系泊绞车恒张力控制应用专题

一、 系泊绞车简述

   系泊绞车是船舶固定用的主要设备，是甲板机械的重要装备之一。无论何种船舶，靠离码头及系泊时都需要用系泊绞车作业；一些工程作业船舶，如疏浚、起重、打捞、钻井、敷管等船，为了固定及移位也多数采用锚泊作业方式。一般需设置6～12台定位锚绞车，每台系泊绞车拉力在几十吨甚至一百多吨，系泊绞车功率在几十千瓦甚至800千瓦。

二、 系泊绞车恒张力控制

系泊绞车除了需可逆调速运行性能外，在集中控制及自动化要求日益高涨的时代，具有就地控制和集中控制转换性能及恒张力控制性能的系泊绞车已越来越多。恒张力控制性能已成为上述工程作业船舶中的大多数以及转载平台和大型货船的系泊绞车*性能，以保证船舶移位时不受风浪变化产生影响或船舶吃水变化时不影响系泊拉力。

以吸砂船为例，横移绞车恒张力控制的物理本质是当吸砂船向一侧横移时，该侧绞车电动收缆运行，另一侧绞车应处于一种较小的张力状态制动放缆运行，以防止受到该侧突然的外力(风、浪、流)作用影响，使船向横移方向突然加速。因为这种加速力量会使埋在泥砂中的吸头受到损害(包括绞力、斗轮等其它类型挖泥工具)。在有了恒张力控制性能后，放缆绞车的钢索张力由于这外力作用而变大，由于这张力是制动力，起到阻止船向横移方向运动的作用，所以能防止吸头受到损害。

系泊绞车恒张力控制系统是以PLC为控制核心的，兼有数字量输人输出、模拟量输入输出的控制系统。从控制变量的角度来看，该电控系统具有张力负荷闭环控制和电机电流开环控制；从结构组成来看，主要由主电控箱、主令控制器、测力传感器、测力放大器和电动机等构成。

测力传感器可以把张力负荷这个机械变量转换为电控系统可处理的电信号，它的工作原理简单讲是应变电阻计，当张力负荷作用于传动轴时，将会产生弹性变形，形变进一步引起应变电阻的阻值发生变化，从而zui终产生一个毫伏级的电压信号，测力传感器是电控系统从系泊绞车采集负荷信号，用于闭环控制的开端，在整个系统中占有十分重要的地位。

测力放大器是一块印刷电路板，安装在系泊绞车本体上近测力传感器处。电路上分析，位于测力传感器与主电控箱之间。它的主要用途有三个，一个是将测力传感器发出的毫伏级电压信号转换为PLC系统可接收的标准电流环信号；其次，由于张力传感器产生的电压信号十分微弱，又极易受外界电磁场的影响，因此，通过张力放大器还可以将张力传感器信号加以放大处理，另外，在张力放大器上还有一些调试用的电位器和拨动开关，可以对张力放大器的输出信号进行标定。

测力传感器也常被称为：load cell、load sensor、称重传感器、重量传感器、荷重传感器、张力传感器、载荷传感器、载荷检测传感器、载荷监测传感器、负荷传感器、负荷检测传感器、负荷监测传感器、力传感器等。

三、 测力传感器典型安装方式举例

（1）可以采用轴销式测力传感器（LoadPin）替换锚绞车转向滑轮的轴，或者替换齿轮传动轴，或者可以对刹车紧边拉板的连接销采用销轴式测力传感器，用于测量紧边处的拉力，从而换算为绳子的拉力。

   在这里，轴销式测力传感器也常被称为：load pin、应力感应销、轴销式称重传感器、轴销传感器、销轴式称重传感器、销轴式测力传感器、轴销式荷重传感器、销轴式荷重传感器、销轴传感器等。

（2）也可以利用排绳装置上安装辅助轮的方式来实现如下图，在排绳轮的外侧再设置一个称重测量轮，测力传感器安装在测量轮的下方，该拖缆机需要在船艉安装一个出绳轮，以保证测量轮上缆绳的夹角始终保持固定，即缆绳作用在测量轮上的力始终垂直传递到测力传感器上。

如果在排绳装置上增设一个导绳轮，安装在测量轮与出绳轮之间，这样拖船缆绳的出绳角就不会受到限制。采用这种方式可以在任意情况下检测缆绳的拉力，并且测得的力较为。在这里，测力传感器可以采用压式测力传感器或者柱式测力传感器。

柱式称重传感器也常被称为：柱式测力传感器，柱式荷重传感器，柱式传感器等。

（3）可以将测力传感器安装在锚绞车某一传动轴端，采用压式或者柱式或者定滑轮式测力传感器。定滑轮式称重传感器也常被简称为定滑轮式传感器。           

（4）也可以将缆绳拉力检测装置安装在主卷筒轴承座上。可以采用用轴承座式测力传感器，也叫轴承座式称重传感器等.

（5）另外，拉式和旁压式测力传感器也应用普遍。

（6）在上述系泊绞车恒张力控制所用测力传感器，有些名称有其它叫法，如测力传感器也常被称为：load cell、load sensor、重量传感器、称重传感器、张力传感器、载荷传感器、载荷检测传感器、载荷监测传感器、负荷传感器、负荷检测传感器、负荷监测传感器、力传感器等。

轴销式测力传感器的其它常见叫法：轴销式称重传感器，轴销式荷重传感器，轴销式载荷传感器，销轴式载荷传感器，轴销传感器，销轴式称重传感器，销轴式测力传感器，销轴式荷重传感器，销轴传感器，应力销，Loadpin。

拉式测力传感器的其它常见叫法：拉力传感器，拉式称重传感器，拉式传感器等，拉式超载限制器等。而拉式称重传感器常见的又有S型拉式称重传感器和板环拉式称重传感器。

旁压式测力传感器的其它常见叫法：旁压式称重传感器，旁压式传感器。

定滑轮式测力传感器也常被称为：定滑轮式称重传感器、定滑轮式传感器。

压式测力传感器也常被称为：压式称重传感器，压式重量传感器，压式传感器，压式超载限制器，压力传感器等。

柱式测力传感器也常被称为：柱式称重传感器，柱式荷重传感器，柱式传感器等。

以上介绍的测力传感器仅为典型结构型式，篇幅有限，不一而足，需要其它结构型式测力传感器可以具体咨询我司工作人员，：.

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