一种应用于隧洞船舶曳引系统的牵引装置的制作方法

1.本实用新型涉及运输技术领域，特别涉及一种应用于隧洞船舶曳引系统的牵引装置。


背景技术：

2.乌江地形地质条件复杂，乌江航道1000t级运输船标准船型体态较大，又由于长距离隧洞内光线暗、船
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岸富余距离较小，对航行的稳定性有较高的要求，因此船舶采用一种隧洞曳引系统来通过。这种应用于隧洞中的曳引系统，通过对应用于船坞中的引船系统改进而来，由驱动机构、导向机构、传动机构、供电系统、控制系统等组成，设置在船坞两侧的牵引系统带动牵引车随船运行，并为船舶提供牵引力与横向拉力。
3.现有的船舶牵引装置仅由卷扬机通过钢丝绳连接船舶，钢丝绳会随着船体运动而发生晃动，极易与卷扬机底座发生摩擦。在船舶被牵引过程中牵引装置仅通过收缆动作牵引船舶，无法随着船体姿态的变化收放缆绳，且在收缆过程中缆绳随着卷扬机的转动，钢丝绳在卷扬机上缠绕位置发生变化，导致牵引角度发生变化，使牵引力变化不可控，从而降低船舶进出坞过程的安全性。应用船舶曳引系统的通航隧洞断面尺寸由通航船舶的大小、隧洞曳引系统设施的尺寸和通航必须的安全尺寸共同决定。现有的船舶曳引系统牵引装置仅由卷扬机通过钢丝绳连接船舶，卷扬机只能横向放置于牵引车上，从而导致牵引车过宽，增大隧洞断面尺寸，进而增加造价。
4.故，现有技术具有较大的改进空间。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的是为了弥补现有技术的不足，提出一种应用于隧洞船舶曳引系统的牵引装置，钢丝绳在通过钢丝绳导向装置及转向支架上的导绳器后角度发生改变，使得可以将该牵引装置纵向安装在牵引车上，在提供横向牵引力且不改变牵引力大小的情况下，缩小牵引车横向宽度，进而减小隧洞宽度，降低造价。
6.为了达到上述目的，本实用新型通过以下技术方案实现：
7.本实用新型提供一种应用于隧洞船舶曳引系统的牵引装置，包括从左到右依次纵向固定在牵引车上的固定底座、滑台支架、转向支架，所述固定底座上设有卷扬机，所述滑台支架上设有与卷扬机平行设置的钢丝绳导向装置，所述转向支架靠近被牵引船舶的一侧上设有导绳器，所述卷扬机上缠绕连接钢丝绳的一端，所述钢丝绳的另一端依次通过钢丝绳导向装置、导绳器后与被牵引船舶连接。
8.根据以上方案，所述钢丝绳导向装置包括导向底座、驱动机构，所述驱动机构驱动所述导向底座水平移动，所述驱动机构与所述卷扬机平行设置，所述导向底座上设有导绳器，所述导向底座上开设有与导绳器对应的贯穿孔，所述导绳器与所述卷扬机处于同一水平面。
9.通过上述结构设置，使得当卷扬机收放钢丝绳时，驱动机构带动导向底座水平移
动使钢丝绳的运动方向始终与导向底座上的导绳器垂直，从而避免了卷扬机收放钢丝绳过程中由于钢丝绳缠绕卷扬机位置的变化而产生拉力角度的变化，进而保证了拉力大小的可控性，使牵引过程中能够精准控制拉力的大小，增加船舶被牵引过程的安全性。
10.根据以上方案，所述导绳器包括导绳器底座、两个短光轴、两个长光轴，所述导绳器底座上开设有长方形通孔，两个所述短光轴的两端分别通过支座固定在所述长方形通孔长度方向的两侧，所述两个所述长光轴的两端分别通过支座固定在所述长方形通孔宽度方向的两侧，两个所述短光轴平行设置并形成有第一间隙，所述长光轴位于短光轴上方，两个所述长光轴平行设置并形成有第二间隙，所述第一间隙、第二间隙、长方形通孔重叠部分形成为导向孔。
11.所述短光轴、长光轴的设置不仅有效地限定了钢丝绳在形成的导向孔内移动起到导向作用，而且可以减少钢丝绳与其他部件摩擦，有利于提高钢丝绳在牵引过程中的稳定性、船舶被牵引过程的安全性以及增加钢丝绳的使用寿命。
12.根据以上方案，所述转向支架包括两个支撑架，两个所述支撑架并排平行设置，且两个所述支撑架间形成有第三间隙，所述导绳器的两端分别固定在两个支撑架靠近被牵引船舶的一侧上，所述导向孔位于所述第三间隙之间。通过将该导绳器的两端固定在两个支撑架上有利于提高安装的稳定性。
13.根据以上方案，所述钢丝绳导向装置上的导绳器位于所述支撑架的下方，所述钢丝绳导向装置上的导绳器的长光轴与所述转向支架上形成的导向孔在同一水平面上。通过上述设置，使得钢丝绳从钢丝绳导向装置上的导向孔穿出后，紧贴与支撑架上导绳器邻近的长光轴，然后再从该支撑架上的导向孔穿出，即在钢丝绳导向装置的导绳器处将钢丝绳折弯成直角状从而改变其移动方向，直角状设置可以减少钢丝绳与长光轴的接触面积，减少摩擦力，有利于增加钢丝绳的使用寿命。
14.根据以上方案，所述驱动机构包括驱动电机，所述驱动电机固定在滑台支架上，所述驱动电机的输出端固定连接有丝杆，所述丝杆上螺纹套接有匹配的丝杆螺母，所述丝杆螺母与所述导向底座固定连接，所述丝杆远离驱动电机的一端通过丝杆轴承座与滑台支架转动连接。当然，所述驱动机构亦可以选用其他驱动导向底座水平移动的现有驱动机构，如采用液压气缸驱动导向座水平移动等，本案不再详述。
15.根据以上方案，所述卷扬机为通过变频器控制的一体式变频卷扬电机，所述驱动电机为伺服电机，所述伺服电机与卷扬机同步转动。
16.根据以上方案，所述钢丝绳导向装置还包括两个滑杆，两个所述滑杆分别对称设于驱动机构的上下两侧，两个所述滑杆的两端均通过滑杆轴承座横向设置在所述滑台支架的四角处，所述滑杆上套设有滑套，所述滑套与所述导向底座固定连接。通过在驱动机构上下两侧对称设置的滑杆，可以提高所述导向底座水平移动的稳定性。
17.根据以上方案，所述固定底座、滑台支架转向支架均采用强度高韧性大的不锈钢板制成，所述钢丝绳为高强度钢丝绳。
18.本实用新型的有益效果在于：
19.本实用新型提供的一种应用于隧洞船舶曳引系统的牵引装置，通过在滑台支架上设有与卷扬机平行设置的钢丝绳导向装置，转向支架靠近被牵引船舶的一侧上设有导绳器，使得钢丝绳在通过钢丝绳导向装置及转向支架上的导绳器后角度发生改变，在所述牵
引装置提供横向牵引力且不改变牵引力大小的情况下，缩小牵引车横向宽度，进而减小隧洞宽度，降低造价，有效解决现有船舶曳引系统牵引装置只能横向放置于牵引车上从而增大隧洞断面尺寸、增加造价的技术问题。
附图说明
20.图1是本实用新型所述应用于隧洞船舶曳引系统的牵引装置的结构示意图；
21.图2是本实用新型所述应用于隧洞船舶曳引系统的牵引装置的钢丝绳导向装置结构示意图；
22.图3是本实用新型所述应用于隧洞船舶曳引系统的牵引装置的驱动机构结构示意图；
23.图4是本实用新型所述应用于隧洞船舶曳引系统的牵引装置的导绳器结构示意图；
24.图5是本实用新型所述应用于隧洞船舶曳引系统的牵引装置的转向支架结构示意图。
25.图中：1、固定底座；11、卷扬机；111、钢丝绳；2、滑台支架；21、钢丝绳导向装置；211、导向底座；2111、贯穿孔；212、驱动电机；2121、丝杆； 2122、丝杆螺母；2123、丝杆轴承座；213、滑杆；2131、滑杆轴承座；2132、滑套；3、转向支架；31、支撑架；32、第三间隙；4、导绳器；41、导绳器底座；411、长方形通孔；412、支座；42、短光轴；421、第一间隙；43、长光轴； 431、第二间隙；44、导向孔。
具体实施方式
26.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
27.如图1
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5所示，本实用新型所述应用于隧洞船舶曳引系统的牵引装置，包括从左到右依次纵向固定在牵引车上的固定底座1、滑台支架2、转向支架3，所述固定底座1上设有卷扬机11，所述滑台支架2上设有与卷扬机11平行设置的钢丝绳导向装置21，所述转向支架3靠近被牵引船舶的一侧上设有导绳器4，所述卷扬机11上缠绕连接钢丝绳111的一端，所述钢丝绳111的另一端依次通过钢丝绳导向装置21、导绳器4后与被牵引船舶连接。钢丝绳111在通过钢丝绳导向装置21及转向支架3上的导绳器4后角度发生改变，在所述牵引装置提供横向牵引力且不改变牵引力大小的情况下，缩小牵引车横向宽度，进而减小隧洞宽度，降低造价，有效解决现有船舶曳引系统牵引装置只能横向放置于牵引车上从而增大隧洞断面尺寸、增加造价的技术问题。
28.如图2
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3所示，所述钢丝绳导向装置21包括导向底座211、驱动机构，所述驱动机构驱动所述导向底座211水平移动，所述驱动机构与所述卷扬机11平行设置，所述导向底座211上设有导绳器4，所述导向底座211上开设有与导绳器4对应的贯穿孔2111，所述导绳器4与所述卷扬机11处于同一水平面。所述驱动机构包括驱动电机212，所述驱动电机212固定在滑台支架2上，所述驱动电机212的输出端固定连接有丝杆2121，所述丝杆2121上螺纹套接有匹配的丝杆螺母2122，所述丝杆螺母2122与所述导向底座211固定连接，所述丝杆2121 远离驱动电机212的一端通过丝杆轴承座2123与滑台支架2转动连接。当卷扬机11收放钢丝
绳111时，驱动电机带动导向底座211水平移动使钢丝绳111的运动方向始终与导向底座21上的导绳器4垂直，从而避免了卷扬机11收放钢丝绳111过程中由于钢丝绳111缠绕卷扬机1位置的变化而产生拉力角度的变化，进而保证了拉力大小的可控性，使牵引过程中能够精准控制拉力的大小，增加船舶被牵引过程的安全性。
29.进一步地说，为了提高导向底座211水平移动的稳定性，设置所述钢丝绳导向装置21还包括两个滑杆213，两个所述滑杆213分别对称设于驱动机构的上下两侧，两个所述滑杆213的两端均通过滑杆轴承座2131横向设置在所述滑台支架2的四角处，所述滑杆213上套设有滑套2132，所述滑套2132与所述导向底座211固定连接。
30.如图4所示，所述导绳器4包括导绳器底座41、两个短光轴42、两个长光轴43，所述导绳器底座41上开设有长方形通孔411，两个所述短光轴42的两端分别通过支座412固定在所述长方形通孔411长度方向的两侧，所述两个所述长光轴43的两端分别通过支座412固定在所述长方形通孔411宽度方向的两侧，两个所述短光轴42平行设置并形成有第一间隙421，所述长光轴43位于短光轴42上方，两个所述长光轴43平行设置并形成有第二间隙431，所述第一间隙421、第二间隙431、长方形通孔411重叠部分形成为导向孔44。所述短光轴 42、长光轴43的设置不仅有效地限定了钢丝绳111在形成的导向孔44内移动起到导向作用，而且可以减少钢丝绳111与其他部件摩擦，有利于提高钢丝绳 111在牵引过程中的稳定性、船舶被牵引过程的安全性以及增加钢丝绳的使用寿命。
31.如图5所示，为了提高导绳器4固定在转向支架的稳定性，所述转向支架3 包括两个支撑架31，两个所述支撑架31并排平行设置，且两个所述支撑架31 间形成有第三间隙32，所述导绳器4的两端分别固定在两个支撑架31靠近被牵引船舶的一侧上，所述导向孔44位于所述第三间隙32之间。
32.进一步地说，所述钢丝绳导向装置21上的导绳器4位于所述支撑架31的下方，所述钢丝绳导向装置21上的导绳器4的长光轴43与所述转向支架3上形成的导向孔44在同一水平面上。当钢丝绳111从钢丝绳导向装置21上的导向孔44穿出后，紧贴与支撑架31上导绳器4邻近的长光轴43，然后再从该支撑架31上的导向孔44穿出，即在钢丝绳导向装置21的导绳器4处将钢丝绳111 折弯成直角状从而改变其移动方向，直角状设置可以减少钢丝绳111与长光轴43的接触面积，减少摩擦力，有利于增加钢丝绳的使用寿命。
33.进一步地说，所述卷扬机11为通过变频器控制的一体式变频卷扬电机，所述驱动电机212为伺服电机，所述伺服电机与卷扬机11同步转动。
34.进一步地说，所述固定底座1、滑台支架2转向支架3均采用强度高韧性大的不锈钢板制成，所述钢丝绳111为高强度钢丝绳。
35.本实用新型所述应用于隧洞船舶曳引系统的牵引装置在工作时，钢丝绳111 的一端与卷扬机11缠绕连接，钢丝绳111的另一端依次穿过导向底座211上导绳器4的导向孔44、转向支架3上导绳器4的导向孔44后与被牵引船舶连接；对被牵引船舶进行牵引时，启动卷扬机111对钢丝绳111进行收绳操作，同时控制驱动电机212转动带动丝杆2121转动，丝杆螺母2122随丝杆2121的转动而带动导向底座211移动，从而使钢丝绳111在导向底座211上的移动方向始终与所述导向底座211上的导向孔44垂直。
36.以上所述仅是本实用新型的较佳实施方式，故凡依本实用新型专利申请范围所述的构造、特征及原理所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。