一种多线径阵缆牵引装置的制作方法

[0001]
本实用新型涉及牵引设备技术领域，尤其涉及一种多线径阵缆牵引装置。


背景技术：

[0002]
随着光纤传感技术的逐渐成熟，近年来在海洋通信探测领域开始得到了应用。光纤传感阵列由pu护套管和若干个传感器组成，成为具有一定弯曲半径的柔性阵缆，舰船平台加装光纤阵列时一般采取在尾部拖曳的形式。光纤传感阵列通过绞车进行收放，根据安装空间和供配电需要，绞车安装的位置通常距离船尾有30m-50m，由于阵缆为柔性缆绳，从前端的绞车释放出来后，后端如果没有牵引机构，释放出来的阵缆将会在绞车后端扭曲堆积，无法实现同步释放，因此必须配置有相应的牵引机构将光纤传感阵列同步送入水中。光纤传感阵缆通常由两段组成，一段为感知缆，该段内部装载有传感器件，直径相对较大；另一段为传输缆，该段内部为光纤及其相应的保护层，直径相对较小，牵引装置需要满足两种缆径的牵引需求。
[0003]
而目前光纤传感拖曳阵列还未有成熟产品加装到水下平台开展应用，基本上还处于试验试用中，水下平台加装的阵列都是以固定在舷侧或首部的方式进行应用，不需要释放与回收。通常的牵引装置为履带式，一般面向单一的线径，且为了能够回转传动，履带为非金属材料，这类结构一方面在海水环境中容易与阵缆之间打滑失去相应的牵引力，整体式的冗余性不足；另一方面非金属材料在海水腐蚀和日光暴晒的复合作用下容易老化脆断。


技术实现要素：

[0004]
(一)要解决的技术问题
[0005]
基于上述问题，本实用新型提供一种多线径阵缆牵引装置，基于海用水密电机与链式传动方式，驱动多个分离式线夹，线夹上设置有多线槽，实现对多种尺寸的阵缆的牵引。
[0006]
(二)技术方案
[0007]
基于上述的技术问题，本实用新型提供一种多线径阵缆牵引装置，包括传动装置、线夹和导板，所述传动装置包括链轮和链条，所述链条上固定有随链条传动的连接板，所述连接板中间设有线夹，所述连接板和线夹的安装方向与链条传动方向垂直；
[0008]
所述线夹包括左侧夹、右侧夹、连接在连接板和左侧夹背部的形成向外拉力的弹簧一，以及连接在连接板和右侧夹背部的形成向外拉力的弹簧二；所述左侧夹和右侧夹通过可旋转、底部相贴的方式安装在所述连接板中间；
[0009]
所述导板为位于所述线夹的上部的两侧的楔形结构，所述左侧夹和右侧夹的背部上部，在随链条传动过程中沿所述导板的楔形结构的侧面滑动，两个所述导板的中段的距离为所述线夹闭合后的宽度；
[0010]
所述左侧夹和右侧夹的内侧包括n个直径由上到下依次减小的弧形，n≥2，在闭合
状态时，形成n个直径由上到下依次减小的线槽。
[0011]
进一步的，所述牵引装置还包括驱动装置，所述驱动装置包括含减速机的水密电机总成、依次啮合的齿轮副一、齿轮副二、齿轮，所述水密电机总成用于驱动所述齿轮副一，所述齿轮用于通过链轮轴驱动链轮。
[0012]
进一步的，所述链轮有两组，每组链轮包括平行相对的两个链轮，所述链条位于平行相对的两个链轮之间随链轮传动，靠近牵引出口的链轮与所述齿轮通过链轮轴连接。
[0013]
进一步的，所述左侧夹和右侧夹闭合形成的第一线槽为半径为r1的、下部开口处弦长大于等于2r2的、大于半圆的线槽，第二线槽为半径为r2的、上部开口处弦长为2r2的、下部开口处弦长大于等于2r3的、小于半圆的线槽，第n-1线槽为半径为r
n-1
的、上部开口处弦长为 2r
n-1
的、下部开口处弦长大于等于2r
n
的、小于半圆的线槽，第n线槽为半径为r
n
的、上部开口处弦长为2r
n
的半圆形线槽， r1>r2>
···
>r
n-1
>r
n
，n≥2。
[0014]
进一步的，所述n＝2，所述阵缆包括直径相对较大的感知缆和直径相对较小的传输缆两段，所述左侧夹和右侧夹闭合形成的大线槽为半径为r的、开口处的弦长大于等于2r的、大于半圆的线槽，小线槽为半径为r的半圆形线槽，r为大直径弧形的半径，即所述感知缆的半径， r为小直径弧形的半径，即所述传输缆的半径。
[0015]
进一步的，所述导板的楔形结构为前段倾斜向内、中段竖直、后段倾斜向外的楔形结构，使得两个导板之间的距离在前段逐渐减小、中段保持不变、后段逐渐增大。
[0016]
进一步的，所述导板和线夹之间通过滑块相接触。
[0017]
进一步的，所述线夹为分离式线夹，间隔长度确保所述导板的中段长度设有的线夹数量大于等于2。
[0018]
进一步的，当所述线夹位于牵引入口处时，所述线夹自动张开；当所述线夹沿所述导板的侧面滑动，在导板前段时，所述线夹逐渐闭合，在导板中段时，所述线夹完全自动闭合，在导板后段时，所述线夹逐渐张开；当所述线夹位于牵引出口处时，所述线夹自动张开。
[0019]
进一步的，所述导板的侧面材质为聚四氟乙烯，所述线夹的背部材质为聚四氟乙烯。
[0020]
(三)有益效果
[0021]
本实用新型的上述技术方案具有如下优点：
[0022]
(1)本实用新型的多线径线夹区别于用于多根不同直径线缆夹持的线夹，采用小线槽在下、大线槽在上的多个线径的线槽，且两个线槽的尺寸大小使得具有两个直径的同一根阵缆在直径由大变小时能在重力作用下自动切换线槽，不需要人为切换，从而阵缆牵引不用停滞，牵引装置可持续工作，提高牵引工作效率；
[0023]
(2)本实用新型的线夹在导板和弹簧的共同作用下，能实现在牵引入口处自动张开，在导板中段自动闭合，在牵引出口处自动张开，使得线夹自动对阵缆实现夹持和脱离，自动化程度较高；
[0024]
(3)本实用新型的线夹在导板中段时保持至少两个分离式线夹夹持，在某一个失效时，不影响整体性能，具有较高的冗余性，安全性较好；
[0025]
(4)本实用新型所使用材料为聚四氟乙烯，耐海水腐蚀性、耐日光暴晒等耐受性能更好，减缓老化速度，提高使用寿命。
附图说明
[0026]
通过参考附图会更加清楚的理解本实用新型的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本实用新型进行任何限制，在附图中：
[0027]
图1为本实用新型实施例的一种双线径阵缆牵引装置的三视图；
[0028]
图2为本实用新型实施例的一种双线径线夹的结构示意图；
[0029]
图3为本实用新型实施例的没有导板时和有楔形导板时的对比图；
[0030]
其中，1：底座；2：机架；31：齿轮副一；32：齿轮副二；33：齿轮；34：水密电机总成；35：导轮组；41：链轮；42：链条；43：链轮轴；5：线夹；51：左侧夹；52：右侧夹；53：弹簧一；54：弹簧二；6：导板；61：滑块；71：小线槽；72：大线槽；8：连接板；9：阵缆。
具体实施方式
[0031]
下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。
[0032]
本实用新型实施例为一种如图1所示的双线径阵缆牵引装置包括底座1、机架2、驱动装置、传动装置、线夹5、导板6，所述驱动装置包括含减速机的水密电机总成34、依次啮合的齿轮副一31、齿轮副二32、齿轮33，所述传动装置包括两组链轮41和链条42，每组链轮 41包括平行相对的两个链轮41，链条42位于平行相对的两个链轮41 之间随链轮41传动，靠近牵引出口的链轮41与齿轮33通过链轮轴43 连接，为主动轮，带动链条42传动，所述链条42上固定有随链条42 传动的连接板8，所述连接板8中间设有线夹5，所述连接板8和线夹 5的安装方向与链条42传动方向垂直；在牵引入口和牵引出口处均设有一个导轮组35。
[0033]
所述线夹5如图2所示，包括左侧夹51、右侧夹52、连接在连接板8和左侧夹51背部的弹簧一53和连接在连接板8和右侧夹52背部的弹簧二54。左侧夹51和右侧夹52通过螺旋或其它可旋转方式底部相贴安装在连接板8上，在外力作用下可以旋转活动；弹簧一53和弹簧二54均与连接板8形成倾角，分别对左侧夹51和右侧夹52的背部产生向外的拉力，使得初始状态下，线夹5受弹簧拉力作用自动张开；左侧夹51和右侧夹52的背部上部为使线夹5闭合的外力施加部位，与位于线夹5两侧的导板6侧面相贴合，可以为竖直平面，也可以为斜面；左侧夹51和右侧夹52内侧均包括大直径弧形和小直径弧形，在闭合状态时，左侧夹51和右侧夹52内侧能形成小线槽71在下、大线槽72在上的两个线径的线槽；为方便阵缆9从大线槽72自动落入小线槽71，且保证线夹5的夹持作用，大直径弧形长度l满足：r为大直径弧形的半径，即直径相对较大的感知缆的半径，小直径弧形长度l满足：r为小直径弧形的半径，即直径相对较小的传输缆的半径，大直径弧形与小直径弧形可以直接相连，也可以通过与小直径弧形相切的竖直面与小直径弧形相连，也可以通过斜面与小直径弧形相连，但都要保证闭合形成的大线槽72为半径为r 的开口处的弦长大于等于2r的大于半圆的线槽，小线槽71为半径为r 的半圆形线槽，从而使得阵缆9在直径变小时能自动从大线槽72落入小线槽71中，实现对两种直径的同一根阵缆9的夹持。
[0034]
所述线夹5也可以为大于2的多线径线夹，所述线夹5的左侧夹 51和右侧夹52内侧相同，均包括n个直径由上到下依次减小的弧形， n≥2，在闭合状态时，左侧夹51和右侧夹
52内侧能形成n个直径由上到下依次减小的线槽，n≥2；为方便阵缆9从大线槽72自动落入小线槽71，且保证线夹5的夹持作用，由上到下直径依次减小的线槽满足：闭合形成的第一线槽为半径为r1的下部开口处弦长大于等于2r2的大于半圆的线槽，第二线槽为半径为r2的上部开口处弦长为2r2的下部开口处弦长大于等于2r3的小于半圆的线槽，第n-1线槽为半径为 r
n-1
的上部开口处弦长为2r
n-1
的下部开口处弦长大于等于2r
n
的小于半圆的线槽，第n线槽为半径为r
n
的上部开口处弦长为2r
n
的半圆形线槽，r1>r2>
···
>r
n-1
>r
n
，n≥2，从而实现线夹5依次减小的多个线径的同一根阵缆9的夹持，且在重力作用下自动切换线槽。
[0035]
所述机架2内在与线夹5的上部高度相同处的两侧设有相同的楔形结构的两个导板6，两个导板6均为前段倾斜向内、中段竖直、后段倾斜向外的楔形结构，因此，两个导板6之间的距离在前段逐渐减小、中段保持不变、后段逐渐增大，中段时两个导板6之间的距离恰好为线夹5闭合后的宽度，若导板6和线夹5之间通过滑块61相接触，则中段时两个导板6之间的距离为两个滑块61的厚度与线夹5闭合后的宽度之和；在线夹5随链条42传动过程中，所述左侧夹51和右侧夹 52的背部上部沿导板6的楔形结构的侧面滑动，所述楔形结构的导板 6的侧面可以为竖直平面，也可以为斜面；因此，如图3所示，在线夹 5从牵引入口处沿着导板6侧面往牵引出口方向滑动，由于导板6的楔形结构使得线夹5在经过导板6前段时施加外力使线夹5自动闭合，经过导板6中段时施加外力使线夹5保持闭合，实现对阵缆9的夹持和牵引，经过导板6后段时外力逐渐消失使线夹5自动张开，若没有导板6，则线夹5随链条42传动过程中，持续张开，与阵缆9不接触，无法对阵缆9进行迁移。
[0036]
所述导板6的侧面材质为表面滑动性能良好、耐海水腐蚀和耐日光暴晒的聚四氟乙烯，线夹5的背部材质也是聚四氟乙烯，线夹5为分离式线夹，随链条42同线速度传动，在根据导板6中段的长度可调整线夹5间隔，确保阵缆9在导板6中段时有两个以上的线夹5夹持。
[0037]
因此，在该牵引装置中，链条42上的多个线夹5随链条42同线速度传动，所有线夹5在牵引入口处受弹簧的拉力作用自动张开，传动至导板6处沿导板6的侧面滑动，在导板6前段逐渐闭合，至导板6 中段完全自动闭合，至导板6后段逐渐张开，在牵引出口处完全自动张开，持续有两个以上线夹5在导板6中段保持对阵缆9的夹持，实现阵缆9的牵引；阵缆9为直径相对较大的感知缆时，阵缆9穿过大线槽72实现线夹5对阵缆9的夹持，阵缆9变为直径相对较小的传输缆时，阵缆9在重力作用下自动落入小线槽71，穿过小线槽71实现对阵缆9的夹持。
[0038]
综上可知，通过上述的一种多线径阵缆牵引装置，具有以下优点：
[0039]
(1)本实用新型的多线径线夹区别于用于多根不同直径线缆夹持的线夹，采用小线槽在下、大线槽在上的多个线径的线槽，且两个线槽的尺寸大小使得具有两个直径的同一根阵缆在直径由大变小时能在重力作用下自动切换线槽，不需要人为切换，从而阵缆牵引不用停滞，牵引装置可持续工作，提高牵引工作效率；
[0040]
(2)本实用新型的线夹在导板和弹簧的共同作用下，能实现在牵引入口处自动张开，在导板中段自动闭合，在牵引出口处自动张开，使得线夹自动对阵缆实现夹持和脱离，自动化程度较高；
[0041]
(3)本实用新型的线夹在导板中段时保持至少两个分离式线夹夹持，在某一个失效时，不影响整体性能，具有较高的冗余性，安全性较好；
[0042]
(4)本实用新型所使用材料为聚四氟乙烯，耐海水腐蚀性、耐日光暴晒等耐受性能更好，减缓老化速度，提高使用寿命。
[0043]
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；虽然结合附图描述了本实用新型的实施方式，但是本领域技术人员可以在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。