具有可调节导向板的铠装机组件制造技术

一种用于铠装机的组件可包括支撑盘，支撑盘限定用于接收管道的中心开口和用于接收多个带条的多个周边开口，并且支撑盘绕穿过中心开口的纵向轴线可旋转。该组件还能包括导向板，导向板围绕纵向轴线并包括多个导向结构，导向结构被定位成用于在带条从支撑盘向下游移动时接收带条。该组件还能包括机械连接到导向板的致动装置，其中致动装置的致动致使导向板相对于支撑盘旋转。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有可调节导向板的铠装机组件相关申请的交叉引用本申请要求2018年2月22日提交的美国临时专利申请No.62/633,989的权益，其全部内容通过引用结合于本文。
本实施例总体上涉及用于形成铠装结构的机器，该铠装结构围绕管状构件(例如管道)的外径以增强强度、爆破压力和其他特性。
技术介绍
在一些行业，例如油气行业，管道通常用于运输和/或储存流体。因为绕性管道在各种位置都有使用的多功能性并且易于安装，因此它们可能是所期望的。例如，挠性管道常用于将油气深水提取到地表。另一个用途是为液压系统、电力电缆、控制线、光纤电缆等提供通道。尽管挠性管道有它们的优点，但是对于某些应用，通常用于形成挠性管道的挠性材料常常缺乏适当的爆破压力或者在失效之前可被包含的最大压力。为了克服这个缺陷，可以在管道的外表面周围放置一层或多层铠装。例如，管道能铠装有细长带条层，该细长带条层以螺旋模式缠绕在管道的外表面上。带条通常形成为由钢或其他具有高抗拉强度的材料制成的矩形或圆形带条。为了形成铠装，管道通常被纵向输送通过铠装机。铠装机通常包括绕管道的纵向轴线旋转的设备，该设备同时围绕管道外表面输送带条和缠绕带条。通常情况下，每一层铠装包括许多在管道的外表面上彼此相邻放置的带条。管道可以被输送通过多个缠绕组件，从而提供多层铠装。当使用上述类型的铠装机时，通常会遇到的问题是所谓的“瓦片(shingle)”。当一个或多个带条没有平放在管道的外表面上(或在底层的外表面上)时，和/或当一个或多个带条重叠时，出现瓦片，导致形成不继续。瓦片区(shingles)是有问题的，因为当它们出现时，带条可能不能覆盖管道或下层的整个外表面，因此降低了铠装的有效性。此外，在多层铠装结构中，当下层有瓦片时，由于不连续的基面，该问题可能损害上层。至少，瓦片区通常需要停止铠装进程，以便能调整铠装机并纠正问题。机器的调整通常需要将从铠装机卷轴的带条重新输送穿过支撑盘(也称为重新穿带)并到达导向板，这可能是一个漫长而繁琐的过程。更严重的是，如果没有被发现，瓦片区可能会损害管道的完整性，这可能会增加管道在使用时出现诸如泄漏、爆炸、内爆和/或其他问题的风险。
技术实现思路
一方面，本实施例总体上涉及一种用于铠装机的组件。所述组件可包括支撑盘，所述支撑盘限定用于接收管道的中心开口和用于接收多个带条的多个周边开口，并且所述支撑盘绕穿过所述中心开口的纵向轴线可旋转。所述组件还可以包括导向板，所述导向板围绕所述纵向轴线并且包括多个导向结构，所述导向结构被定位成用于在所述带条从所述支撑盘向下游移动时接收所述带条。所述组件还可以包括机械连接到导向板的致动装置，其中所述致动装置的致动使所述导向板相对于所述支撑盘旋转。在另一方面，本实施例总体上涉及用于铠装机、具有支撑盘的另一组件，所述支撑盘限定用于接收管道的中心开口和用于接收多个带条的多个周边开口，并且所述支撑盘绕穿过中心开口的纵向轴线可旋转。所述组件还可以包括导向板，所述导向板围绕纵向轴线并包括多个导向结构，所述导向结构被定位成用于在所述带条从支撑盘向下游移动时接收所述带条。所述组件还可以包括支撑臂，所述支撑臂具有连接到所述支撑盘的第一端和连接到所述导向板的第二端，所述支撑臂具有可变长度的可调节部分。改变可调节部分的长度能相对于所述支撑盘沿所述纵向轴线轴向来移动所述导向板。在另一方面，本实施例总体上涉及一种用于在管道的外表面周围形成铠装层的方法。所述方法可包括输送带条通过支撑盘，所述支撑盘限定用于接收管道的中心开口和用于接收带条的周边开口，所述支撑盘绕穿过所述中心开口的纵向轴线可旋转。所述方法还可以包括将所述带条输送到导向板，所述导向板具有围绕纵向轴线的主体和用于在带条从所述支撑盘向下游移动时接收所述带条的多个导向结构。该方法还可以包括相对于支撑盘来旋转导向板。附图说明参考以下图纸/附图和描述，可以更好地理解本专利技术。附图中的部件不一定是按比例的，重点在于说明本专利技术的原理。此外，附图中，相同的附图标记在不同的视图中表示相应的部分。图1是示出根据本公开的某些方面的当结合到铠装机中时组件的透视图的图示。图2是单独示出图1的组件的透视图的图示。图3是示出根据本公开的某些方面的用于铠装机中的导向板的照片。图4是示出图1-2的组件的一部分的详细特写视图的图示。图5是示出根据本公开的某些方面的用于导向板的轴向运动的支撑臂的可调节部分的图示。具体实施方式参考附图描述本实施例，其中相同的元件用相同的数字表示。从下面的详细描述中，可以更好地理解本专利技术各种元件的关系和功能。然而，本专利技术的实施例不限于附图中所示的实施例。应当理解，在某些情况下，省略了对于理解本专利技术不必要的细节，诸如传统的制造和组件。图1是示出组件100的透视图的图示，组件100是铠装机的一部分。虽然本公开的各方面可以按比例缩放使得它们适用于任何尺寸的机器和/或适用于任何铠装应用(例如，铠装不同的细长体，例如电缆)，但是这里的实施例一般描述为围绕管道102形成铠装结构，管道102的尺寸可以用于油气工业，例如水下应用。虽然能设想任何直径和横截面形状，但是在某些示例性实施例中，管道102可以具有包括外表面104的圆形横截面，直径约70毫米至约750毫米。在图1中描绘了一个人用于非限制性描绘示例性比例尺。围绕管道102的外表面104的铠装可由一组带条106形成。带条106可以是由钢或另一种具有合适抗拉强度的材料形成的细长带条。虽然在图1中仅示出了一条带条106(为了简化说明)，但是可以使用任意数量的带条106。例如，在一些应用中，每个铠装层中使用多达约96条带条，并且可以提供多个层。带条106可以具有任何合适的横截面形状。例如，带条106可以具有矩形和/或弧形(例如，圆形)的横截面。一个特定实施例使用测得的宽度为22毫米、厚度为10毫米的矩形横截面的带条106。其他实施例需要具有不同外型尺寸的带条。当使用具有矩形横截面的带条106时，带条106能以螺旋方式缠绕在管道102的外表面104周围，施加角度为约25度至约55度，并且也可以考虑超出该范围的施加角度。这里，“施加角度”是指带条106的纵向轴线和管道102的纵向轴线126之间的角度。当使用其他类型的带条时，诸如圆形带条，施加角度可以在约13度(或更小)并且可以接近约90度。缠绕时，组件100可以在带条106被展开时向带条106施加张力，例如在约150daN(或更小)与约2000daN(或更大)之间的张力。图2示出省略了各种卷轴和带条后的单独的组件100的透视图的图示。如图所示，组件100可以包括用于存储和输送带条106的卷轴108。一个卷轴108可以用于每条带条106，因此当使用多条带条106时，可以包括许多卷轴108(并且可以包括额外的卷轴用于存储未使用的带条)。卷轴108可以形成为能旋转以输送带条106的线轴(spools)，并且在一些实施例中，线轴的旋转可以被限制/控制以确保带条106在向下游输送时被本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于铠装机的组件，所述组件包括:/n支撑盘，所述支撑盘限定用于接收管道的中心开口和用于接收多个带条的多个周边开口，所述支撑盘绕穿过所述中心开口的纵向轴线可旋转；/n导向板，所述导向板围绕所述纵向轴线并包括多个导向结构，所述导向结构被定位成用于在所述带条从所述支撑盘向下游移动时接收所述带条；和/n致动装置，所述致动装置机械连接到所述导向板，其中所述致动装置的致动致使所述导向板相对于所述支撑盘旋转。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20180222 US 62/633,9891.一种用于铠装机的组件，所述组件包括:
支撑盘，所述支撑盘限定用于接收管道的中心开口和用于接收多个带条的多个周边开口，所述支撑盘绕穿过所述中心开口的纵向轴线可旋转；
导向板，所述导向板围绕所述纵向轴线并包括多个导向结构，所述导向结构被定位成用于在所述带条从所述支撑盘向下游移动时接收所述带条；和
致动装置，所述致动装置机械连接到所述导向板，其中所述致动装置的致动致使所述导向板相对于所述支撑盘旋转。


2.根据权利要求1所述的组件，还包括支撑臂，所述支撑臂具有连接到所述支撑盘的第一端和连接到所述导向板的第二端。


3.根据权利要求2所述的组件，其中所述致动装置位于所述支撑臂的所述第一端，并且其中所述导向板相对于所述支撑臂的所述第二端被固定。


4.根据权利要求2所述的组件，
其中所述致动装置包括第一齿轮和第二齿轮，
其中所述第一齿轮相对于所述支撑臂被固定，
其中所述第二齿轮由所述致动装置驱动，以及
其中所述第一齿轮与所述第二齿轮啮合，使得所述第二齿轮的旋转致使所述支撑臂相对于所述支撑盘旋转。


5.根据权利要求2所述的组件，其中连接凸缘将所述支撑臂的所述第二端与所述导向板连接。


6.根据权利要求2所述的组件，其中所述支撑臂包括可调节部分，所述可调节部分用于调节所述导向板相对于所述支撑盘的轴向位置。


7.根据权利要求6所述的组件，其中所述可调节部分包括具有凸形部分的第一轴环和具有凹形部分的第二轴环，其中所述凸形部分被所述凹形部分可滑动地接收，使得所述第一轴环与所述第二轴环的相对位置能被调节。


8.根据权利要求1所述的组件，其中所述致动装置包括电机。


9.根据权利要求1所述的组件，还包括闭合模，所述闭合模位于所述导向板的附近。


10.根据权利要求1所述的组件，还包括邻近至少一个所述周边开口的预成形器，所述预成形器具有至少一个用于向至少一个所述带条提供螺旋铸造的辊子。


11.根据权利要求1所述的组件，其中所述导向板包括围绕所述纵向轴线的主体和从所述主体延伸出的多个销，所述销将所述多个导向结构形成为位于相邻的销之间的腔。


12.一种用...

【专利技术属性】
技术研发人员：沃尔特·F·汤普森，
申请(专利权)人：巴特尔机械系统有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US