CN115123879B - 一种海上钻井平台用电缆收卷保护装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及电缆收卷领域，具体公开了一种海上钻井平台用电缆收卷保护装置。包括支架、拨轮机构和两个L型架，两个L型架相对，且两个L型架的L形位置处均与支架铰接，L型架上设有L型槽，两个L型架之间设有若干收纳轴，收纳轴的两端均与L型槽滑动连接并可相对L型架转动，支架上固定有用于驱动收纳轴转动的驱动件；拨轮机构包括拨轮转轴和若干拨杆，L型架上固定有固定板，拨轮转轴与固定板转动连接，若干拨杆沿周向固定在拨轮转轴上，拨杆远离拨轮转轴的一端可转动至相邻收纳轴之间并用于拨动收纳轴沿L型槽滑动。本发明中的海上钻井平台用电缆收卷保护装置能够对电缆进行收卷、保护和统一收纳。

Description

一种海上钻井平台用电缆收卷保护装置

技术领域

本发明涉及电缆收卷领域，具体涉及一种海上钻井平台用电缆收卷保护装置。

背景技术

海上钻井平台是主要用于钻探井的海上结构物，平台上装有钻井、动力、通讯、导航等设备以及安全救生和人员生活设施，其主要有自升式和半潜式；按运移性分类可分为：固定式钻井平台、移动式钻井平台；按钻井方式可分为：浮动式(浮式)钻井平台、稳定式(海底支撑式)钻井平台。海上钻井平台作为海上钻井的场地，所安装的各种机械设备和堆放的器材及物资不能像陆地井场那样比较随意地改换位置，这是因为每座平台在设计和建造时都是按一定的工艺设施分布条件来确定平台各部分的结构形式和尺寸的；改变平台的工艺布置，对平台的强度和稳定性都会产生不同程度的影响，所以平台在设计和建造时是按工艺要求选定设备，并根据这些设备在平台上的布置位置确定平台的结构尺寸。

自升式钻井平台是目前应用最为广泛的移动式钻井设施之一，其上设有可前后伸缩移动的悬臂梁，以实现钻井平台可以在不同井位间的移动及定位，以便完成多井位钻井作业，自升式钻井平台位于钻井导管架附近，并自升到海平面以上一定安全作业高度后，平台钻井悬臂梁能够滑动到导管架上的井口位置进行钻井作业的装置；由于悬臂梁与履带式电缆桥之间相互连接，当钻井平台改造需要对悬臂梁整体滑移和落地时，履带式电缆桥会对其产生阻挡和干扰，因此需要拆除两者间相连的电缆、甚至需要移除主甲板等部件。

其中抽出的连接电缆，传统是直接堆放于悬臂梁上部的舱室或存放箱等处，或者增加托架固定于悬臂梁上，但是抽出的电缆一方面需要对其预估长度和重量，存放前需要捋顺以及在合理曲率内摆放，另一方面需要对电缆做好记号以便后续平台恢复时提高安装效率；但是传统的电缆收纳一方面仍是单一的收纳轴进行收卷收纳，不仅是相互独立的，工位较多也较为零散，工作效率低，且收纳后放置时占据较大的空间，电缆取用时，也较为不便，因此急需一种海上钻井平台用电缆收卷保护装置，以解决上述问题。

发明内容

本发明意在提供一种海上钻井平台用电缆收卷保护装置，对电缆进行收卷、保护和统一收纳。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种海上钻井平台用电缆收卷保护装置，包括支架、拨轮机构和两个L型架，两个L型架相对，且两个L型架的L形位置处均与支架铰接，L型架上设有L型槽，两个L型架之间设有若干收纳轴，收纳轴的两端均与L型槽滑动连接并可相对L型架转动，支架上固定有用于驱动收纳轴转动的驱动件；拨轮机构包括拨轮转轴和若干拨杆，L型架上固定有固定板，拨轮转轴与固定板转动连接，若干拨杆沿周向固定在拨轮转轴上，拨杆远离拨轮转轴的一端可转动至相邻收纳轴之间并用于拨动收纳轴沿L型槽滑动。

本方案的有益效果为：

1.本方案中的所有收纳轴依次排列在L型架上，不同的电缆逐一收卷在依次排列的若干收纳轴上，一方面可避免电缆散乱堆放，导致钻井平台受力不均；另一方面，在重新安装电缆时，沿收纳轴的排列依次安装即可快速确定电缆的安装位置，有效提高安装效率。

2.由于收纳轴可沿L型槽滑动，故收卷有电缆的收纳轴可滑动至其它位置，避免其对电缆的收卷造成阻碍。

3.本方案中的拨轮转轴转动时能够通过拨杆推动收纳轴沿L型槽滑动，并对收纳轴进行限位，避免收卷有电缆的收纳轴滑动后复位，可进一步避免收卷有电缆的收纳轴对下一电缆的收卷造成阻碍。

进一步，支架上安装有竖板，竖板位于L型架远离L型架与支架的铰接位置的一侧，L型架靠近竖板的横向段上固定有滑板，竖板上固定有第一推动件，第一推动件与滑板连接并用于使滑板沿竖向滑动，所滑板与第一推动件沿滑板的长度方向滑动连接且可相对第一推动件转动。

本方案的有益效果为：本方案中的滑板能够从L型架的另一端对L型架进行支撑，减小L型架与支架铰接位置受到的作用力，从而避免铰接位置受到损坏。

进一步，收纳轴上转动连接有套轮，拨杆与套轮相对。

本方案的有益效果为：拨杆与套轮接触，在拨动收纳轴时，套轮可发生转动，从而避免拨杆受到磨损。

进一步，套轮的侧壁设有环形槽，拨杆与环形槽相对且拨杆的宽度小于环形槽的宽度。

本方案的有益效果为：环形槽能够对拨杆进行限位，避免套轮和拨杆发生轴向的偏移，保证拨杆能够拨动套轮并通过对套轮进行限位而对收纳轴进行限位。

进一步，固定板上设有推轮机构，推轮机构包括推轮转轴和若干推杆，推轮转轴与固定板转动连接，若干推杆沿周向固定在推轮转轴上，推杆远离推轮转轴的一端可转动至相邻收纳轴之间并用于拨动收纳轴沿L型槽滑动。

本方案的有益效果为：本方案中的推杆也能够对套轮进行限位，从而避免套轮因拨轮机构失效而无法被限位。

进一步，推杆和拨杆分别与套轮的两侧接触，且驱动件分别驱动推轮转轴和拨轮转轴转动。

本方案的有益效果为：推杆和拨杆分别位于套轮的两侧，从两侧对套轮进行定位，对套轮和收纳轴的定位效果更好。

进一步，收纳轴上固定有与电缆可拆卸连接的限位块。

本方案的有益效果为：在海上施工时，电缆收卷后还需要对电缆端头需要做好热缩密封处理防潮防腐蚀，本方案中通过限位块对电缆的端头进行限位，一方面使得在安装时，方便找到电缆的端头重新安装；另一方面，也方便对端头进行密封处理，并提高密封处理的效率，以及避免端头的密封位置受到损坏。

进一步，支架上转动连接有驱动齿轮，驱动件与驱动齿轮连接并用于驱动驱动齿轮转动，收纳轴上同轴设有从动齿轮，驱动齿轮与L型槽的L形位置处的从动齿轮啮合。

本方案的有益效果为：当收纳轴滑动至L型槽的转折位置后，驱动件驱动该收纳轴转动，收卷后将收纳轴继续沿L型槽推动，即可使收纳轴逐一经过转折位置，依次对收纳轴进行驱动，而且本方案中的收卷位置均为L型槽的转折位置，收卷位置固定，收卷工人无需移动位置即可对若干电缆进行收卷，更适合在海上钻井平台等空间较小的场地中使用。

进一步，L型架的下方设有置物盒，置物盒上设有开口朝上的置物腔；置物盒与支架沿竖向滑动连接，支架上设有用于推动置物盒竖向滑动的第二推动件。

本方案的有益效果为：将置物盒相对于L型架向上滑动即可使电缆的下端被收纳在置物腔内，避免海上操作平台上的海水溅在电缆上对电缆造成伤害。

进一步，置物盒的两端均铰接有连杆，竖板上竖向固定有竖杆，竖杆与靠近竖板的连杆固定，且竖杆上套设有弹簧，弹簧与靠近竖板的连杆相抵；第二推动件上固定有固定块，远离竖板的连杆贯穿固定块并与固定块滑动连接。

本方案的有益效果为：本方案中的置物盒可转动，从而在L型架转动与一定角度后仍可对L型架上的电缆进行收纳。

附图说明

图1为本发明实施例的正视图；

图2为图1中的收纳轴收纳电缆时的状态示意图；

图3为图1中的收纳轴放松电缆时的状态示意图；

图4为图1中L型架的正视图；

图5为图1的左视图；

图6为图5中的收纳轴的剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：底板1、滚轮11、L型板2、主动齿轮21、竖板22、L型架23、安装板231、从动齿轮24、第二推动件25、传动箱26、滑板27、收纳轴3、挡板31、限位块32、套轮33、轴体34、置物盒4、连杆41、第一推动件5、拨轮转轴6、拨杆61、推轮转轴7、推杆71、支撑块8、竖杆81、弹簧82。

实施例

一种海上钻井平台用电缆收卷保护装置，如5所示，包括支架、两个L型架23、两个拨轮机构和两个推轮机构，支架包括两个底板1和焊接在底板1左端的L型板2，左侧的底板1的左壁安装有现有的滚轮11，本实施例中的滚轮11采用万向轮。两个L型架23均位于两个底板1之间，且两个L型架23正对，其中一个L型架23靠近左侧的底板1，另一个L型架23靠近右侧的底板1，L型板2竖向设置在两个底板1之间，且L型板2的两端均焊接在两个底板1上。如图1、图2、图3和图4所示，两个L型架23的转折处均与L型板2铰接，且两个L型架23的转动中心位于同一水平直线上。两个L型架23的右端均焊接有滑板27并设有竖板22，竖板22沿竖向焊接在底板1的右端，竖板22的横截面为U形，滑板27右端穿过U形的竖板22并延伸至竖板22的右侧。竖板22上通过螺栓安装有第一推动件5，本实施例中的第一推动件5采用电动伸缩杆，第一推动件5的推杆71朝下，滑板27上设有通槽，第一推动件5的推杆71沿竖向穿过通槽并通过法兰盘固定有凸块，通过凸块对滑板27进行限位。

L型架23上设有L型槽，两个L型架23之间设有若干收纳轴3，收纳轴3上通过螺钉安装有限位块32，本实施例中的限位块32上设有通孔，通孔的内壁铰接有弹性圈，将电缆的端头穿过通孔即可对电缆的端头进行卡接。

若干收纳轴3沿L型槽依次排列，再如图5和图6所示，收纳轴3的左右两端均一体成型有轴体34，轴体34的直径小于收纳轴3的直径，收纳轴3前后两侧的轴体34分别穿过两个L型槽并与L型槽滑动配合。轴体34靠近收纳轴3的一端通过现有的滚珠轴承安装有环状的挡板31；轴体34远离收纳轴3的一端同轴键连接有套轮33，且前侧的轴体34上同轴键连接有从动齿轮24，两个L型架23的L形转折位置之间通过螺栓安装有横杆，横杆上键连接有主动齿轮21，且当收纳轴3滑动至L型槽的转折位置后，主动齿轮21与该收纳轴3上的从动齿轮24啮合。

再如图1、图2、图3和图4所示，L型架23与底板1之间均设有拨轮机构和推轮机构，以前侧的L型架23为例，两个L型上均通过螺钉安装有安装板231，本实施例中的安装板231为扇形，L型架23上通过螺钉安装有两个固定板，两个固定板分别位于L型架23的横向段的上下两侧。拨轮机构设于上侧的固定板上，推轮机构设于下侧的固定板上，本实施例中的拨轮机构包括拨轮转轴6和若干拨杆61，拨轮转轴6贯穿上侧的固定板并通过轴承安装在上侧的固定板上，若干拨杆61沿周向焊接在拨轮转轴6上，且拨杆61转动至朝向L型架23的方向后伸入相邻两个套轮33之间并与套轮33的右壁相贴，用于将上一套轮33推动至L型槽的竖向段上，并将下一套轮33所在的收纳轴3推动至L型槽的转折位置，使该收纳轴3上的从动齿轮24与主动齿轮21啮合。

推轮机构包括推轮转轴7和若干推杆71，本实施例中的推杆71和推轮转轴7的安装方式与拨轮和拨杆61相同，本实施例中不再赘述。推杆71转动至朝向L型架23的一侧后延伸至相邻两个套轮33之间并与套轮33的左壁相贴，推杆71和拨杆61分别从套轮33的左右两侧对套轮33进行定位。本实施例中的套轮33上设有环形槽，拨杆61和推杆71的宽度均小于环形槽的宽度，使得拨杆61和推杆71拨动套轮33时，拨杆61和推杆71与限位槽相贴，避免拨杆61、推杆71二者与套轮33发生轴向的偏移。

安装板231上通过螺栓固定有驱动件，本实施例中的驱动件采用步进电机，步进电机连接有传动箱26，本实施例中的传动箱26设有三个输出端；主动齿轮21、拨轮转轴6和推轮转轴7均同轴安装有带轮，三个输出端通过皮带分别带动主动齿轮21、拨轮转轴6和推轮转轴7转动。

L型架23的下方设有置物盒4，置物盒4内设有开口朝上的置物腔，置物盒4的左右两端均铰接有连杆41，L型板2上通过螺栓固定有第二推动件25，本实施例中的第二推动件25也采用电动伸缩杆，在实际实施时，本实施例中的第一推动件5和第二推动件25也可采用现有的液压缸、气缸等设备。第二推动件25的推杆71朝上，且第二推动件25的推杆71顶部通过法兰盘固定有固定块，左侧的连杆41横向贯穿固定块并与固定块滑动配合。

竖板22右端焊接有支撑块8，支撑块8的顶部通过螺栓安装有竖杆81，竖杆81上套设有弹簧82，右侧的连杆41从U形的竖板22之间穿过并与竖杆81的上端通过螺钉固定，弹簧82的两端分别与支撑块8和右侧的连杆41相抵。

具体实施过程如下：

本实施例中的装置使用时，可安装在相邻的设备或者海上钻井平台上的架体上，在沿竖向移动装置使，滚轮11可沿相邻的设备或架体滚动，使得移动更为方便。初始时，人工启动第一推动件5，使L型架23的右端向上摆动，此时L型架23逆时针转动、L型架23的右端高于转折位置，然后通过驱动件同时驱动拨轮转轴6和推轮转轴7转动，通过拨杆61和推杆71使第一个收纳轴3推动至L型槽的转折位置，此时第一个收纳轴3上的从动齿轮24与主动齿轮21啮合，再通过驱动件驱动主动齿轮21转动，通过从动齿轮24带动第一个收纳轴3转动，对电缆进行收卷。第一根电缆收卷完成后，将电缆的端头穿过第一个收纳轴3上的限位块32上。

然后再驱动拨轮转轴6和推轮转轴7转动，将第一个收纳轴3沿L型槽的竖向部向上滑动，同时将第二个收纳轴3推动至L型槽的转折位置，重复上述步骤，驱动第二个收纳轴3转动，对第二根电缆进行收纳。

最后重复上述操作，逐一对剩余的电缆进行收卷，并将收卷有电缆的收纳轴3推动至L型槽的竖向段上。在对电缆进行收卷的过程中，对电缆的端头进行密封，防止电缆的端头受潮。

所有电缆收卷完成后，再通过第一推动件5使L型架23顺时针复位，然后通过第二推动件25将置物盒4向上推动，使收纳的电线的下端落入置物腔内进行储存。

重新安装电缆时，先人工通过第二推动件25使置物盒4向下复位。再通过第一推动件5使L型架23的右端向下摆动，使L型架23顺时针转动，此时L型架23的右端低于转折位置。然后通过驱动件使推轮转轴7和拨轮转轴6反向转动，将最下方的收纳轴3推动至L型槽的转折处，使该收纳轴3上的从动齿轮24与主动齿轮21啮合，并通过驱动件驱动收纳轴3反向转动，放松电缆。当第一根电缆安装完成后，继续通过推杆71和拨杆61使下一收纳轴3转动至转折位置，对下一电缆进行放松。而拆下电缆后的收纳轴3在倾斜的L型架23的作用下自动沿L型槽的横向段向右滑动。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体技术方案和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (4)

1.一种海上钻井平台用电缆收卷保护装置，其特征在于：包括支架、拨轮机构和两个L型架，两个L型架相对，且两个L型架的转折位置处均与支架铰接，所述L型架上设有L型槽，两个L型架之间设有若干收纳轴，所述收纳轴的两端均与L型槽滑动连接并可相对L型架转动，支架上固定有用于驱动收纳轴转动的驱动件；所述拨轮机构包括拨轮转轴和若干拨杆，所述L型架上固定有固定板，所述拨轮转轴与固定板转动连接，若干拨杆沿周向固定在拨轮转轴上，所述拨杆远离拨轮转轴的一端可转动至相邻收纳轴之间并用于拨动收纳轴沿L型槽滑动；

支架上安装有竖板，所述竖板位于L型架远离L型架与支架的铰接位置的一侧，所述L型架靠近竖板的横向段上固定有滑板，所述竖板上固定有第一推动件，所述第一推动件与滑板连接并用于使滑板沿竖向滑动，所滑板与第一推动件沿滑板的长度方向滑动连接且可相对第一推动件转动；

收纳轴上转动连接有套轮，所述拨杆与套轮相对，套轮的侧壁设有环形槽，所述拨杆与环形槽相对且拨杆的宽度小于环形槽的宽度，固定板上设有推轮机构，所述推轮机构包括推轮转轴和若干推杆，所述推轮转轴与固定板转动连接，若干推杆沿周向固定在推轮转轴上，所述推杆远离推轮转轴的一端可转动至相邻收纳轴之间并用于拨动收纳轴沿L型槽滑动；

推杆和拨杆分别与套轮的两侧接触，且驱动件分别驱动推轮转轴和拨轮转轴转动；

支架上转动连接有驱动齿轮，驱动件与驱动齿轮连接并用于驱动驱动齿轮转动，收纳轴上同轴设有从动齿轮，驱动齿轮与L型槽的转折处的从动齿轮啮合。

2.根据权利要求1所述的一种海上钻井平台用电缆收卷保护装置，其特征在于：收纳轴上固定有与电缆可拆卸连接的限位块。

3.根据权利要求2所述的一种海上钻井平台用电缆收卷保护装置，其特征在于：L型架的下方设有置物盒，所述置物盒上设有开口朝上的置物腔；所述置物盒与支架沿竖向滑动连接，所述支架上设有用于推动置物盒竖向滑动的第二推动件。

4.根据权利要求3所述的一种海上钻井平台用电缆收卷保护装置，其特征在于：置物盒的两端均铰接有连杆，所述竖板上竖向固定有竖杆，所述竖杆与靠近竖板的连杆固定，且竖杆上套设有弹簧，所述弹簧与靠近竖板的连杆相抵；所述第二推动件上固定有固定块，远离竖板的连杆贯穿固定块并与固定块滑动连接。