海底管线连续敷设系统的矫直设备技术方案

一个海底管线连续敷设系统中利用两个辊子来弯曲和矫直从卷筒上开卷以后的钢管．有一个支撑杆与上述卷筒的转动轴相铰接，第一连杆和第二连杆在离开上述转动轴一定距离的地方与支撑杆相铰接．在使用过程中，第一个辊子处于钢管从卷筒上离开的离开点对面的位置上．第二个辊子与第一个辊子相距一段距离以便产生适当的过弯，将钢管矫直．在下面一层钢管从卷筒上开卷时，这两个辊子的间距可以保持不变．（*该技术在2005年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本专利技术是关于海底管线连续敷设的系统，特别是关于成卷钢管的敷设系统，这里配备有在开卷过程中矫直钢管的设备。海底管线一般都埋设在海底土壤下面以避免强劲的激流和其他可能伤害管线的东西如铁锚或拖引线等把管线弄坏。一般管线是从驳船或其他类型的海船上放到海底的。管线是以钢管生产长度供应的，这些钢管在水面上连接起来以后再以连续的管线从驳船上放到海底下面去。在形成和敷设连续长管方面一般有两种方法。一种方法是在驳船上把不同长度的钢管焊接起来，接着送到水中。第二种方法是把一定数量的钢管焊接起来并卷到一个大卷筒上。随后把卷筒放到驳船上，将管卷打开沉入海底。在采用这种方法的时候，必须有一个矫直钢管的设备以便消除在钢管卷到管筒上时所产生的弯曲。为了在管卷敷设系统中消除钢管的弯曲，曾经专利技术了各种不同的装置。比如，美国专利NO.3，872，680中尼乔森(Nicholson)等人提出了一种五辊矫直装置用来矫直从卷筒上开卷后的钢管。其中有四个辊子是固定不动的，另一个辊子可以移动以便得到适当的过弯。整个设备安装在甲板上并且在安装的位置上要能够使管卷既可以从上面开卷，也可以从下面开卷。另外一种在甲板上矫直钢管的设备是美国专利NO.3，855，835中梯斯达里(Tisdale lll)等人提出的。该专利中所提的系统包括两组辊子安装在船甲板上并且可以相对于管卷进行调整，在开卷过程中给钢管以反向弯曲。在美国专利NO.4，410，297中，伦恩芝(Lynch)提出一种两辊矫直装置，辊子通过支架与卷筒的转动轴相连。最靠卷筒的辊子安装在一对转臂上，这两个臂可由线性执行机构来控制，可以按照管径大小不同进行调整，并且可以按照卷筒上不同层的管子进行定位。在这种设备上，每一层管子开卷完了以后都必须进行调整以保持适当的离开角和过弯程度。在以往的矫直装置中，都需要有一个相当大的拉力将钢管从卷筒上拉出并通过矫直装置。这样就使管线敷设系统的操作过程复杂化，这些管线敷设系统是利用一个水下犂刀装置在海底开沟并在拉力作用下将管线引入沟内。在水下犂刀装置上，移动和矫直管线所需要的力量与在管线中产生适当拉力以形成一个合适的垂直线所需要的力量之间有一个很细致的平衡关系，管线的垂直线适当就可使管线在碰到海底以前不致在驳船后面拖得太远。在达到这种适当的平衡关系以后，才能得到预期的优点，美国专利NO.4，410，297中所提出的就是这样一种系统。因此，增加一个矫直海底管线的装置可能是对以往技术(包括美国专利NO.4，410，297在内)的一种改进，在驳船上钢管从卷筒上展开时进行矫直所需要的力量可以减小，同时适应不同尺寸钢管的离开角的调整也较容易。这就是本专利技术所要提出申请的系统。本专利技术是从一个驳船或其他海船上的卷筒上连续敷设海底管线的系统。本系统包括两个矫直辊，在推荐的实施例中，这两个辊子安装在一系列的可以旋转的连杆上，连杆与卷筒相连接，而管子就是从这个卷筒上取下来的。第一个辊子实质上是配置在钢管离开卷筒那一点的对面。第二个辊子距第一个辊子有一个适当的距离，以便产生适当的过弯将管子矫直，使管子以直线形式离开。当下面一层管子开卷的时候，第一个辊子要向卷筒里面调整一下，以便在离开卷筒的那一点与钢管保持靠近。由于第一个辊子是可以变化位置的，所以第二个辊子也要自动调整以保持适当的过弯程度。在本专利技术推荐的实施例中，实现上述这种自动调整是通过把辊子安装在一个连杆上，而连杆与一个支撑杆在卷筒转动轴外侧的一点上相铰接。因此，两个辊子和这个铰接点形成了一个假想三角形的三个角，在使用过程中，这个三角形大体上保持不变。装有辊子的连杆的端部通过一个连接在连杆之间的可调节的拉杆保持一定的关系。连接两个连杆的支撑杆与卷筒转动轴相铰接，这样，在下面一层管子开卷时，那个辊子可以在离开点那里保持与钢管紧靠在一起。下面参照附图加以说明，图中部件的编号前后是一致的。图1是安装在管线敷设驳船上的本专利技术系统的立面图。图2是本专利技术推荐实施例的一个侧面图。图3是本专利技术推荐实施例的一个端面图。本专利技术提供一个从驳船或其他海船上连续敷设海底管线的系统。总的来说，本专利技术是按海底管线来介绍，但是这一系统也可适用于其他水域的情况，比如在河床和湖底等下面敷设管线。首先参看图1，按本专利技术的管线敷设系统用10表示，这套系统安装在驳船12上。管线敷设系统10包括一个大的卷筒14，在推荐的实施例中，这个卷筒安装在驳船12的支架16上。有一个矫直装置18与卷筒14相连，当管子20从卷筒14上展开时，用这个矫直装置对管子进行过度弯曲，以消除钢管的弯曲。在管子被矫直以后，即从驳船12的船尾22送出去，管子经过一个尾架24，从而可以避免钢管在进入水中时产生弯折。在多数情况下，海底管线是在拉力下进行敷设的。在这种情况下，要在敷设装置10和尾架24之间配置一个一般常用的拉力装置，如图中23所示，这个装置具有可膨胀的轮胎或车轮外带，用来夹持钢管将其从卷筒上拉出来并且在钢管上产生一定的拉力以便在海底敷设管线时保持一个合适的垂曲线。在管线敷设系统中有一台吊车26用来吊运卷筒14。实际上，在驳船12上可以存放几个缠有管子的卷筒。在一个卷筒上的管子开卷完毕以后，可用吊车26将空的卷筒吊走，換上一个满的卷筒，这样，管线敷设工作可以连续进行而不必停工很久。此外，在更換管卷时，这个拉力装置23还可以用来将管子20的一端夹持住。本专利技术的管线敷设系统10在图2和图3中表示得更详细一些。卷筒14上有一对轮缘28和30(见图3)相隔一段距离。轮缘用一些幅条34支撑在轴32上，而轴32就是卷筒的转动轴。在轴32与轮缘28和30之间装有托板36由幅条34支撑着。托板36构成支持缠在其上的钢管20的支撑面，而当托板36上缠了一层钢管以后，这一层钢管又构成了下一层钢管的支撑面。从图3中可以看到，系统10对于垂直卷筒14转动轴的平面是对称的。因此，在下面的说明中，系统10一般是按照图2所示的一侧来介绍，除了特别指出的以外都应认为在系统10的另一侧也有相应的部件。卷筒14是用支架16安装在驳船的甲板上，支架16又安装在一个滑梁38上面。支架16包括一对立柱40和42，这两个立柱的上端与转动轴32相连接，同时又可以分开。在立柱42上装有一台液压马达41，在管子20从卷筒上拉出并在管子上产生拉力时，用这台马达来制动卷筒14。液压马达41包括一个小齿轮，它与轮缘28上安装的齿圈29相啮合。矫直装置18安装在支架16上，可以在管子从卷筒14上开卷时把管子矫直。有一个U形支撑杆44装在支架16上并且与转动轴32在一条线上，U形支撑杆44的一条腿布置在卷筒14的每一侧。因此，U形支撑杆44可以围绕卷筒14回转以便在开卷和矫直过程中调节管子20的离开角。这样，如上面所介绍的那样，管子20可以从卷筒14下面拉出来;在将系统绕垂直中心线回转180°并将矫直装置18抬起以后，就可以使管子20从卷筒14上面拉出。矫直装置18包括一个内辊子46，辊子的宽度与卷筒14在轮缘28和30之间的宽度相一致。辊子46通过连杆48与支撑杆44相连接。连杆48具有一定形状并且在45与支撑杆44相铰接，这样，辊子46就可以在管子20离开卷筒14的离开点50的对面紧靠在管子20上。当下一层管子20开卷时，辊子46要在本文档来自技高网...

【技术保护点】
海底管线连续敷设系统包括；一个安装在驳船支架上的卷筒，在这个卷筒上缠有钢管形成一个钢管支撑面；第一个矫直辊。这个辊子在钢管离开卷筒的钢管支撑面的离开点附近，从对面紧靠在上述钢管上，上述第一个辊子包括一个装置，它可以使辊子在下面一层钢 管开卷时仍能保持在上述离开点对面的位置上；第二个矫直辊，这个辊子在与上述第一个辊子相反的钢管的另一侧紧靠在上述钢管上，其位置可以使上述钢管得到弯曲矫直，从而钢管可以以大体上呈直线形状从敷设系统中出来。

【技术特征摘要】
内容为准，而不是按前面所讲的内容，同时，所有在权利要求的含义和范围之内的改进或变化均包括在本项目的范围中。权利要求1.海底管线连续敷设系统包括，一个安装在驳船支架上的卷筒，在这个卷筒上缠有钢管形成一个钢管支撑面；第一个矫直辊。这个辊子在钢管离开卷筒的钢管支撑面的离开点附近，从对面紧靠在上述钢管上，上述第一个辊子包括一个装置，它可以使辊子在下面一层钢管开卷时仍能保持在上述离开点对面的位置上；第二个矫直辊，这个辊子在与上述第一个辊子相反的钢管的另一侧紧靠在上述钢管上，其位置可以使上述钢管得到弯曲矫直，从而钢管可以以大体上呈直线形状从敷设系统中出来。2.按照权利要求1所讲的海底管线连续敷设系统还包括一个装置，它可以在操作中保持上述第一个辊子和第二个辊子之间的恒定过弯程度。3.按照权利要求1所讲的海底管线连续敷设系统还包括一个与上述卷筒的转动轴相铰接的支撑杆以及一个安装上述第一个辊子的第一连杆，上述第一连杆在离开上述卷筒转动轴一定距离的地方与上述支撑杆铰接在一起。4.按照权利要求3所讲的海底管线连续敷设系统还包括一个安装上述第二个辊子的第二连杆，上述第二连杆在预定的位置上与上述支撑杆相铰接，而铰接点正是上述第一连杆与上述支撑杆相连接的地方。5.按照权利要求3所讲的海底管线连续敷设系统中，保持上述第一个辊子在离开点对面位置的装置包括一个可以调节的杆，这个调节杆与上述支撑杆和上述第一连杆相连接，用来使上述第一个辊子紧靠在钢管上。6.按照权利要求5所讲的海底管线连续敷设系统中，上述保持装置还包括一个导向杆与上述支架相连，上述第一连杆与导向杆相连并可以在上述导向杆上滑动。7.海底管线连续敷设系统包括一个安装在驳船支架上的卷筒，这个卷筒可以绕一个轴转动，在卷筒上缠有钢管形成一个钢管支撑面;一个支撑杆，它的一端与上述转动轴相铰接;第一连杆与上述支撑杆在离开上述转动轴一定的位置上相铰接，...

【专利技术属性】
技术研发人员：德博尔，
申请(专利权)人：麦克德莫特公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]