一種可拆卸式深海纜用收卷絞車的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于海底資源開發(fā)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種儲(chǔ)存、運(yùn)輸和施工布放用深海纜收卷絞車。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前海洋工程裝備的運(yùn)營范圍從淺水?dāng)U展至深水和超深水，產(chǎn)品從固定平臺(tái)發(fā)展到浮水設(shè)施和水下生產(chǎn)系統(tǒng)，其作業(yè)深水化特點(diǎn)十分明顯。而深水作業(yè)面臨著三大挑戰(zhàn)，即收放絞車系統(tǒng)、海洋環(huán)境的動(dòng)態(tài)響應(yīng)以及定位和控制技術(shù)。
[0003]船用收放絞車系統(tǒng)包括絞車、盤繞鋼絲繩或海纜、升沉補(bǔ)償裝置、支撐架及附屬設(shè)備。作為海上科考和施工的重要設(shè)備，收放絞車系統(tǒng)已經(jīng)得到深入的改進(jìn)和提升，包括結(jié)構(gòu)尺寸相對與載重的優(yōu)化設(shè)計(jì)、驅(qū)動(dòng)方式帶來的效率提升、用途由捕魚、貨物吊裝到深海海纜和海管鋪設(shè)。
[0004]目前，單根通訊用深海光纜的鋪設(shè)動(dòng)輒長達(dá)數(shù)十公里，收卷絞車存儲(chǔ)、運(yùn)輸和布放成為良好的途徑。相對于鋼絲繩，絞車上的海光纜不僅考慮多層盤繞累積過程中力學(xué)特性，更注重保護(hù)纜芯中各單元間在擠壓力作用下的宏觀和微觀安全性能。收放絞車在制作、儲(chǔ)纜和施工布放過程中遇到的工程問題包括纜層壓潰、法蘭斷裂、法蘭邊緣磨損壓潰以及海纜施工過程中的扭結(jié)和“鳥籠”事故。這些事故涉及絞車盤的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和海纜布纜技術(shù)，一旦忽視絞車結(jié)構(gòu)缺陷和儲(chǔ)纜方式不正確，有可能使得整盤海纜報(bào)廢，且維修或替換費(fèi)用高達(dá)數(shù)百萬美元。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]發(fā)明目的:針對傳統(tǒng)絞車面臨深海作業(yè)時(shí)面臨的纜層壓潰、法蘭斷裂、法蘭邊緣磨損和纜受張力盤繞出現(xiàn)的打扭、鎧裝層“鳥籠”等事故，本發(fā)明對帶錐形法蘭的收卷絞車安裝可拆卸式輪轂凹槽和法蘭梯形板，海纜在較低的張力牽引下可實(shí)現(xiàn)穩(wěn)固的排纜和向上層過渡，并且絞車系統(tǒng)可根據(jù)不同的施工條件和海纜技術(shù)參數(shù)進(jìn)行改進(jìn)并重復(fù)利用。
[0006]技術(shù)方案:本發(fā)明所述的一種可拆卸式深海纜用收卷絞車,包括絞車本體,所述絞車本體的輪轂上覆蓋有可拆卸的帶凹槽的鐵皮，所述絞車本體的錐形法蘭內(nèi)側(cè)覆蓋有可拆卸的帶階梯狀的鐵板，所述錐形法蘭為殼體結(jié)構(gòu)，并采用梯形輻板將錐形法蘭與主軸進(jìn)行固定。
[0007]作為優(yōu)化，所述鐵皮上的凹槽呈螺旋狀分布，所述凹槽深度低于海纜截面直徑的四分之一，螺旋凹槽節(jié)距大于海纜直徑。
[0008]作為優(yōu)化，所述鐵板上的每層階梯與所述鐵皮上的凹槽相匹配，所述每層階梯上設(shè)有坡口。
[0009]作為優(yōu)化，所述鐵板上底面第一層階梯的高度大于海纜直徑的一半，隨后各層階梯高度高于第一層階梯高度，階梯寬度為海纜直徑的二分之一。
[0010]作為優(yōu)化，所述鐵板上階梯豎直面設(shè)置成向內(nèi)偏斜，偏斜角度為8°?10°。
[0011]作為優(yōu)化，所述梯形輻板的每側(cè)輻板數(shù)不小于8輻。
[0012]有益效果:本發(fā)明相比傳統(tǒng)絞車系統(tǒng)，降低了排纜過程中使用的牽引張力、減少了上層海纜嵌入下層海纜的發(fā)生幾率，尤其是當(dāng)下層海纜向上層過渡時(shí)，降低了由于彎曲半徑的突然變化而導(dǎo)致的纜芯受損。同時(shí)覆蓋在輪轂和法蘭上的帶凹槽和帶臺(tái)階式鐵板可根據(jù)不同海纜使用要求進(jìn)行更換，絞車重復(fù)使用率高，并且法蘭抗側(cè)向變形能力得到提升。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖2為本發(fā)明帶凹槽的輪轂和帶階梯的法蘭結(jié)構(gòu)示意圖。
[0015]圖3為本發(fā)明的法蘭殼體及輻板固定示意圖。
[0016]圖4為本發(fā)明的絞車排纜纜層結(jié)構(gòu)示意圖。
[0017]圖5為傳統(tǒng)絞車排纜纜層結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]下面對本實(shí)施例中的各個(gè)部件進(jìn)行一一說明:
如圖1到圖3所示的一種可拆卸式深海纜用收卷絞車，包括絞車本體I,所述絞車本體I的輪轂上覆蓋有可拆卸的帶凹槽的鐵皮2，所述絞車本體I的錐形法蘭內(nèi)側(cè)覆蓋有可拆卸的帶階梯狀的鐵板3，所述錐形法蘭為殼體結(jié)構(gòu)，并采用梯形輻板5將錐形法蘭與主軸4進(jìn)行固定。
[0019]絞車本體如圖1所示，包括光滑圓筒狀法蘭，錐形法蘭。法蘭為殼體薄壁結(jié)構(gòu)，呈漏斗狀，由梯形輻板5支撐并與中心主軸固定。每側(cè)法蘭處輻板5個(gè)數(shù)不小于8輻，對稱分布焊接在法蘭與主軸之間。錐形法蘭和輻板5相結(jié)合，可增強(qiáng)絞車在排纜過程中抗側(cè)向變形能力，見圖3所示。
[0020]法蘭位置鐵板3由三至四塊組成，可方便拆卸和調(diào)整方位角。其每層階梯設(shè)計(jì)由低一層向上一層過渡坡口，海纜在盤繞至法蘭位置可直接過渡到上一層。法蘭位置鐵板3第一層階梯高度大于海纜直徑的二分之一，隨后各層階梯高度大于第一層階梯高度但小于海纜直徑，階梯寬度約為海纜直徑二分之一。為與絞車前方導(dǎo)向輪相匹配，并使纜與階梯的接觸面積增大，將階梯設(shè)計(jì)成傾斜狀，豎直底面向內(nèi)傾斜8°?10°，見圖4。
[0021]傳統(tǒng)絞車法蘭采用豎直鐵板焊接在輪轂上，見圖5，在排纜過程中，海纜沿著下層海纜形成的凹槽排布，在法蘭邊緣處易形成凹槽，海纜坐在凹槽長，極易受到上層海纜的壓力而嵌入凹槽內(nèi)。而本發(fā)明采用帶凹槽的鐵皮2，可沿圓周分成若干獨(dú)立等分覆蓋在輪轂上。凹槽呈螺紋分布，凹槽深度小于海纜直徑的四分之一，螺旋凹槽的節(jié)距略大于海纜的直徑，大約為1.05?1.10倍海纜的直徑，見圖2所示。
[0022]使用本發(fā)明中絞車結(jié)構(gòu)，可使得每圈海纜在盤繞過程中都能固定，尤其在法蘭位置過渡區(qū)域不會(huì)形成塌陷和卡住。使得整個(gè)系統(tǒng)成為動(dòng)態(tài)穩(wěn)定結(jié)構(gòu)，可勝任海上惡劣環(huán)境要求并能滿足高強(qiáng)度載荷承載能力。
[0023]以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明專利的技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步詳細(xì)說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明專利，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可拆卸式深海纜用收卷絞車，包括絞車本體(I)，其特征在于:所述絞車本體(O的輪轂上覆蓋有可拆卸的帶凹槽的鐵皮(2)，所述絞車本體(I)的錐形法蘭內(nèi)側(cè)覆蓋有可拆卸的帶階梯狀的鐵板(3)，所述錐形法蘭為殼體結(jié)構(gòu)，并采用梯形輻板(5)將錐形法蘭與主軸(4)進(jìn)行固定。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可拆卸式深海纜用收卷絞車，其特征在于:所述鐵皮(2)上的凹槽呈螺旋狀分布，所述凹槽深度低于海纜截面直徑的四分之一，螺旋凹槽節(jié)距大于海纜直徑。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可拆卸式深海纜用收卷絞車，其特征在于:所述鐵板(3)上的每層階梯與所述鐵皮(2)上的凹槽相匹配，所述每層階梯上設(shè)有坡口。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可拆卸式深海纜用收卷絞車，其特征在于:所述鐵板(3)上底面第一層階梯的高度大于海纜直徑的一半，隨后各層階梯高度高于第一層階梯高度，階梯寬度為海纜直徑的二分之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可拆卸式深海纜用收卷絞車，其特征在于:所述鐵板(3)上階梯豎直面設(shè)置成向內(nèi)偏斜，偏斜角度為8°?10°。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種可拆卸式深海纜用收卷絞車，其特征在于:所述梯形輻板(5)的每側(cè)輻板數(shù)不小于8輻。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種可拆卸式深海纜用收卷絞車，包括絞車本體，所述絞車本體的輪轂上覆蓋有可拆卸的帶凹槽的鐵皮，所述絞車本體的錐形法蘭內(nèi)側(cè)覆蓋有可拆卸的帶階梯狀的鐵板，所述錐形法蘭為殼體結(jié)構(gòu)，并采用梯形輻板將錐形法蘭與主軸進(jìn)行固定，所述鐵板上的每層階梯與所述鐵皮上的凹槽相匹配，所述每層階梯上設(shè)有坡口。本發(fā)明相對傳統(tǒng)儲(chǔ)纜絞車可使用較小的牽引張力即能維持纜不沿輪轂軸向側(cè)滑，大大降低了海纜在排纜過程中由底層向上層過渡時(shí)纜層壓潰的概率，輻板支撐也提升了法蘭側(cè)向抗變形能力，并且可根據(jù)不同海況要求和海纜技術(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)、更換輪轂和法蘭上的鐵皮，提高絞車重復(fù)使用率，適合于深海大長度布纜和吊裝要求。
【IPC分類】B66D1-38
【公開號(hào)】CN104528566
【申請?zhí)枴緾N201510007732
【發(fā)明人】蔡炳余, 潘盼, 譚愛林, 薛建林, 張建民, 謝書鴻, 朱曉光
【申請人】中天科技海纜有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月8日