一種可拆卸式深海纜用收卷絞車的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于海底資源開發技術領域，具體涉及一種儲存、運輸和施工布放用深海纜收卷絞車。
【背景技術】
[0002]當前海洋工程裝備的運營范圍從淺水擴展至深水和超深水，產品從固定平臺發展到浮水設施和水下生產系統，其作業深水化特點十分明顯。而深水作業面臨著三大挑戰，即收放絞車系統、海洋環境的動態響應以及定位和控制技術。
[0003]船用收放絞車系統包括絞車、盤繞鋼絲繩或海纜、升沉補償裝置、支撐架及附屬設備。作為海上科考和施工的重要設備，收放絞車系統已經得到深入的改進和提升，包括結構尺寸相對與載重的優化設計、驅動方式帶來的效率提升、用途由捕魚、貨物吊裝到深海海纜和海管鋪設。
[0004]目前，單根通訊用深海光纜的鋪設動輒長達數十公里，收卷絞車存儲、運輸和布放成為良好的途徑。相對于鋼絲繩，絞車上的海光纜不僅考慮多層盤繞累積過程中力學特性，更注重保護纜芯中各單元間在擠壓力作用下的宏觀和微觀安全性能。收放絞車在制作、儲纜和施工布放過程中遇到的工程問題包括纜層壓潰、法蘭斷裂、法蘭邊緣磨損壓潰以及海纜施工過程中的扭結和“鳥籠”事故。這些事故涉及絞車盤的結構設計和海纜布纜技術，一旦忽視絞車結構缺陷和儲纜方式不正確，有可能使得整盤海纜報廢，且維修或替換費用高達數百萬美元。

【發明內容】

[0005]發明目的:針對傳統絞車面臨深海作業時面臨的纜層壓潰、法蘭斷裂、法蘭邊緣磨損和纜受張力盤繞出現的打扭、鎧裝層“鳥籠”等事故，本發明對帶錐形法蘭的收卷絞車安裝可拆卸式輪轂凹槽和法蘭梯形板，海纜在較低的張力牽引下可實現穩固的排纜和向上層過渡，并且絞車系統可根據不同的施工條件和海纜技術參數進行改進并重復利用。
[0006]技術方案:本發明所述的一種可拆卸式深海纜用收卷絞車,包括絞車本體,所述絞車本體的輪轂上覆蓋有可拆卸的帶凹槽的鐵皮，所述絞車本體的錐形法蘭內側覆蓋有可拆卸的帶階梯狀的鐵板，所述錐形法蘭為殼體結構，并采用梯形輻板將錐形法蘭與主軸進行固定。
[0007]作為優化，所述鐵皮上的凹槽呈螺旋狀分布，所述凹槽深度低于海纜截面直徑的四分之一，螺旋凹槽節距大于海纜直徑。
[0008]作為優化，所述鐵板上的每層階梯與所述鐵皮上的凹槽相匹配，所述每層階梯上設有坡口。
[0009]作為優化，所述鐵板上底面第一層階梯的高度大于海纜直徑的一半，隨后各層階梯高度高于第一層階梯高度，階梯寬度為海纜直徑的二分之一。
[0010]作為優化，所述鐵板上階梯豎直面設置成向內偏斜，偏斜角度為8°?10°。
[0011]作為優化，所述梯形輻板的每側輻板數不小于8輻。
[0012]有益效果:本發明相比傳統絞車系統，降低了排纜過程中使用的牽引張力、減少了上層海纜嵌入下層海纜的發生幾率，尤其是當下層海纜向上層過渡時，降低了由于彎曲半徑的突然變化而導致的纜芯受損。同時覆蓋在輪轂和法蘭上的帶凹槽和帶臺階式鐵板可根據不同海纜使用要求進行更換，絞車重復使用率高，并且法蘭抗側向變形能力得到提升。
【附圖說明】
[0013]圖1為本發明的整體結構示意圖。
[0014]圖2為本發明帶凹槽的輪轂和帶階梯的法蘭結構示意圖。
[0015]圖3為本發明的法蘭殼體及輻板固定示意圖。
[0016]圖4為本發明的絞車排纜纜層結構示意圖。
[0017]圖5為傳統絞車排纜纜層結構示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面對本實施例中的各個部件進行一一說明:
如圖1到圖3所示的一種可拆卸式深海纜用收卷絞車，包括絞車本體I,所述絞車本體I的輪轂上覆蓋有可拆卸的帶凹槽的鐵皮2，所述絞車本體I的錐形法蘭內側覆蓋有可拆卸的帶階梯狀的鐵板3，所述錐形法蘭為殼體結構，并采用梯形輻板5將錐形法蘭與主軸4進行固定。
[0019]絞車本體如圖1所示，包括光滑圓筒狀法蘭，錐形法蘭。法蘭為殼體薄壁結構，呈漏斗狀，由梯形輻板5支撐并與中心主軸固定。每側法蘭處輻板5個數不小于8輻，對稱分布焊接在法蘭與主軸之間。錐形法蘭和輻板5相結合，可增強絞車在排纜過程中抗側向變形能力，見圖3所示。
[0020]法蘭位置鐵板3由三至四塊組成，可方便拆卸和調整方位角。其每層階梯設計由低一層向上一層過渡坡口，海纜在盤繞至法蘭位置可直接過渡到上一層。法蘭位置鐵板3第一層階梯高度大于海纜直徑的二分之一，隨后各層階梯高度大于第一層階梯高度但小于海纜直徑，階梯寬度約為海纜直徑二分之一。為與絞車前方導向輪相匹配，并使纜與階梯的接觸面積增大，將階梯設計成傾斜狀，豎直底面向內傾斜8°?10°，見圖4。
[0021]傳統絞車法蘭采用豎直鐵板焊接在輪轂上，見圖5，在排纜過程中，海纜沿著下層海纜形成的凹槽排布，在法蘭邊緣處易形成凹槽，海纜坐在凹槽長，極易受到上層海纜的壓力而嵌入凹槽內。而本發明采用帶凹槽的鐵皮2，可沿圓周分成若干獨立等分覆蓋在輪轂上。凹槽呈螺紋分布，凹槽深度小于海纜直徑的四分之一，螺旋凹槽的節距略大于海纜的直徑，大約為1.05?1.10倍海纜的直徑，見圖2所示。
[0022]使用本發明中絞車結構，可使得每圈海纜在盤繞過程中都能固定，尤其在法蘭位置過渡區域不會形成塌陷和卡住。使得整個系統成為動態穩定結構，可勝任海上惡劣環境要求并能滿足高強度載荷承載能力。
[0023]以上所述的具體實施例，對本發明專利的技術方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本發明的具體實施例而已，并不用于限制本發明專利，凡在本發明的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護范圍之內。
【主權項】
1.一種可拆卸式深海纜用收卷絞車，包括絞車本體(I)，其特征在于:所述絞車本體(O的輪轂上覆蓋有可拆卸的帶凹槽的鐵皮(2)，所述絞車本體(I)的錐形法蘭內側覆蓋有可拆卸的帶階梯狀的鐵板(3)，所述錐形法蘭為殼體結構，并采用梯形輻板(5)將錐形法蘭與主軸(4)進行固定。
2.根據權利要求1所述的一種可拆卸式深海纜用收卷絞車，其特征在于:所述鐵皮(2)上的凹槽呈螺旋狀分布，所述凹槽深度低于海纜截面直徑的四分之一，螺旋凹槽節距大于海纜直徑。
3.根據權利要求1所述的一種可拆卸式深海纜用收卷絞車，其特征在于:所述鐵板(3)上的每層階梯與所述鐵皮(2)上的凹槽相匹配，所述每層階梯上設有坡口。
4.根據權利要求1所述的一種可拆卸式深海纜用收卷絞車，其特征在于:所述鐵板(3)上底面第一層階梯的高度大于海纜直徑的一半，隨后各層階梯高度高于第一層階梯高度，階梯寬度為海纜直徑的二分之一。
5.根據權利要求1所述的一種可拆卸式深海纜用收卷絞車，其特征在于:所述鐵板(3)上階梯豎直面設置成向內偏斜，偏斜角度為8°?10°。
6.根據權利要求1所述的一種可拆卸式深海纜用收卷絞車，其特征在于:所述梯形輻板(5)的每側輻板數不小于8輻。
【專利摘要】本發明公開了一種可拆卸式深海纜用收卷絞車，包括絞車本體，所述絞車本體的輪轂上覆蓋有可拆卸的帶凹槽的鐵皮，所述絞車本體的錐形法蘭內側覆蓋有可拆卸的帶階梯狀的鐵板，所述錐形法蘭為殼體結構，并采用梯形輻板將錐形法蘭與主軸進行固定，所述鐵板上的每層階梯與所述鐵皮上的凹槽相匹配，所述每層階梯上設有坡口。本發明相對傳統儲纜絞車可使用較小的牽引張力即能維持纜不沿輪轂軸向側滑，大大降低了海纜在排纜過程中由底層向上層過渡時纜層壓潰的概率，輻板支撐也提升了法蘭側向抗變形能力，并且可根據不同海況要求和海纜技術參數設計、更換輪轂和法蘭上的鐵皮，提高絞車重復使用率，適合于深海大長度布纜和吊裝要求。
【IPC分類】B66D1-38
【公開號】CN104528566
【申請號】CN201510007732
【發明人】蔡炳余, 潘盼, 譚愛林, 薛建林, 張建民, 謝書鴻, 朱曉光
【申請人】中天科技海纜有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月8日