CN205600222U - 一种铺管船用对中机 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种铺管船用对中机。该铺管船用对中机，适用于管子焊接对中，铺管船用对中机包括：导轨；车架，设置在导轨上，车架设有垂直于导轨的导向杆；水平拉伸油缸，连接车架，水平拉伸油缸能拉动车架沿导轨水平移动；顶升装置，包括顶升台和设置在车架上的顶升油缸，顶升油缸能使顶升台沿导向杆上下移动；驱动装置，设置在顶升台上，包括传输托辊和自转托辊，传输托辊和自转托辊能配合支撑管子，且传输托辊能驱动管子沿垂直于传输托辊的轴线方向上移动，自转托辊能驱动管子自转。本实用新型提供的一种铺管船用对中机，其结构紧凑，稳定性好，运行效率高。

Description

一种铺管船用对中机

技术领域

本实用新型涉及海洋石油管道的铺设领域，尤其涉及一种铺管船用对中机。

背景技术

随着海底管线铺设技术的不断进步和发展，自动焊接技术的应用对提高管线铺设效率起着重要作用。与此同时，受到海洋环境的影响，如何让管线的对中操作更加简单易行始终是一个难题。

在现有的S-LAY型铺管工程船上，对中机具备X/Y/Z三轴方向的运动自由度。通常定义X方向是船首到船尾方向；Y方向是垂直方向；Z方向是船左舷到右舷的方向。通过三轴方向的运动能对待焊接的管线(管子)进行空间位置调整，以获得最佳的焊接位置，保证焊缝质量。换言之，自由度越多对设备的制作精度要求就越高，但是现有对中机的结构较为复杂，操作不方便，运行效果差。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种铺管船用对中机，其结构紧凑，稳定性好，运行效率高。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种铺管船用对中机，适用于管子焊接对中，所述铺管船用对中机包括：

导轨；

车架，设置在所述导轨上，所述车架设有垂直于所述导轨的导向杆；

水平拉伸油缸，连接所述车架，所述水平拉伸油缸能拉动所述车架沿所述导轨水平移动；

顶升装置，包括顶升台和设置在所述车架上的顶升油缸，所述顶升油缸能使所述顶升台沿所述导向杆上下移动；

驱动装置，设置在所述顶升台上，包括传输托辊和自转托辊，所述传输托辊和所述自转托辊能配合支撑所述管子，且所述传输托辊能驱动所述管子沿垂直于所述传输托辊的轴线方向上移动，所述自转托辊能驱动所述管子自转。

根据本实用新型的一个实施例，所述传输托辊包括传输驱动托辊和传输从动托辊，所述传输驱动托辊和所述传输从动托辊的轴线相交且呈V形设置。

根据本实用新型的一个实施例，所述传输驱动托辊和所述传输从动托辊的轴线相交的角度为120°～140°。

根据本实用新型的一个实施例，所述传输从动托辊包括托辊壳、托辊轴和轴承座，所述轴承座设置在所述托辊壳内，所述托辊轴固定在所述轴承座上。

根据本实用新型的一个实施例，所述托辊壳和所述轴承座采用螺杆结构配合固定。

根据本实用新型的一个实施例，所述传输驱动托辊包括设置在一侧的短轴和设置在另一侧的带有键槽的长轴，所述驱动机构还包括带有平键的第一减速电机，所述长轴伸入所述第一减速电机且与所述平键配合。

根据本实用新型的一个实施例，所述自转托辊包括平行设置的自转驱动托辊和自转从动托辊，所述自转驱动托辊和所述自转从动托辊的间距可调。

根据本实用新型的一个实施例，所述驱动装置还包括第二减速电机和缩紧盘，所述第二减速电机通过所述缩紧盘与所述自转驱动托辊配合，以驱动所述自转驱动托辊转动。

根据本实用新型的一个实施例，所述顶升装置包括两组所述顶升油缸，分别布置在所述顶升台的两侧。

根据本实用新型的一个实施例，还包括拖链装置，连接所述顶升装置且向所述顶升装置和所述驱动装置提供动力。

根据本实用新型的一个实施例，所述顶升台的外侧安装了多个导轮，所述导轮与所述导向杆配合。

本实用新型提供的一种铺管船用对中机，其结构紧凑，稳定性好，运行效率高。

附图说明

包括附图是为提供对本实用新型进一步的理解，它们被收录并构成本申请的一部分，附图示出了本实用新型的实施例，并与本说明书一起起到解释本实用新型原理的作用。附图中：

图1A示出了本实用新型的一个实施例的结构示意图。

图1B是图1A的俯视图。

图2是图1A中的传输托辊的结构示意图。

图3是图2中的传输从动托辊的结构示意图。

图4是图2中的传输驱动托辊和第一减速电机的结构示意图。

图5是图1B中的自转托辊的结构示意图。

图6是图5中的自转从动托辊的结构示意图。

图7是图5中的自转驱动托辊和第二减速电机的结构示意图。

图8A是顶升台的结构示意图。

图8B是图8A的左视图。

图8C是图8A的俯视图。

图9A是导轨的结构示意图。

图9B是图9A的左视图。

图10A是车轮支架的结构示意图。

图10B是车轮与导轨配合的结构示意图(一)。

图10C是车轮与导轨配合的结构示意图(二)。

图11A是车架的结构示意图。

图11B是车架的立体图。

图11C是图11A的俯视图。

图12A是导轨的结构示意图。

图12B是图12A的右视图。

具体实施方式

现在将详细参考附图描述本实用新型的实施例。在任何可能的情况下，在所有附图中将使用相同的标记来表示相同或相似的部分。此外，尽管本实用新型中所使用的术语是从公知公用的术语中选择的，但是本实用新型说明书中所提及的一些术语可能是申请人按他或她的判断来选择的，其详细含义在本文的描述的相关部分中说明。此外，要求不仅仅通过所使用的实际术语，而是还要通过每个术语所蕴含的意义来理解本实用新型。

图1A示出了本实用新型的一个实施例的结构示意图。图1B是图1A的俯视图。结合图1A和1B所示，一种铺管船用对中机100适用于管子焊接对中，该铺管船用对中机100包括导轨1、车架2、水平拉伸油缸3、顶升装置4和驱动装置5。其中，导轨1可以有多根，且平行布置在同一水平面上。车架2设置在导轨1上，在车架2上设有垂直于导轨1的导向杆21。水平拉伸油缸3与车架2连接，水平拉伸油缸3能拉动车架2沿导轨1水平方向移动，相当于附图1A纸面的左右方向。顶升装置4包括顶升台41和设置在车架2上的顶升油缸42，顶升油缸42能让顶升台41沿导向杆21上下移动，相当于附图1A纸面的上下方向。驱动装置5设置在顶升台41上，驱动装置5包括传输托辊51和自转托辊52，传输托辊51和自转托辊52能配合支撑管子6，且传输托辊51能驱动管子6沿垂直于传输托辊51的轴线方向上移动，相当于垂直附图1A纸面的前后方向。具体来说，一种铺管船用对中机100可以支撑管子6在上下、左右、前后方向上移动到既定位置，即对中机100具备X/Y/Z三轴方向的运动自由度。此外，自转托辊52能驱动管子6自转，以获得最佳的焊接位置，保证焊缝质量。

图2是图1A中的传输托辊的结构示意图。图3是图2中的传输从动托辊的结构示意图。图4是图2中的传输驱动托辊和第一减速电机的结构示意图。传输托辊51包括传输驱动托辊511和传输从动托辊512。传输驱动托辊511和传输从动托辊512的轴线相交且呈V形设置，参考图1A，管子6能被承载在传输托辊51的V形区域。如图2所示，传输驱动托辊511和传输从动托辊512的轴线相交的角度α为120°～140°。较佳地，轴线相交的角度α为130°。

接上所述，传输从动托辊512包括托辊壳5121、托辊轴5122和轴承座5123，轴承座5123设置在托辊壳5121内，托辊轴5123固定在轴承座5123上。传输从动托辊512还包括调心滚子轴承5125，调心滚子轴承5125设置在托辊轴5122和轴承座5123之间。

进一步的，托辊壳5121和轴承座5123采用螺杆5124结构配合固定，以方便更换托辊壳5121。因为托辊壳5121是易损件，托辊壳5121可以由聚氨酯浇注在钢管上形成。如图2所示，传输从动托辊512的托辊轴5122通过螺栓固定在顶升台41上。

如图4所示，传输驱动托辊511同传输从动托辊512的结构类似。传输驱动托辊511包括设置在一侧的短轴5111和设置在另一侧的带有键槽的长轴5112。结合图2所示，短轴5111可以通过螺栓固定在顶升台41上。驱动机构5还包括第一减速电机513，第一减速电机513带有平键5131。长轴5112伸入第一减速电机513，使键槽与平键5131配合，通过平键5131传动电机扭矩。当启动第一减速电机513后，第一减速电机513通过长轴5112带动传输驱动托辊511旋转，利用与传输驱动托辊511和传输从动托辊512之间的摩擦力使管子6在前后方向上被输送。较佳地，第一减速电机513可以采用悬挂方式设置在顶升台41上，例如可以通过螺栓安装在顶升台41上的安装支架411上。

较佳地，传输驱动托辊511的长度A为400mm～500mm，传输从动托辊512的长度B为400mm～500mm，能够满足4～60英寸管线的铺设要求。

图5是图1B中的自转托辊的结构示意图。图6是图5中的自转从动托辊的结构示意图。图7是图5中的自转驱动托辊和第二减速电机的结构示意图。如图所示，自转托辊52包括平行设置的自转驱动托辊521和自转从动托辊522。自转驱动托辊521和自转从动托辊522的间距可调。

进一步的，驱动装置5还包括第二减速电机523和缩紧盘524。其中，第二减速电机523通过缩紧盘524与自转驱动托辊521配合，以驱动自转驱动托辊521转动。管子6可以利用与自转驱动托辊521和自转从动托辊522之间的摩擦力保持自转。较佳地，第二减速电机523通过扭力臂525与自转驱动托辊521和自转从动托辊522固定连接。

自转驱动托辊521和自转从动托辊522与传输驱动托辊511和传输从动托辊512的结构类似。参考图6，以自转从动托辊522为例说明其结构。自转从动托辊522包括托辊壳5221、托辊轴5222和轴承座5223，轴承座5223设置在托辊壳5221内，托辊轴5223固定在轴承座5223上。自转从动托辊522还包括调心滚子轴承5225，调心滚子轴承5225设置在托辊轴5222和轴承座5223之间。

较佳地，自转驱动托辊521和自转从动托辊522的长度为250mm～350mm，以满足4～60英寸管线的铺设要求。

回到图1A，如图所示，顶升装置4包括两组顶升油缸42，分别布置在顶升台41的两侧。为了顶升时候顶升台41能够平均受力，支架2不发生偏斜，采用两侧两个顶升油缸42同步顶升的方式进行。根据其结构特点，其中一个顶升油缸42采用两端耳板销轴的形式，另一个顶升油缸42采用一端耳板销轴，另一端采用油缸中部销轴的形式。其中，油缸中部销轴可以采用两个HALF支座孔和螺栓的连接方式。两个顶升油缸42的行程均为500mm，两端都带有缓冲装置。顶升油缸42能让顶升台41沿导向杆21上下移动，以实现管子6的上下移动。

图8A是顶升台的结构示意图。图8B是图8A的左视图。图8C是图8A的俯视图。在顶升台41的外侧安装了多个导轮411，导轮411与图1A中的导向杆21配合。顶升台41在上下升降的过程中，导轮411在导向杆21的导向作用下上下移动，保证在移动过程不产生偏斜。

较佳地，导轮411采用焊接形式固定。在导轮411的最外侧带有耐磨块412，这个耐磨块412可以采用螺栓固定在导轮411上，以方便更换耐磨块412。

考虑结构受力特点和受力形式，为使整个顶升结构4在顶升时候平稳，不歪斜和晃动。运行在同一导向杆上的导轮411分为上下两个，且在顶升台41的一侧的两个导轮411上下中心距离C为1200mm～1400mm，另一侧两个导轮411上下中心距离为380mm～460mm。

考虑整个顶升结构焊接变形的影响，对导轮411的安装精度要求高，在安装导轮411的地方均焊接了一块可以用来加工弥补焊接误差的重磅板412。

图9A是导轨的结构示意图。图9B是图9A的左视图。如图所示，导轨条22和导轨基板21通过螺纹组装而成。导轨条22采用42CrMo的钢板表面淬硬，硬度为60-62HRC，有效淬硬深度2mm。导轨条22通过螺栓安装在导轨基板21的凹槽内。导轨基板21可以通过螺栓安装在车架本体上。

图10A是车轮支架的结构示意图。图10B是车轮与导轨配合的结构示意图(一)。图10C是车轮与导轨配合的结构示意图(二)。如图所示，车轮支架23可以和车架本体通过螺栓连接。车轮分为不带轮缘和带轮缘两种。不带轮缘的车轮24放在同一个轨道上，带轮缘的车轮24’放在同一个轨道上。为保证所有车轮安装在同一水平面上，车架2在安装车轮的位置进行了铣削加工。

图11A是车架的结构示意图。图11B是车架的立体图。图11C是图11A的俯视图。车架2上设有导向杆21。

图12A是导轨的结构示意图。图12B是图12A的右视图。如图所示，轨道1可以采用国标43号重轨，轨道1还包括焊接在其上的轨道支架11。

转回图1，一种铺管船用对中机100还包括拖链装置7。拖链装置7连接顶升装置4且向顶升装置4和驱动装置5提供动力。拖链装置7包括一段背弯拖链和一段反弯拖链，以满足顶升装置4和驱动装置5的上下移动和前后移动的需要。

本实用新型提供的一种铺管船用对中机，其结构紧凑，稳定性好，运行效率高，方便维修，安全可靠。

本领域技术人员可显见，可对本实用新型的上述示例性实施例进行各种修改和变型而不偏离本实用新型的精神和范围。因此，旨在使本实用新型覆盖落在所附权利要求书及其等效技术方案范围内的对本实用新型的修改和变型。

Claims (11)

1.一种铺管船用对中机，适用于管子焊接对中，其特征在于，所述铺管船用对中机包括：

导轨；

车架，设置在所述导轨上，所述车架设有垂直于所述导轨的导向杆；

水平拉伸油缸，连接所述车架，所述水平拉伸油缸能拉动所述车架沿所述导轨水平移动；

顶升装置，包括顶升台和设置在所述车架上的顶升油缸，所述顶升油缸能使所述顶升台沿所述导向杆上下移动；

驱动装置，设置在所述顶升台上，包括传输托辊和自转托辊，所述传输托辊和所述自转托辊能配合支撑所述管子，且所述传输托辊能驱动所述管子沿垂直于所述传输托辊的轴线方向上移动，所述自转托辊能驱动所述管子自转。

2.如权利要求1所述的一种铺管船用对中机，其特征在于，所述传输托辊包括传输驱动托辊和传输从动托辊，所述传输驱动托辊和所述传输从动托辊的轴线相交且呈V形设置。

3.如权利要求2所述的一种铺管船用对中机，其特征在于，所述传输驱动托辊和所述传输从动托辊的轴线相交的角度为120°～140°。

4.如权利要求2所述的一种铺管船用对中机，其特征在于，所述传输从动托辊包括托辊壳、托辊轴和轴承座，所述轴承座设置在所述托辊壳内，所述托辊轴固定在所述轴承座上。

5.如权利要求4所述的一种铺管船用对中机，其特征在于，所述托辊壳和所述轴承座采用螺杆结构配合固定。

6.如权利要求2所述的一种铺管船用对中机，其特征在于，所述传输驱动托辊包括设置在一侧的短轴和设置在另一侧的带有键槽的长轴，所述驱动机构还包括带有平键的第一减速电机，所述长轴伸入所述第一减速电机且与所述平键配合。

7.如权利要求1所述的一种铺管船用对中机，其特征在于，所述自转托辊包括平行设置的自转驱动托辊和自转从动托辊，所述自转驱动托辊和所述自转从动托辊的间距可调。

8.如权利要求7所述的一种铺管船用对中机，其特征在于，所述驱动装置还包括第二减速电机和缩紧盘，所述第二减速电机通过所述缩紧盘与所述自转驱动托辊配合，以驱动所述自转驱动托辊转动。

9.如权利要求1所述的一种铺管船用对中机，其特征在于，所述顶升装置包括两组所述顶升油缸，分别布置在所述顶升台的两侧。

10.如权利要求1所述的一种铺管船用对中机，其特征在于，还包括拖链装置，连接所述顶升装置且向所述顶升装置和所述驱动装置提供动力。

11.如权利要求1所述的一种铺管船用对中机，其特征在于，所述顶升台的外侧安装了多个导轮，所述导轮与所述导向杆配合。