滚筒转动以牵引钢丝绳，以对拖缆机的滚筒进行加载，由于拖缆机被刹车组件制动，因此当试验绞车加载到拖缆机的滚筒开始转动时，钢丝绳上的拉力和拖缆机的滚筒的轴线与钢丝绳之间的垂直距离的乘积即为刹车组件的实际最大刹车力矩m1，通过比较实际最大刹车力矩m1和理论最大刹车力矩m2，若m1＜m2或m1＞k×m2，则刹车组件不合格，若m2≤m1≤k×m2，则刹车组件合格，从而可以对拖缆机的刹车组件进行检测，由试验绞车牵引钢丝绳，以提供较大的载荷，从而满足刹车组件的试验要求。

图2是本发明实施例提供的另一种拖缆机的刹车组件的检测方法的流程图，该检测方法包括：

s21：放置拖缆机和试验绞车。

具体地，将拖缆机和试验绞车间隔固定在试验平台上，且拖缆机的滚筒的轴线与试验绞车的滚筒的轴线平行。

s22：连接拖缆机和试验绞车。

具体地，将连接板固定在拖缆机的滚筒上，将钢丝绳的一端连接在试验绞车的滚筒上，钢丝绳的另一端连接在连接板上。

在连接钢丝绳和试验绞车时，可以先将钢丝绳的端头固定在试验绞车的滚筒上，再将钢丝绳的另一端固定到连接板上，从而可以调节钢丝绳的长度后再将钢丝绳连接到连接板上，避免多余长度的钢丝绳缠绕在试验绞车的滚筒上后，导致钢丝绳与拖缆机的滚筒的轴线不垂直。

s23：调节拖缆机和试验绞车，拉直钢丝绳，并通过刹车组件对拖缆机进行制动。

图3是本发明实施例提供的一种拖缆机的刹车组件的检测过程示意图，如图3所示，拉直后的钢丝绳3垂直于拖缆机2的滚筒9的轴线，且钢丝绳3与拖缆机2的滚筒9的轴线位于不同的平面，这样钢丝绳3上的拉力在拖缆机2的滚筒9的轴向上的分力为0，可以使计算出的实际最大刹车力矩m1更准确。

其中，实际最大刹车力矩m1指的是刹车组件在对拖缆机进行制动时，所能产生的最大刹车力矩。

s24：测量拖缆机的滚筒的轴线与钢丝绳之间的垂直距离l1。

实现时，钢丝绳3垂直于钢丝绳3与连接板1的连接点和拖缆机2的滚筒9的轴线所在的平面。这样可以使得钢丝绳3与连接板1的连接点到拖缆机2的滚筒9的轴线之间的垂直距离与垂直距离l1相等，在测量垂直距离l1时，可以直接测量钢丝绳3与连接板1的连接点到拖缆机2的滚筒9的轴线的距离，从而可以便于垂直距离l1的测量，提高检测的效率和准确性。

优选地，拖缆机的滚筒的轴线与试验绞车的滚筒的轴线之间的垂直距离不小于拖缆机的滚筒的直径的10倍。在操作时，难以保证拖缆机2的滚筒9的轴线与钢丝绳3完全垂直，也难以保证钢丝绳3完全垂直于拖缆机2的滚筒9的轴线和钢丝绳3与连接板1的连接点所在的平面，通过增大拖缆机的滚筒的轴线与试验绞车的滚筒的轴线之间的距离，可以降低测量的误差。

s25：增大试验绞车的转矩，获取拖缆机的滚筒开始打滑时，钢丝绳上的拉力f1。

优选地，在增大试验绞车6的转矩时，控制试验绞车6的转矩匀速增大。通过控制试验绞车6的转矩匀速增大，可以降低钢丝绳3上的拉力的波动，使测得的拉力f1更加准确。

实现时，钢丝绳3上可以设有拉力检测器件4，用于检测钢丝绳3上的拉力f1。

具体地，拉力检测器件4可以是测力计，在检测过程中，测力计会实时显示出钢丝绳3上的拉力，测力计的示数随着试验绞车6的转矩的增大而增大，当拖缆机2的滚筒9开始打滑时，测力计的示数就是所测量到的拉力f1，测力计检测到的拉力的数据可以通过数据传输线传输到显示设备上，以供操作人员读取。

s26：确定所述刹车组件的实际最大力矩m1。

其中，m1＝f1×l1。

容易理解的是，f1×l1表示的是钢丝绳上的拉力f1对拖缆机的滚筒的力矩的大小，由于测量f1时，滚筒开始打滑，可以认为此时刹车组件对滚筒的刹车力矩与拉力f1对拖缆机的滚筒的力矩大小相等，因此有等式m1＝f1×l1。

s27：判断刹车组件是否合格。

具体地，若m1＜m2或m1＞k×m2，则刹车组件不合格，并执行s28。

若m2≤m1≤k×m2，则刹车组件合格，停止检测。

其中，m2＝f2×l2，m2为刹车组件的理论最大刹车力矩，f2为拖缆机的额定负载，l2为拖缆机的滚筒的半径，k＞1。

在确定理论最大刹车力矩m2时，额定负载f2和半径l2可以从拖缆机的铭牌上获取，通常拖缆机的铭牌上都会标识有额定负载f2、半径l2、滚筒长度等参数。

可选地，k≤1.1，由于拖缆机在实际工作过程中，有可能会出现瞬时超载的情况，因此在设计刹车组件的时，常常将理论最大刹车力矩m2设计的大于实际最大刹车力矩m1，以确保能够对拖缆机进行制动，但是k的值越大，对于刹车组件的要求就越高，会增加成本，优选k＝1.05。

s28：调节刹车组件，并返回s23。

具体地，当m1＜m2时，调节刹车组件以增大刹车组件的实际最大刹车力矩。

实现时，可以增大刹车组件的液压缸的压力，通常拖缆机的刹车组件都设置有液压缸，拖缆机工作时，可以控制液压缸伸缩以收紧刹车带，实现制动，通过增大液压缸的压力，可以使刹车带收的更紧，从而可以增大实际最大刹车力矩。

当m1＞k×m2时，调节刹车组件以减小刹车组件的实际最大刹车力矩。

实现时，可以减小刹车组件的液压缸的压力。当m1＞k×m2时，刹车组件的实际最大刹车力矩过大，即刹车带产生的摩擦力过大，这样会加速刹车带的磨损，缩短刹车带的使用寿命，通过减小液压缸的压力，可以放松刹车带，减小刹车带的磨损，从而延长使用寿命。

在对刹车组件进行调整后，返回步骤s23，获取调节后的刹车组件的实际最大力矩，以比较调节后的刹车组件的实际最大力矩与刹车组件的理论最大刹车力矩，从而判断调解后的刹车组件是否合格。可以重复上述过程，直至检测合格为止。

上述拖缆机的刹车组件的检测方法可以采用图3所示的检测系统实现。该检测系统可以包括钢丝绳3、连接板1、试验绞车6、拉力检测器件4和检测装置(未示出)，连接板1用于连接钢丝绳3和拖缆机2的滚筒9，试验绞车6用于通过钢丝绳3牵引拖缆机2的滚筒9，拉力检测器件4用于检测钢丝绳3上的拉力，检测装置用于判断刹车组件是否合格，若m1＜m2或m1＞k×m2，则刹车组件不合格，若m2≤m1≤k×m2，则刹车组件合格，其中，m1＝f1×l1，m1为刹车组件的实际最大刹车力矩，f1为拖缆机2的滚筒9开始打滑时，钢丝绳3上的拉力，l1为拖缆机2的滚筒9的轴线与钢丝绳3之间的垂直距离，m2＝f2×l2，m2为刹车组件的理论最大刹车力矩，f2为拖缆机的额定负载，l2为拖缆机的滚筒的半径，k＞1。

其中，拉力检测器件4可以是前述的测力计。

本发明实施例通过将拖缆机和试验绞车间隔固定在试验平台上，将连接板固定在拖缆机的滚筒上，采用钢丝绳连接拖缆机的滚筒和连接板，控制试验绞车的滚筒转动以牵引钢丝绳，以对拖缆机的滚筒进行加载，由于拖缆机被刹车组件制动，因此当试验绞车加载到拖缆机的滚筒开始转动时，钢丝绳上的拉力和拖缆机的滚筒的轴线与钢丝绳之间的垂直距离的乘积即为刹车组件的实际最大刹车力矩m1，通过比较实际最大刹车力矩m1和理论最大刹车力矩m2，若m1＜m2或m1＞k×m2，则刹车组件不合格，若m2≤m1≤k×m2，则刹车组件合格，从而可以对拖缆机的刹车组件进行检测，由试验绞车牵引钢丝绳，以提供较大的载荷，从而满足刹车组件的试验要求。

图4是本发明实施例提供的一种连接板的结构示意图，如图4所示，连接板1为等腰三角形板，等腰三角形板的顶角处设置有连接钢丝绳3的连接结构11，等腰三角形板的两个底角处分别设置有用于与拖缆机2的滚筒9的侧板92连接的固定结构12，等腰三角板的底边垂直于拖缆机2的滚筒9的轴线。

可选地，连接结构11可以是通孔，钢丝绳3通过通孔与连接板1连接。

可选地，固定结构12可以是通孔，通孔设置在等腰三角形板的两个底角处，拖缆机2的滚筒9包括圆柱形的筒体91和设置在筒体91两端的环形的侧板92，采用螺栓将固定结构12和滚筒9的侧板92上的孔紧固连接。

优选地，等腰三角形板的两个底角处的固定结构12之间的距离大于拖缆机2的滚筒9的直径，可以方便连接板与拖缆机的滚筒的连接。

需要说明的是，拖缆机2的滚筒9的直径是指筒体91的直径。

如图4所示，连接板的底边上设置有一个弧形缺口，将连接板1安装到拖缆机2的滚筒9上时，可以避免连接板1与筒体91干涉。

可选地，连接板1可以采用钢材制成，例如q345钢，以确保连接板1具有足够的机械强度，能够承受钢丝绳3的拉力。

以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。