CN110886903B - 橡胶软管铺设装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种橡胶软管铺管装置，包括橡胶软管、滚筒装置、矫正器、铺设动力装置和铺管架；滚筒装置配有第一电机；矫正器包括安装于船上的支架以及安装于支架上的滑轮；铺设动力装置包括安装于船上的固定台和安装于固定台上的基座，基座上安装有固定齿条、活动齿条、齿轮和轨道；铺管架的一端安装于船上，另一端倾斜向下悬挂于水面；橡胶软管的一端缠绕于滚筒装置上，另一端绕过矫正器的滑轮后从铺设动力装置的两个铺设辊轮之间穿过，最后穿过铺管架进入水中。本发明利用铺设辊轮摩擦传动铺管的方法，满足传动性强，效率高，软管以及空口可以沿准确的方向进行传送等综合条件。

Description

橡胶软管铺设装置

技术领域

本发明涉及浅水铺管技术领域，具体涉及一种橡胶软管铺设装置。

背景技术

目前，国内外通常采用铺管船法以及拖管法进行海洋管道的铺设。选用铺管船法进行海上管道铺设作业时，根据铺管船以及铺管设备的不同可分为“S”型铺管法、“J”型铺管法以及卷筒式铺管法。多数铺管船都属于“S”型铺管船，此类铺管船多用于较浅海域。“J”型铺管船用于深海海域作业。而卷筒式铺管船既可以用于深海，又可以用于浅海，但是管道直径不宜过大。卷筒铺管法是柔性管铺设方法的直接拓展，它采用陆地上一次完成管线接长并缠绕到卷筒上，然后在海上展开并拉直后连续铺入海底。

根据托管位置不同可将托管法分为底拖法、近底拖法和浮拖法。三种方法适用的水深不同，目的是为了防止波浪对管线的破坏。底拖法是将管道沿海底拖至预定位置。近底拖法是用浮筒和铁链使管道平衡在离开海底预定高度拖至预定位置。浮拖法是采用浮筒使管道浮在水面拖至预定位置，为控制漂浮的管道，除首拖轮外，在尾部还需要牵制船。

目前这些铺管船种类较多，但多数应用于焊接管道铺设或硬质管道铺设，在软管铺设的工作过程中管道易发生较大弯角或软管受力过大的情况，导致管道在水下铺设路线发生移动。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于针对上述现有技术存在的铺设路线不稳定的，铺设过程中管道受力过大导致弯曲的不足，提供一种新型橡胶软管铺设装置，它可以精确实现软管在水底的铺设，保证管道在铺设过程中的既定路线，实现最为经济可靠的铺管方式，为溢油处理抢险船的气泡帘隔污围油提供稳定的工作环境。

本发明为解决上述提出的技术问题所采用的技术方案为：

一种橡胶软管铺设装置，包括橡胶软管、滚筒装置、矫正器、铺设动力装置和铺管架；所述滚筒装置、矫正器、铺设动力装置、铺管架按照由船中到舷侧的方向依次布置于船上；所述滚筒装置配有第一电机；所述矫正器包括安装于船上的支架以及安装于所述支架上的滑轮；所述铺设动力装置包括安装于船上的固定台和安装于固定台上的基座，所述基座上安装有固定齿条、活动齿条、齿轮和轨道，所述固定齿条与轨道平行设置，所述活动齿条有两个，两个活动齿条并列安装于所述轨道上并能沿轨道往返移动，所述齿轮对应设置两个，两个齿轮设置于固定齿条与活动齿条之间，一个齿轮对应啮合一个活动齿条，两个齿轮均与固定齿条啮合，每个齿轮上均设有铺设辊轮，所述铺设辊轮内置第二电机以驱动自身旋转；所述铺管架的一端安装于船上，另一端倾斜向下悬挂于水面；所述橡胶软管的一端缠绕于所述滚筒装置上，另一端绕过所述矫正器的滑轮后从两个铺设辊轮之间穿过，最后穿过所述铺管架进入水中。

上述方案中，所述橡胶软管的头部连接有锚，橡胶软管的内部一侧沿其长度方向间隔均布有金属块。

上述方案中，两个活动齿条关于所述固定齿条的中心轴对称布置。

上述方案中，所述滚筒装置的滚筒中心、矫正器的滑轮中心、铺设动力装置的固定齿条中心以及铺管架的中心轴四者位于同一直线上。

上述方案中，所述活动齿条通过电机驱动移动，每个活动齿条对应安装一个锁紧螺母，活动齿条移动到合适的位置时通过所述锁紧螺母固定位置。

上述方案中，所述铺设辊轮上套装有耐碱性好、弹性高的天然橡胶外套。

上述方案中，所述滚筒装置包括底座、转轴、滚筒和第一电机，所述底座固定安装于船上，转轴安装于底座上，滚筒固定安装于转轴上，转轴与第一电机的输出轴连接，通过第一电机驱动滚筒转动。

上述方案中，所述铺管架为内部中空，外壳镂空的框架结构。

本发明的有益效果在于：

1、本发明橡胶软管铺设装置通过对橡胶软管内部的加重处理使铺设的橡胶软管在浅水有水流动的环境下能够减轻晃动趋势，增加橡胶软管在水下的工作稳定性。橡胶软管头部配锚为管道增加坠式的配重处理，锚于水中固定后，由锚牵动的橡胶软管端部能够有效抵抗水中暗流、离岸流，可使管道在铺设过程中能够在头部固定、船部移动的条件下按照既定的轨道进行铺设工作，也使所铺设的橡胶软管只能够被限制在小范围内晃动。

2、铺管时，矫正器可以保证橡胶软管由同一直线的方向进入铺设辊轮开始铺设，避免了橡胶软管由滚筒直接进入铺设辊轮时由于管道方向的变化而导致橡胶软管在铺放时的变形和变向。

3、铺设辊轮可随下部的活动齿条的移动调整间距，通过挤压式摩擦传动的方式驱动橡胶软管的铺设，矫正器可保证橡胶软管自滚筒出来后的紧绷状态以及进入铺设辊轮前的方向，铺设辊轮通过转动可以带动橡胶软管进入铺管架入水铺设，实现铺管工作，该技术有效解决了橡胶软管铺设弯曲、易翻转错位、轨道难固定的问题。一旦与气泡帘技术相结合在海上石油行业成熟推广将有很大的经济效益。

4、本装置结构简单、调节方便，可实现新型橡胶软管的快速铺设，具有能耗低，费用低，效率高等优势。

附图说明

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

图1是本发明橡胶软管铺设装置的整体结构示意图；

图2是图1所示橡胶软管铺设装置的俯视图；

图3是图1所示橡胶软管铺设装置的铺设动力装置的结构图；

图4是本发明橡胶软管铺设装置的橡胶软管的剖视图。

图中：10、橡胶软管；11、锚；12、金属块；20、滚筒装置；21、底座；22、转轴；23、滚筒；30、矫正器；31、支架；32、滑轮；40、铺设动力装置；41、固定台；42、基座；43、固定齿条；44、活动齿条；45、齿轮；46、铺设辊轮；50、铺管架。

具体实施方式

为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。

如图1-2所示，为本发明一较佳实施例的橡胶软管铺设装置，包括橡胶软管10、滚筒装置20、矫正器30、铺设动力装置40和铺管架50。滚筒装置20、矫正器30、铺设动力装置40、铺管架50按照由船中到舷侧的方向依次布置于船上。滚筒装置20用于缠绕橡胶软管10，滚筒装置20包括底座21、转轴22、滚筒23和第一电机(图未示)，底座21固定安装于船上，转轴22安装于底座21上，滚筒23固定安装于转轴22上，转轴22与第一电机的输出轴连接，通过第一电机驱动滚筒23转动。矫正器30用于摆正橡胶软管10的铺设角度，避免管道在收放时发生反转错位，矫正器30包括安装于船上的支架31以及安装于支架31上的滑轮32。铺设动力装置40采用挤压式摩擦传动的铺管方式，如图3所示，铺设动力装置40包括安装于船上的固定台41和安装于固定台41上的基座42，基座42上安装有一个固定齿条43、两个活动齿条44、两个齿轮45和一条轨道(图未示)，固定齿条43与轨道平行设置，两个活动齿条44并列安装于轨道上并能沿轨道往返移动，两个齿轮45设置于固定齿条43与活动齿条44之间，一个齿轮45对应啮合一个活动齿条44，两个齿轮45均与固定齿条43啮合，每个齿轮45上均设有铺设辊轮46，通过调整两个活动齿条44的间距带动两个齿轮45旋转以调整两个齿轮45的间距，实现调整铺设辊轮46间距的目的，铺设辊轮46内置第二电机以驱动自身旋转，橡胶软管10由铺设辊轮46夹紧，铺设辊轮46的转动为管道施加动力，铺放管道。铺管架50的一端安装于船上，另一端倾斜向下悬挂于水面，在铺管过程中为管道起导向作用，保证铺管方向的准确以及孔口的准确。橡胶软管10的一端缠绕于滚筒装置20上，另一端绕过矫正器30的滑轮32后从两个铺设辊轮46之间穿过，最后穿过铺管架50进入水中。

本发明橡胶软管10铺设装置的工作原理：工作前，橡胶软管10在滚筒装置20上预先缠绕好，橡胶软管10端部绕过矫正器30，紧靠在铺设辊轮46上。工作时，固定台41上的两个活动齿条44滑动至合适位置，使两个齿轮45上的铺设辊轮46将橡胶软管10夹紧，通过锁紧螺母将活动齿条44锁紧，第二电机启动带动铺设辊轮46转动，通过挤压与摩擦带动橡胶软管10前移，橡胶软管10端部在驱动力的带动下进入铺管架50，最终入水，管道端部由锚在水下牵引固定，铺管船按照设定的路线前进进行铺管作业，管道铺设至足够长度后关闭铺设辊轮46内的第一电机，最后调整(缩小)活动齿条44的间距，使铺设辊轮46夹紧橡胶软管10。回收时，调整(扩大)活动齿条44的间距，使铺设辊轮46松开橡胶软管10，启动滚筒装置20内的第二电机，带动橡胶软管10回收，重新缠绕至滚筒装置20上。

进一步优化，如图4所示，橡胶软管10的头部通过绳索与锚11相连，橡胶软管10的内部一侧沿其长度方向间隔均布有金属块12。本发明通过对橡胶软管10内部的加重处理使铺设的橡胶软管10在浅水有水流动的环境下能够减轻晃动趋势，增加橡胶软管10在水下的工作稳定性。橡胶软管10头部配锚11为管道增加坠式的配重处理，锚11于水中固定后，由锚11牵动的橡胶软管10端部能够有效抵抗水中暗流、离岸流，可使管道在铺设过程中能够在头部固定、船部移动的条件下按照既定的轨道进行铺设工作，也使所铺设的橡胶软管10只能够被限制在小范围内晃动。

进一步优化，本实施例中，两个活动齿条44关于固定齿条43的中心轴对称布置。

进一步优化，本实施例中，滚筒装置20的滚筒23中心、矫正器30的滑轮32中心、铺设动力装置40的固定齿条43中心以及铺管架50的中心轴四者位于同一直线上。铺管时，矫正器30可以保证橡胶软管10由同一直线的方向进入铺设辊轮46开始铺设，避免了橡胶软管10由滚筒23直接进入铺设辊轮46时由于管道方向的变化而导致橡胶软管10在铺放时的变形和变向。

进一步优化，本实施例中，铺设辊轮46上套装有耐碱性好、弹性高的天然橡胶外套，保证铺设辊轮46与橡胶软管10之间良好的摩擦性。

进一步优化，本实施例中，铺管架50为内部中空，外壳镂空的框架结构。

本发明橡胶软管10铺设装置结构简单、调节方便，可以实现橡胶软管10的快速铺设，具有能耗低，费用低，效率高等优势。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，这些均属于本发明的保护之内。

Claims (8)

1.一种橡胶软管铺设装置，其特征在于，包括橡胶软管、滚筒装置、矫正器、铺设动力装置和铺管架；所述滚筒装置、矫正器、铺设动力装置、铺管架按照由船中到舷侧的方向依次布置于船上；所述滚筒装置配有第一电机；所述矫正器包括安装于船上的支架以及安装于所述支架上的滑轮；所述铺设动力装置包括安装于船上的固定台和安装于固定台上的基座，所述基座上安装有固定齿条、活动齿条、齿轮和轨道，所述固定齿条与轨道平行设置，所述活动齿条有两个，两个活动齿条并列安装于所述轨道上并能沿轨道往返移动，所述齿轮对应设置两个，两个齿轮设置于固定齿条与活动齿条之间，一个齿轮对应啮合一个活动齿条，两个齿轮均与固定齿条啮合，每个齿轮上均设有铺设辊轮，所述铺设辊轮内置第二电机以驱动自身旋转；所述铺管架的一端安装于船上，另一端倾斜向下悬挂于水面；所述橡胶软管的一端缠绕于所述滚筒装置上，另一端绕过所述矫正器的滑轮后从两个铺设辊轮之间穿过，最后穿过所述铺管架进入水中。

2.根据权利要求1所述的橡胶软管铺设装置，其特征在于，所述橡胶软管的头部连接有锚，橡胶软管的内部一侧沿其长度方向间隔均布有金属块。

3.根据权利要求1所述的橡胶软管铺设装置，其特征在于，两个活动齿条关于所述固定齿条的中心轴对称布置。

4.根据权利要求3所述的橡胶软管铺设装置，其特征在于，所述滚筒装置的滚筒中心、矫正器的滑轮中心、铺设动力装置的固定齿条中心以及铺管架的中心轴四者位于同一直线上。

5.根据权利要求1所述的橡胶软管铺设装置，其特征在于，所述活动齿条通过电机驱动移动，每个活动齿条对应安装一个锁紧螺母，活动齿条移动到合适的位置时通过所述锁紧螺母固定位置。

6.根据权利要求1所述的橡胶软管铺设装置，其特征在于，所述铺设辊轮上套装有耐碱性好、弹性高的天然橡胶外套。

7.根据权利要求1所述的橡胶软管铺设装置，其特征在于，所述滚筒装置包括底座、转轴、滚筒和第一电机，所述底座固定安装于船上，转轴安装于底座上，滚筒固定安装于转轴上，转轴与第一电机的输出轴连接，通过第一电机驱动滚筒转动。

8.根据权利要求1所述的橡胶软管铺设装置，其特征在于，所述铺管架为内部中空，外壳镂空的框架结构。

Images