CN110468610B - 一种自导流型拖缆的制备装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及缆绳制备技术领域，尤其涉及一种自导流型拖缆的制备装置和方法。该自导流型拖缆的制备装置包括编织机，在编织机的成缆节点上方设有绳纱提取裁切装置，在纱锭顶部设有导向延长装置；所述绳纱提取裁切装置用于连续式提取由导向延长装置导出的绳纱并在成缆节点上方裁切提取的绳纱。该制备装置制备的自导流型拖缆能够有效地解决拖缆在工作状态下尾部抖动频率过高、震动幅度过大等问题，导流功能显著，性能优异。

Description

一种自导流型拖缆的制备装置和方法

技术领域

本发明涉及缆绳制备技术领域，尤其涉及一种自导流型拖缆的制备装置和方法。

背景技术

拖缆是指拖曳船只或附体及被船只拖曳时所用的绳缆，比如船舶在港内靠离码头、掉头或者大船在失去动力时所用到的主拖缆，比如海洋测量、地震勘查船只所用到的拖缆等。

近年来，随着破断强度超过30g/D的超高分子量聚乙烯纤维等高性能纤维在绳索中的普及应用，已经基本解决了拖缆破断强力或工作负荷上限偏低的问题。但是在拖缆减阻、降震、抑制抖动等方面的应用进展仍然较为缓慢，比如专利CN2807570Y以及专利CN2853750Y，均是采用了目前较为通用的外加导流装置的方法解决拖缆在使用过程中出现的阻力过大、震动或抖动频率过高的问题。此类方法在拖缆表面加装一系列具有导流功能的装置(比如导流罩)的缺点较为明显，主要表现在：安装拆卸较为困难、收放拖缆耗时过长、加装导流件容易挤压变形、对拖缆外表面的损伤较大等。

因此，研制一种能够制备自身具备导流功能的拖缆的装置和方法具有非常重要的意义。

发明内容

本发明为了弥补现有技术的不足，提供了一种自导流型拖缆的制备装置和方法，解决了现有技术中存在的问题。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种自导流型拖缆的制备装置，包括编织机，在编织机的成缆节点上方设有绳纱提取裁切装置，在纱锭顶部设有导向延长装置,所述导向延长装置对称设于沿顺时针与逆时针方向转动的至少两个选定的纱锭顶部；

所述绳纱提取裁切装置用于连续式提取由导向延长装置导出的绳纱并在成缆节点上方裁切提取的绳纱。

所述绳纱提取裁切装置包括与编织机横梁相连的支架，在支架上设有环形磨口及设于环形磨口下方的提取件，提取件在支架上沿环形磨口周向均匀间隔设置；在各提取件与环形磨口之间设有裁切件。

所述提取件为提取杆，所述提取杆由上向下向外倾斜设置；所述裁切件为裁切刀，所述裁切刀包括与提取杆顶端相连的竖直裁切刀。

所述裁切刀包括与提取杆顶端相连的竖直裁切刀及设于竖直裁切刀顶部的辅助裁切刀。

所述提取杆的底端为圆锥形。

所述提取杆为形。所述提取杆安装于支架外边缘上。上述形状的提取杆的拐点上方安装所述裁切刀，上述形状的提取杆的拐点下方与绳纱接触端为圆锥形，便于挑起由导向延长装置导出的绳纱。

所述竖直裁切刀为长条刀片。所述长条刀片设于提取杆上方的环形磨口底部外侧的刀槽内。

所述长条刀片的刀刃朝外设置。

所述辅助裁切刀为微型电动裁切刀。所述微型电动裁切刀用于转动裁切未被长条刀片切断的选定绳纱。

所述提取件数量为2个或4个。

所述导向延长装置包括中空轴及套设于中空轴外侧的平面轴承，在中空轴顶端固连倾斜设置的侧支架，在侧支架内设有上、下相对设置的轨道轮；导向延长装置所在的纱锭的纱线向上穿过侧支架上的两轨道轮之间设置，所述侧支架用于抬高并增大纱线的倾斜角度；在平面轴承外侧设有卡簧，所述平面轴承经卡簧与纱锭顶部出纱口卡接固定。

所述中空轴通过上述结构实现自由旋转。

所述侧支架与中空轴顶端外侧焊接相连。

所述导向延长装置的数量为4个或8个；导向延长装置对称安装在沿顺时针与逆时针方向转动的选定纱锭顶部。

所述提取裁切装置设于成缆节点上方的位置为拖缆外皮层编织节距的2-5倍。

进一步的，提取裁切装置的裁切刀距离成缆节点的间距为拖缆外皮层编织节距的2-5倍。

一种自导流型拖缆的制备方法，包括在拖缆外皮层编织成型过程中，由如前所述的提取裁切装置连续式提取并裁切选定纱锭上抬高的纱线、形成穗状绳纱的步骤。

每节穗状绳纱的长度为所述拖缆外周长的1倍-2.5倍。

上述制备方法中，抬高的纱线由如前所述的导向延长装置抬高。

所述拖缆外皮层的编织结构为16编斜纹、24编斜纹或32编斜纹；优选的，所述拖缆外皮层的编织结构为单锭双股32编(锭)斜纹。

所述自导流型拖缆的内芯层拖缆子绳为主动输送的缆绳，内芯层拖缆子绳的结构为8编(锭)辫式或12编(锭)斜纹；优选地，内芯层拖缆子绳的结构为单12编(锭)斜纹。

所述自导流型拖缆的制作材料优选使用合成纤维，如聚酯工业长丝、聚酰胺工业长丝，优选的使用高性能合成纤维，如超高分子量聚乙烯纤维、液晶芳香族聚酯纤维。

16编斜纹的自导流型拖缆外皮层编制结构用提取杆的数量为2个、4个或8个；优选2个。

24编斜纹的自导流型拖缆外皮层编制结构用提取杆的数量为2个、6个或12个；优选2个。

32编斜纹的自导流型拖缆外皮层编制结构用提取杆的数量为2个、4个或8个；优选4个。

16编斜纹的自导流型拖缆外皮层编制结构用导向延长装置的数量为2个、4个或8个；优选4个。

24编斜纹的自导流型拖缆外皮层编制结构用导向延长装置的数量为2个、4个、6个或8个；优选4个。

32编斜纹的自导流型拖缆外皮层编制结构用导向延长装置的数量为2个、4个、8个或16个；优选8个。

上述制备方法制得的穗状绳纱在拖缆径向上绕圆周均匀排列，且在拖缆轴向上等距分布。因此，制得的拖缆的穗状绳纱能够完全取代目前通用的外置导流罩等导流部件，实现了拖缆在轴向360°范围内可以实时为拖缆自身导流的目的。

本发明的有益效果:

1、采用本发明装置及方法制得的自导流型拖缆，能够有效地解决拖缆在工作状态下尾部抖动频率过高、震动幅度过大等问题；

2、本发明装置结构简单且安装方便，尤其适用于生产直径大于30mm的拖缆的#330-16/24/32等中大型编织机；与编织机可设置为拆卸式连接方式，方便需要时安装使用或卸下。

3、采用本发明装置及方法制得的自导流型拖缆，导流功能显著，性能优异。

附图说明

图1为本发明装置的结构示意图；

图2为本发明提取裁切装置的结构示意图；

图3为本发明导向延长装置的结构示意图；

图4为本发明导向延长装置的安装示意图。

图中，1 接触式绳纱提取裁切装置、11 绳纱提取杆、111 绳纱接触端；12 绳纱裁切刀、121 长条刀片、122 微型电动裁切刀；13 支架；2 旋转式绳纱导向延长装置、21 凸型中空轴、22 平面轴承、23 卡簧、24 U型钢管轨道轮、25 侧支架；3 编织机、31 编织机盘面、32 纱锭顶部出纱口、33 编织机横梁、4 拖缆、41 选定绳纱、42 成缆(绳)节点位置、43 内芯层拖缆子绳、44 外皮层、5 环形磨口。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。

如图1-4所示，提供了一种自身具备导流功能的拖缆的制备装置，该装置通过固定于编织机上得到，具体的，是在编织机的成缆(绳)节点位置42上方设置接触式绳纱提取裁切装置1，在编织机3选定的纱锭顶部出纱口32安装旋转式绳纱导向延长装置2，实现了拖缆4在编织成型过程中对其外皮层特定绳纱即选定绳纱41的连续式抓取及切断，从而获得了具备导流功能的拖缆4，该拖缆外表面带有均匀分布的穗状绳纱。

具体的，该自导流型拖缆的制备装置包括接触式绳纱提取裁切装置1、旋转式绳纱导向延长装置2；所述接触式绳纱提取裁切装置1安装在拖缆外皮层编织机盘面31上方，进一步的，所述接触式绳纱提取裁切装置1安装在成缆节点上方的编织机横梁33上。所述旋转式绳纱导向延长装置2安装在选定的纱锭顶部出纱口，此处选定的意思可以理解为：旋转式绳纱导向延长装置在本装置中可以安装N件，N件旋转式绳纱导向延长装置分别对称安装在沿顺时针与逆时针方向转动的选定纱锭顶部。

前述N件接触式绳纱提取裁切装置1的数量，根据拖缆外皮层编织结构的差异，可以设置的情况如下表1所示：

表1

上述接触式绳纱提取裁切装置1包括与编织机横梁相连的支架13，在支架上设有环形磨口及设于环形磨口下方的绳纱提取杆11，此处环形磨口5与现有编织机上的环形磨口最大的不同在于，该装置相当于将现有编织机上的环形磨口提高至成缆节点上方。绳纱提取杆11在支架13上沿环形磨口周向均匀间隔设置，在各绳纱提取杆与环形磨口之间设有绳纱裁切刀12。即，若绳纱提取杆的数量为M套，那M套绳纱提取杆和绳纱裁切刀可以绕该“接触式绳纱提取裁切装置”的轴向圆周均匀分布，因此裁切得到的穗状绳纱不仅可以在拖缆径向上绕圆周均匀排列，而且可以在拖缆轴向上等距分布；故得到的拖缆上的穗状绳纱能够完全取代目前通用的外置导流罩等导流部件，实现了拖缆在轴向360°范围内可以实时为拖缆自身导流的目的。

前述M套绳纱提取杆与裁切刀的数量，根据拖缆外皮层编织结构的差异，可以设置的情况如下表2所示：

表2

所述绳纱提取杆11由上向下向外倾斜设置；所述绳纱裁切刀12包括与绳纱提取杆顶端相连的长条刀片121及设于长条刀片顶部的微型电动裁切刀122，微型电动裁切刀122用于转动裁切未被长条刀片121切断的选定绳纱41。所述长条刀片的刀刃朝外设置，长条刀片设于提取杆上方的环形磨口底部外侧的刀槽内。

以上表1和表2中示出了不同拖缆外皮层编制结构所对应安装的旋转式绳纱导向延长装置的数量和绳纱提取杆、裁切刀数量组合的情况。

绳纱提取杆11整体为形，绳纱提取杆11安装于支架13外边缘上。上述形状的绳纱提取杆11的拐点上方安装长条刀片121，上述形状的绳纱提取杆11的拐点下方与绳纱接触端111为圆锥形，便于挑起由导向延长装置导出的选定绳纱。挑起的一根绳纱沿绳纱提取杆向上环绕运行至高于成缆节点并由长条刀片121切断，形成穗状绳纱，其他被挑起的绳纱同样如此运行并被切断，形成拖缆周向其他位置的穗状绳纱；该提取及裁切连续不间断的进行，从而在拖缆长度方向上形成规则的穗状绳纱。

旋转式绳纱导向延长装置2包括1个凸型中空轴21、1个平面轴承22、1个卡簧23、2套U型钢管轨道轮24和2根平行四边形的侧支架25。U型钢管轨道轮24安装在所述侧支架25的上、下两侧，保证选定绳纱在导向延长过程中的滑动性，降低绳纱与换向部位的摩擦力；侧支架25安装在所述凸型中空轴21的外侧；凸型中空轴21套入平面轴承22后，通过卡簧23固定在拖缆外皮层编织机的选定纱锭顶部出纱口32，达到凸型中空轴能够自由旋转。

采用上述装置的自导流型拖缆的制备方法，是在内芯层拖缆子绳43等张力、匀速进入拖缆外皮层，同时拖缆外皮层采用常规的五月柱编织方式编织成型的过程中，通过旋转式绳纱导向延长装置2对选定绳纱出纱口的“加高”，抬高了选定绳纱的成绳编织角；同时，接触式绳纱提取裁切装置1抓取到“加高”后的选定绳纱并使其保持环状结构至裁切刀位置，随后被逐一(股/根)切断进而形成拖缆外皮层的穗状绳纱导流系统。

内芯层拖缆子绳43为主动输送的缆绳，内芯层拖缆子绳43的结构为单锭单股12锭斜纹；以拖缆4的外皮层44的编织结构为单锭双股24编斜纹为例，拖缆4的制作材料优选使用合成纤维，如高性能合成纤维或超高分子量聚乙烯纤维、液晶芳香族聚酯纤维；接触式绳纱提取裁切装置1中绳纱提取杆11与裁切刀12的数量为2套；旋转式绳纱导向延长装置2的数量为4件；通过按照前述装置中，接触式绳纱提取裁切装置1和旋转式绳纱导向延长装置2设置位置及要求进行安装，在编织过程中，连续式挑去选定的纱线，裁切为带有穗状绳纱的拖缆，穗状绳纱41的长度为拖缆4外周长的1倍-2.5倍。

由上述装置及方法制得的自导流型拖缆，有效解决了现有拖缆在工作状态下尾部抖动频率过高、震动幅度过大等问题，实现了拖缆自身具备导流功能的目标。

上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。

本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。

Claims (9)

1.一种自导流型拖缆的制备装置，包括编织机，其特征在于，在编织机的成缆节点上方设有绳纱提取裁切装置，在纱锭顶部设有导向延长装置 ,所述导向延长装置对称设于沿顺

时针与逆时针方向转动的至少两个选定的纱锭顶部；所述绳纱提取裁切装置用于连续式提取由导向延长装置导出的绳纱并在成缆节点上方裁切提取的绳纱；所述绳纱提取裁切装置包括与编织机横梁相连的支架，在支架上设有环形磨口及设于环形磨口下方的提取件，提取件在支架上沿环形磨口周向均匀间隔设置；在各提取件与环形磨口之间设有裁切件；所述导向延长装置包括中空轴及套设于中空轴外侧的平面轴承，在中空轴顶端固连倾斜设置的侧支架，在侧支架内设有上、下相对设置的轨道轮；导向延长装置所在的纱锭的纱线向上穿过侧支架上的两轨道轮之间设置，所述侧支架用于抬高并增大纱线的倾斜角度；在平面轴承外侧设有卡簧，所述平面轴承经卡簧与纱锭顶部出纱口卡接固定。

2.根据权利要求1所述的自导流型拖缆的制备装置，其特征在于，所述提取件为提取杆，所述提取杆由上向下向外倾斜设置；所述裁切件为裁切刀，所述裁切刀包括与提取杆顶端相连的竖直裁切刀。

3.根据权利要求1或2所述的自导流型拖缆的制备装置，其特征在于，所述提取件数量为2个或4个。

4.根据权利要求1所述的自导流型拖缆的制备装置，其特征在于，所述导向延长装置的数量为4个或8个；导向延长装置对称安装在沿顺时针与逆时针方向转动的选定的纱锭顶部。

5.根据权利要求1所述的自导流型拖缆的制备装置，其特征在于，所述绳纱提取裁切装置设于成缆节点上方的位置为拖缆外皮层编织节距的2-5倍。

6.一种自导流型拖缆的制备方法，其特征在于，包括在拖缆外皮层编织成型过程中，由如权利要求1-5中任一项所述的自导流型拖缆的制备装置中绳纱提取裁切装置连续式提取并裁切选定的纱锭上抬高的纱线、形成穗状绳纱的步骤。

7.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，抬高的纱线由所述导向延长装置抬高。

8.根据权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述拖缆外皮层的编织结构为16编斜纹、24编斜纹或32编斜纹。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述拖缆外皮层的编织结构为单锭双股32编斜纹。