一种恒张力绞车锁紧装置及其控制方法
阅读说明：本技术 一种恒张力绞车锁紧装置及其控制方法 (Constant tension winch locking device and control method thereof ) 是由 李建正 徐晨昕 朱江森 叶志坚 吴诗寒 于 2021-09-17 设计创作，主要内容包括：一种恒张力绞车锁紧装置,包括固定架、导向块、旋转体、止推块,固定架中部开设有与导向块插入配合的安装孔,固定架上方固定有上盖板,旋转体的底部穿过上盖板后与止推块的顶部插入配合,止推块的底部穿过导向块内腔后延伸至导向块外部,止推块位于内腔外的部分可与止动齿轮相卡接,止推块位于内腔内的部分外套设有回位弹簧,上盖板上端面、旋转体顶部分别设置有电磁铁、永磁铁。锁紧时,控制一号电磁铁失电,使旋转体、止推块受磁力作用向下运动并压缩回位弹簧,直至止推块与止动齿轮相卡接,解锁时,控制一号电磁铁失电,使旋转体、止推块受到回位弹簧的弹力向上运动,直至止推块与止动齿轮相分离,结构简单、可靠性高。(The utility model provides a constant tension winch locking device, including the mount, the guide block, the rotator, the thrust block, the mount middle part is seted up and is inserted the complex mounting hole with the guide block, the mount top is fixed with the upper cover plate, the bottom of rotator is inserted the cooperation with the top of thrust block after passing the upper cover plate, the bottom of thrust block passes and extends to the guide block outside after the guide block inner chamber, the part that the thrust block is located outside the inner chamber can with locking gear looks joint, the part overcoat that the thrust block is located the inner chamber is equipped with return spring, the upper cover plate up end, the rotator top is provided with electro-magnet, the permanent magnet respectively. When the locking mechanism is locked, the first electromagnet is controlled to lose power, so that the rotating body and the thrust block move downwards under the action of magnetic force and compress the return spring until the thrust block is clamped with the stop gear, and when the unlocking mechanism is unlocked, the first electromagnet is controlled to lose power, so that the rotating body and the thrust block move upwards under the action of the elastic force of the return spring until the thrust block is separated from the stop gear.)
技术领域
本发明属于船用机械技术领域，具体涉及一种恒张力绞车锁紧装置及其控制方法，适用于提高绞车自锁可靠性。
背景技术
恒张力绞车作为甲板机械的重要设备，其主要功能为通过传动装置的自锁辅助船体完成系缆作业中的缆绳张紧并控制缆绳张力保持恒定，以避免缆绳在海洋天气恶劣时发生断裂。因此，保持缆绳张力值和固定缆绳长度对于绞车的正常使用具有重要意义。现有的传动装置通常为涡轮蜗杆或滚珠丝杠，其自锁性能在船体颠簸摇晃时容易短暂失效，使传动装置在外力作用下转动，传动装置再次自锁时缆绳的张力值和长度已然发生改变，影响船体的安全性和稳定性。因此，存在绞车传动装置自锁可靠性较差的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术存在的上述问题，提供一种具有较高可靠性的恒张力绞车锁紧装置及其控制方法。
为实现以上目的，本发明提供了以下技术方案：
一种恒张力绞车锁紧装置，所述锁紧装置包括固定架、导向块、旋转体、止推块，所述导向块为中空结构，所述固定架的中部开设有与导向块插入配合的安装孔，固定架的上方固定有覆盖安装孔的上盖板，所述上盖板的上端面上设置有一号电磁铁，所述旋转体的顶部设置有与一号电磁铁对应的永磁铁，旋转体的底部穿过上盖板后通过其上开设的凹槽与止推块的顶部插入配合，所述止推块的底部穿过导向块的内腔后延伸至导向块外部，止推块位于内腔内的部分外套设有回位弹簧，止推块位于内腔外的部分可与绞车传动轴止动齿轮相卡接。
所述固定架沿其周圈上均匀设置有多个与永磁铁对应的二号电磁铁，所述旋转体的底部固定有挡块，所述止推块的顶部穿过挡块中部后与凹槽插入配合，所述导向块的顶端开设有与内腔相连通的限位孔，所述限位孔可供止推块、处于第一位置下的挡块穿过。
所述止推块的外壁上固定有挡圈，所述挡圈的上表面与挡块的下表面相接触，挡圈的下表面与回位弹簧的顶部相连接，所述回位弹簧的底部与内腔的底端内壁相连接，所述限位孔还可供挡圈穿过。
所述旋转体的顶部设置有旋转手柄，所述旋转手柄的中部通过螺栓与旋转体的顶部固定连接，所述永磁铁的数量为2个且对称设置在旋转手柄两端的下表面上。
所述旋转体为圆筒状结构，所述一号电磁铁为环状结构，一号电磁铁的中心轴与旋转体的中心轴位于同一直线上。
所述二号电磁铁的数量为4个且均匀布置在固定架的四周上。
一种恒张力绞车锁紧装置的控制方法，所述方法包括绞车锁紧和绞车解锁；
所述绞车锁紧为：控制一号电磁铁得电，所述一号电磁铁与永磁铁之间的磁场力带动旋转体、止推块向下运动并压缩回位弹簧，直至止推块与止动齿轮相卡接，绞车锁紧完成；
所述绞车解锁为：控制一号电磁铁失电，所述旋转体、止推块受到回位弹簧的弹力向上运动，直至止推块与止动齿轮相分离，绞车解锁完成。
所述固定架沿其周圈上均匀设置有多个与永磁铁对应的二号电磁铁，所述旋转体的底部固定有挡块，所述止推块的顶部穿过挡块中部后与凹槽插入配合，所述导向块的顶端开设有与内腔相连通的限位孔，所述限位孔可供止推块、处于第一位置下的挡块穿过；
所述绞车锁紧依次包括以下步骤：
S1、控制二号电磁铁得电、一号电磁铁失电，所述二号电磁铁与永磁铁之间的磁场力带动旋转体、挡块旋转；
S2、所述挡块旋转至第一位置后控制二号电磁铁失电、一号电磁铁得电，所述一号电磁铁与永磁铁之间的磁场力带动旋转体、挡块、止推块向下运动并压缩回位弹簧；
S3、所述挡块穿过限位孔且止推块与止动齿轮相卡接后控制二号电磁铁得电，所述二号电磁铁与永磁铁之间的磁场力带动旋转体、挡块继续旋转；
S4、所述挡块继续旋转至离开第一位置后控制二号电磁铁、一号电磁铁均失电，所述旋转体、挡块、止推块在压缩弹簧的弹力下向上运动直至挡块的上端与内腔的顶端内壁相接触，绞车锁紧完成；
所述绞车解锁依次包括以下步骤：
A1、控制二号电磁铁得电、一号电磁铁失电，所述二号电磁铁与永磁铁之间的磁场力带动旋转体、挡块旋转；
A2、所述挡块旋转至第一位置后控制二号电磁铁、一号电磁铁均失电，所述旋转体、挡块、止推块在压缩弹簧的弹力下向上运动，直至挡块的上端与上盖板的下端相接触且止推块与止动齿轮分离，绞车解锁完成。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种恒张力绞车锁紧装置包括固定架、导向块、旋转体、止推块，导向块为中空结构，固定架的中部开设有与导向块插入配合的安装孔，固定架的上方固定有覆盖安装孔的上盖板，上盖板的上端面上设置有一号电磁铁，旋转体的顶部设置有与一号电磁铁对应的永磁铁，旋转体的底部穿过上盖板后通过其上开设的凹槽与止推块的顶部插入配合，止推块的底部穿过导向块的内腔后延伸至导向块外部，止推块位于内腔内的部分外套设有回位弹簧，止推块位于内腔外的部分可与绞车传动轴止动齿轮相卡接，需锁紧时，先控制一号电磁铁得电，然后一号电磁铁与永磁铁之间的磁场力带动旋转体、止推块向下运动并压缩回位弹簧，直至止推块与止动齿轮相卡接，使缆绳以恒定张力张紧，完成绞车锁紧，需解锁时，先控制一号电磁铁失电，然后旋转体、止推块受到回位弹簧的弹力向上运动，直至止推块与止动齿轮相分离，完成绞车解锁，该设计通过控制一号电磁铁得电实现止推块与止动齿轮的卡接、依靠回位弹簧的弹力实现止推块与止动齿轮的分离，结构简单、可靠，不会因船体晃动导致自锁失效。因此，本发明提高了绞车自锁可靠性。
2、本发明一种恒张力绞车锁紧装置中固定架沿其周圈上均匀设置有多个与永磁铁对应的二号电磁铁，旋转体的底部固定有挡块，止推块的顶部穿过挡块中部后与凹槽插入配合，导向块的顶端开设有与内腔相连通的限位孔，限位孔可供止推块、处于第一位置下的挡块穿过，需要锁紧时，先控制二号电磁铁得电、一号电磁铁失电，二号电磁铁与永磁铁之间的磁场力带动旋转体、挡块旋转，然后在挡块旋转至第一位置后控制二号电磁铁失电、一号电磁铁得电，一号电磁铁与永磁铁之间的磁场力带动旋转体、挡块、止推块向下运动并压缩回位弹簧，再在挡块穿过限位孔且止推块与止动齿轮相卡接后控制二号电磁铁得电，二号电磁铁与永磁铁之间的磁场力带动旋转体、挡块继续旋转，最后在挡块继续旋转至离开第一位置后控制二号电磁铁、一号电磁铁均失电，旋转体、挡块、止推块在压缩弹簧的弹力下向上运动直至挡块的上端与内腔的顶端内壁相接触，完成绞车锁紧，需要解锁时，先控制二号电磁铁得电、一号电磁铁失电，二号电磁铁与永磁铁之间的磁场力带动旋转体、挡块旋转，然后在挡块旋转至第一位置后控制二号电磁铁、一号电磁铁均失电，旋转体、挡块、止推块在压缩弹簧的弹力下向上运动，直至挡块的上端与上盖板的下端相接触且止推块与止动齿轮分离，完成绞车解锁，该设计通过控制二号电磁铁得失电实现挡块和限位孔对止推块的机械限位，防止一号电磁铁失电时止推块与止动齿轮的卡接失效，进一步提高了绞车自锁可靠性。因此，本发明进一步提高了绞车自锁性能。
附图说明
图1为本发明锁紧时的工作示意图。
图2为本发明解锁时的工作示意图。
图3为本发明的侧视图。
图4为本发明的俯视图。
图5为图1中旋转体的剖视图。
图6为图1中旋转体的俯视图。
图中，固定架1、安装孔11、上盖板12、导向块2、内腔21、限位孔22、旋转体3、凹槽31、挡块32、旋转手柄33、止推块4、挡圈41、一号电磁铁5、永磁铁6、回位弹簧7、二号电磁铁8、止动齿轮9。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
参见图1至图6，一种恒张力绞车锁紧装置，所述锁紧装置包括固定架1、导向块2、旋转体3、止推块4，所述导向块2为中空结构，所述固定架1的中部开设有与导向块2插入配合的安装孔11，固定架1的上方固定有覆盖安装孔11的上盖板12，所述上盖板12的上端面上设置有一号电磁铁5，所述旋转体3的顶部设置有与一号电磁铁5对应的永磁铁6，旋转体3的底部穿过上盖板12后通过其上开设的凹槽31与止推块4的顶部插入配合，所述止推块4的底部穿过导向块2的内腔21后延伸至导向块2外部，止推块4位于内腔21内的部分外套设有回位弹簧7，止推块4位于内腔21外的部分可与绞车传动轴止动齿轮9相卡接。
所述固定架1沿其周圈上均匀设置有多个与永磁铁6对应的二号电磁铁8，所述旋转体3的底部固定有挡块32，所述止推块4的顶部穿过挡块32中部后与凹槽31插入配合，所述导向块2的顶端开设有与内腔21相连通的限位孔22，所述限位孔22可供止推块4、处于第一位置下的挡块32穿过。
所述止推块4的外壁上固定有挡圈41，所述挡圈41的上表面与挡块32的下表面相接触，挡圈41的下表面与回位弹簧7的顶部相连接，所述回位弹簧7的底部与内腔21的底端内壁相连接，所述限位孔22还可供挡圈41穿过。
所述旋转体3的顶部设置有旋转手柄33，所述旋转手柄33的中部通过螺栓与旋转体3的顶部固定连接，所述永磁铁6的数量为2个且对称设置在旋转手柄33两端的下表面上。
所述旋转体3为圆筒状结构，所述一号电磁铁5为环状结构，一号电磁铁5的中心轴与旋转体3的中心轴位于同一直线上。
所述二号电磁铁8的数量为4个且均匀布置在固定架1的四周上。
一种恒张力绞车锁紧装置的控制方法，所述方法包括绞车锁紧和绞车解锁；
所述绞车锁紧为：控制一号电磁铁5得电，所述一号电磁铁5与永磁铁6之间的磁场力带动旋转体3、止推块4向下运动并压缩回位弹簧7，直至止推块4与止动齿轮9相卡接，绞车锁紧完成；
所述绞车解锁为：控制一号电磁铁5失电，所述旋转体3、止推块4受到回位弹簧7的弹力向上运动，直至止推块4与止动齿轮9相分离，绞车解锁完成。
所述固定架1沿其周圈上均匀设置有多个与永磁铁6对应的二号电磁铁8，所述旋转体3的底部固定有挡块32，所述止推块4的顶部穿过挡块32中部后与凹槽31插入配合，所述导向块2的顶端开设有与内腔21相连通的限位孔22，所述限位孔22可供止推块4、处于第一位置下的挡块32穿过；
所述绞车锁紧依次包括以下步骤：
S1、控制二号电磁铁8得电、一号电磁铁5失电，所述二号电磁铁8与永磁铁6之间的磁场力带动旋转体3、挡块32旋转；
S2、所述挡块32旋转至第一位置后控制二号电磁铁8失电、一号电磁铁5得电，所述一号电磁铁5与永磁铁6之间的磁场力带动旋转体3、挡块32、止推块4向下运动并压缩回位弹簧7；
S3、所述挡块32穿过限位孔22且止推块4与止动齿轮9相卡接后控制二号电磁铁8得电，所述二号电磁铁8与永磁铁6之间的磁场力带动旋转体3、挡块32继续旋转；
S4、所述挡块32继续旋转至离开第一位置后控制二号电磁铁8、一号电磁铁5均失电，所述旋转体3、挡块32、止推块4在压缩弹簧7的弹力下向上运动直至挡块32的上端与内腔21的顶端内壁相接触，绞车锁紧完成；
所述绞车解锁依次包括以下步骤：
A1、控制二号电磁铁8得电、一号电磁铁5失电，所述二号电磁铁8与永磁铁6之间的磁场力带动旋转体3、挡块32旋转；
A2、所述挡块32旋转至第一位置后控制二号电磁铁8、一号电磁铁5均失电，所述旋转体3、挡块32、止推块4在压缩弹簧7的弹力下向上运动，直至挡块32的上端与上盖板12的下端相接触且止推块4与止动齿轮9分离，绞车解锁完成。
本发明的原理说明如下：
本发明一种恒张力绞车锁紧装置能够与绞车上现有的传动自锁装置一起完成恒张力绞车自锁并张紧缆绳，以避免现有传动自锁装置自锁失效，影响绞车船体的安全性和稳定性。
实施例1：
参见图1至图5，一种恒张力绞车锁紧装置包括固定架1、导向块2、旋转体3、止推块4、一号电磁铁5、与一号电磁铁5对应的永磁铁6，所述导向块2为中空结构，所述固定架1的中部开设有与导向块2插入配合的安装孔11，固定架1的上方固定有覆盖安装孔11的上盖板12，所述旋转体3为圆筒状结构，其顶部设置有旋转手柄33并通过螺栓与旋转手柄33中部固定连接，其底部穿过上盖板12后通过其上开设的凹槽31与止推块4的顶部插入配合，所述止推块4的底部穿过导向块2的内腔21后延伸至导向块2外部，止推块4位于内腔21内的部分外套设有回位弹簧7，止推块4位于内腔21外的部分可与绞车传动轴止动齿轮9相卡接，所述一号电磁铁5设置在上盖板12的上端面上，一号电磁铁5为环状结构，其中心轴与旋转体3的中心轴位于同一直线上，所述永磁铁6的数量为2个且对称设置在旋转手柄33两端的下表面上；
上述一种恒张力绞车锁紧装置的控制方法，包括绞车锁紧和绞车解锁；
所述绞车锁紧为：控制一号电磁铁5得电，所述一号电磁铁5与永磁铁6之间的磁场力带动旋转体3、止推块4向下运动并压缩回位弹簧7，直至止推块4与止动齿轮9相卡接，绞车锁紧完成；
所述绞车解锁为：控制一号电磁铁5失电，所述旋转体3、止推块4受到回位弹簧7的弹力向上运动，直至止推块4与止动齿轮9相分离，绞车解锁完成。
实施例2：
与实施例1的不同之处在于：
参见图6，所述固定架1的四周上均设置有与永磁铁6对应的二号电磁铁8，所述旋转体3的底部固定有挡块32，所述止推块4的顶部穿过挡块32中部后与凹槽31插入配合，所述导向块2的顶端开设有与内腔21相连通的限位孔22，所述限位孔22可供止推块4、处于第一位置下的挡块32穿过；
所述绞车锁紧具体包括以下步骤：
S1、控制二号电磁铁8得电、一号电磁铁5失电，所述二号电磁铁8与永磁铁6之间的磁场力带动旋转体3、挡块32旋转；
S2、所述挡块32旋转至第一位置后控制二号电磁铁8失电、一号电磁铁5得电，所述一号电磁铁5与永磁铁6之间的磁场力带动旋转体3、挡块32、止推块4向下运动并压缩回位弹簧7；
S3、所述挡块32穿过限位孔22且止推块4与止动齿轮9相卡接后控制二号电磁铁8得电，所述二号电磁铁8与永磁铁6之间的磁场力带动旋转体3、挡块32继续旋转；
S4、所述挡块32继续旋转至离开第一位置后控制二号电磁铁8、一号电磁铁5均失电，所述旋转体3、挡块32、止推块4在压缩弹簧7的弹力下向上运动直至挡块32的上端与内腔21的顶端内壁相接触，绞车锁紧完成。
所述绞车解锁具体包括以下步骤：
A1、控制二号电磁铁8得电、一号电磁铁5失电，所述二号电磁铁8与永磁铁6之间的磁场力带动旋转体3、挡块32旋转；
A2、所述挡块32旋转至第一位置后控制二号电磁铁8、一号电磁铁5均失电，所述旋转体3、挡块32、止推块4在压缩弹簧7的弹力下向上运动，直至挡块32的上端与上盖板12的下端相接触且止推块4与止动齿轮9分离，绞车解锁完成。
实施例3：
与实施例2的不同之处在于：
所述止推块4的外壁上固定有挡圈41，所述挡圈41的上表面与挡块32的下表面相接触，挡圈41的下表面与回位弹簧7的顶部相连接，所述回位弹簧7的底部与内腔21的底端内壁相连接，所述限位孔22还可供挡圈41穿过。
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