CN108918311A - 一种钢丝绳磨损试验用连接装置及加工工艺 - Google Patents

一种钢丝绳磨损试验用连接装置及加工工艺 Download PDF

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李彦英
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Abstract

本发明公开了一种钢丝绳磨损试验用连接装置，包括两个牵引段和试验段，所述试验段包括试验段钢丝绳和试验段接头，所述试验段接头前端设有接头轴向孔，所述试验段接头前端形状为锥形，接头轴向孔用于插入牵引段，外侧孔径稍大方便牵引段接头插入，内侧与牵引段接头采用过渡配合，防止沙土进入；所述牵引段包括牵引段接头和牵引段钢丝绳。本发明同时公开了一种钢丝绳磨损试验用连接装置的加工工艺。本发明钢丝绳磨损试验用连接装置，和传统索具相比较，压制部位短，形成成品不仅满足了试验了需求，在制作过程中通过试验也获得数据，为压制索具轻量化提供参考，可用于相关压制类产品的设计参照或指导，具有一定的推广价值。

Description

一种钢丝绳磨损试验用连接装置及加工工艺
技术领域
本发明属于海洋工程技术领域，尤其涉及一种钢丝绳磨损试验用连接装置及加工工艺。
背景技术
海洋工程领域中锚泊是特别重要的一项内容，锚泊定位是用锚、锚缆和锚链将海洋结构物或船舶系留于指定海域，限制外力改变船舶或结构物的状态，使其保持在预定位置上的定位方式，以减少由于过度运动造成的停钻时间，如钻井平台、钻井船等。船舶和海洋结构物主要采取锚泊定位与动力定位两种方式来保证海上施工的稳定。锚泊定位与动力定位相比，其优势在于它所需投资较少、使用维护方便、安全性高等。锚泊系统在海洋结构物和工程船舶作业中广为应用。
在锚泊定位中经常采用锚缆定位，锚缆定位是船舶保证停航的专用设备，锚缆铺底段钢丝绳会与海底沙土产生摩擦，长时间磨损导致钢丝绳失效。关于锚缆与海底摩擦及磨损机理的研究，国内目前没有相关内容。
发明内容
为解决现有技术存在的上述技术问题，本发明提供一种钢丝绳磨损试验用连接装置，用于钢丝绳与海底沙土磨损模拟试验工装中，装置连接方式新颖、结构简单、便于安装和拆卸,自身轴向及径向尺寸小，最大限度减少连接装置对沙土的扰动，提高试验的准确性。
本发明是采用以下技术方案实现的：一种钢丝绳磨损试验用连接装置，包括两个牵引段和试验段，两个牵引段分别连接在试验段的两端；所述试验段包括试验段钢丝绳和连接在试验段钢丝绳两端的试验段接头，所述试验段接头前端设有接头轴向孔，后端设有钢丝绳孔，试验段钢丝绳两端位于试验段接头后端的钢丝绳孔内，所述试验段接头前端形状为锥形，接头轴向孔用于插入牵引段，外侧孔径稍大方便牵引段接头插入，内侧与牵引段接头采用过渡配合，防止沙土进入；试验段接头轴向孔内侧位置设有垂直于轴向的阶梯式销孔；所述牵引段包括牵引段接头和牵引段钢丝绳，牵引段接头前端设有垂直于轴向的销孔，牵引段接头后端设有牵引段钢丝绳轴向孔，所述牵引段钢丝绳一端位于牵引段钢丝绳轴向孔内；所述牵引段接头位于试验段接头轴向孔内，通过圆柱销连接。
优选地，所述试验段接头以及试验段钢丝绳由压套机压制连接在一起。
优选地，所述牵引段接头和牵引段钢丝绳由压套机压制成索连接在一起。
优选地，所述圆柱销位于销孔内两端设有挡钉，所述挡钉与阶梯式销孔相配，所述阶梯式销孔中间段设有外螺纹，所述挡钉包括依次连接的头部，螺纹段、过渡段和尾部，所述头部较细，所述螺纹段设有与销孔外螺纹相配的内螺纹。
优选地，所述圆柱销一端设有轴向螺纹孔。
优选地，所述挡钉头部前端连接有设有外螺纹的连接端，所述连接端与轴向螺纹孔通过螺纹连接。
优选地，试验段接头压制部位长度为绳径的1.5～2倍。
本发明同时公开了一种钢丝绳磨损试验用连接装置的加工工艺，包括以下步骤：
(1)选绳
(2)压制
1)通过压套机将试验段接头以及试验段钢丝绳压制成索，按照磨损试验所需长度压制试验段，两端各一个试验段接头；
2)通过压套机将牵引段接头以及牵引段钢丝绳压制成索，按照磨损试验所需长度压制牵引段，压制完成后牵引段接头可以全部伸入试验段接头轴向孔内部；
(3)连接
销孔为配钻而成，牵引段接头全部伸入轴向孔，外部标记对正后，销孔对正，放入销轴连接试验段和牵引段；
安装档钉，将销轴固定在销孔内部，防止沙子进入接头内部起到密封作用；
(4)试验
将左右两端细钢丝绳通过特定方式连接到试验装置上进行试验。
本发明钢丝绳磨损试验用连接装置，钢丝绳由牵引段和试验段组成，连接装置采用短尺寸压制结构，轴向尺寸小，在空间限制条件下实现磨损试验钢丝绳行程的最大化；牵引段与试验段的连接结构径向尺寸小，外形为锥形，降低对沙土的扰动；装置牵引段和试验段采用销轴连接，安装和拆卸简单方便。
与现有技术相比，本发明钢丝绳磨损试验用连接装置，该装置用于钢丝绳与海底沙土磨损模拟试验工装中，研究系泊钢丝绳在海床的运用中的使用相关问题；该装置钢丝绳索具和传统索具相比较，压制部位短，具有创新性的改变，形成成品不仅满足了试验了需求，在制作过程中通过试验也获得数据，为压制索具轻量化提供参考，可用于相关压制类产品的设计参照或指导，具有一定的推广价值。
附图说明
图1是本发明实施例的钢丝绳磨损试验用连接装置的试验段的结构示意图。
图2是本发明实施例的钢丝绳磨损试验用连接装置的牵引段的结构示意图。
图3是本发明实施例的钢丝绳磨损试验用连接装置的结构示意图。
具体实施方式
如图1-3所示，本发明公开了一种钢丝绳磨损试验用连接装置，包括两个牵引段和试验段，两个牵引段分别连接在试验段的两端；所述试验段包括试验段钢丝绳2和连接在试验段钢丝绳两端的试验段接头1，所述试验段接头1前端设有接头轴向孔3，后端设有钢丝绳孔，试验段钢丝绳2两端位于试验段接头后端的钢丝绳孔内，所述试验段接头1前端形状为锥形；接头轴向孔3用于插入牵引段，外侧孔径稍大方便牵引段接头插入，内侧与牵引段接头采用过渡配合，防止沙土进入；试验段接头轴向孔内侧位置设有垂直于轴向的阶梯式销孔4；所述牵引段包括牵引段接头5和牵引段钢丝绳6，牵引段接头5前端设有垂直于轴向的销孔7，牵引段接头5后端设有牵引段钢丝绳轴向孔，所述牵引段钢丝绳6一端位于牵引段钢丝绳轴向孔内；所述牵引段接头位于试验段接头轴向孔3内，通过圆柱销9连接。
所述试验段接头1以及试验段钢丝绳2由压套机压制成索连接在一起。
所述牵引段接头5和牵引段钢丝绳6由压套机压制成索连接在一起。
所述圆柱销9位于销孔内两端设有挡钉8，所述挡钉8与阶梯式销孔4相配，所述阶梯式销孔4中间段设有外螺纹，所述挡钉包括依次连接的头部，螺纹段、过渡段和尾部，所述头部较细，所述螺纹段设有与销孔外螺纹相配的内螺纹。
所述圆柱销一端设有轴向螺纹孔。
所述挡钉头部前端连接有设有外螺纹的连接端，所述连接端与轴向螺纹孔通过螺纹连接。
试验段接头压制部位长度为绳径的1.5～2倍。
钢丝绳磨损试验用连接装置的加工工艺：
一、选绳
选择合适钢丝绳。
二、压制
(1)通过压套机将试验段接头1以及试验段钢丝绳2压制成索。
按照磨损试验所需长度压制试验段，两端各一个试验段接头。
为减小装置本身对实验造成影响：①缩短接头长度(压制部位长度减小为绳径的1.5～2倍，较传统压制索具压制部位达到钢丝绳绳径的5～6倍径向尺寸小)；②接头前端形状采用锥状减小沙土的阻力；③减小接头压制部位圆截面直径，减少试验段接头将试验装置中沙子的扰动；④接头轴向孔用于插入牵引段，外侧稍大方便牵引段接头插入，内侧采用过渡配合，防止沙土进入。
(2)通过压套机将牵引段接头5以及牵引段钢丝绳6压制成索。
按照磨损试验所需长度压制牵引段，压制完成后牵引段接头可以全部伸入试验段接头轴向孔内部。
三、连接
销孔为配钻而成，牵引段接头全部伸入轴向孔，外部标记对正后，销孔对正，放入销轴连接试验段和牵引段。
最后安装档钉，将销轴固定在销孔内部，防止沙子进入接头内部起到密封作用。
四、试验
将左右两端细钢丝绳通过特定方式连接到试验装置上进行试验。
本发明钢丝绳磨损试验用连接装置：
(1)相对于传统压制方案，连接装置钢丝绳采用短尺寸压制结构，减小装置轴向尺寸，并能保证连接部位强度；
(2)牵引段接头部位可以整个穿入试验段接头内部，此结构较传统浇铸接头及压制套环加卸扣结构，进一步减小轴向尺寸；
(3)装置接头截面形状为圆形，试验段非压制端采用锥形，减小对试验沙土的扰动；
(4)装置两钢丝绳接头之间采用带螺纹孔销轴连接，使用工具安装，操作简单方便；
(5)装置采用上下两挡钉对销轴进行固定，达到固定销轴和密封的作用，销轴拆卸时可在销轴无螺纹孔一侧用工具砸出，拆卸方便。
本装置用于钢丝绳与海底沙土磨损模拟试验工装中，装置连接方式新颖、结构简单、便于安装和拆卸,自身轴向及径向尺寸小，最大限度减少连接装置对沙土的扰动，提高试验的准确性。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钢丝绳磨损试验用连接装置，其特征在于：包括两个牵引段和试验段，两个牵引段分别连接在试验段的两端；所述试验段包括试验段钢丝绳和连接在试验段钢丝绳两端的试验段接头，所述试验段接头前端设有接头轴向孔，后端设有钢丝绳孔，试验段钢丝绳两端位于试验段接头后端的钢丝绳孔内，所述试验段接头前端形状为锥形，接头轴向孔用于插入牵引段，外侧孔径稍大方便牵引段接头插入，内侧与牵引段接头采用过渡配合，防止沙土进入；试验段接头轴向孔内侧位置设有垂直于轴向的阶梯式销孔；所述牵引段包括牵引段接头和牵引段钢丝绳，牵引段接头前端设有垂直于轴向的销孔，牵引段接头后端设有牵引段钢丝绳轴向孔，所述牵引段钢丝绳一端位于牵引段钢丝绳轴向孔内；所述牵引段接头位于试验段接头轴向孔内，通过圆柱销连接。
2.如权利要求1所述的一种钢丝绳磨损试验用连接装置，其特征在于：所述试验段接头以及试验段钢丝绳由压套机压制连接在一起。
3.如权利要求1所述的一种钢丝绳磨损试验用连接装置，其特征在于：所述牵引段接头和牵引段钢丝绳由压套机压制成索连接在一起。
4.如权利要求1所述的一种钢丝绳磨损试验用连接装置，其特征在于：所述圆柱销位于销孔内两端设有挡钉，所述挡钉与阶梯式销孔相配，所述阶梯式销孔中间段设有外螺纹，所述挡钉包括依次连接的头部，螺纹段、过渡段和尾部，所述头部较细，所述螺纹段设有与销孔外螺纹相配的内螺纹。
5.如权利要求4所述的一种钢丝绳磨损试验用连接装置，其特征在于：所述圆柱销一端设有轴向螺纹孔。
6.如权利要求5所述的一种钢丝绳磨损试验用连接装置，其特征在于：所述挡钉头部前端连接有设有外螺纹的连接端，所述连接端与轴向螺纹孔通过螺纹连接。
7.如权利要求2所述的一种钢丝绳磨损试验用连接装置，其特征在于：试验段接头压制部位长度为绳径的1.5～2倍。
8.一种钢丝绳磨损试验用连接装置的加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
(1)选绳
(2)压制
1)通过压套机将试验段接头以及试验段钢丝绳压制成索，按照磨损试验所需长度压制试验段，两端各一个试验段接头；
2)通过压套机将牵引段接头以及牵引段钢丝绳压制成索，按照磨损试验所需长度压制牵引段，压制完成后牵引段接头可以全部伸入试验段接头轴向孔内部；
(3)连接
销孔为配钻而成，牵引段接头全部伸入轴向孔，外部标记对正后，销孔对正，放入销轴连接试验段和牵引段；
安装档钉，将销轴固定在销孔内部，防止沙子进入接头内部起到密封作用；
(4)试验
将左右两端细钢丝绳通过特定方式连接到试验装置上进行试验。
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