CN103000316B - 异型钢条锁扣铠装机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于制造大规格石油管道等液体输送高压软管内衬管和大规格、大长度的电力电缆、海底电缆的海洋高压动态软管扁钢条锁扣装置，本发明采用先进的机械结构和电器控制技术，控制放带电机转速，实现扁钢条从满盘到空盘主动恒张力放带，放出的扁钢条通过创新设计的位于钢条牵引驱动齿轮箱内的成型压辊压制成型，再通过钢条导向装置将扁钢条预先成型并定位导向至绞合点处并锁扣成型，形成锁扣软管，或扣压在电缆上实现钢带铠装。

Description

异型钢条锁扣铠装机

技术领域

本发明涉及到大规格的海底石油管道等液体输送高压软管和大规格电力电缆、海底电缆的异型钢条（Z字型，T字型，C字型）锁扣铠装之用的大型专用设备，具体是一种海洋高压动态软管异型扁钢条锁扣铠装设备。

背景技术

随着国内外的海洋石油开采和电线电缆工业技术水平的发展，用户大直径的石油管道等液体输送高压软管和大规格电力电缆、海底电缆的钢带铠装的必备设备异型钢条锁扣铠装机的需求越来越迫切，此设备为生产大口径和大长度动态高压软管和线缆异型钢条（Z字型，T字型，C字型）锁扣铠装的关键设备，特点是生产的软管能承受大的压力和拉力，可用于制造大规格，大长度的的海洋石油输送动态高压软管和对大规格，大长度的电力电缆，海底电缆进行钢带铠装。本机使用适用性广，张力控制精度高，制造管径范围大，使用效率高。但此设备设计结构复杂，2盘钢带的主动放带张力控制水平要求高，制造难度大，5对压辊和钢条导向装置的设计思路独特，制造精度要求高；电器控制复杂，PLC计算差动程序复杂，控制水平要求高。此种锁扣设备国内为空白，需要从国外进口，且规格范围小，无法满足要求，为提高我国海洋石油开采的技术水平，提高我国石油输送高压软管的制造和海底电缆的制造技术水平，我们开发了这种可制造最大管径至Ø350的，2盘（Φ1100×Φ600×1700）主动放带控制张力，采用5对牵引压辊和钢条导向装置成型的国内独创的海洋高压动态软管异型钢条（Z字型，T字型，C字型）锁扣铠装装置。

发明内容

本发明的目的是提供一种异型钢条锁扣铠装机，以解决国内锁扣设备领域空白，需要从国外进口，且规格范围小，无法满足生产要求的问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

异型钢条锁扣铠装机，其特征在于：包括有主电机传动装置、前轴承座和主轴，所述主电机传动装置由主电机和减速器构成，所述主电机通过减速器与主轴传动连接，所述主轴后端转动安装在前轴承座内，前端固定安装有主绞盘，所述主绞盘下端放置于一对托轮上，所述主绞盘前方主轴两侧分别固定安装有两套端轴式放线架，两套端轴式放线架前方分别设有与其对应配合的排线装置，所述主绞盘后端固定安装有分别位于主轴两侧的两组钢条牵引驱动齿轮箱，所述钢条牵引驱动齿轮箱后端连接有一排钢条导向装置，所述钢条牵引驱动齿轮箱与钢条导向装置的连接处设有固定安装在主轴上的辅助绞盘，所述钢条导向装置固定安装在辅助绞盘上，所述辅助绞盘下端放置于一对辅助托轮上，所述主轴、主绞盘、两套端轴式放线架、排线装置、两组钢条牵引驱动齿轮箱、辅助绞盘和钢条导向装置共同固定构成一体的转动体，所述的钢条牵引驱动齿轮箱外传动连接有驱动电机。

所述的异型钢条锁扣铠装机，其特征在于：所述钢条牵引驱动齿轮箱内设有一排具有相同齿数且相互啮合的齿轮，其中的数个同转向齿轮上均设有向一侧伸出的同步轴，同步轴上安装有下压辊，在每个下压辊上方还设有一个可上下活动的滑块，所述滑块上安装有转轴，所述转轴上安装有与下压辊相匹配的上压辊。

异型钢条铠装机,由前轴承座和拖轮装置支承一根主轴，主电机传动装置由一台电机和减速器组成，主电机通过减速器、齿轮传动，把动力传递给主轴；为保证上盘时在偏重状况下绞体能转动定位，在主电机旁增加一套慢速定位装置，使在偏重盘时能够慢速转动和定位；主轴为厚壁无缝钢管、通过键槽涨套连接绞盘、连接钢性好,转动体可重载旋转；在主轴的中部有一个主绞盘，通过一对托轮支撑转动体重量，在主绞盘两边分别装有线盘架和钢条牵引驱动齿轮箱，在钢条牵引驱动齿轮箱和钢条导向装置连接处有一个辅助绞盘，采用一对辅助托轮支撑；端轴式放线架的线盘采用用户行车从上部装夹，使用端轴式结构装夹线盘，采用一台电机同时驱动顶尖两边丝杆转动，驱动顶尖同时夹紧放松，每个线盘采用独立交流电机驱动放线，并保持速度和张力恒定，配红外完带检测装置，在完带时报警停车；排线装置采用摆杆式排线及转向装置（即半圆弧形排线器来实现放线排线并转向），采用摆动方式被动排线，并可前后移动以保证从满盘到空盘走线顺畅；钢条牵引驱动齿轮箱为一个长方形的齿轮箱，由驱动电机提供动力，动力通过同步带传递到转动体内，在转动体内采用大同步带轮带动2个小同步带轮，把动力分配到两边的2根轴上，通过万向轴传递动力、经减速器减速后驱动齿轮，从而驱动2套钢条牵引驱动齿轮箱带动钢条同步向前；因主绞盘是转动的，它的转速和转动方向也影响传递到压辊齿轮箱的速度，通过电器检测主绞盘的转速，通过PLC计算修正压辊齿轮箱传动电机的转速，从而消除主绞盘的转动的影响；压辊齿轮箱内是一排相同齿数的齿轮相互啮合，它有5根轴伸出，5根轴上可装5个下压辊，齿轮驱动它们同速向前转动，在每个下压辊的上方，有一个可上下活动的滑块，滑块上装有转轴，用于安装上压辊，通过上压辊下调压紧钢带，使之按要求压制成型（在钢带进入5对压辊前，导带装置上有1对导辊挡在钢带两边，确保钢带对中不跑偏，5对压辊设计思路独特，成型精度高）；在锁扣机内钢条牵引装置的出口处的辅助绞盘上，设有一排钢条导向装置，将钢条预先成型并定位导向至绞合点处，成螺旋状绕到芯轴上，并使前后钢带互锁扣压成型，形成不锈钢锁扣软管实现钢带铠装导向装置位置及角度可调以适应不同直径的软管。

本发明的有益效果为：

本发明提供了一种用于制造大规格的海底石油管道等液体输送高压软管内衬管和大规格电力电缆、海底电缆的钢带铠装的大型专用设备，本机采用先进的机械结构和电器控制技术，控制储带盘的放带电机转速，实现钢带从满盘到空盘的恒张力放带。通过创新设计的两组分别由数对成型压辊和钢条导向装置将钢条预先成型并定位导向至绞合点处，成螺旋状绕到芯轴上，并使前后钢带互锁扣压成型，形成不锈钢锁扣软管实现钢带铠装，导向装置位置及角度可调以适应不同直径的软管。再本发明控制技术先进，机械结构合理，操作方便，适用范围广，使用效率高。

附图说明

图1为本发明的俯视图。

图2为本发明的侧视图。

图3为本发明中钢条牵引驱动齿轮箱的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示，异型钢条铠装机，包括有主电机传动装置1、慢速定位装置2、前轴承座3、主轴4、主绞盘5、辅助绞盘6、拖轮7、两套端轴式放线架8、排线装置9、两组钢条牵引驱动齿轮箱10和钢条导向装置11。

本机由前轴承座3和拖轮7支承一根主轴4，主电机传动装置1由一台电机和减速器组成，主电机通过减速器、齿轮传动，把动力传递给主轴4；慢速定位装置2由一台交流电机经一台大速比的减速机减速后用于在偏重换盘时起慢速转动和定位用；在主轴4的中部有一个大绞盘5，通过一对托轮支撑转动体重量，在主绞盘5两边分别装有放线架8和钢条牵引驱动齿轮箱10，在钢条牵引驱动齿轮箱10和钢条导向装置11连接处有一个辅助绞盘，采用一对辅助托轮支撑；钢条牵引驱动齿轮箱10由驱动电机驱动，它通过同步带传递到转动体内，在转动体内采用大同步带轮带动两个小同步带轮，把动力分配到两边钢条牵引驱动齿轮箱内的两根同步轴上，从而驱动两套对称的牵引装置转动带动钢条同步向前；在异型钢条铠装机内钢条牵引驱动齿轮箱10的出口处，设有一排钢条导向装置11，将钢条预先成型并定位导向至绞合点处，导向装置位置及角度可调以适应不同直径的软管。

端轴式放线架8的线盘采用用户行车从上部装夹，使用端轴式结构装夹线盘，采用一台电机同时驱动顶尖两边丝杆转动，驱动顶尖同时夹紧放松，每个线盘采用独立电机驱动放线，并保持速度和张力恒定，配红外完带检测装置，在完带时报警停车；排线装置9采用摆杆式排线及转向装置（即半圆弧形排线器来实现放线排线并转向），采用摆动方式被动排线，并可前后移动以保证从满盘到空盘走线顺畅。

钢条牵引驱动齿轮箱10是一个长方形的齿轮箱，它的动力为一个放在转动体外的一台电机，它通过同步带传递到转动体内，在转动体内采用大同步带轮带动2个小同步带轮，通过万向轴传递动力、经减速器减速后驱动齿轮，从而驱动2套对称的牵引装置转动带动钢条同步向前。钢条牵引驱动齿轮箱内是一排相同齿数的齿轮相互啮合，它有5根同步轴10-1伸出，5根轴上可装5个下压辊10-2，齿轮驱动它们同速向前转动。在每个下压辊10-2的上方，有一个可上下活动的滑块，滑块上装有转轴，用于安装上压辊10-3，通过上压辊10-3下调压紧钢带，使之按要求压制成型。在钢带进入5对压辊前，导带装置上有1对导辊挡在钢带两边，确保钢带对中不跑偏，5对压辊设计思路独特，成型精度高。

钢条导向装置11安装在锁扣机内钢条牵引装置的出口处的辅助绞盘上，设有一排钢条导向装置，将钢条预先成型并定位导向至绞合点处，并锁扣成型，形成软管，或扣压在电缆上实现钢带铠装，根据工艺要求的不同，导向装置位置及角度可调以适应不同直径的软管。

Claims (2)

1.异型钢条锁扣铠装机，其特征在于：包括有主电机传动装置、前轴承座和主轴，所述主电机传动装置由主电机和减速器构成，所述主电机通过减速器与主轴传动连接，所述主轴后端转动安装在前轴承座内，前端固定安装有主绞盘，所述主绞盘下端放置于一对托轮上，所述主绞盘前方主轴两侧分别固定安装有两套端轴式放线架，两套端轴式放线架前方分别设有与其对应配合的排线装置，所述主绞盘后端固定安装有分别位于主轴两侧的两组钢条牵引驱动齿轮箱，所述钢条牵引驱动齿轮箱后端连接有一排钢条导向装置，所述钢条牵引驱动齿轮箱与钢条导向装置的连接处设有固定安装在主轴上的辅助绞盘，所述钢条导向装置固定安装在辅助绞盘上，所述辅助绞盘下端放置于一对辅助托轮上，所述主轴、主绞盘、两套端轴式放线架、排线装置、两组钢条牵引驱动齿轮箱、辅助绞盘和钢条导向装置共同固定构成一体的转动体，所述的钢条牵引驱动齿轮箱外传动连接有驱动电机。

2.根据权利要求1所述的异型钢条锁扣铠装机，其特征在于：所述钢条牵引驱动齿轮箱内设有一排具有相同齿数且相互啮合的齿轮，其中的数个同转向齿轮上均设有向一侧伸出的同步轴，同步轴上安装有下压辊，在每个下压辊上方还设有一个可上下活动的滑块，所述滑块上安装有转轴，所述转轴上安装有与下压辊相匹配的上压辊。