CN115579804A - 电缆安装辅助装置、电缆组件和海上风电系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种电缆安装辅助装置、电缆组件和海上风电系统，电缆安装辅助装置用于辅助电缆装入电缆管，电缆安装辅助装置包括：套环和若干滚轮，套环用于套设电缆并与电缆卡接，若干滚轮沿套环的周向间隔设置在套环的外周面，滚轮用于与电缆管的内壁面接触并沿电缆管的延伸方向沿内壁面滚动。电缆组件包括电缆、电缆管和若干电缆安装辅助装置，电缆安装辅助装置套设电缆并在电缆的延伸方向上间隔设置。本发明将电缆安装时电缆与电缆管的滑动摩擦变为滚动摩擦，减少电缆与电缆管之间的摩擦力，并且减少安装时电缆所需要的牵引力，降低对电缆牵引设备的要求，同时减少外力牵引电缆时对电缆造成的损伤。

Description

电缆安装辅助装置、电缆组件和海上风电系统
技术领域
本发明属于电缆安装设备领域，尤其涉及一种电缆安装辅助装置、电缆组件和海上风电系统。
背景技术
风电作为清洁能源，因其具有低碳环保等优点，近年来而备受青睐。我国具有丰富的海上风电资源，与陆上风电场相比，海上风电的优点主要是不占用土地资源，基本不受地形地貌影响，风速更高。但是，随着海上风电向远海发展，基础高度不断增加，海上风电的电缆组件作为风电基础的附件也逐渐变长，风机电缆管道为海缆引入风机或升压站设备间的装置，海缆需要穿过管道，随着管道越长，海缆同管壁的摩擦阻力增大，从而导致牵引海缆的力也变大。较大的牵引力对牵引设备要求较高，且过大的牵引力容易损伤海缆。
发明内容
本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本发明的实施例提出一种电缆安装辅助装置，用于辅助将电缆装入电缆管。
本发明的实施例还提出一种具有该电缆安装辅助装置的电缆组件，以及具有该电缆组件的海上风电系统。
本发明实施例的电缆安装辅助装置，用于辅助所述电缆装入电缆管，电缆安装辅助装置包括：套环，所述套环用于套设所述电缆并与所述电缆卡接；若干滚轮，所述若干滚轮沿所述套环的周向间隔设置在所述套环的外周面，所述滚轮用于与所述电缆管的内壁面接触并沿所述电缆管的延伸方向沿所述内壁面滚动。
本发明实施例提供的电缆安装辅助装置用于辅助电缆在电缆管中的安装，通过在电缆外周面上安装辅助装置，将电缆安装时电缆与电缆管的滑动摩擦变为滚动摩擦，减少电缆与电缆管之间的摩擦力，并且减少安装时电缆所需要的牵引力，降低对电缆牵引设备的要求，同时减少外力牵引电缆时对电缆造成的损伤。
在一些实施例中，所述滚轮的旋转中心线与所述套环的径向相互垂直。
在一些实施例中，包括若干滚轮支架，所述滚轮支架与所述套环的外周面相连，所述滚轮支架包括滚轮轴，若干所述滚轮一一对应地套设在若干所述滚轮轴上，并相对所述滚轮轴可旋转地设置。
在一些实施例中，所述滚轮为万向轮。
在一些实施例中，包括若干滚轮支架，所述滚轮支架与所述套环的外周面可转动地相连，所述滚轮支架包括滚轮轴，若干所述滚轮一一对应地套设在若干所述滚轮轴上，并相对所述滚轮轴可旋转地设置，所述滚轮支架的旋转轴心线与所述滚轮轴的旋转中心线相互垂直。
在一些实施例中，所述若干滚轮相对所述套环对称布置。
在一些实施例中，所述套环包括若干弧形部，所述若干弧形部沿所述周向依次相连。
在一些实施例中，所述弧形部包括第一弧形部和第二弧形部，所述第一弧形部的两端分别设有第一耳板和第二耳板，所述第二弧形部的两端分别设有第三耳板和第四耳板，所述第一耳板与所述第三耳板相抵接并通过连接螺栓相连，所述第二耳板和所述第四耳板相抵接并通过连接螺栓相连。
本发明的另一方面实施例提供一种用于海上风电的电缆组件，包括：电缆；电缆管，所述电缆管为J型管；若干电缆安装辅助装置，若干所述电缆安装辅助装置套设所述电缆并在所述电缆的延伸方向上间隔设置。
本发明的另一方面实施例提供一种海上风电系统，包括电缆组件。
附图说明
图1是本发明实施例提出的电缆安装辅助装置示意图。
图2是本发明实施例提出的电缆安装辅助装置爆炸示意图。
图3是本发明实施例提出的电缆组件示意图。
图4是本发明实施例提出的电缆组件配合剖视图。
图5是本发明实施例提出的电缆组件配合示意图。
图6是本发明实施例提出的电缆组件安装示意图。
附图标记：
电缆安装辅助装置100；电缆组件200；套环10；滚轮11；滚轮支架12；弧形部13；第一弧形部131；第二弧形部132；第一耳板141；第二耳板142；第三耳板143；第四耳板144；连接螺栓15；电缆20；电缆管30；内壁31。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
本发明实施例提供一种电缆安装辅助装置，用于辅助电缆20装入电缆管30，电缆安装辅助装置100包括套环10和若干滚轮11，套环10用于套设电缆20并与电缆20卡接，也就是说，套环10套设在电缆20的外侧，套环10的内周面为与电缆20外周面契合的圆环，套环10的内周面与电缆20的外周面接触。
套环10外周面上安装有若干滚轮11，滚轮11沿套环的周向间隔设置在套环10的外周面，滚轮11的旋转面与电缆管30的内壁面接触，可以沿电缆管30的延伸方向在电缆管30内壁面滚动。也就是说，套环10外周面安装的若干滚轮11在电缆20与电缆管30进行相对运动的时，滚轮11在电缆管30内壁31上滚动，将电缆20与电缆管30之间的滑动摩擦变成滚动摩擦。
本发明实施例提供的电缆安装辅助装置用于辅助电缆在电缆管中的安装，通过在电缆外周面上安装辅助装置，将电缆安装时电缆与电缆管的滑动摩擦变为滚动摩擦，减少电缆与电缆管之间的摩擦力，并且减少安装时电缆所需要的牵引力，降低对电缆牵引设备的要求，同时减少外力牵引电缆时对电缆造成的损伤。
本发明实施例提供的电缆安装辅助装置尤其可以用于海上风电领域，电缆为海缆。
下面根据图1-图6描述本发明实施例提供的一个具体实施例中的电缆安装辅助装置100，为方便理解，以远离电缆安装辅助装置100中心轴线方向为外侧，靠近电缆安装辅助装置100中心轴线方向为内侧。
如图1-图6所示，本实施例提供的电缆安装辅助装置100属于电缆组件200的一部分，电缆组件200还包括电缆20、电缆管30。
电缆安装辅助装置100包括套环10和滚轮11，套环10的外周面上安装有滚轮11，套环10的内周面与电缆30的外周壁接触。滚轮11的滚动方向与电缆30的延伸方向相同，滚轮11与电缆管30的内壁31直接接触并可以与内壁面31相对滚动，滚轮11的滚动方向与套环10的中心轴线方向相同。也就是说，电缆安装辅助装置100的套环10安装在电缆20上且相对电缆静止，当电缆20进入电缆管30时，电缆安装辅助装置100的滚轮11可以相对电缆管30滚动。
滚轮11的中心轴线与套环10的径向垂直。以使滚轮11能够更好地沿电缆管30的延伸方向沿其内壁面滚动，即使滚轮11的中心轴线与套环10的径向垂直可以限制滚轮11的转动方向，以更好的效率将电缆20装入电缆管30。
如图1-图3所示，电缆安装辅助装置100还包括若干滚轮支架12，滚轮支架12与套环10的外周面相连，滚轮支架12在套环10的外周面上间隔分布，与滚轮11对应。滚轮支架12与套环10可以为一体成型，也可以焊接在套环10上。
进一步地，滚轮支架12包括滚轮轴，若干滚轮11一一对应地套设在若干滚轮轴上并相对滚轮轴可旋转地设置，也就是说，滚轮11穿过滚轮轴安装在滚轮支架12上，从而滚轮11可以相对滚轮支架12滚动。可以理的是，滚轮11通过滚轮支架12与套环10相连，滚轮11与套环10实现可转动地连接。
在另一些实施例中，滚轮11的种类还可以为万向轮，万向轮可以实现任意方向的移动，将万向轮安装在套环10上并连接至电缆20，当电缆20在电缆管30内移动时，除了沿电缆管30延伸方向移动外，电缆20还可以在电缆管30中进行旋转等运动，以调整电缆20与电缆管30在周向上的相对位置。可以理解的是，安装有万向轮套环10的电缆20旋转时所需要牵引力更小，对牵引设备要求更低，同时对电缆20的损伤更小。
具体地，套环10包括若干滚轮支架，滚轮支架与套环10的外周面可转动地相连，滚轮支架的旋转中心线与套环10的径向平行且与套环10的中心轴线相交。滚轮支架包括滚轮轴，若干万向轮一一对应地套设在若干滚轮轴上，并相对滚轮轴可旋转地设置，滚轮支架的旋转中心线与滚轮轴的旋转中心线相互垂直且相交于滚轮中心。套环10紧固到电缆20后，当电缆20受到平行与其延伸方向的牵引力时，滚轮11滚动方向与牵引力平行，电缆20可以沿其延伸方向移动。当电缆20受到旋转的力时，滚轮支架转动，使滚轮11的旋转中心线与套环10的中心轴线相互平行，使滚轮11滚动方向与套环10和/或电缆20周向平行，电缆20可以进行旋转运动。
进一步地，若干滚轮11可以全部为普通滚轮或全部为万向轮，也可以部分为普通滚轮，部分为万向轮。
在本发明提供的实施例中，若干滚轮11相对于套环10对称布置，也就是说，滚轮支架12相对于套环10对称设置，对称设置的滚轮11在电缆20移动时受力更均衡，减少个别滚轮11的过度磨损，提高电缆安装辅助装置100的稳定性。
进一步地，套环10外周面上的滚轮11的数量大于等于3个，以满足对称设置的要求。具体地，套环10上滚轮11的数量可以为3个、4个、6个，本发明对此不做限制。滚轮11与滚轮支架12一一对应，数量相等。
如图2-图4所示，为了便于将电缆安装辅助装置100卡接于电缆20，本发明实施例提出的套环10包括若干弧形部13，若干弧形部13可拆分地连接，使电缆安装辅助装置100可以更方便地直接安装在电缆20上。套环10的若干弧形部13沿套环10周向依次相连。具体地，在本实施例中，套环10分为两个弧形部13，每个弧形部13圆心角为180°，即套环10由两个对称的半圆形弧形部13相连。
在其他实施例中，弧形部13圆心角还可以为120°、90°，可以理解的是，弧形部13圆心角为180°时，每个套环10需要2个弧形部13，当弧形部13圆心角为120°时，每个套环10需要3个弧形部13，弧形部13圆心角为90°时，每个套环10需要4个弧形部13。为了加工方便，套环10的若干弧形部13为相同零件。同时，在每个弧形部13的外周面上连接多干滚轮支架12。
进一步地，如图2所示，在本发明提供的实施例中的弧形部13中包括第一弧形部131和第二弧形部132，每个弧形部所对应的圆心角为180°。在弧形部的两个边缘分别设置有沿套环10径向延伸的两个耳板，具体地，第一弧形部131的两端分别设有第一耳板141和第二耳板142，第二弧形部132的两端分别设有第三耳板143和第四耳板144。每个弧形部13耳板上具有一个螺栓孔用于安装螺栓固定，具体地，第一耳板141与第三耳板143相抵接并通过连接螺栓15相连，所述第二耳板142和第四耳板144相抵接并通过连接螺栓15相连。在其他实施例中，当弧形部数量为3个和/或4个，弧形部的每个边缘也分别具有两个耳板，在耳板上具有一个用于连接的螺栓。
如图4-图6所示，本发明的实施例还提供一种用于海上风电的电缆组件200，电缆组件200包括：电缆20、电缆管30和若干电缆安装辅助装置100，电缆20用于若干海上风机之间和/或海上风机与升压站设备之间电连。电缆管30可以为J型管或者直管，具体地，在海上风机、海上风电升压站、海洋石油平台等都可以使用J型管，电缆20通过电缆安装辅助装置100在电缆管30中移动，保护电缆20不被其他物体损伤，保证电缆20的稳定性和耐用性。电缆20可以称为海缆或脐带缆。
可以理解地是，若干电缆安装辅助装置100套设电缆30上，并在电缆的延伸方向上间隔设置，由于电缆安装辅助装置100中的滚轮11滚动方向与电缆20延伸方向一致，电缆20可以更好地在电缆管30中沿其延伸方向移动。
本发明的实施例还提供一种海上风电系统，海上风电系统包括电缆组件200。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为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，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接或彼此可通讯；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本发明中，术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
尽管已经示出和描述了上述实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域普通技术人员对上述实施例进行的变化、修改、替换和变型均在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电缆安装辅助装置，用于辅助所述电缆装入电缆管，其特征在于，包括：
套环，所述套环用于套设所述电缆并与所述电缆卡接；
若干滚轮，所述若干滚轮沿所述套环的周向间隔设置在所述套环的外周面，所述滚轮用于与所述电缆管的内壁面接触并沿所述电缆管的延伸方向沿所述内壁面滚动。
2.根据权利要求1所述的电缆安装辅助装置，其特征在于，
所述滚轮的旋转中心线与所述套环的径向相互垂直。
3.根据权利要求2所述的电缆安装辅助装置，其特征在于，
包括若干滚轮支架，所述滚轮支架与所述套环的外周面相连，所述滚轮支架包括滚轮轴，若干所述滚轮一一对应地套设在若干所述滚轮轴上，并相对所述滚轮轴可旋转地设置。
4.根据权利要求1所述的电缆安装辅助装置，其特征在于，
所述滚轮为万向轮。
5.根据权利要求4所述的电缆安装辅助装置，其特征在于，
包括若干滚轮支架，所述滚轮支架与所述套环的外周面可转动地相连，所述滚轮支架包括滚轮轴，若干所述滚轮一一对应地套设在若干所述滚轮轴上，并相对所述滚轮轴可旋转地设置，所述滚轮支架的旋转轴心线与所述滚轮轴的旋转中心线相互垂直。
6.根据权利要求1-5中任一项所述的电缆安装辅助装置，其特征在于，
所述若干滚轮相对所述套环对称布置。
7.根据权利要求1所述的电缆安装辅助装置，其特征在于，
所述套环包括若干弧形部，所述若干弧形部沿所述周向依次相连。
8.根据权利要求7所述的电缆安装辅助装置，其特征在于，
所述弧形部包括第一弧形部和第二弧形部，所述第一弧形部的两端分别设有第一耳板和第二耳板，所述第二弧形部的两端分别设有第三耳板和第四耳板，所述第一耳板与所述第三耳板相抵接并通过连接螺栓相连，所述第二耳板和所述第四耳板相抵接并通过连接螺栓相连。
9.一种用于海上风电的电缆组件，其特征在于，包括：
电缆；
电缆管，所述电缆管为J型管；
若干所述电缆安装辅助装置，所述电缆安装辅助装置为根据权利要求1-8中任一项所述的电缆安装辅助装置，若干所述电缆安装辅助装置套设所述电缆并在所述电缆的延伸方向上间隔设置。
10.一种海上风电系统，其特征在于，包括根据权利要求9所述的电缆组件。
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