输油管道中频加热电缆自动缠绕行走装置的制作方法

本发明涉及一种野外输油管施工用装置，尤其涉及一种输油管道中频加热电缆自动缠绕行走装置，属于输油管道施工。

背景技术：

1、我国油田含蜡原油产量较大，含蜡原油是一种多相烃混合物，原油对蜡的溶解度随温度的降低而减小，在原油输送过程中，当温度降低到原油对蜡的溶解度小于原油的含蜡量的某一值时，原油中溶解的蜡便开始析出，粘接在输油管道内壁上。原油黏度急剧增加，随温度不断降低，析出蜡晶的数量增加，并相互交联成网状结构，当网状结构达到一定强度后，原油将失去流动而凝结，这就严重影响原油的输送。因此输油管道必须采取热力清防蜡技术，利用热能提高输送原油的温度，熔化蜡晶达到清防蜡的目的。

2、与其它伴热工艺技术相比，中频电缆加热的安全性好，可靠性高，操作维护方便，环保零排放。因此，目前油田单井输油管道普遍采用中频加热电缆对输油管线进行加热保温，缠绕中频加热线安装的方法采用的是人工进行缠绕，这样的缠绕方式不仅仅费时费力，效率低，很难满足长距离的施工要求。

3、公开号为cn218174180u的中国实用新型专利，公开了一种输油管中频伴热电缆野外施工用旋转应力消除工具，水平底板的左右两端分别焊接有向上竖起且相互平行的三角架，两三角架的顶点分别焊接有相向伸出且共轴线的短轴，其中一个短轴设有沿轴向贯通的出线孔；两短轴之间铰接有矩形框架，矩形框架的左右两边的中部分别通过轴承支撑在相应的短轴上，矩形框架另外两边的中部设有框架通孔，两框架通孔的内缘分别设有框架凸台，两框架凸台之间安装有电缆盘，电缆盘的中心管套装在长轴上，长轴两端分别支撑在矩形框架的两框架通孔中，缠绕在电缆盘上的中频电缆从短轴的出线孔中引出。该技术方案解决了中频电缆在退绕过程中的捻度释放问题，消除旋转应力，但是仍然需要依靠人工完成电缆在输油管外壁的缠绕，劳动强度高，工时长，如果遇到沟渠则施工困难。

技术实现思路

1、本发明的目的在于，克服现有技术中人工缠绕加热电缆存在的问题，提供一种输油管道中频加热电缆自动缠绕行走装置，可以满足长距离输油管道的施工要求，大大降低劳动强度，同时降低施工费用，节约施工成本。

2、为解决以上技术问题，本发明的一种输油管道中频加热电缆自动缠绕行走装置，包括：

3、夹紧行走机构，合围夹持在夹克管的外周，且匀速前进；

4、电缆缠绕机构，在所述夹紧行走机构前进的同时将中频加热电缆缠绕在所述夹克管的外周；

5、钣金盒体，容纳并支撑所述夹紧行走机构及电缆缠绕机构。

6、进一步的，所述夹紧行走机构包括：

7、顶部纵向支架，位于所述夹克管的顶部，且轴线平行于夹克管的轴线相平行；

8、主动行走轮，安装在所述顶部纵向支架的两端下方，且分别支撑在所述夹克管的顶部；

9、底部纵向支架，对称位于夹克管的底部两侧，与所述顶部纵向支架呈等腰三角形分布；

10、底部行走轮，安装在相应底部纵向支架的两端，且分别抵靠在所述夹克管的底部。

11、进一步的，所述主动行走轮分别由行走伺服电机驱动。

12、进一步的，所述顶部纵向支架的两端同侧分别固连有u形支架，所述行走伺服电机分别固定在所述u形支架上。

13、进一步的，所述u形支架的开口向下，所述行走伺服电机固定在行走减速机的外侧，所述行走减速机固定在所述u形支架的外壁且输出轴通过联轴器与所述主动行走轮的轮轴相连。

14、进一步的，所述顶部纵向支架的顶部中心固定连接在横向支架的中心下方，所述横向支架的两端分别固定在所述钣金盒体的两侧内壁。

15、进一步的，所述顶部纵向支架为开口向下的槽钢，各所述主动行走轮及底部行走轮均为凹弧面胶轮。

16、进一步的，所述横向支架包括两相互平行的横板，两钳臂对称从两所述横板之间穿过，两钳臂的下部钩部分别固连在所述底部纵向支架的外壁中部，两钳臂的上部分别铰接在横担的两端，所述横担的中部固定有丝杠螺母，所述丝杠螺母中旋接有丝杠，所述丝杠的下端能转动地连接在所述顶部纵向支架的中心且轴向定位。

17、进一步的，两所述钳臂的两侧分别设有限位销钉，所述限位销钉的两端固定在所述横板上；所述钳臂的上部从所述钣金盒体的顶部一字槽中穿过。

18、进一步的，所述横向支架的中部安装有导向套，所述导向套的两侧嵌于两横板的凹槽中，所述丝杠的下端光杆段从所述导向套中穿过。

19、进一步的，所述丝杠的上端头部设有贯通的通孔或设有方榫头或设有六角头。

20、进一步的，所述钣金盒体的两侧内壁分别固定有加强肋板，所述横向支架的两端分别通过角向连接件固定在所述加强肋板上。

21、进一步的，所述钣金盒体的后壁中心设有容纳夹克管的盒体洞口，且盒体洞口的下端设有供夹克管通过的盒体豁口。

22、进一步的，所述电缆缠绕机构包括：

23、缠绕旋转盘，位于所述钣金盒体的后壁外侧且与所述盒体洞口共轴线，所述缠绕旋转盘的圆周设有供夹克管通过的转盘开口；

24、电缆盘安装轴，垂直固定在所述缠绕旋转盘的外端面呈悬臂状向外延伸；

25、放线机构，垂直固定在所述缠绕旋转盘的外端面，对称位于所述电缆盘安装轴的两侧，外端头设有放线导向轮。

26、进一步的，所述缠绕旋转盘由多个对称分布的转盘摩擦轮共同驱动，各转盘摩擦轮分别为槽轮，所述缠绕旋转盘的外缘分别嵌于各转盘摩擦轮的槽口中。

27、进一步的，各转盘摩擦轮的轮轴中段分别从在主动轮轴座中穿过，各主动轮轴座分别固定在所述钣金盒体上，各转盘摩擦轮的轮轴内端头伸入钣金盒体内且分别固定有缠绕驱动轮，各缠绕驱动轮通过缠绕驱动带传动连接且由缠绕伺服电机驱动。

28、进一步的，各所述缠绕驱动轮均为双槽带轮，各缠绕驱动轮通过所述缠绕驱动带串联连接，其中一个缠绕驱动轮的内侧同轴安装有大同步带轮，所述大同步带轮通过同步齿形带与小同步带轮传动连接，所述小同步带轮安装在所述缠绕伺服电机的输出端。

29、进一步的，所述缠绕伺服电机固定在角向支座上，所述角向支座固定在所述钣金盒体的外壁，所述同步齿形带从钣金盒体的洞口中穿过。

30、进一步的，所述转盘摩擦轮设有四个，分别靠近钣金盒体后壁的四个角部；位于下方的转盘摩擦轮分别通过竖向缠绕驱动带与其上方的转盘摩擦轮传动连接，两上方的转盘摩擦轮通过横向缠绕驱动带传动连接。

31、进一步的，所述竖向缠绕驱动带及横向缠绕驱动带的中段分别设有张紧轮，各张紧轮的轮轴分别从钣金盒体的一字槽中穿过，各张紧轮的轮轴外端头分别固定在调节座中，所述调节座的底壁活动连接在钣金盒体的外壁且分别能够沿一字槽的方向平移；各调节座的折弯端中部分别连接有调节螺钉，各调节螺钉的头部分别可转动地固定在固定座中，所述固定座固连在钣金盒体上。

32、进一步的，所述缠绕旋转盘的外周还对称设有转盘扶正轮，各转盘扶正轮分别为槽轮，所述缠绕旋转盘的外缘分别嵌于各转盘扶正轮的槽口中，各转盘扶正轮的轮轴分别固定在扶正轮轴座中，各扶正轮轴座分别固定在所述钣金盒体上。

33、进一步的，所述钣金盒体的前侧和底部开口，所述盒体洞口、盒体豁口及钣金盒体后壁的下边沿设有折弯加强板。

34、进一步的，所述电缆盘安装轴的根部安装有阻尼大齿轮，所述阻尼大齿轮与阻尼小齿轮相啮合，所述阻尼小齿轮的中心轴固定在所述缠绕旋转盘上。

35、进一步的，所述钣金盒体的外壁固定有控制盒，该控制盒控制缠绕伺服电机的转速与行走伺服电机的转速相连锁。

36、进一步的，所述钣金盒体的两上角部分别插接有电池盒，两电池盒均位于所述横向支架的上方。

37、进一步的，所述钣金盒体的两侧下部对称安装有把手。

38、相对于现有技术，本发明取得了以下有益效果：1、将传统的手工缠绕方式转变为机械化、自动化的方式进行，可以大大提高工作效率，降低人工成本；

39、2、采用先进的电机驱动技术和可编程控制系统，可以根据不同管径的加热管线进行自动调整，实现精确控制；能够按照加热电缆缠绕的密度进行均布自动缠绕且承载能力大；

40、3、缠绕装置的机架能够悬挂在管道上将整体装置沿管道方向自动行走，行走速度与缠绕器缠绕电缆的密度相匹配，满足均匀加热的设计要求；

41、4、高效、低成本解决管道中频加热电缆按照的需求，改变人工安装费时费力的状况，同时也解决野外地面及沟渠施工难的局面；

42、5、投入使用后，工作效率提高3-4倍以上，降低人工成本60%左右。此外还可以拓展使用：将中频加热电缆缠绕器上电缆更换为玻纤布，可以用于野外管道外防腐玻钎布施工，实现一层至三层玻钎布的缠绕同时完成。