动静态海缆的收放线装置的制作方法

1.本技术涉及海缆敷设设备技术领域，尤其涉及一种动静态海缆的收放线装置。


背景技术：

2.随着海洋资源的开发与利用，诸如海洋油气平台、海上风机等海上平台的发展，对于动静态海缆的需求也逐渐增大。
3.海缆通过放缆船敷设，放缆船包括地转盘、过缆桥、布缆机和埋设机。地转盘为圆盘状结构，地转盘与放缆船的夹板平行，海缆盘绕在地转盘上，敷设海缆时，海缆从地转盘上退绕并通过过缆桥放线，然后再通过布缆机和埋设机完成敷设。但是，动静态海缆包括动态段、静态段以及用于连接动态段和静态段的连接段。动态段、静态段以及连接段的线径不一致，因此动静态海缆难于整齐盘设在地转盘上，并且在退绕时连接段还会与地转盘上的其他部件干涉。还可以将动静态海缆盘绕在储线盘上，在敷设动静态海缆时，将储线盘放置在支架上，通过人力驱动储线盘旋转放线，来完成动静态海缆的敷设。
4.通过地转盘退绕或者人力驱动海缆盘旋转放线来完成动静态海缆敷设的效率较低。


技术实现要素：

5.本技术提供了一种动静态海缆的收放线装置，使得敷设动静态海缆的效率较高。
6.本技术提供一种动静态海缆的收放线装置，包括海缆盘、放线架、驱动组件和传动组件，放线架设置在放缆船夹板上，海缆盘包括主轴和与主轴同轴设置的海缆盘本体，主轴架设在放线架上，主轴的轴线与放缆船夹板平行，海缆盘本体包括沿轴线依次连接的第一盘绕区、分隔区和第二盘绕区，第一盘绕区用于绕载动静态海缆的动态段，第二盘绕区用于绕载动静态海缆的静态段，分隔区用于设置动静态海缆的连接段；
7.主轴的一端设置有驱动法兰，驱动组件沿轴线的延伸方向位于驱动法兰一侧，传动组件包括第一链轮、链条和第二链轮，第一链轮与第二链轮通过链条连接，驱动法兰与第一链轮可拆卸连接，第二链轮与驱动组件连接，驱动组件通过传动组件带动驱动法兰旋转，以带动主轴绕轴线旋转。
8.在一种可能的实施方式中，本技术提供的动静态海缆的收放线装置，传动组件还包括多个第一连接件，驱动法兰上设置有多个第一销孔，多个第一销孔沿驱动法兰的周向均匀间隔设置，第一链轮上设置有多个第二销孔，多个第一销孔与多个第二销孔一一对应设置，第一连接件插设在第一销孔和第二销孔中。
9.在一种可能的实施方式中，本技术提供的动静态海缆的收放线装置，驱动法兰朝向第一链轮的一侧设置有至少一个定位凸起，第一链轮设置有与定位凸起匹配的至少一个定位槽，定位凸起卡设在定位槽中。
10.在一种可能的实施方式中，本技术提供的动静态海缆的收放线装置，放线架包括至少两个支撑臂，主轴架设在至少两个支撑臂上。
11.在一种可能的实施方式中，本技术提供的动静态海缆的收放线装置，至少两个支撑臂上均设置有转接组件，转接组件与支撑臂可拆卸连接，主轴通过转接组件与支撑臂一一对应连接。
12.在一种可能的实施方式中，本技术提供的动静态海缆的收放线装置，转接组件包括轴承座和轴承，轴承座与支撑臂连接，轴承的外圈与轴承座连接，轴承的内圈与主轴连接。
13.在一种可能的实施方式中，本技术提供的动静态海缆的收放线装置，转接组件还包括多个第二连接件，轴承座朝向支撑臂的一端设置有第一连接法兰，支撑臂上设置有第一连接法兰相对设置的第二连接法兰；
14.第一连接法兰上设置有多个第三销孔，第二连接法兰上设置多个第四销孔，多个第三销孔与多个第四销孔一一对应设置，第二连接件插设在第三销孔和第四销孔中。
15.在一种可能的实施方式中，本技术提供的动静态海缆的收放线装置，转接组件还包括限位块，限位块连接在主轴的外壁上，限位块的侧壁与轴承和轴承座抵接。
16.在一种可能的实施方式中，本技术提供的动静态海缆的收放线装置，驱动组件包括电机、减速机和联轴器，电机通过联轴器与减速机连接，减速机与第二链轮连接。
17.在一种可能的实施方式中，本技术提供的动静态海缆的收放线装置，还包括控制器，控制器与电机电连接，控制器控制电机正转、反转或刹车。
18.本技术提供一种动静态海缆的收放线装置，通过设置海缆盘、放线架、驱动组件和传动组件，放线架设置在放缆船夹板上，海缆盘包括主轴和与主轴同轴设置的海缆盘本体，主轴架设在放线架上，海缆盘本体包括第一盘绕区、分隔区和第二盘绕区，通过将绕载动静态海缆的动态段绕载第一盘绕区，动静态海缆的静态段绕载在第二盘绕区，动静态海缆的连接段设置在分隔区，使得动静态海缆的在海缆盘本体上的绕载牢固且整齐，由此可以提高动静态海缆在退绕时的效率。主轴的一端设置有驱动法兰，传动组件与驱动组件连接，驱动组件通过传动组件带动驱动法兰绕轴线旋转，以带动主轴绕轴线旋转，相对于相关技术中通过人力驱动旋转放线来完成动静态海缆敷设的效率较低并且人力驱动海缆盘还存在安全性问题，本技术提供的动静态海缆的收放线装置，使得敷设动静态海缆的效率较高。
附图说明
19.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1为动静态海缆的结构示意图；
21.图2为本技术实施例提供的动静态海缆的收放线装置的结构示意图；
22.图3为本技术实施例提供的动静态海缆的收放线装置的另一角度的结构示意图；
23.图4为本技术实施例提供的动静态海缆的收放线装置的使用状态图；
24.图5为图2中a处的放大图；
25.图6为本技术实施例提供的动静态海缆的收放线装置中驱动法兰的结构示意图；
26.图7为本技术实施例提供的动静态海缆的收放线装置中第一链轮的结构示意图；
27.图8为本技术实施例提供的动静态海缆的收放线装置中驱动法兰与第一链轮的连接方式示意图；
28.图9为图2中b处的放大图；
29.图10为图2中c处的放大图。
30.附图标记说明：
31.100-动静态海缆；
32.110-动态段；
33.120-静态段；
34.130-连接段；131-转接盒；132-弯曲加强件；
35.200-动静态海缆的收放线装置；
36.210-海缆盘；211-主轴；2111-驱动法兰；2111a-第一销孔；2111b-定位凸起；212-海缆盘本体；2121-第一盘绕区；2122-分隔区；2123-第二盘绕区；2124-分隔管；2124a-开口；2125-挡板；
37.220-放线架；221-支撑臂；2211-第二连接法兰；222-转接组件；2221-轴承座；2221a-第一连接法兰；2222-轴承；2223-第二连接件；2224-限位块；
38.230-驱动组件；231-电机；232-减速机；233-联轴器；
39.240-传动组件；241-第一链轮；2411-第二销孔；2412-定位槽；242-链条；243-第二链轮；244-第一连接件；
40.250-工作台；
41.260-控制器；
42.300-放缆船夹板；
43.l-轴线。
具体实施方式
44.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
45.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应作广义理解，例如，可以使固定连接，也可以是通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或者两个元件的相互作用关系。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技术中的具体含义。
46.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或者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技术和简化描述，而不是指示或者暗示所指的装置或者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技术的限制。
47.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例例如能够以除了在这里图
示或描述的那些以外的顺序实施。
48.此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或维护工具不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或维护工具固有的其它步骤或单元。
49.随着海洋资源的开发与利用，诸如海洋油气平台、海上风机等海上平台的发展，对于动静态海缆的需求也逐渐增大。
50.海缆通过放缆船敷设，放缆船包括地转盘、过缆桥、布缆机和埋设机。地转盘为圆盘状结构，地转盘与放缆船的夹板平行，海缆盘绕在地转盘上，敷设海缆时，海缆从地转盘上退绕并通过过缆桥放线，然后再通过布缆机和埋设机完成敷设。
51.图1为动静态海缆100的结构示意图。参见图1所示，动静态海缆100包括动态段110、静态段120以及用于连接动态段110和静态段120的连接段130。具体的，动态段110设置在海水中，受到风浪流等环境因素的影响会产生持续的运动，静态段120埋设于海底，受环境因素的影响较小，不会产生持续运动。可以理解的是，动态段110以及静态段120的数量可以根据实际的应用环境设置。图1所示的实施例中，动静态海缆100的两端为动态段110，中间由多个动态段110与静态段120连接而成。
52.由于动态段110设置在海水中，而静态段120埋设于海底，使得静态段120受到的冲击与磨损小于动态段110受到的冲击与磨损，使得动态段110与静态段120的结构和线径不同。动态段110与静态段120需要通过连接段130连接。
53.连接段130可以为转接盒131，连接段130也可以为弯曲加强件132，或者其他连接件，根据具体的连接需求进行选择即可。连接段130的线径通常大于动态段110和静态段120线径，将连接段130盘绕在地转盘上时，会使得动静态海缆100的盘绕凌乱且不牢固，并且在退绕时连接段130还会与地转盘上的其他部件干涉，不利于动静态海缆100的退绕，使得动静态海缆100的敷设效率较低。
54.还可以将动静态海缆100盘绕在储线盘上，在敷设动静态海缆100时，将储线盘放置在支架上，通过人力驱动储线盘旋转放线，来完成动静态海缆100的敷设，通过人力驱动储线盘旋转放线来完成动静态海缆100敷设的效率较低并且人力驱动储线盘还存在安全性问题。
55.基于此，本技术提供了一种动静态海缆的收放线装置200，使得敷设动静态海缆100的效率较高。
56.图2为本技术实施例提供的动静态海缆的收放线装置200的结构示意图；图3为本技术实施例提供的动静态海缆的收放线装置200的另一角度的结构示意图；图4为本技术实施例提供的动静态海缆的收放线装置200的使用状态图；图5为图2中a处的放大图。
57.如图2至图5所示，本技术提供的动静态海缆的收放线装置200，包括海缆盘210、放线架220、驱动组件230和传动组件240，放线架220设置在放缆船夹板300上，海缆盘210包括主轴211和与主轴211同轴设置的海缆盘本体212，主轴211架设在放线架220上，主轴211的轴线l（在图2中以虚线示意性示出）与放缆船夹板300平行，海缆盘本体212包括沿轴线l依次连接的第一盘绕区2121、分隔区2122和第二盘绕区2123，第一盘绕区2121用于绕载动静态海缆100的动态段110，第二盘绕区2123用于绕载动静态海缆100的静态段120，分隔区
2122用于设置动静态海缆100的连接段130；主轴211的一端设置有驱动法兰2111，驱动组件230沿轴线l的延伸方向位于驱动法兰2111一侧，驱动法兰2111与传动组件240连接，传动组件240与驱动组件230连接，驱动组件230通过传动组件240带动驱动法兰2111旋转，以带动主轴211绕轴线l转。
58.具体的，请继续参见图2和图4所示，放线架220用于承载海缆盘210，放线架220的一端固定在放缆船夹板300上，放线架220的另一端用于支撑海缆盘210的主轴211，使得主轴211的轴线l与放缆船夹板300平行。
59.海缆盘本体212用于绕载动静态海缆100，海缆盘本体212也沿着轴线l延伸。请继续参见图2和图4所示，海缆盘本体212包括第一盘绕区2121、第二盘绕区2123和分隔区2122，分隔区2122位于第一盘绕区2121与第二盘绕区2123之间。第一盘绕区2121、第二盘绕区2123和分隔区2122通过分隔管2124分隔开来，分隔管2124上设置有开口2124a。第一盘绕区2121用于盘绕动态段110，第二盘绕区2123用于盘绕静态段120，分隔区2122用于放置连接段130。需要说明的是，海缆盘本体212沿轴线l的两端还设置有挡板2125，挡板2125用于阻挡动静态海缆100从海缆盘本体212上脱落。
60.以图1中所示的动静态海缆100为例来说明动静态海缆100在海缆盘本体212上的绕载过程。将动态段110绕载在第一盘绕区2121，绕载到连接段130的位置时，动静态海缆100穿过与第一盘绕区2121邻近的分隔管2124上的开口2124a，将连接段130绕载在分隔区2122并将连接段130（在图4中，分隔区2122中设置有两个转接盒131和一个弯曲加强件132，图4中仅示意性示出了弯曲加强件132与动态段110和静态段120的连接关系）固定在分隔区2122，然后动静态海缆100再穿过与第二盘绕区2123邻近的分隔管2124上的开口2124a，将静态段120绕载在第二盘绕区2123，重复上述步骤，完成动静态海缆100的绕载。通过将动静态海缆100中的动态段110、静态段120以及连接段130在海缆盘本体212上分区域绕载，使得动静态海缆100的在海缆盘本体212上的绕载牢固且整齐，由此可以提高动静态海缆100在退绕时的效率。
61.驱动法兰2111可以焊接在主轴211的一端，也可以通过紧固件与主轴211的一端固接。传动组件240的一端与驱动组件230连接，另一端与驱动法兰2111连接。具体的，驱动组件230也可以固定在放缆船夹板300上，驱动组件230沿轴线l的延伸方向位于主轴211设置有驱动法兰2111的一端，也就是说驱动组件230靠近驱动法兰2111设置，以便于通过传动组件240与驱动法兰2111连接。
62.驱动组件230通过传动组件240在驱动法兰2111上施加绕轴线l旋转的作用力，该作用力通过驱动法兰2111传递至主轴211，使得主轴211可绕轴线l旋转，从而使得海缆盘210可绕轴线l相对于放线架220，以完成动静态海缆100的敷设。
63.本技术提供的动静态海缆的收放线装置200，通过设置海缆盘210、放线架220、驱动组件230和传动组件240，放线架220设置在放缆船夹板300上，海缆盘210包括主轴211和与主轴211同轴设置的海缆盘本体212，主轴211架设在放线架220上，海缆盘本体212包括第一盘绕区2121、分隔区2122和第二盘绕区2123，通过将绕载动静态海缆100的动态段110绕载第一盘绕区2121，动静态海缆100的静态段120绕载在第二盘绕区2123，动静态海缆100的连接段130设置在分隔区2122，使得动静态海缆100的在海缆盘本体212上的绕载牢固且整齐，由此可以提高动静态海缆100在退绕时的效率。主轴211的一端设置有驱动法兰2111，传
动组件240与驱动组件230连接，驱动组件230通过传动组件240带动驱动法兰2111绕轴线l旋转，以带动主轴211绕轴线旋转，相对于相关技术中通过人力驱动旋转放线来完成动静态海缆100敷设的效率较低并且人力驱动储线盘还存在安全性问题，本技术提供的动静态海缆的收放线装置200，使得敷设动静态海缆100的效率较高。
64.请继续参见图5所示，传动组件240包括第一链轮241、链条242和第二链轮243，第一链轮241与第二链轮243通过链条242连接，第一链轮241与驱动法兰2111可拆卸连接，第二链轮243与驱动组件230连接。
65.驱动法兰2111可以与第一链轮241卡接，也可以通过连接件与第一链轮241连接。驱动组件230驱动第二链轮243转动，第二链轮243通过链条242带动第一链轮241转动，第一链轮241带动驱动法兰2111转动，驱动法兰2111带动主轴211绕轴线l转动，进而带动海缆盘210绕轴线l旋转。通过链轮和链条242的驱动方式驱动海缆盘210，在海缆盘210的规格不同时，只需更换第一链轮241，即可与海缆盘210适配。还可以更换位于海缆盘210的主轴211的一端的驱动法兰2111，以与第一链轮241适配。
66.此外，通过链轮和链条242的驱动方式驱动海缆盘210，在需要根据具体的使用环境调整驱动组件230与海缆盘210的相对位置时，只需改变链条242的长度即可，使得本实施例提供的动静态海缆的收放线装置200可以用于不同的环境。
67.下面，对驱动法兰2111与第一链轮241的具体连接方式进行说明。
68.图6为本技术实施例提供的动静态海缆的收放线装置200中驱动法兰2111的结构示意图；图7为本技术实施例提供的动静态海缆的收放线装置200中第一链轮241的结构示意图；图8为本技术实施例提供的动静态海缆的收放线装置200中驱动法兰2111与第一链轮241的连接方式示意图。
69.参见图6至图8所示，传动组件240还包括多个第一连接件244，驱动法兰2111上设置有多个第一销孔2111a，多个第一销孔2111a沿驱动法兰2111的周向均匀间隔设置，第一链轮241上设置有多个第二销孔2411，多个第一销孔2111a与多个第二销孔2411一一对应设置，第一连接件244插设在第一销孔2111a和第二销孔2411中。
70.第一连接件244可以为螺栓和螺母，在安装驱动法兰2111与第一链轮241时，将多个第一销孔2111a与多个第二销孔2411一一对准，将螺栓插入到第一销孔2111a和第二销孔2411中，并通过螺母拧紧，即可完成驱动法兰2111与第一链轮241的安装。第一连接件244还可以为其他形式的紧固件，只要可以实现驱动法兰2111与第一链轮241的可拆卸连接即可。
71.请继续参见图8所示，在安装驱动法兰2111与第一链轮241时，为了便于操作人员作业，驱动法兰2111朝向第一链轮241的一侧设置有至少一个定位凸起2111b，第一链轮241设置有与定位凸起2111b匹配的至少一个定位槽2412，定位凸起2111b卡设在定位槽2412中，以完成驱动法兰2111与第一链轮241的定位。
72.可以理解的是，定位凸起2111b也可以设置在第一链轮241上，定位槽2412设置在驱动法兰2111上。
73.下面，对海缆盘210与放线架220的连接方式进行说明。
74.请继续参见图2和图4所示，放线架220包括至少两个支撑臂221；至少两个支撑臂221上均设置有转接组件222，转接组件222与支撑臂221可拆卸连接，主轴211通过转接组件222与支撑臂221一一对应连接。
75.支撑臂221可以将海缆盘210架设到距放缆船夹板300一定高度处，以便于支撑不同规格的海缆盘210。放线架220可以包括两个或者两个以上的支撑臂221，在本实施例中，放线架220可以包括两个支撑臂221，两个支撑臂221沿轴线l的延伸方向分别位于主轴211的两端。
76.主轴211的两端分别通过转接组件222与两个支撑臂221可拆卸连接，以便于海缆盘210安装在放线架220上或者从放线架220上拆除。
77.具体的，可以先将海缆盘210通过转接组件222与放线架220连接，再将安装在一起的海缆盘210和放线架220吊装至放缆船夹板300上，最后再将放线架220固定在放缆船夹板300上。
78.图9为图2中b处的放大图，其中，图9中做了部分剖视，示出了转接组件222的内部结构。参见图9所示，转接组件222包括轴承座2221和轴承2222，轴承座2221与支撑臂221连接，轴承2222的外圈与轴承座2221连接，轴承2222的内圈与主轴211连接。
79.轴承座2221用于支撑轴承2222，主轴211经两个端部插设在轴承2222中，轴承2222的内圈与主轴211配合，轴承2222的外圈与轴承座2221的配合。通过轴承2222相对于轴承座2221的旋转实现主轴211相对于放线架220的旋转。
80.请继续参见图9所示，转接组件222还包括多个第二连接件2223，轴承座2221朝向支撑臂221的一端设置有第一连接法兰2221a，支撑臂221上设置有第一连接法兰2221a相对设置的第二连接法兰2211；第一连接法兰2221a上设置有多个第三销孔（图中未标示），第二连接法兰2211上设置多个第四销孔（图中未标示），多个第三销孔与多个第四销孔一一对应设置，第二连接件2223插设在第三销孔和第四销孔中。
81.第二连接件2223也可以为螺栓和螺母，第二连接件2223连接第三销孔与第四销孔的方式和第一连接件244连接第一销孔2111a与第二销孔2411的方式相同，此处不再一一赘述。
82.请继续参见图9所示，转接组件222还包括限位块2224，限位块2224连接在主轴211的外壁上，限位块2224的侧壁与轴承2222和轴承座2221抵接。
83.限位块2224可以焊接在主轴211的侧壁上，限位块2224还可以通过压接等其他方式固接在主轴211的侧壁上。限位块2224朝向轴承2222和轴承座2221的侧壁与轴承2222和轴承座2221抵接，以防止轴承2222相对于轴承座2221沿轴线l的延伸方向窜动。
84.下面，对驱动组件230的结构进行说明。
85.图10为图2中c处的方法图。参见图10所示，驱动组件230包括电机231、减速机232和联轴器233，电机231通过联轴器233与减速机232连接，减速机232与第二链轮243连接。
86.电机231通过联轴器233与减速机232连接，第二链轮243与减速机232的转轴连接。电机231启动，电机231通过减速机232调整转速和扭矩之后，带动第二链轮243转动。第二链轮243通过链条242带动第一链轮241转动，进而带动主轴211转动的具体过程已经进行过说明，此处不再一一赘述。
87.需要说明的是，电机231以及减速机232均安装在放缆船夹板300上。具体的，动静态海缆的收放线装置200还包括工作台250，为了便于安装，电机231和减速机232先安装在工作台250上，再将工作台250吊装至放缆船夹板300上，然后将工作台250固定在放缆船夹板300上。
88.请继续参见图2和图10所示，动静态海缆的收放线装置200还包括控制器260，控制器260与电机231电连接，控制器260控制电机231正转、反转或刹车。
89.控制器260用于控制电机231的运转，具体的，在需要敷设动静态海缆100时，控制器260控制电机231正转，动静态海缆100从海缆盘210上退绕，在需要回收部分动静态海缆100时，控制器260控制电机231反转，使得动静态海缆100盘绕在海缆盘210上，在需要暂停动静态海缆100的敷设时，控制器260控制电机231刹车。
90.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。