一種海洋鋪管作業(yè)用管道張緊裝置，其特征是主要由輸送機(jī)構(gòu)、壓緊機(jī)構(gòu)、測(cè)量及控制系統(tǒng)組成，輸送機(jī)構(gòu)包括履帶（７）及驅(qū)動(dòng)履帶（７）旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力機(jī)組并且一起固定在機(jī)架（９）上；壓緊機(jī)構(gòu)由一個(gè)液壓站、四條導(dǎo)軌（１０）、四個(gè)油缸（１１）組成并安裝在機(jī)架（９）上，壓緊機(jī)構(gòu)的四個(gè)油缸（１１）對(duì)稱(chēng)布置在輸送機(jī)構(gòu)的機(jī)架上并對(duì)履帶外側(cè)施壓，四條導(dǎo)軌（１０）構(gòu)成框架對(duì)履帶定位，四個(gè)油缸（１１）與液壓站通過(guò)油管連通；測(cè)量及控制系統(tǒng)由多組傳感器、編碼器、電控閥、ＰＬＣ、電控柜、遠(yuǎn)程控制箱組成并且與液壓站、動(dòng)力機(jī)組中電機(jī)電連接同時(shí)測(cè)量并控制壓緊機(jī)構(gòu)和輸送機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本專(zhuān)利技術(shù)屬于海洋石油工程作業(yè)設(shè)備制造領(lǐng)域，具體的說(shuō)是一種安 裝在海洋鋪管船上，在鋪設(shè)海底油氣輸送管道作業(yè)時(shí)使用的管道夾持 輸送專(zhuān)用設(shè)備，它用于管道張緊并將管道輸送到水下。
技術(shù)介紹
當(dāng)前，用于輸送石油和天然氣的管道鋪設(shè)工作有陸地和海洋兩種 環(huán)境。陸地管線鋪設(shè)均采用挖溝、隧道或穿越的方法，用起重機(jī)將單 根管道下放到挖好的溝槽，再將管道一根根焊接到一起。海洋油氣田 的管道鋪設(shè)較為復(fù)雜，必須采用鋪管船進(jìn)行管道的鋪設(shè)工作，方法是 將要鋪設(shè)的管道放置在船體上，采用在船體上邊焊接邊下放的方式完 成管道由船體到海底的鋪設(shè)工作。目前還沒(méi)有專(zhuān)門(mén)適用于管線焊接鋪 設(shè)的管道張緊的專(zhuān)門(mén)設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專(zhuān)利技術(shù)的目的是設(shè)計(jì)一種海洋鋪管作業(yè)用管道張緊裝置，其作用 是夾持管線產(chǎn)生一定的拉力，防止管線由于風(fēng)、浪、潮作用引起管線 震蕩、彎曲而導(dǎo)致的管線的損壞，在焊接時(shí)固定夾持管道，焊接后將 管道以一定的速度平穩(wěn)下放入海底，該設(shè)備與鋪管作業(yè)絞車(chē)、管子處 理系統(tǒng)等一起配套聯(lián)合作業(yè)。具體地說(shuō)， 一種海洋鋪管作業(yè)用管道張緊裝置，主要由輸送機(jī)構(gòu)、 壓緊機(jī)構(gòu)、測(cè)量及控制系統(tǒng)組成，輸送機(jī)構(gòu)包括履帶及驅(qū)動(dòng)履帶旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力機(jī)組并且一起固定在機(jī)架上；壓緊機(jī)構(gòu)由一個(gè)液壓站、四條導(dǎo)軌、四個(gè)油缸組成并安裝在機(jī)架上，壓緊機(jī)構(gòu)的四個(gè)油缸對(duì)稱(chēng)布置在 輸送機(jī)構(gòu)的機(jī)架上并對(duì)履帶外側(cè)施壓，四條導(dǎo)軌構(gòu)成框架對(duì)履帶定 位，四個(gè)油缸與液壓站通過(guò)油管連通；測(cè)量及控制系統(tǒng)由多組傳感器、 編碼器、電控閥、PLC、電控柜、遠(yuǎn)程控制箱組成并且與液壓站、動(dòng) 力機(jī)組中電機(jī)電連接同時(shí)測(cè)量并控制壓緊機(jī)構(gòu)和輸送機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀 態(tài)。履帶上裝有多組摩擦塊，摩擦塊的形狀可以制作成"V"型或"0" 型。履帶上裝有多組彈簧。履帶上的彈簧可以由氣囊替換。導(dǎo)軌、油缸、履帶相對(duì)于管道中心都是對(duì)稱(chēng)布置。壓緊機(jī)構(gòu)設(shè)有自動(dòng)鎖定功能的緊急鎖緊裝置并通過(guò)液壓站和測(cè) 量及控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。履帶可以是上下兩副布置形式或左右兩副布置形式；兩副履帶為 上下布置形式時(shí)，上面履帶沿導(dǎo)軌上下移動(dòng)，下面履帶為固定式不移 動(dòng)；左右布置形式時(shí)，兩副履帶都沿導(dǎo)軌左右移動(dòng)。履帶為兩副履帶或三副履帶或四副履帶，并相對(duì)管道中心履帶對(duì) 稱(chēng)布置并且輸送機(jī)構(gòu)的動(dòng)力機(jī)組數(shù)量和履帶數(shù)量匹配為一組或者多 組。輸送機(jī)構(gòu)由交流變頻電機(jī)、聯(lián)軸器、盤(pán)剎、行星齒輪減速箱、鏈 輪軸、鏈輪和履帶構(gòu)成，交流變頻電機(jī)和行星齒輪箱之間為聯(lián)軸器聯(lián) 結(jié)，鏈輪軸與行星齒輪減速箱輸出軸相連接，鏈輪安裝在鏈輪軸(5) 上帶動(dòng)履帶旋轉(zhuǎn)。在聯(lián)軸器上設(shè)置盤(pán)剎的剎車(chē)盤(pán)，剎車(chē)鉗安裝在機(jī)架上。 本專(zhuān)利技術(shù)優(yōu)點(diǎn)是夾持管線產(chǎn)生一定的拉力，防止管線由于風(fēng)、浪、 潮作用引起管線震蕩、彎曲而導(dǎo)致的管線的損壞，在焊接時(shí)固定夾持管道，焊接后將管道以一定的速度平穩(wěn)下放入海底，有利于提高施工 質(zhì)量和施工進(jìn)度。 附圖說(shuō)明圖l給出了海洋鋪管作業(yè)用管道張緊裝置示意圖。 附圖中各序號(hào)零部件名稱(chēng)為1、交流變頻電機(jī)；2、聯(lián)軸器；3、盤(pán)剎；4、行星齒輪減速箱；5、鏈輪軸；6、摩擦塊；7、履帶；8、鏈輪；9、機(jī)架；10、導(dǎo)軌；11、油缸；12、彈簧。具體實(shí)施例方式本專(zhuān)利技術(shù)交流變頻電機(jī)和液壓系統(tǒng)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)的管道夾持輸送設(shè)備， 該設(shè)備具有數(shù)字化、智能化、自動(dòng)化的特點(diǎn)，它包括輸送機(jī)構(gòu)、壓緊機(jī)構(gòu)、測(cè)量及控制系統(tǒng)。圖1所示，輸送機(jī)構(gòu)包括電機(jī)l、聯(lián)軸器2、 盤(pán)剎3、減速箱4、鏈輪軸5、摩擦塊6、履帶7、鏈輪8、機(jī)架9、 彈簧12等；壓緊機(jī)構(gòu)包括液壓站、導(dǎo)軌10、油缸11等；測(cè)量及控 制系統(tǒng)包括傳感器、編碼器、控制柜、PLC、遠(yuǎn)程控制箱、本地控制 箱、液壓站控制閥組等。 一種海洋鋪管作業(yè)用管道張緊裝置，其特征 是交流變頻電機(jī)和液壓系統(tǒng)聯(lián)合驅(qū)動(dòng)，數(shù)字技術(shù)控制，自動(dòng)化、#能 化操作。主要由輸送機(jī)構(gòu)、壓緊機(jī)構(gòu)、測(cè)量及控制系統(tǒng)組成。該設(shè)備 的輸送機(jī)構(gòu)由履帶7及其安裝在履帶上的多組摩擦塊6、履帶內(nèi)的多 組彈簧12以及動(dòng)力機(jī)組構(gòu)成，即交流變頻電機(jī)1、聯(lián)軸器2、盤(pán)剎3、 行星齒輪減速箱4、鏈輪軸5、鏈輪8。該設(shè)備的壓緊機(jī)構(gòu)由一個(gè)液 壓站、四條導(dǎo)軌IO、四個(gè)油缸ll組成。導(dǎo)軌、油缸、履帶相對(duì)于管 道中心都是對(duì)稱(chēng)布置。輸送機(jī)構(gòu)、油缸、導(dǎo)軌、本地控制箱均安裝在 機(jī)架9上。該設(shè)備的測(cè)量及控制系統(tǒng)由多組傳感器、編碼器、電控閥、 PLC、電控柜、遠(yuǎn)程控制箱組成并同時(shí)測(cè)量并控制壓緊機(jī)構(gòu)和輸送機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)。壓緊機(jī)構(gòu)設(shè)有自動(dòng)鎖定功能的緊急鎖緊裝置，通過(guò)液壓站和測(cè)量及控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。履帶7可以是如附圖所示的上下兩副布 置形式，也可以是左右兩副布置形式。當(dāng)兩副履帶7為上下布置形式 時(shí)，上面履帶可以在油缸11作用下沿導(dǎo)軌10上下移動(dòng)來(lái)夾緊或松開(kāi) 管道，下面履帶為固定式不移動(dòng)。當(dāng)兩副履帶7為左右布置形式時(shí)， 兩副履帶都可以在油缸11作用下沿導(dǎo)軌IO左右移動(dòng)來(lái)夾緊或松開(kāi)管 道。履帶7可以是兩副履帶，可以是三副履帶或者是四副履帶，相對(duì) 管道中心履帶都是對(duì)稱(chēng)布置。輸送機(jī)構(gòu)的動(dòng)力機(jī)組數(shù)量和履帶數(shù)量匹 配，可以是一組或者多組。交流變頻電機(jī)1和行星齒輪箱4之間為聯(lián) 軸器2聯(lián)結(jié)，聯(lián)軸器形式可以是彈性聯(lián)軸器，可以是鼓型齒聯(lián)軸器， 也可以是其他形式的聯(lián)軸器。盤(pán)剎3的剎車(chē)盤(pán)設(shè)置在聯(lián)軸器上，剎車(chē) 鉗安裝在機(jī)架9上。每副履帶7由兩個(gè)鏈輪軸5及鏈輪軸上的鏈輪8 支撐運(yùn)轉(zhuǎn)，其中由電機(jī)l通過(guò)行星齒輪箱4驅(qū)動(dòng)的為主動(dòng)鏈輪，另一 個(gè)鏈輪軸上鏈輪為被動(dòng)導(dǎo)向輪。履帶7上裝有多組摩擦塊6，摩擦塊 的材料可以是橡膠，也可以是樹(shù)脂。摩擦塊的形狀可以制作成"V" 型，也可以制作成"0"型，摩擦塊可以按照管道直徑更換。履帶7 上裝有多組彈簧12，彈簧可以是螺旋彈簧，可以是板式彈簧。履帶7 上的彈簧12可以由氣囊替換。該技術(shù)的工作原理為管道在鋪管船上在其他設(shè)備的協(xié)助下 進(jìn)入張緊裝置的兩副履帶7當(dāng)中，液壓站為壓緊機(jī)構(gòu)提供動(dòng)力，油缸 11沿導(dǎo)軌IO伸縮控制壓緊機(jī)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)及壓緊力的大小。兩副履帶在 壓緊機(jī)構(gòu)作用下將管道夾持住，為增加管道與履帶之間的摩擦力，在 履帶的外側(cè)鑲有摩擦塊6，摩擦塊與管道外壁接觸，為保證接觸全面 有效，在履帶內(nèi)測(cè)設(shè)有彈簧12。輸送機(jī)構(gòu)的電機(jī)1通過(guò)聯(lián)軸器2與行星齒輪減速箱4連接，減速箱驅(qū)動(dòng)鏈輪軸5，鏈輪8旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)履帶 運(yùn)動(dòng)，管道在摩擦力作用下向前運(yùn)動(dòng)，電機(jī)反轉(zhuǎn)可以將管道反向拖動(dòng)。 這樣即可完成管道向海底的鋪設(shè)作業(yè)，同時(shí)考慮到管道的安全或者管 道回收的需要，反轉(zhuǎn)可將海底管道拖回到鋪管船上。輸送機(jī)構(gòu)含兩副履帶，每副履帶由兩臺(tái)電機(jī)驅(qū)動(dòng)，共四臺(tái)電機(jī)， 電機(jī)安裝在前面的主動(dòng)鏈輪軸上，后面的鏈輪軸為被動(dòng)軸，起導(dǎo)向作 用，兩副履帶的電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)方向相反。控制系統(tǒng)可以手動(dòng)操作完成張緊 裝置的各項(xiàng)動(dòng)作，也可以自動(dòng)操作，系統(tǒng)根據(jù)設(shè)定的程序及PLC向電 機(jī)及液壓站的電控閥提供指令進(jìn)行動(dòng)作，張緊裝置運(yùn)轉(zhuǎn)后測(cè)量系統(tǒng)向 PLC反饋運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，PLC向工控機(jī)發(fā)出新的指令使液壓站和電機(jī)按照 新的參數(shù)運(yùn)轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)張緊裝置的自動(dòng)化運(yùn)轉(zhuǎn)，在遠(yuǎn)程控制箱上設(shè)有觸摸 屏，可以顯示和設(shè)置設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)，可以進(jìn)行所有功能操作。本地 控制箱在設(shè)備維護(hù)和修理時(shí)可以就近操作。履帶的運(yùn)動(dòng)在交流變頻電 機(jī)驅(qū)動(dòng)和數(shù)字控制下實(shí)現(xiàn)無(wú)級(jí)調(diào)速，管道可以根據(jù)工作需要隨時(shí)懸 停、前進(jìn)、后退。盤(pán)剎裝置在設(shè)備故障及失電情況下投入動(dòng)作，防止 事故發(fā)生。壓緊機(jī)構(gòu)的四個(gè)油缸對(duì)稱(chēng)布置在輸送機(jī)構(gòu)的機(jī)架上，使管 道受本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種海洋鋪管作業(yè)用管道張緊裝置，其特征是主要由輸送機(jī)構(gòu)、壓緊機(jī)構(gòu)、測(cè)量及控制系統(tǒng)組成，輸送機(jī)構(gòu)包括履帶（７）及驅(qū)動(dòng)履帶（７）旋轉(zhuǎn)的動(dòng)力機(jī)組并且一起固定在機(jī)架（９）上；壓緊機(jī)構(gòu)由一個(gè)液壓站、四條導(dǎo)軌（１０）、四個(gè)油缸（１１）組成并安裝在機(jī)架（９）上，壓緊機(jī)構(gòu)的四個(gè)油缸（１１）對(duì)稱(chēng)布置在輸送機(jī)構(gòu)的機(jī)架上并對(duì)履帶外側(cè)施壓，四條導(dǎo)軌（１０）構(gòu)成框架對(duì)履帶定位，四個(gè)油缸（１１）與液壓站通過(guò)油管連通；測(cè)量及控制系統(tǒng)由多組傳感器、編碼器、電控閥、ＰＬＣ、電控柜、遠(yuǎn)程控制箱組成并且與液壓站、動(dòng)力機(jī)組中電機(jī)電連接同時(shí)測(cè)量并控制壓緊機(jī)構(gòu)和輸送機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)。
【技術(shù)特征摘要】
【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳建民，王定亞，鄧平，任克忍，李鵬，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：寶雞石油機(jī)械有限責(zé)任公司，
類(lèi)型：發(fā)明
國(guó)別省市：61
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