CN110380376B - 一种具有四层铠装钢丝海缆的固定装置和固定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有四层铠装钢丝海缆的固定装置和固定方法，特点是包括：海缆，海缆一端具有四层的铠装钢丝和海缆芯，至少两层的铠装钢丝上分别设置固定环，铠装钢丝向内或向外弯折并夹紧固定环，固定后的铠装钢丝为倒圆台体；固定主体，固定主体一端设置有与外部连接的安装孔和电缆穿孔；固定主体内设置有具有倒圆台体的内腔，内腔与电缆穿孔连通，海缆一端置于内腔中，最外层的铠装钢丝与固定主体的内壁相互配合；固定主体另一端上设置有具有灌胶孔的固定板，固定板通过螺纹连接在固定主体上；优点是内腔和锚固后的铠装钢丝都成倒圆台形，当海缆受自身重力向下拉扯时，固定在内腔中的海缆最外层与固定主体内壁更加密合。
Description
技术领域
本发明涉及一种海缆固定装置，尤其是涉及一种具有四层铠装钢丝海缆的固定装置和固定方法。
背景技术
随着海洋经济的发展，海底电缆、海底光缆以及海底光电复合缆等海缆产品被广泛应用于海洋石油平台和海上风电等场所，但是由于电缆的自重较大，在自重的作用下，电缆会下滑，导致电缆无法正常工作，为解决这个问题现在有多种海缆平台固定装置，但是现有的固定装置，多数只能固定一层或者两层海缆铠装钢丝，现有中国专利CN201420808606.3公开了一种双层铠装海缆平台固定装置，保护罩内设有若干相互叠加间隔设置的垫板和压板，通过垫板和压板之间分别紧压第一层、第二层铠装钢丝，然后通过长螺杆将垫板、压板、保护罩与基座连接，并通过锁紧螺母固定。当遇到四层铠装钢丝的电缆，只固定一层或者两层铠装钢丝，不能确保海缆的安全可靠性，即使利用垫板和压板结构，分别紧压第一层、第二层、第三层和第四层铠装钢丝，不仅结构复杂，安装繁琐，同时要增长一倍的长螺杆，且因四层电缆铠装钢丝重量比两层电缆铠装钢丝重一倍，势必四层电缆铠装钢丝对长螺杆压力更大，容易造成长螺杆弯曲，使得海缆稳定性弱，抗拉强度低，不能确保海缆安全。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种具有结构简单紧凑、稳定性和抗拉强度高、安全性能优的四层铠装钢丝海缆的固定装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种具有四层铠装钢丝海缆的固定装置，包括：海缆，所述海缆一端具有四层的铠装钢丝和海缆芯，至少两层的所述铠装钢丝上分别设置固定环，所述铠装钢丝向内或向外弯折并夹紧所述固定环，固定后的所述铠装钢丝为倒圆台体；固定主体，所述固定主体一端设置有与外部连接的安装孔和电缆穿孔；所述固定主体内设置有具有倒圆台体的内腔，所述内腔与所述电缆穿孔连通，所述海缆一端置于所述内腔中，最外层的所述铠装钢丝与所述固定主体的内壁相互配合；所述固定主体另一端上设置有具有灌胶孔的固定板，通过所述灌胶孔注入胶水将所述海缆一端固定在所述内腔中，所述胶水具有固定和密封性能，所述固定板通过螺纹连接在所述固定主体上。
进一步地，所述海缆具有第一层铠装钢丝、第二层铠装钢丝、第三层铠装钢丝和第四层铠装钢丝，所述第二层铠装钢丝上设置第一固定环，所述第一层铠装钢丝和第二层铠装钢丝一同向外弯折夹紧所述第一固定环，所述第三层铠装钢丝上设置第二固定环，所述第三层铠装钢丝和所述第四层铠装钢丝一同向内弯折夹紧所述第二固定环，固定后的所述第一固定环位于所述内腔的最小直径的一端，固定后的所述第二固定环位于所述内腔的最大直径的一端。
进一步地，所述海缆具有第一层铠装钢丝、第二层铠装钢丝、第三层铠装钢丝和第四层铠装钢丝，所述第二层铠装钢丝上设置有第一固定环，所述第二层铠装钢丝向外弯折夹紧所述第一固定环并紧贴所述第三层铠装钢丝；所述第一层铠装钢丝上设置有第三固定环，所述第一层铠装钢丝向外弯折夹紧所述第三固定环并紧贴所述第三层铠装钢丝；所述第三层铠装钢丝上设置有第二固定环，所述第三层铠装钢丝和所述第四层铠装钢丝一同向内弯折夹紧所述第二固定环进行固定，固定后的所述第一固定环位于所述内腔的最小直径的一端，固定后的所述第二固定环位于所述内腔的最大直径的一端。
进一步地，所述海缆具有第一层铠装钢丝、第二层铠装钢丝、第三层铠装钢丝和第四层铠装钢丝，所述第二层铠装钢丝上设置有第一固定环，所述第二层铠装钢丝向外弯折夹紧所述第一固定环并紧贴所述第三层铠装钢丝；所述第一层铠装钢丝上设置有第三固定环，所述第一层铠装钢丝向外弯折夹紧所述第三固定环并紧贴所述第三层铠装钢丝；所述第三层铠装钢丝上设置有第二固定环，所述第三层铠装钢丝向内弯折夹紧所述第二固定环，所述第四层铠装钢丝上设置有第四固定环，所述第四层铠装钢丝向内弯折夹紧所述第四固定环，固定后的所述第一固定环位于所述内腔的最小直径的一端，固定后的所述第四固定环位于所述内腔的最大直径的一端。
进一步地，所述第一固定环、所述第二固定环、所述第三固定环和所述第四固定环的相邻之间距离范围为5-10mm。
进一步地，所述固定环的形状为圆锥环形，所述固定环的材质采用不锈钢。
进一步地，所述固定主体另一端上还设置有灌胶封板，所述灌胶封板覆盖所述固定板并通过螺纹固定在所述固定主体的另一端上。设置灌胶封板进一步提高固定主体的密封和牢固度。
进一步地，所述固定板为法兰。
进一步地，所述胶水为钢丝绳树脂胶水。此胶水能在常温下凝固，不需要加热和酸处理，具有强的胶力，能保护铠装钢丝在极值拉伸载荷下不会发生滑移，同时防止铠装钢丝的腐蚀。
同时，本发明还提供一种具有四层铠装钢丝海缆的固定方法，应用如上所述的具有四层铠装钢丝海缆的固定装置，所述固定方法包括如下步骤：
(1)海缆外护套剥掉，裸露出铠装钢丝；
(2)裸露的所述铠装钢丝穿过所述电缆穿孔；
(3)固定后为倒圆台体的所述铠装钢丝卡入在所述内腔中；
(4)所述固定板用螺栓紧固在所述锚固主体上，所述胶水通过所述灌胶孔注入到所述内腔中将所述海缆进行固定和密封。
与现有技术相比，本发明的优点在于固定主体内设置有具有倒圆台的内腔，铠装钢丝与固定环进行锚固，锚固后的形状为倒圆台体，经过锚固后的铠装钢丝固定在内腔中，后注入具有固定和密封性能的胶水，牢牢地将海缆固定在固定主体内，由于内腔和锚固后的铠装钢丝都成倒圆台形，当海缆受自身重力向下拉扯时，固定在内腔中的海缆最外层与固定主体内壁更加密合，加上在内腔直径小的一端有铠装钢丝将固定环固定，促使最外层铠装钢丝紧紧地卡在内腔的直径最小的一端上，使得海缆被有效地固定于固定主体上，提高海缆在固定主体上的稳定性，同时相较用螺纹固定铠装钢丝在固定主体上，本结构将一层以上的铠装钢丝环绕固定在固定环上，将海缆受力分散到固定环上，固定环将受力转化为与内腔的配合紧力，提高海缆地抗拉强度，安全性能也更优。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了根据本发明实施例一提供的一种海缆固定装置的结构示意图；
图2示出了根据本发明实施例二提供的一种海缆固定装置的结构示意图；
图3示出了根据本发明实施例三提供的一种海缆固定装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的，决不作为对本发明及其应用或使用的任何限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例一：一种具有四层铠装钢丝10海缆1的固定装置，包括：海缆1，海缆1一端具有四层的铠装钢丝10和海缆芯11，从海缆芯11剥离的至少两层的铠装钢丝10上分别设置一个固定环12，铠装钢丝10向内或向外弯折夹紧固定环12进行固定，固定后的铠装钢丝10为倒圆台体；固定主体2，固定主体2一端设置有与外部连接的安装孔20和电缆穿孔21；固定主体2内设置有具有倒圆台的内腔22，内腔22与电缆穿孔21连通，海缆1一端置于内腔22中，固定主体2另一端上设置有具有灌胶孔24的固定板23，通过灌胶孔24注入胶水将海缆1固定在内腔22中，胶水具有固定和密封性能，胶水为钢丝绳树脂胶水；固定板23通过螺纹连接在固定主体2上，固定板23为法兰。
本实施例中，海缆1具有第一层铠装钢丝100、第二层铠装钢丝101、第三层铠装钢丝102和第四层铠装钢丝103，第二层铠装钢丝101上设置第一固定环120，第一层铠装钢丝100和第二层铠装钢丝101一同向外弯折夹紧第一固定环120进行固定，第三层铠装钢丝102上设置第二固定环121，第三层铠装钢丝102和第四层铠装钢丝103一同向内弯折夹紧第二固定环121进行固定，固定后的第一固定环120位于内腔22的最小直径的一端，固定后的第二固定环121位于内腔22的最大直径的一端，第一固定环120的最大外径小于第二固定环121的最小外径。四层的铠装钢丝将两个固定环夹紧，固定后的海缆的端面为倒V型，将此结构的海缆端部穿入并固定在具有倒V型孔的固定主体上，则第四层铠装钢丝与固定主体的内壁紧密配合，海缆受的拉力或者向下的重力越大，在空腔内倒V型的海缆端部表面与固定主体的内壁配合越紧密，使得海缆被有效地固定于固定主体上，提高其在固定主体上的稳定性和抗拉强度。本结构相对四层铠装钢丝使用四个固定来说少用二个固定环，节约成本，但也能有较好的增加海缆的抗拉强度，同时先将第二层铠装钢丝向外弯折夹紧第一固定环时，只需将第四层铠装钢丝和第三层铠装钢丝散开即可，而无需将每一层的铠装钢丝散开，大大提高安装效率，节省步骤。
实施例二：本实施例与上述实施例的区别在于，铠装钢丝10采用三个固定环12进行固定，具体如图2所示，海缆1具有第一层铠装钢丝100、第二层铠装钢丝101、第三层铠装钢丝102和第四层铠装钢丝103，第二层铠装钢丝101上设置有第一固定环120，第二层铠装钢丝101和第一层铠装钢丝100一同向外弯折夹紧第一固定环120并紧贴第三层铠装钢丝102；第三层铠装钢丝102上设置有第二固定环121，第三层铠装钢丝102向内弯折夹紧第二固定环121，第四层铠装钢丝103上设置有第三固定环122，第四层铠装钢丝103向内弯折夹紧第三固定环122，固定后的第一固定环120位于内腔22的最小直径的一端，固定后的第三固定环122位于内腔22的最大直径的一端，固定后的第二固定环121位于第一固定环120和第三固定环122之间，第一固定环120的最大外径小于第二固定环121的最小外径，第二固定环121的最大外径小于第三固定环122的最小外径。此结构相对四层铠装钢丝使用四个固定来说其少用一个固定环，节约成本，也能有很好的增加海缆的抗拉强度，同时先将第二层铠装钢丝向外弯折夹紧第一固定环时，只需将第四层铠装钢丝和第三层铠装钢丝散开即可，而无需将每一层的铠装钢丝散开，大大提高安装效率，节省步骤。
实施例三：本实施例与上述实施例的区别在于，铠装钢丝10采用四个固定环12进行固定，具体如图3所示，海缆1具有第一层铠装钢丝100、第二层铠装钢丝101、第三层铠装钢丝102和第四层铠装钢丝103，第二层铠装钢丝101上设置有第一固定环120，第二层铠装钢丝101向外弯折夹紧第一固定环120并紧贴第三层铠装钢丝102；第一层铠装钢丝100上设置有第二固定环121，第一层铠装钢丝100向外弯折夹紧第二固定环121并紧贴第三层铠装钢丝102；第三层铠装钢丝102上设置有第三固定环122，第三层铠装钢丝102向内弯折夹紧第三固定环122，第四层铠装钢丝103上设置有第四固定环123，第四层铠装钢丝103向内弯折夹紧第四固定环123，固定后的第一固定环120位于内腔22的最小直径的一端，固定后的第四固定环123位于内腔22的最大直径的一端。第一固定环120的最大外径小于第二固定环121的最小外径，第二固定环121的最大外径小于第三固定环122的最小外径，第三固定环122的最大外径小于第四固定环123的最小外径。四层的铠装钢丝分别将固定环夹紧，固定后的海缆的端面为倒V型，将此结构的海缆端部穿入并固定在具有倒V型孔的固定主体上，则第四层铠装钢丝与固定主体的内壁紧密配合，海缆受的拉力或者向下的重力越大，在空腔内倒V型的海缆端部表面与固定主体的内壁配合越紧密，使得海缆被有效地固定于固定主体上，提高其在固定主体上的稳定性和抗拉强度，同时先将第二层铠装钢丝向外弯折夹紧第一固定环时，只需将第四层铠装钢丝和第三层铠装钢丝散开即可，而无需将每一层的铠装钢丝散开，大大提高安装效率，节省步骤。
本实施例中，第一固定环120、第二固定环121、第三固定环122和第四固定环123的相邻之间距离范围为5-10mm。
具体实施时，固定环12的形状为圆锥环形，固定环12的材质采用不锈钢。
具体实施时，固定主体2另一端上还设置有灌胶封板25，灌胶封板25覆盖固定板23并通过螺纹固定在固定主体2的另一端上。
本发明还提供一种具有四层铠装钢丝10海缆1的固定方法，应用如上的具有四层铠装钢丝10海缆1的固定装置，固定方法包括如下步骤：
(1)海缆1外护套剥掉，裸露出铠装钢丝10；
(2)裸露的铠装钢丝10穿过电缆穿孔21；
(3)固定后为倒圆台体的铠装钢丝10卡入在所述内腔22中；
(4)固定板23用螺栓紧固在固定主体上，胶水通过灌胶孔24注入到内腔22中将海缆1进行固定和密封。
本固定方法相对螺纹一一将铠装钢丝安装在垫板和压板之间，其只需将铠装钢丝卡入内腔中，海缆即固定在倒固定主体上，安装简单。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本发明的范围。同时，应当明白，为了便于描述，附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为授权说明书的一部分。在这里示出和讨论的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制。因此，示例性实施例的其它示例可以具有不同的值。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
在本发明的描述中，需要理解的是，方位词如“前、后、上、下、左、右”、“横向、竖向、垂直、水平”和“顶、底”等所指示的方位或位置关系通常是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，在未作相反说明的情况下，这些方位词并不指示和暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位或者以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制；方位词“内、外”是指相对于各部件本身的轮廓的内外。
Claims (10)
1.一种具有四层铠装钢丝海缆的固定装置，其特征在于包括：
海缆，所述海缆一端具有四层的铠装钢丝和海缆芯，至少两层的所述铠装钢丝上分别设置固定环，所述铠装钢丝向内或向外弯折并夹紧所述固定环，固定后的所述铠装钢丝为倒圆台体；
固定主体，所述固定主体一端设置有与外部连接的安装孔和电缆穿孔；所述固定主体内设置有具有倒圆台体的内腔，所述内腔与所述电缆穿孔连通，所述海缆一端置于所述内腔中，最外层的所述铠装钢丝与所述固定主体的内壁相互配合；所述固定主体另一端上设置有具有灌胶孔的固定板，通过所述灌胶孔注入胶水将所述海缆一端固定在所述内腔中，所述胶水具有固定和密封性能，所述固定板通过螺纹连接在所述固定主体上。
2.根据权利要求1所述的一种具有四层铠装钢丝海缆的固定装置，其特征在于所述海缆具有第一层铠装钢丝、第二层铠装钢丝、第三层铠装钢丝和第四层铠装钢丝，所述第二层铠装钢丝上设置第一固定环，所述第一层铠装钢丝和第二层铠装钢丝一同向外弯折夹紧所述第一固定环，所述第三层铠装钢丝上设置第二固定环，所述第三层铠装钢丝和所述第四层铠装钢丝一同向内弯折夹紧所述第二固定环，固定后的所述第一固定环位于所述内腔的最小直径的一端，固定后的所述第二固定环位于所述内腔的最大直径的一端。
3.根据权利要求1所述的一种具有四层铠装钢丝海缆的固定装置，其特征在于所述海缆具有第一层铠装钢丝、第二层铠装钢丝、第三层铠装钢丝和第四层铠装钢丝，所述第二层铠装钢丝上设置有第一固定环，所述第二层铠装钢丝向外弯折夹紧所述第一固定环并紧贴所述第三层铠装钢丝；所述第一层铠装钢丝上设置有第三固定环，所述第一层铠装钢丝向外弯折夹紧所述第三固定环并紧贴所述第三层铠装钢丝；所述第三层铠装钢丝上设置有第二固定环，所述第三层铠装钢丝和所述第四层铠装钢丝一同向内弯折夹紧所述第二固定环进行固定，固定后的所述第一固定环位于所述内腔的最小直径的一端，固定后的所述第二固定环位于所述内腔的最大直径的一端。
4.根据权利要求1所述的一种具有四层铠装钢丝海缆的固定装置，其特征在于所述海缆具有第一层铠装钢丝、第二层铠装钢丝、第三层铠装钢丝和第四层铠装钢丝，所述第二层铠装钢丝上设置有第一固定环，所述第二层铠装钢丝向外弯折夹紧所述第一固定环并紧贴所述第三层铠装钢丝；所述第一层铠装钢丝上设置有第三固定环，所述第一层铠装钢丝向外弯折夹紧所述第三固定环并紧贴所述第三层铠装钢丝；所述第三层铠装钢丝上设置有第二固定环，所述第三层铠装钢丝向内弯折夹紧所述第二固定环，所述第四层铠装钢丝上设置有第四固定环，所述第四层铠装钢丝向内弯折夹紧所述第四固定环，固定后的所述第一固定环位于所述内腔的最小直径的一端，固定后的所述第四固定环位于所述内腔的最大直径的一端。
5.根据权利要求4所述的一种具有四层铠装钢丝海缆的固定装置，其特征在于所述第一固定环、所述第二固定环、所述第三固定环和所述第四固定环的相邻之间距离范围为5-10mm。
6.根据权利要求1所述的一种具有四层铠装钢丝海缆的固定装置，其特征在于所述固定环的形状为圆锥环形，所述固定环的材质采用不锈钢。
7.根据权利要求1-5任一项所述的一种具有四层铠装钢丝海缆的固定装置，其特征在于所述固定主体的另一端上还设置有灌胶封板，所述灌胶封板覆盖所述固定板并通过螺纹固定在所述固定主体的另一端上。
8.根据权利要求7所述的一种具有四层铠装钢丝海缆的固定装置，其特征在于所述固定板为法兰。
9.根据权利要求1所述的一种具有四层铠装钢丝海缆的固定装置，其特征在于所述胶水为钢丝绳树脂胶水。
10.一种具有四层铠装钢丝海缆的固定方法，其特征在于，应用权利要求1-9中任一项所述的具有四层铠装钢丝海缆的固定装置，所述固定方法包括如下步骤：
（1）海缆外护套剥掉，裸露出铠装钢丝；
（2）裸露的所述铠装钢丝穿过所述电缆穿孔；
（3）固定后为倒圆台体的所述铠装钢丝卡入在所述内腔中；
所述固定板用螺栓紧固在所述固定主体上，所述胶水通过所述灌胶孔注入到所述内腔中将所述海缆进行固定和密封。
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Denomination of invention: A fixing device and fixing method for a four layer armored steel wire submarine cable Granted publication date: 20201113 Pledgee: Agricultural Bank of China Limited Ningbo Beilun branch Pledgor: NINGBO ORIENT WIRES & CABLES Co.,Ltd. Registration number: Y2024980001110 |
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