一种新型海洋配重管涂敷小车的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种新型海洋配重管涂敷小车，属于海洋管道配重生产设备范畴。
【背景技术】
[0002] 受海洋环境的影响，海洋管道铺设过程中会受到海水浮力作用而产生漂移。对海 洋管道进行混凝±配重就是一种有效克服浮力的方法，同时起到机械保护作用，防止外界 因素(比如船错、潮软)对其产生的破坏。
[0003] 目前在国内，海洋管道混凝±配重技术尚不完善，而且没有真正的海洋管道建设 企业，从设备到施工标准等多数依靠国外。而混凝±涂敷设备是海洋管道混凝±配重生产 作业线的关键，如何用合理工艺方法，在一条生产上把混凝±均匀的涂敷到不同规格的管 道表面是一大技术难题。采用垂直抛射法涂敷管道时，混凝±进入料斗通过抛射轮加速抛 射到管道中屯、表面，为了保证在管道表面形成均匀的混凝±层，抛射系统加设了刮板进行 刮板整圆，塑料膜缠绕W利于后期养生。为了高效的涂敷管道，针对不同管径管道生产要求 所需的混凝±用量不同，因此技术要求的抛射高度和运动速度不同，在生产不同管径管道 时则需更换设备，不利于配重管的高效生产和成本降低。
【发明内容】
[0004] 为了克服现有技术不足，本发明提供一种新型海洋配重管涂敷小车，兼具自调和 可调优势于一体，满足不同管径管长管道的安装要求，减少设备的更换次数，提高工作效 率，降低设备成本。
[0005] 本发明实现其目的所采用的技术方案是：
[0006] 本发明一种新型海洋配重管涂敷小车主要由液压马达、支撑液压缸、支撑轮、底 座、支撑座、控制柜、升降平台、升降液压缸、剪叉臂、底盘、车轮、行走液压马达、可伸缩支撑 腿和称重传感器组成。同一涂敷小车上设置有间距大小不同的两对支撑轮，根据管径大小 可自调节大间距支撑轮支撑大管径管道，小间距支撑轮支撑小管径管道;支撑轮安装在支 撑座上，通过液压马达带动其转动，从而实现管道的旋转;支撑座通过转动轴与固定底座相 配合，支撑座后方安装有支撑液压缸，通过支撑液压缸活塞杆的伸缩可实现支撑座一定角 度的摆动，支撑座角度的可调节性增加了支撑轮对不同管径管道的适用范围。支撑轮外包 覆有橡胶层，增加摩擦力防止打滑;支撑轮一端设置有轮沿，可对管道进行轴向定位。
[0007] 不同管径管道抛射高度的调节则通过剪叉式升降台来实现。升降液压缸的伸缩带 动剪叉臂在底盘上的滑动，共同作用实现升降平台的升降。剪叉臂的长度根据升降高度要 求确定，采用矩形截面的型钢；内、外侧剪叉臂在中屯、转动联接成剪叉，两侧剪叉臂的上、下 端分别与升降平台和底盘成转动和滑动联接;升降液压缸选用可自锁液压缸，其上端通过U 形连接杆与升降平台横梁转动联接，升降液压缸缸底和底盘横梁也采用转动联接，液压支 撑+剪叉机械的升降结构，使升降平台起升具有良好的稳定性。底盘采用矩形框架结构，在 其下部安装行走车轮，靠行走液压马达带动其进行直线运动;在底盘外部安装有可伸缩支 腿，在吊装管道时伸出、支撑在地面上，防止侧翻和颠覆。
[0008] 在升降平台上面安装有TX-H3轮福式称重传感器，涂敷管道时可实时称重抛射混 凝±重量。在工作过程中，将4只称重传感器的称量数据相加即得到配重管的重量，但由于 管道管径、管长和混凝±涂敷厚度的变化，为使固定称重装置能够满足不同工况的生产要 求，传感器按照最大工况条件下其所需要承受的重量进行选择，即按照称量(管径X管壁厚 X管长)的管道混凝±配重层厚度工况选择。传感器称重重量为：
[0009] G = JT (nS-r i2 (〇2寸22 化 2P2+Gi
[0010] 其中，传感器称重重量为G，支撑座和轴承座重量Gl，管道密度化，混凝±密度化，管 道内径ri，管道外径为n，配重层外径为n，管道长度为b，混凝±层长度为L2。
[0011] 假设工作过程中4只传感器承受管道重量相等，则每只传感器承受重量Gd满足： a 在选择传感器时，需要考虑一定量程余量，取Il= 1.5，则选取传感器的最大称量值 4 Gmax满足：Gmax = TlG=I .5 XG。
[0012] 混凝±层是在管道的直线旋转运动过程中抛射在管道表面层叠缠绕形成的，管道 的直线运动是由涂敷小车在轨道上作直线运动来实现的，由此得到公式
^ = S = W; 其中，管道角速度为《，管道直线运动速度为V，混凝±层的涂敷层数为N，管道转化N角度所 需的时间为t，管道直线移动距离为S。
[0013] 当抛射的混凝±层宽度为W时，混凝±层的涂敷层数为N:
[0014] 将管道混凝±层形成的圆柱面沿母线展开成平面，此时每个螺旋就变成一条斜 线，斜线与管道母线相应垂线所形成的夹角就是螺旋角e，各斜线之间的轴向距离螺距为:P = 3T(d+化)ta址;其中，防腐层厚度为h，管道直径为d。
[0015] 综上可得：
：;由此可知，根据抛射混凝±层宽 度和层数，可确定管道旋转的角速度和直线运动速度的比例。控制柜根据称重传感器反馈 数据即可实时控制涂敷小车的直线运动速度和管道的旋转速度。涂敷小车的直线运动速 度、管道旋转速度和升降高度均通过液压系统来实现，因此在升降平台上配备有控制柜，根 据管道混凝±涂敷量来控制整个涂敷小车的启停和运动。
[0016] 本发明具有W下有益效果或者优点：1、管道适应范围广。涂敷小车支撑轮兼具自 调和可调优点，可适应不同大小管径管道的涂敷安装要求;2、实时称重，提高配重管质量。 采用轮福式称重传感器抗偏载能力强、精度高、外形高度低、安装方便稳定。3、机械结构稳 固，自动化程度高。直线运动速度、管道旋转速度和升降高度均通过液压系统一