铺管船用管线张紧器制造技术

本实用新型专利技术是一种铺管船用管线张紧器，属于管子张紧装置领域。其特征是底座总成由底板、底座、微动升降座和调节丝杠组成。框架总成由框架座、下框架、上框架和升降框架组成。下框架安装在框架座上，上框架用法兰安装在下框架上，升降框架在上框架中上下移动。驱动总成由驱动电机、减速器、驱动轴、从动轴和链轮组成。下驱动电机安装在下框架上，上驱动电机安装在升降框架上。升降总成由升降电机、减速器、蜗轮和蜗杆组成，安装在升降框架上。轨道总成由链条、托辊、链轮和Ｖ型夹紧组件组成，其上下两部分用气囊夹紧。由控制系统远程操作和监视。主要优点是驱动和升降用电动机，夹紧用气囊，启动快速平稳，控制简单可靠，节电，铺管施工成本低。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及到敷设管道的船，也涉及到水下敷设管道，尤其是在管道 铺设过程船上用的控制管子的张紧装置。具体而言是一种铺管船用管线张紧器。(二)
技术介绍
铺管船用管线张紧器是海洋铺管船上的重要设备。在管线铺设过程中，已 入水的管线受自重、浪、流的影响，承受着较大的弯曲应力，并且弯曲应力不 断变化。为了使管线弯曲应力始终小于材料的屈服极限，确保管线不被破坏， 就要用张紧器向水中送管，并实时调整管线的张紧力，使此张力基本恒定不变， 始终保持在允许的范围。随着海洋铺管船的不断发展，其张紧器也在不断改进。国外一些知名公司对铺管船用张紧器的研究、生产较早，如意大利REMACUT 公司，已有五十年的生产经验；美国WESTECH公司，早在三十年前就开始研 究、生产张紧器；荷兰SAS公司从1968年开始生产；尤其是泰国专利技术人奥特马 尔 迪尔，2006年2月10日在中国专利局申请了专利技术专利"管子拉紧装置" (200680009079.8)。至今所有的铺管船用张紧器，几乎都用液压马达驱动张紧、 用液压缸升降和夹紧，虽然张紧力大和夹紧稳定可靠，但是控制系统复杂、动 力耗能多，设备加工制造成本高，要配备专用的液压源，成套进口设备费用昂 贵。目前国内自行设计制造的铺管船作业水深不超过100米，钢管直径100 1500 毫米，不需要太大的张紧力和夹紧力，所以不宜采用液压动力张紧器。(三)
技术实现思路
本技术的目的就在自主创新，研制和提供一种铺管船用管线张紧器， 采用交流电机驱动、升降、气压夹紧方式及变频控制技术。达到启动快速平稳、 控制简单可靠、节能和降低生产成本的目的，满足国内滩海铺管船的作业要求。上述目的是由下述技术方案实现的铺管船用管线张紧器，包括底座总成、框架总成、驱动总成、升降总成、 轨道总成、夹紧总成和控制系统。框架总成安装在底座总成上，驱动总成、升 降总成和夹紧总成安装在框架总成上。轨道总成安装在驱动总成上。控制系统5的操作和监视部分在控制室内，各传感器装在张紧器上。其特征是，底座总成 由底板、底座、微动升降座和调节丝杠组成。底座安装在底板上，微动升降座 和调节丝杠安装在底座上。框架总成由框架座、下框架、上框架、升降框架和 法兰组成。下框架安装在框架座上，上框架用法兰安装在下框架上，升降框架 在上框架中上下移动。驱动总成由上、下两部分组成。下驱动部分由下驱动电机、下减速器、下驱动轴、下驱动链轮、下从动轴和下从动链轮组成；上驱动 部分由上驱动电机、上减速器、上驱动轴、上驱动链轮、上从动轴和上从动链 轮组成。下驱动部分安装在下框架的前、后定支座上；上驱动部分安装在升降 框架的前、后竖动框架上。升降总成由电动部分和手动部分组成。电动升降部 分由四台升降电机、四个行星减速器、四个蜗轮和四根蜗杆组成。升降电机、 行星减速器和蜗轮安装在升降框架的前、后横动框架两端。蜗杆的下部与蜗轮 配合联接，上端固定在上框架的横框架两端。手动升降部分由底座、微动升降 座和调节丝杠组成。微动升降座安装在底座上，调节丝杠安装在微动升降座上。 轨道总成由上、下两部分组成。下轨道部分由两根下链条、若干下托辊、两个 下驱动链轮、两个下从动链轮和若干V型夹紧组件组成。下驱动链轮安装在下 驱动轴上，下从动链轮安装在下从动轴上，下链条安装在下驱动链轮和下从动 链轮上。若干下托辊向上托起下链条的非夹紧段。若干V型夹紧组件安装在下 链条上。上轨道部分由两根上链条、若干上托辊、两个上驱动链轮、两个上从 动链轮和若干V型夹紧组件组成。上驱动链轮安装在上驱动轴上，上从动链轮 安装在上从动轴上，上链条安装在上驱动链轮和上从动链轮上。若干上托辊向 上托起上链条的非夹紧段。若干上V型夹紧组件安装在上链条上。夹紧总成由 上、下两部分组成。下夹紧部分由下气囊固定板、下浮动压力板、若干下气囊 和若干下夹紧轮组成。若干下气囊均布安装在下气囊固定板上，下浮动压力板 装在若干下气囊与若干下夹紧轮之间，若干下夹紧轮向上紧靠在下链条的夹紧 段。上夹紧部分由上气囊固定板、上浮动压力板、若干上气囊和若干上夹紧轮 组成。若干上气囊均布安装在上气囊固定板上，上浮动压力板装在若干上气囊 与若干上夹紧轮之间，若干上夹紧轮向下紧靠在上链条的夹紧段。控制系统有 远程控制和现场手动控制两种方式。其控制电路由中心控制器CPU、模数转换 器A/D、数模转换器D/A、控制继电器、张力传感器、夹力传感器、气泵压力传感器、主气路电磁阀、气囊电磁阀、显示器和报警器组成。四个张力传感器3 装在四个角的微动升降座与框架座之间。多个夹力传感器装在气囊固定板上。中心控制器CPU的输入端与若干控制按钮和开关连接，其输出端与报警器、报 警指示灯、各数据设置指示灯、升降控制继电器、变频器、模数转换器A/D、 数模转换器D/A连接。模数转换器A/D与各传感器连接，数模转换器D/A与各 电磁阀、显示器连接。上述铺管船用管线张紧器的下框架，其特征是由框架座、横支架、竖支架 和前、后定支座组成。若干竖支架和前、后定支座安装在框架座上，横支架安 装在竖支架的上端。上述铺管船用管线张紧器的上框架，其特征是由横框架、竖框架、斜框架 和前、后动支座组成。竖框架的下端用法兰与下框架联接，横框架的两端与四 个角的竖框架联接，斜框架安装在竖、横框架交叉处之间，动支座安装在竖动 框架上。上述铺管船用管线张紧器的升降框架，其特征是由横动框架、竖动框架和 加强筋板组成。横动框架的两端与竖动框架的上端联接，加强筋板安装在横动 框架与竖动框架联接处。上述铺管船用管线张紧器的V型夹紧组件，其特征是由V型板、夹紧块和 橡胶块组成。V型板中部成V型，两边为平板，其V型部分外表面安装夹紧块， 橡胶块固定在夹紧块上。V型板两边的平板部分固定在链条上。上述铺管船用管线张紧器的控制系统，其特征是中心控制器CPU选用Q02型。按照上述技术方案制造成的铺管船用管线张紧器，整体结构布局合理紧凑， 其各总成采用模块组装方式，有利于分解吊装拉运。尤其是驱动张紧和升降夹 紧都采用电动机，而不采用液压马达和液压缸，其夹紧部分采用气囊而不采用 液压缸，驱动电机采用变频控制技术，启动快速而平稳，各项功能控制简单可 靠。在每根钢管焊接及探伤作业时，电机处于停转状态，节省大量电能。其整 套设备制造成本，比采用液压动力的张紧装置进一步降低，维修费用也较低， 所以铺管施工综合成本显著降低。其升降总成采用四台升降电动机，要比用四 个液压缸更容易达到同步，防止因不同步而发生"卡死"事故。其控制功能也比较完善可靠，既能在控制室内远程操作和监视，也可在作业现场操作。满足 了目前国内滩海铺管船的作业要求。附图说明附图1是本技术的整体结构左侧主视示意图。附图2是图1的A向(前视)示意图。附图3是其上、下轨道总成的左侧视示意图。附图4是本技术的控制电路原理图。附图5是本技术的控制电路组成及连接关系框图。附图6是本技术的操作流程框图。具体实施方式结合附图说明一个实施例附图l、 2、 3中，l是微动升降座，2是底座，3是张力传感器，4是底板， 5是下驱动链轮，6是定支座，7是下链条，8是框架座，9是竖支架，10是下 托辊，ll是下浮动压力板，12是下气囊，13是下夹紧轮，14是下气囊本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铺管船用管线张紧器，包括底座总成、框架总成、驱动总成、升降总成、轨道总成、夹紧总成和控制系统，框架总成安装在底座总成上，驱动总成、升降总成和夹紧总成安装在框架总成上，轨道总成安装在驱动总成上，控制系统的操作和监视部分在控制室内，各传感器装在张紧器上，其特征是：　ａ．底座总成由底板（４）、底座（２）、微动升降座（１）和调节丝杠（１７）组成，底座（２）安装在底板（４）上，微动升降座（１）和调节丝杠（１７）安装在底座（２）上；　ｂ．框架总成由框架座（８）、下框架、上 框架、升降框架和法兰（２１）组成，下框架安装在框架座（８）上，上框架用法兰（２１）安装在下框架上，升降框架在上框架中上下移动；　ｃ．驱动总成由上、下的两部分组成，下驱动部分由下驱动电机（４３）、下减速器（４４）、下驱动轴（１８）、下驱 动链轮（５）、下从动轴（１９）和下从动链轮（１６）组成，上驱动部分由上驱动电机（４５）、上减速器（４６）、上驱动轴（２３）、上驱动链轮（２２）、上从动轴（２５）和上从动链轮（２４）组成，下驱动部分安装在下框架的前后定支座（６）上，上驱动部分安装在升降框架的前、后竖动框架（４７）上；　ｄ．升降总成由电动部分和手动部分组成，电动升降部分由四台升降电机（２７）、四个行星减速器（２８）、四个蜗轮（２９）和四根蜗杆（３０）组成，升降电机（２７）、行星减速器（２８）和蜗轮（２９）安 装在升降框架的前、后横框架（４８）两端，蜗杆（３０）的下部与蜗轮（２９）配合联接，上端固定在上框架的横框架（３４）两端，手动升降部分由底座（２）、微动升降座（１）和调节丝杠（１７）组成，微动升降座（１７）安装在底座（２）上，调节丝杠（１７）安装在微动升降座（１）上；　ｅ．轨道总成由上、下两部分组成，下轨道部分由两根下链条（７）、若干下托辊（１０）、两个下驱动链轮（５）、两个下从动链轮（１６）和若干下Ｖ型夹紧组件组成，下驱动链轮（５）安装在下驱动轴（１８）上，下从动链轮（ １６）安装在下从动轴（１９）上，下链条（７）安装在下驱动链轮（５）和下从动链轮（１６）上，若干下托辊（１０）向上托起下链条（７）的非夹紧段，若干下Ｖ型夹紧组件安装在下链条（７）上；上轨道部分由两根上链条（３６）、若干上托辊（３８）、两个上驱动链轮（２２）、两个上从动链轮（２４）和若干上Ｖ型夹紧组件组成，上驱动链轮（２２）安装在上驱动轴（２３）上，上从动链轮（２４）...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：桑运水，叶明，韩清国，卢瑾奉，郭刚，魏中格，
申请(专利权)人：胜利油田胜利石油化工建设有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：37[]