CN201555554U - 铺管绞车钢丝绳测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种铺管绞车钢丝绳测量装置，包括在壳体的内部空腔中固定安装有心轴、长度传感器和测速传感器，心轴上通过轴承套装有滑轮，滑轮的侧面设置有齿圈和轮辐，长度传感器与轮辐对应安装，用于采集轮辐的运动信号，测速传感器上的测速齿轮与齿圈啮合，用于采集齿圈的运动信号，心轴的轴心孔中设置有拉力传感器，长度传感器、测速传感器和拉力传感器均与铺管绞车控制装置连接，铺管绞车控制装置为双冗余系统。本实用新型的测量装置，将铺管绞车排出的钢丝绳按照设定的方向导向，提高铺管钢丝绳参数的测量精度与响应时间，布局合理，有效利用空间。
Description
技术领域
本实用新型属于海洋石油工程设备制造技术领域，涉及一种铺管绞车钢丝绳的测量装置。
背景技术
目前，随着海洋石油勘探开发不断向更深的水域发展，海底管道工程在海洋油气开发当中的地位更加突出，海洋石油天然气输送管道大多采用铺管船铺设，铺管绞车是铺管船的重要设备之一，一般布置在铺管作业线的最后端，铺管绞车引导牵引管道的钢丝绳沿着设定的方向和目标延伸到海底，并且铺管绞车上的测量装置将测量的数据传送给铺管绞车的控制系统，其作业环境对铺管船及铺管设备提出了愈来愈高的要求，一是要求铺管船作业专用设备自动化水平愈来愈高，二是要求铺管船作业线上的设备安全系数越来越高，三是要求甲板设备布局更加紧凑合理。
现有的铺管绞车自身安装有钢丝绳监测设备，在钢丝绳下放或回收管道时一般为恒张力或恒速运行，以保证水下管道的安全，但是现有测量装置设置在绞车盘上，所采集的数据经过多个环节后，其精度明显下降，绞车响应时间长，不能保证绞车在可控的安全范围内运行。另外现有的铺管绞车与铺管船作业线布局不合理，占用了甲板的大量空间，影响了其他设备的安装使用。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种铺管绞车钢丝绳测量装置，解决了现有技术中钢丝绳参数测量精度低、绞车响应时间长的问题。
本实用新型所采用的技术方案是，一种铺管绞车钢丝绳测量装置，包括在壳体的内部空腔中固定安装有心轴、长度传感器和测速传感器，心轴上通过轴承套装有滑轮，滑轮的侧面设置有齿圈和轮辐，长度传感器与轮辐对应安装，用于采集轮辐的运动信号，测速传感器上的测速齿轮与齿圈啮合，用于采集齿圈的运动信号，心轴的轴心孔中设置有拉力传感器，长度传感器、测速传感器和拉力传感器均与铺管绞车控制装置连接，铺管绞车控制装置为双冗余系统。
本实用新型的测量装置，其特征还在于：
所述的滑轮采用水平或立式安装。
所述的轴承选用两个圆锥滚子轴承或是一个双列圆锥滚子轴承。
所述的长度传感器选用电感式接近传感器、光电式传感器、霍尔传感器或超声波传感器。
所述的测速传感器选用电磁式转速传感器。
所述的拉力传感器选用应变式传感器。
本实用新型的测量装置采用机械与电子组合的结构形式，即“滑轮+传感器”形式，有效解决铺管绞车拉力、钢丝绳长度及速度参数的测量精度与响应时间，并且使绞车控制系统获得的数据更加直接、精度更高，提高了绞车运行的准确性、安全性。
附图说明
图1是本实用新型的铺管绞车钢丝绳测量装置的侧视结构示意图；
图2是本实用新型的铺管绞车钢丝绳测量装置的俯视结构示意图；
图3是现有铺管绞车与铺管作业线的平面布局示意图；
图4是本实用新型测量装置、铺管作业线与铺管绞车的平面布局示意图。
图中，1.滑轮，2.心轴，3.轴承，4.齿圈，5.壳体，6.联接座，7.长度传感器，8.测速传感器，9.拉力传感器，10.轮辐，11.铺管绞车，12.钢丝绳，13.测量装置。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。
如图1、图2，本实用新型的铺管绞车钢丝绳测量装置的结构是，包括在壳体5的内部空腔中固定安装有心轴2、长度传感器7和测速传感器8，心轴2上通过轴承3套装有滑轮1，滑轮1的侧面设置有齿圈4和轮辐10，长度传感器7与轮辐10对应安装，用于采集轮辐10的运动信号，测速传感器8上的测速齿轮与齿圈4啮合，用于采集齿圈4的运动信号，心轴2的轴心孔中设置有拉力传感器9，壳体5与联接座6连接，长度传感器7、测速传感器8和拉力传感器9均与铺管绞车控制装置连接，铺管绞车控制装置为双冗余系统。
轴承3可以选用两个圆锥滚子轴承或是一个双列圆锥滚子轴承。
滑轮1用来导向钢丝绳，钢丝绳的线性运动使滑轮1产生圆周周期性运动，二者为线性关系，由长度传感器7接受线性运动信号并输出。
滑轮1通过心轴2支撑在壳体中，钢丝绳通过滑轮1的安装槽转向时在钢丝绳拉力下使心轴2受到弯矩产生变形，设置于心轴内部的拉力传感器9即可检测心轴变形的大小并输出脉冲电流，通过控制系统计算得出钢丝绳的拉力，该拉力传感器9需要标定。
长度传感器7可采用光电式传感器、霍尔传感器或超声波传感器等形式采集数据；测速传感器8不需要电源，利用永磁体自感应产生电压及脉冲电流；拉力传感器9则为应变式传感器。
图3是现有铺管绞车与铺管作业线的平面布局示意图。各种设备占用的直线距离长，不利于甲板作业，影响了其他设备的布局。
参照图4，本实用新型的测量装置与铺管作业线及铺管绞车的平面布局示意图。该实施例给出的是测量装置的水平安装方式，根据铺管船作业线布置，测量装置也可以是立式安装方式，即滑轮1垂直于甲板安装，甲板上其他设备更易于布置，有效利用空间。
本实用新型的测量装置采用机械与电子组合的结构形式，即“滑轮+传感器”形式，把铺管绞车排出的钢丝绳按照设定的方向导向，有效解决铺管绞车拉力、钢丝绳长度及速度参数的测量精度与响应时间，并且使绞车控制系统获得的数据更加直接、精度更高，提高了绞车运行的准确性、安全性。本实用新型将铺管绞车控制装置升级为双冗余系统，使铺管绞车无论在任何工况下都能有两套运行参数反馈，使铺管绞车的安全性大大提高；具有易于安装、维护简单、信号输出安全不受干扰等特点。
本实用新型的装置，满足了大负荷钢丝绳导向的要求，能够给铺管绞车传送各种实时数据，使绞车进行自动化控制及安全控制，同时该测量装置与铺管绞车分离，绞车位置不在铺管作业线中心线上，甲板设备更易于布置，有效利用空间，能够适应各种单双滚筒铺管绞车的铺管船铺管作业线使用要求，具有广泛的适应性。
Claims (6)
1.一种铺管绞车钢丝绳测量装置，其特征在于：包括在壳体(5)的内部空腔中固定安装有心轴(2)、长度传感器(7)和测速传感器(8)，心轴(2)上通过轴承(3)套装有滑轮(1)，滑轮(1)的侧面设置有齿圈(4)和轮辐(10)，长度传感器(7)与轮辐(10)对应安装，用于采集轮辐(10)的运动信号，测速传感器(8)上的测速齿轮与齿圈(4)啮合，用于采集齿圈(4)的运动信号，心轴(2)的轴心孔中设置有拉力传感器(9)，长度传感器(7)、测速传感器(8)和拉力传感器(9)均与铺管绞车控制装置连接，铺管绞车控制装置为双冗余系统。
2.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述的滑轮(1)采用水平或立式安装。
3.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述的轴承(3)选用两个圆锥滚子轴承或是一个双列圆锥滚子轴承。
4.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述的长度传感器(7)选用电感式接近传感器、光电式传感器、霍尔传感器或超声波传感器。
5.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述的测速传感器(8)选用电磁式转速传感器。
6.根据权利要求1所述的测量装置，其特征在于：所述的拉力传感器(9)选用应变式传感器。
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