一种便携式通用洁净绞车

1.本实用新型涉及卷扬机技术领域，特别是涉及一种便携式通用洁净绞车。


背景技术：

2.痕量金属(trace metal)，又称为痕量元素(trace element)，是指在海水中浓度低于100μmol/kg的元素。痕量金属几乎参与了海洋生命的方方面面，从初级生产力中细胞质的形成到蛋白质的合成，几乎都离不开痕量金属。一些痕量金属，尤其是一些过渡金属，例如mn、fe、ni、co、cu和zn，对有机体的生长至关重要。
3.海水中痕量金属的存在形态是了解海水中金属的毒性(toxicity)和生物可利用性(availability)的一个关键指标。越来越多的科学研究发现，与生物体有直接作用的并非溶解态金属，而是其中的一部分，被定义为活性(labile)金属。
4.越来越多的国家环保部门开始考虑将监测活性金属纳入水质监测中，但是由于监测海水中活性金属的难度较大，目前还没有简单易行的分析方法，所以尚未能列入常规监测项目。我国海域宽广，沿岸海水中重金属污染较为严重，对海水中金属及其配体存在形态的测定和相关研究还较少，所使用的测定方法也相对陈旧。
5.大部分检测方式是通过绞车将目标海域中的海水取样进行检测，例如公开号为cn108190759b的中国专利公开的一种用于ctd海水取样设备的投放回收防护装置，实质上就是使用绞车对ctd海水取样设备进行收放。
6.但为加强缆绳的拉力和强度，缆绳一般由金属材料制成，但以该方式对取样设备进行投放回收时，缆绳沾染海水后容易影响海水中的痕量元素浓度，尤其是金属元素浓度，造成海水研究测定数据不准确，影响测定结果。


技术实现要素：

7.本实用新型针对上述技术问题，克服现有技术的缺点，提供一种便携式通用洁净绞车。
8.为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种便携式通用洁净绞车。
9.技术效果：在绞车的储缆滚筒、使用的缆绳以及导向的导轮和导辊上均覆盖设置工程塑料层，相对于金属材料，工程塑料更为稳定，韧性强不易产生微量元素和碎屑，避免金属材料沾染海水后对海水中的痕量金属含量产生影响，提升绞车的洁净度，提高对海水中痕量金属元素测定结果的准确性。
10.本实用新型进一步限定的技术方案是：一种便携式通用洁净绞车，包括机架、设于机架上的储缆滚筒、绕设在储缆滚筒上的缆绳和用于驱动储缆滚筒旋转的动力电机，机架内设有
11.传动结构，设于储缆滚筒与动力电机之间，用于传输动力；
12.导向结构，包括平行于储缆滚筒设置的导轮，导轮背离储缆滚筒一侧设置导辊，导辊垂直于水平面，用以配合导轮矫正缆绳输出方向和输出位置；
13.缆绳输出时，以储缆滚筒为起始，依次经过导轮和导辊的导向后释放；
14.缆绳外表面，以及储缆滚筒上与缆绳的接触部位套设有由工程塑料制成的隔离层，导轮和导辊由尼龙材料制成。
15.进一步的，导向结构包括导向架，导向架位于机架上远离储缆滚筒的一侧，导轮嵌设并转动连接于导向架内，导辊设有相互平行的两根，两根导辊之间留有供缆绳输出的间隙。
16.前所述的一种便携式通用洁净绞车，机架上设有平行于储缆滚筒设置的导杆，导杆设有两根，并且分别穿透导向架的顶端和底端，导向架滑移连接在导杆上，机架上还设有用于推动导向架沿导杆方向往复滑动的驱动件。
17.前所述的一种便携式通用洁净绞车，驱动件包括固定在机架上的步进电机，步进电机的输出轴上设有驱动丝杠，驱动丝杠平行于导杆，驱动丝杠穿透导向架并与之螺纹连接。
18.前所述的一种便携式通用洁净绞车，储缆滚筒通过转动轴转动连接在机架上，动力电机的输出轴以及转动轴末端对应设有链轮，两个链轮间通过传动链带动；两个链轮的大小根据传动比需要确定。
19.前所述的一种便携式通用洁净绞车，工程塑料为聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚酯和聚苯醚中的一种。
20.本实用新型的有益效果是：
21.(1)本实用新型中，在使用绞车时，将绞车置于指定位置，缆绳绕设在储缆滚筒上，缆绳一端先绕过导轮，由此可确定缆绳的输出高度；再通过两根导辊之间的间隙，以此确定缆绳的输出位置，保证缆绳收放的顺畅性；缆绳在收放过程中，机架上的驱动件还能带动导向架往复滑移，以配合缆绳输出时不同的位置方向，进一步提升顺畅度；
22.(2)本实用新型中，设置导杆和驱动件，是因为缆绳绕设在储缆滚筒上时，为保证绕设长度，避免缆绳缠绕，缆绳会均匀分布在储缆滚轮表面，因此驱动件和导杆能配合调整导向架的位置，保证缆绳收放的顺畅性；
23.(3)本实用新型中，主要是在缆绳表面以及储缆滚筒外表面套设工程塑料制备的隔离层，同时将导轮和导辊替换为尼龙材质，能够避免金属制的缆绳、储缆滚筒、导轮和导辊上掉落金属碎屑污染取样区域的海水，影响痕量金属元素测定的精准度；
24.(4)本实用新型中，整个绞车能够拉动1t的取样物品，而缆绳长度为1200m，承压为2t，整个取样设备的防水等级大于ip55，绞车采用整体便携式结构，变频器采用三菱变频器保证系统工作的稳定性；驱动电机防水等级可达ip56保证了海上使用安全；并且采用单级行星机构实现大速比的减速功能，传动效率高，结构简单，重量轻，成本低；
25.(5)本实用新型中，在绞车的储缆滚筒、使用的缆绳以及导向的导轮和导辊上均覆盖设置工程塑料层，相对于金属材料，工程塑料更为稳定，韧性强不易产生微量元素和碎屑，避免金属材料沾染海水后对海水中的痕量金属含量产生影响，提升绞车的洁净度，提高对海水中痕量金属元素测定结果的准确性。
附图说明
26.图1为实施例1的结构图；
27.图2为实施例1中用于显示导向结构的结构图；
28.图3为实施例1中用于显示传动结构的示意图。
29.其中：1、机架；11、储缆滚筒；12、动力电机；2、传动结构；21、转动轴；22、链轮；3、导向结构；31、导轮；32、导辊；33、导向架；34、间隙；35、导杆；4、驱动件；41、步进电机；42、驱动丝杠。
具体实施方式
30.为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图及具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施的限制。
31.需要说明的是，当元件被称为“固设于”另一元件，它可以直接在另一元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一元件，它可以是直接连接到一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
32.除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本实用新型的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本实用新型的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本实用新型。
33.本实施例提供的一种便携式通用洁净绞车，结构如图1至图3所示，整个绞车的结构简单，整体较为轻便。主要包括机架1，机架1为方形结构，为减少金属用料，直接采用钢管做钢架结构。机架1中分设有若干个区域，其中最大的零件为设置在中后方的储缆滚筒11。
34.储缆滚筒11为圆筒状，两端转动连接在机架1上，绞车用的缆绳即卷绕在储缆滚筒11中间位置(图中未示出)。机架1底部位置设有动力电机12，动力电机12主要作用是通过传动机构带动储缆滚筒11旋转，从而实现缆绳的放开或收卷。
35.传动机构位于动力电机12与储缆滚筒11之间。储缆滚筒11通过中间轴心位置设置的转动轴21与机架1转动连接，而底部的动力电机12的输出轴上设置有链轮22；在同一平面位置上，转动轴21末端对应也设置链轮22，两个链轮22之间通过传动链进行带动，当动力电机12旋转时，通过链轮22与传动链之间的配合可以联动储缆滚筒11同步转动。
36.为提升缆绳收放的平顺性，在机架1前部位置还设置有导向机构。导向机构包括平行于转动轴21设置在机架1上的导杆35。导杆35设有两根，在导杆35上滑动连接有导向架33，两根导杆35分别设于导向架33的顶部和底部两个位置上。
37.导向架33中间部位转动连接有导轮31，导轮31前方则设有两个相互平行的导辊32。两根导辊32均垂直于水平面，且两根导辊32之间留有间隙34。缆绳从储缆滚筒11上伸出后，先绕过中间位置的导轮31，再经过两根导杆35之间的间隙34，最后下方至海洋中。
38.此外，机架1上还设有驱动件4，能够带动滑移在导杆35上的导向架33往复活动。驱动件4包括固定在机架1上的步进电机41，在步进电机41的输出轴上设有驱动丝杠42，而驱动丝杠42穿透导向架33并与之螺纹连接。在步进电机41带动驱动丝杠42旋转后，因为螺纹作用即可实现导向架33的往复滑移。
39.具体实施过程：在使用绞车时，将绞车置于指定位置，缆绳绕设在储缆滚筒11上，
缆绳一端先绕过导轮31，由此可确定缆绳的输出高度；再通过两根导辊32之间的间隙34，以此确定缆绳的输出位置，保证缆绳收放的顺畅性；缆绳在收放过程中，机架1上的驱动件4还能带动导向架33往复滑移，以配合缆绳输出时不同的位置方向，进一步提升顺畅度。
40.此外，为了提升海水检测时痕量金属元素的检测准确性，在缆绳外表面，以及储缆滚筒11上与缆绳的接触部位套设有由工程塑料制成的隔离层，同时导轮31和导辊32由尼龙材料制成。工程塑料为聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚酯和聚苯醚中的一种。
41.设置隔离层和尼龙材料能够避免金属制的缆绳、储缆滚筒11、导轮31和导辊32上掉落金属碎屑污染取样区域的海水，影响痕量金属元素测定的精准度。
42.本实用新型公开的绞车系统整体设计张力可达1吨保证海上工作的可靠性，采用deneema缆绳，长度达到1200m，且最大承受拉力能够达到2t，保证了采样的使用效果，且整个绞车中的电机和采样设备的防水等级大于ip55。整体轻便、便携，变频器采用三菱变频器保证系统工作的稳定性，保证了海上使用的安全性。
43.此外，绞车的动力电机12带动储缆滚筒11时，能够通过链轮22大小的变化实现大速比的减速功能，传动效率高，结构简单，重量轻，成本低。
44.除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

技术特征：
1.一种便携式通用洁净绞车，包括机架(1)、设于所述机架(1)上的储缆滚筒(11)、绕设在所述储缆滚筒(11)上的缆绳和用于驱动所述储缆滚筒(11)旋转的动力电机(12)，其特征在于：所述机架(1)内设有传动结构(2)，设于所述储缆滚筒(11)与所述动力电机(12)之间，用于传输动力；导向结构(3)，包括平行于所述储缆滚筒(11)设置的导轮(31)，所述导轮(31)背离所述储缆滚筒(11)一侧设置导辊(32)，所述导辊(32)垂直于水平面，用以配合所述导轮(31)矫正缆绳输出方向和输出位置；所述缆绳输出时，以所述储缆滚筒(11)为起始，依次经过所述导轮(31)和所述导辊(32)的导向后释放；所述缆绳外表面，以及所述储缆滚筒(11)上与所述缆绳的接触部位套设有由工程塑料制成的隔离层，所述导轮(31)和所述导辊(32)由尼龙材料制成。2.根据权利要求1所述的一种便携式通用洁净绞车，其特征在于：所述导向结构(3)包括导向架(33)，所述导向架(33)位于所述机架(1)上远离所述储缆滚筒(11)的一侧，所述导轮(31)嵌设并转动连接于所述导向架(33)内，所述导辊(32)设有相互平行的两根，两根所述导辊(32)之间留有供所述缆绳输出的间隙(34)。3.根据权利要求2所述的一种便携式通用洁净绞车，其特征在于：所述机架(1)上设有平行于所述储缆滚筒(11)设置的导杆(35)，所述导杆(35)设有两根，并且分别穿透所述导向架(33)的顶端和底端，所述导向架(33)滑移连接在所述导杆(35)上，所述机架(1)上还设有用于推动所述导向架(33)沿所述导杆(35)方向往复滑动的驱动件(4)。4.根据权利要求3所述的一种便携式通用洁净绞车，其特征在于：所述驱动件(4)包括固定在所述机架(1)上的步进电机(41)，所述步进电机(41)的输出轴上设有驱动丝杠(42)，所述驱动丝杠(42)平行于所述导杆(35)，所述驱动丝杠(42)穿透所述导向架(33)并与之螺纹连接。5.根据权利要求1所述的一种便携式通用洁净绞车，其特征在于：所述储缆滚筒(11)通过转动轴(21)转动连接在所述机架(1)上，所述动力电机(12)的输出轴以及所述转动轴(21)末端对应设有链轮(22)，两个所述链轮(22)间通过传动链带动；两个所述链轮(22)的大小根据传动比需要确定。6.根据权利要求1所述的一种便携式通用洁净绞车，其特征在于：所述工程塑料为聚酰胺、聚碳酸酯、聚甲醛、聚酯和聚苯醚中的一种。

技术总结
本实用新型公开了一种便携式通用洁净绞车，涉及卷扬机技术领域。该绞车包括机架、设于机架上的储缆滚筒、绕设在储缆滚筒上的缆绳和用于驱动储缆滚筒旋转的动力电机，机架内设有传动机构和导向机构，导向机构包括导轮和导辊，缆绳外表面，以及储缆滚筒上与缆绳的接触部位套设有由工程塑料制成的隔离层，导轮和导辊由尼龙材料制成。在绞车的储缆滚筒、使用的缆绳以及导向的导轮和导辊上均覆盖设置工程塑料层，相对于金属材料，工程塑料更为稳定，韧性强不易产生微量元素和碎屑，避免金属材料沾染海水后对海水中的痕量金属含量产生影响，提升绞车的洁净度，提高对海水中痕量金属元素测定结果的准确性。定结果的准确性。定结果的准确性。


技术研发人员：杨俊波 王鹏 蔡毅华
受保护的技术使用者：厦门大学
技术研发日：2023.03.30
技术公布日：2023/8/13