CN109160380A - 一种软管绞车卷筒 - Google Patents

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Abstract

一种软管绞车卷筒，包括筒体，筒体由薄壁钢板卷制而成，筒体的两端设置有挡管架，筒体的内部设置有多道环筋与纵筋，环筋与纵筋交错布置，筒体的内部设置有横向通流管路与竖直通流管路，横向通流管路沿筒体的轴线方向贯穿布置，横向通流管路的外壁与环筋的内壁相连接，横向通流管路的一端套装有回转支承，回转支承的外圈为齿形结构，回转支承的外圈安装在固定环上，固定环与筒体、环筋均相连接，回转支承的内圈固定在机架上，横向通流管路的另一端套装有轴承，轴承通过轴承座固定在机架上，竖直通流管路的一端与横向通流管路连通，竖直通流管路的另一端穿过筒体后与外输软管连通。本设计不仅重量轻，而且结构强度高、通流性好。

Description

一种软管绞车卷筒
技术领域
本发明涉及一种卷筒，尤其涉及一种软管绞车卷筒，主要适用于提高结构强度、提高通流性能、降低自重。
背景技术
软管绞车是用来存储、缠绕外输软管的绞车装置。外输软管一般用来输送流体介质，且具有一定的通流能力，其管径比一般绞车缠绕的钢丝绳大几十倍，加之软管弯曲半径较大，软管绞车卷筒直径比一般钢丝绳绞车大数十倍以上；而且外输软管表面较软，对卷筒表面不会产生勒痕，考虑到卷筒本身重量，以轻量化设计为原则，卷筒一般设计为薄壁结构。
用于FPSO的艉输系统的软管绞车输送原油介质，绞车卷筒直径和长度都较大。卷筒的结构需要承受软管重量和拉力作用，同时还要满足通流要求。一般的钢丝绳系泊绞车或者锚绞机，其滚筒壁厚较大，直径较小，它们的卷筒结构不适用于软管绞车卷筒。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的结构强度低、通流性差、重量重的缺陷与问题，提供一种结构强度高、通流性好、重量轻的软管绞车卷筒。
为实现以上目的，本发明的技术解决方案是：一种软管绞车卷筒，包括筒体，所述筒体由薄壁钢板卷制而成，筒体的两端设置有挡管架，所述筒体的内部设置有多道环筋与纵筋，环筋与纵筋交错布置，且环筋沿筒体的径向方向均匀布置，纵筋沿筒体的轴线方向均匀布置，所述筒体的内部设置有横向通流管路与竖直通流管路，所述横向通流管路沿筒体的轴线方向贯穿布置，横向通流管路的外壁与环筋的内壁相连接，横向通流管路的一端套装有回转支承，回转支承的外圈为齿形结构，回转支承的外圈安装在固定环上，固定环与筒体、环筋均相连接，回转支承的内圈固定在机架上，横向通流管路的另一端套装有轴承，轴承通过轴承座固定在机架上，所述竖直通流管路的一端与横向通流管路连通，竖直通流管路的另一端穿过筒体后与外输软管连通，流体介质从横向通流管路流进，从竖直通流管路流出至外输软管。
所述竖直通流管路包括竖直管与鹅颈管，所述竖直管位于筒体内，竖直管与横向通流管路连通，所述鹅颈管位于筒体外，鹅颈管包括法兰、45度弯头、短直管、90度弯头，所述短直管的一端通过45度弯头与竖直管连通，短直管的另一端与90度弯头的一端连通，90度弯头的另一端通过法兰与外输软管连通。
所述鹅颈管的外壁与筒体的外圆周面之间连接有加强筋板。
所述筒体由多块薄壁钢板卷制后拼接成型；环筋、纵筋的厚度均小于等于薄壁钢板的厚度。
所述挡管架由多块弧形板通过螺栓连接而成，挡管架的径向方向上均匀布置有支撑杆，支撑杆与筒体上的垫块螺栓连接。
所述筒体的两端面上对称设置有角钢，角钢连接在环筋上。
所述环筋与纵筋上均开设有导水孔。
所述横向通流管路靠近轴承的一端连接有预留接头，预留接头与冲洗管连接。
所述轴承座上设置有润滑油孔，轴承座的两端设置有油封与端盖。
所述筒体的端面上设置有机械制动装置，所述挡管架上设置有与机械制动装置的制动杆相配合的刹车孔座。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种软管绞车卷筒中筒体由薄壁钢板卷制而成，在适用于软管绞车的情况下，降低了筒体的重量；筒体的内部设置有多道环筋与纵筋，环筋与纵筋交错布置，提高了筒体的结构强度；筒体的内部设置有横向通流管路与竖直通流管路，用于流体介质的流通。因此，本发明重量轻、结构强度高、通流性好。
2、本发明一种软管绞车卷筒中竖直通流管路包括竖直管与鹅颈管，鹅颈管包括依次连接的法兰、90度弯头、短直管、45度弯头，上述结构的竖直通流管路不仅结构简单，而且抗拉性强；鹅颈管的外壁与筒体的外圆周面之间连接有加强筋板，增强了鹅颈管的刚度。因此，本发明结构简单、抗拉性强、刚度强。
3、本发明一种软管绞车卷筒中筒体由多块薄壁钢板卷制后拼接成型，降低了筒体的制造难度；环筋、纵筋的厚度均小于等于薄壁钢板的厚度，在满足结构强度要求的前提下，降低了筒体的重量；挡管架由多块弧形板通过螺栓连接而成，挡管架的径向方向上均匀布置有支撑杆，支撑杆与筒体上的垫块螺栓连接，挡管架采用分体式结构，不仅安装与拆卸简便，而且运输方便。因此，本发明制造简单、重量轻、安装与拆卸简便、运输方便。
4、本发明一种软管绞车卷筒中筒体的两端面上对称设置有角钢，角钢连接在环筋上，进一步提高了筒体的结构强度；环筋与纵筋上均开设有导水孔，便于将间隔内的积水导出到筒体外，提高了卷筒的使用性能；轴承座上设置有润滑油孔，轴承座的两端设置有油封与端盖，形成轴承的润滑腔。因此，本发明结构强度高、使用性能好、润滑效果好。
5、本发明一种软管绞车卷筒中横向通流管路靠近轴承的一端连接有预留接头，预留接头与冲洗管连接，方便对卷筒内部管路及软管的清洗；筒体的端面上设置有机械制动装置，挡管架上设置有与机械制动装置的制动杆相配合的刹车孔座，上述设计实现了对卷筒的静态制动。因此，本发明清洗方便、可靠性高。
附图说明
图1是本发明的主视图。
图2是本发明的左视图。
图3是图2沿A-A方向的剖视图。
图4是本发明中竖直通流管路的结构示意图。
图5是本发明中挡管架的结构示意图。
图中：筒体1、挡管架2、弧形板21、支撑杆22、环筋3、纵筋4、横向通流管路5、竖直通流管路6、竖直管61、鹅颈管62、法兰621、45度弯头622、短直管623、90度弯头624、回转支承7、固定环8、轴承9、轴承座10、加强筋板11、预留接头12、机械制动装置13、制动杆14、刹车孔座15。
具体实施方式
以下结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1至图5，一种软管绞车卷筒，包括筒体1，所述筒体1由薄壁钢板卷制而成，筒体1的两端设置有挡管架2，所述筒体1的内部设置有多道环筋3与纵筋4，环筋3与纵筋4交错布置，且环筋3沿筒体1的径向方向均匀布置，纵筋4沿筒体1的轴线方向均匀布置，所述筒体1的内部设置有横向通流管路5与竖直通流管路6，所述横向通流管路5沿筒体1的轴线方向贯穿布置，横向通流管路5的外壁与环筋3的内壁相连接，横向通流管路5的一端套装有回转支承7，回转支承7的外圈为齿形结构，回转支承7的外圈安装在固定环8上，固定环8与筒体1、环筋3均相连接，回转支承7的内圈固定在机架上，横向通流管路5的另一端套装有轴承9，轴承9通过轴承座10固定在机架上，所述竖直通流管路6的一端与横向通流管路5连通，竖直通流管路6的另一端穿过筒体1后与外输软管连通，流体介质从横向通流管路5流进，从竖直通流管路6流出至外输软管。
所述竖直通流管路6包括竖直管61与鹅颈管62，所述竖直管61位于筒体1内，竖直管61与横向通流管路5连通，所述鹅颈管62位于筒体1外，鹅颈管62包括法兰621、45度弯头622、短直管623、90度弯头624，所述短直管623的一端通过45度弯头622与竖直管61连通，短直管623的另一端与90度弯头624的一端连通，90度弯头624的另一端通过法兰621与外输软管连通。
所述鹅颈管62的外壁与筒体1的外圆周面之间连接有加强筋板11。
所述筒体1由多块薄壁钢板卷制后拼接成型；环筋3、纵筋4的厚度均小于等于薄壁钢板的厚度。
所述挡管架2由多块弧形板21通过螺栓连接而成，挡管架2的径向方向上均匀布置有支撑杆22，支撑杆22与筒体1上的垫块螺栓连接。
所述筒体1的两端面上对称设置有角钢，角钢连接在环筋3上。
所述环筋3与纵筋4上均开设有导水孔。
所述横向通流管路5靠近轴承9的一端连接有预留接头12，预留接头12与冲洗管连接。
所述轴承座10上设置有润滑油孔，轴承座10的两端设置有油封与端盖。
所述筒体1的端面上设置有机械制动装置13，所述挡管架2上设置有与机械制动装置13的制动杆14相配合的刹车孔座15。
本发明的原理说明如下：
本设计的目的是提供一种适用于软管绞车的储管卷筒，在满足强度、刚度、性能、功能要求的前提下，减轻卷筒结构的重量，达到轻量化和节约材料成本的目的。
本设计采用薄壁钢板卷制大直径的筒体，薄壁钢板的厚度选择是卷筒减重的关键，筒体是缠绕软管的主要部分，由筒面、纵筋、环筋焊接而成，由于卷筒整体尺寸大、长度长，筒面可采用多块薄壁钢板卷制，然后采用多块拼接的方式焊接。筒体内部设置多道环筋和纵筋，环筋和纵筋交错布置，纵筋与环筋均布的焊接在筒体内部，起到增加筒体刚度的作用，防止筒体在受压下变形；纵筋沿着筒面轴线方向均匀布置，纵筋焊接在筒面上；环筋在筒面径向方向上均匀布置，焊接在筒面上；纵筋与环筋所选用钢板的厚度不大于卷制筒体采用的薄壁钢板的厚度；纵筋和环筋上可焊接包边，增加筋板刚度；纵筋与环筋在筒体内部形成交错的间隔，因此需要在纵筋与环筋上开设导水孔，将间隔内的积水导出到卷筒外边，防止筒体内部积水过多。
筒体两侧设置挡管架（回转支承侧挡管架、轴承侧挡管架），挡管架高出筒体表面，阻挡软管从侧边滑出；挡管架与软管紧密接触的地方为面接触，防止软管被挤压变形；当缠绕双层管时，挡管架作用凸显；挡管架的高度要能够阻挡住最外圈缠绕的软管，根据软管缠绕情况两端挡管架高度可不相同。挡管架尺寸比筒体更大，可采用整体焊接的形式，然后再与筒体进行焊接固定；若考虑到安装、卷筒发运困难等问题，挡管架也可以采用分体式的结构，本设计中的挡管架分成四瓣形式，每一瓣之间通过螺栓锁紧连接，挡管架的支撑杆在径向方向上均匀布置，支撑杆与筒体上的垫块通过螺栓连接固定，分体式的结构方便拆卸、安装和运输。回转支承侧挡管架和轴承侧挡管架结构类似，其外圈大小可根据软管的缠绕情况设置。
筒体的两端面对称布置加强角钢，角钢规律的焊接在环筋上；固定环整体焊接到筒体上，嵌入到环筋的侧边，然后焊接固定，固定环上开设的螺纹孔与回转支承外圈固定；回转支承由内圈、外圈和滚珠等组成，外圈可绕着内圈转动，回转支承外圈通过螺栓安装到固定环上，回转支承外圈为齿形结构，内圈可与机架螺栓固定连接；轴承座设有润滑油孔，加注润滑脂可润滑轴承，轴承座两面布置端盖及油封，形成轴承的润滑腔。
横向通流管路为钢制管路，横贯筒体的轴线方向，横向通流管路同时也是卷筒的中心轴部分，筒体的环筋均焊接到中间的横向通流管路上，在焊接的部位，横向通流管路可采用厚壁钢管，增加刚度和焊接性能；横向通流管路一端通过回转支承内圈与机架固定支撑，另一端通过轴承座与机架固定支撑，因此，在驱动装置作用下，卷筒可绕轴承和回转支承旋转；横向通流管路在回转支承侧，一般与同内径大小的旋转接头进行连接；在轴承侧，横向通流管路采用厚壁钢管，增加轴承侧的承重能力，轴承安装在轴承座中，一般与机架螺栓固定连接；横向通流管路与预留接头螺栓固定，两端面设置密封圈，预留接头与船上冲洗管连接，冲洗卷筒内部钢制管路及软管；一般情况下，预留接头用盲法兰封堵。
竖直通流管路为钢制管路，由竖直管与鹅颈管组成；其中鹅颈管由一段45°弯头、一段短直管、一段90°弯头和一个标准法兰焊接而成，鹅颈管为伸出筒体的部分，是主要承受软管拉力的部位，采用加强筋板与筒体进行加固，增加刚度；竖直管与横向通流管路的钢管相贯对接，焊接固定；鹅颈管的标准法兰与外输软管连接。
在卷筒的一侧还布置有刹车孔座，通过机械制动装置，对卷筒进行静态制动。
实施例1：
参见图1至图5，一种软管绞车卷筒，包括筒体1，所述筒体1由薄壁钢板卷制而成，筒体1的两端设置有挡管架2，所述筒体1的内部设置有多道环筋3与纵筋4，环筋3与纵筋4交错布置，且环筋3沿筒体1的径向方向均匀布置，纵筋4沿筒体1的轴线方向均匀布置，所述筒体1的内部设置有横向通流管路5与竖直通流管路6，所述横向通流管路5沿筒体1的轴线方向贯穿布置，横向通流管路5的外壁与环筋3的内壁相连接，横向通流管路5的一端套装有回转支承7，回转支承7的外圈为齿形结构，回转支承7的外圈安装在固定环8上，固定环8与筒体1、环筋3均相连接，回转支承7的内圈固定在机架上，横向通流管路5的另一端套装有轴承9，轴承9通过轴承座10固定在机架上，所述竖直通流管路6的一端与横向通流管路5连通，竖直通流管路6的另一端穿过筒体1后与外输软管连通，流体介质从横向通流管路5流进，从竖直通流管路6流出至外输软管。
实施例2：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
参见图1、图2、图4，所述竖直通流管路6包括竖直管61与鹅颈管62，所述竖直管61位于筒体1内，竖直管61与横向通流管路5连通，所述鹅颈管62位于筒体1外，鹅颈管62包括法兰621、45度弯头622、短直管623、90度弯头624，所述短直管623的一端通过45度弯头622与竖直管61连通，短直管623的另一端与90度弯头624的一端连通，90度弯头624的另一端通过法兰621与外输软管连通；所述鹅颈管62的外壁与筒体1的外圆周面之间连接有加强筋板11。
实施例3：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
参见图1、图2、图3、图5，所述筒体1由多块薄壁钢板卷制后拼接成型；环筋3、纵筋4的厚度均小于等于薄壁钢板的厚度；所述挡管架2由多块弧形板21通过螺栓连接而成，挡管架2的径向方向上均匀布置有支撑杆22，支撑杆22与筒体1上的垫块螺栓连接。
实施例4：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
参见图3，所述筒体1的两端面上对称设置有角钢，角钢连接在环筋3上；所述环筋3与纵筋4上均开设有导水孔；所述轴承座10上设置有润滑油孔，轴承座10的两端设置有油封与端盖。
实施例5：
基本内容同实施例1，不同之处在于：
参见图1至图3，所述横向通流管路5靠近轴承9的一端连接有预留接头12，预留接头12与冲洗管连接；所述筒体1的端面上设置有机械制动装置13，所述挡管架2上设置有与机械制动装置13的制动杆14相配合的刹车孔座15。

Claims (10)

1.一种软管绞车卷筒，其特征在于，包括筒体(1)，所述筒体(1)由薄壁钢板卷制而成，筒体(1)的两端设置有挡管架(2)，所述筒体(1)的内部设置有多道环筋(3)与纵筋(4)，环筋(3)与纵筋(4)交错布置，且环筋(3)沿筒体(1)的径向方向均匀布置，纵筋(4)沿筒体(1)的轴线方向均匀布置，所述筒体(1)的内部设置有横向通流管路(5)与竖直通流管路(6)，所述横向通流管路(5)沿筒体(1)的轴线方向贯穿布置，横向通流管路(5)的外壁与环筋(3)的内壁相连接，横向通流管路(5)的一端套装有回转支承(7)，回转支承(7)的外圈为齿形结构，回转支承(7)的外圈安装在固定环(8)上，固定环(8)与筒体(1)、环筋(3)均相连接，回转支承(7)的内圈固定在机架上，横向通流管路(5)的另一端套装有轴承(9)，轴承(9)通过轴承座(10)固定在机架上，所述竖直通流管路(6)的一端与横向通流管路(5)连通，竖直通流管路(6)的另一端穿过筒体(1)后与外输软管连通，流体介质从横向通流管路(5)流进，从竖直通流管路(6)流出至外输软管。
2.根据权利要求1所述的一种软管绞车卷筒，其特征在于：所述竖直通流管路(6)包括竖直管(61)与鹅颈管(62)，所述竖直管(61)位于筒体(1)内，竖直管(61)与横向通流管路(5)连通，所述鹅颈管(62)位于筒体(1)外，鹅颈管(62)包括法兰(621)、45度弯头(622)、短直管(623)、90度弯头(624)，所述短直管(623)的一端通过45度弯头(622)与竖直管(61)连通，短直管(623)的另一端与90度弯头(624)的一端连通，90度弯头(624)的另一端通过法兰(621)与外输软管连通。
3.根据权利要求2所述的一种软管绞车卷筒，其特征在于：所述鹅颈管(62)的外壁与筒体(1)的外圆周面之间连接有加强筋板(11)。
4.根据权利要求1所述的一种软管绞车卷筒，其特征在于：所述筒体(1)由多块薄壁钢板卷制后拼接成型；环筋(3)、纵筋(4)的厚度均小于等于薄壁钢板的厚度。
5.根据权利要求1所述的一种软管绞车卷筒，其特征在于：所述挡管架(2)由多块弧形板(21)通过螺栓连接而成，挡管架(2)的径向方向上均匀布置有支撑杆(22)，支撑杆(22)与筒体(1)上的垫块螺栓连接。
6.根据权利要求1所述的一种软管绞车卷筒，其特征在于：所述筒体(1)的两端面上对称设置有角钢，角钢连接在环筋(3)上。
7.根据权利要求1所述的一种软管绞车卷筒，其特征在于：所述环筋(3)与纵筋(4)上均开设有导水孔。
8.根据权利要求1所述的一种软管绞车卷筒，其特征在于：所述横向通流管路(5)靠近轴承(9)的一端连接有预留接头(12)，预留接头(12)与冲洗管连接。
9.根据权利要求1所述的一种软管绞车卷筒，其特征在于：所述轴承座(10)上设置有润滑油孔，轴承座(10)的两端设置有油封与端盖。
10.根据权利要求1所述的一种软管绞车卷筒，其特征在于：所述筒体(1)的端面上设置有机械制动装置(13)，所述挡管架(2)上设置有与机械制动装置(13)的制动杆(14)相配合的刹车孔座(15)。
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