卷轴驱动器的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种卷轴驱动器，包括水平设置的调整油缸，调整油缸的两端分别设置有一个机架，每个机架上表面竖直设置有一个升降油缸，每个升降油缸上端与马达安装座连接，每个马达安装座中设置有至少一组液压马达，每侧的液压马达同时与一个卡盘传动连接，两侧的卡盘同时对中与卷轴传动连接。本实用新型的卷轴驱动器，采用左右对称的两套驱动机构，以适应宽度不同的卷轴滚筒；实现液压远程操作，使操作人员远离吊装位置和运转设备，有效降低海上作业风险，避免海上作业因风浪摇摆产生的机械伤害，同时液压系统使整个卷轴驱动器运行平稳，结构紧凑，操作简单，安全方便。
【专利说明】卷轴驱动器
【技术领域】
[0001]本实用新型属于海洋石油工程设备【技术领域】，涉及一种卷轴驱动器。
【背景技术】
[0002]随着海洋石油工程领域的不断发展，各种水下管道及绳缆的铺设越来越广泛，不断增长的油井数量和距离陆地的距离的不断增大，要求管道工程建设周期缩短，效率更高。为适应这种高效安全的铺管作业工程的需求，铺管船采用卷轴铺管作业形式，卷轴驱动器是该船的一种独立运行设备，用于支撑卷轴的重量，在铺管时驱动卷轴旋转，辅助管道下放；预制管道时，将焊接在一起的钢管缠绕在卷轴上。
[0003]现有的卷轴驱动器必须在铺管船上预制管道并进行检验和铺管，带来的效率低，因此研制主动预制型的卷轴驱动器，实现正反旋转两个功能，很有必要。
实用新型内容
[0004]本实用新型的目的是提供一种卷轴驱动器，解决了现有技术中必须在铺管船上预制管道并进行检验和铺管，工作效率低的问题。
[0005]本实用新型所采用的技术方案是，一种卷轴驱动器，包括水平设置的调整油缸，调整油缸的两端分别设置有一个机架，每个机架上表面竖直设置有一个升降油缸，每个升降油缸上端与马达安装座连接，每个马达安装座中设置有至少一组液压马达，每侧的液压马达同时与一个卡盘传动连接，两侧的卡盘同时对中与卷轴传动连接。
[0006]本实用新型的卷轴驱动器，其特点还在于:
[0007]液压马达、升降油缸以及调整油缸均通过操作箱与液压站连接。
[0008]每侧的机架上设置有锁紧油缸，锁紧油缸的活塞杆端头连接有销钉，销钉与液压马达或卡盘的锁孔对应设置。
[0009]本实用新型的有益效果是，采用左右对称的两套驱动机构，中间为两个调整油缸可调节左右驱动机构的距离，以适应宽度不同的卷轴滚筒；采用三种油缸操作可调节卷轴驱动器，实现液压远程操作，使操作人员远离吊装位置和运转设备，有效降低海上作业风险，避免海上作业因风浪摇摆产生的机械伤害，同时液压系统使整个卷轴驱动器运行平稳，结构紧凑，适应海洋铺管船的作业环境，操作简单，安全方便；使刚性的钢管或柔性的绳缆能够缠绕到卷轴的滚筒上，也可将它们下放到海底，符合海洋石油工程管道及水下生产系统操作的需要。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1是本实用新型卷轴驱动器的主视结构示意图；
[0011]图2是本实用新型卷轴驱动器的侧视结构示意图；
[0012]图3是本实用新型卷轴驱动器的控制原理示意图。
[0013]图中，1.调整油缸，2.升降油缸，3.锁紧油缸，4.液压马达，5.卡盘，6.机架，7.销钉，8.操作箱，9.液压站，10.卷轴。
【具体实施方式】
[0014]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。
[0015]参照图1、图2，本实用新型卷轴驱动器的结构是，包括水平设置的调整油缸1，调整油缸I的两端分别设置有一个机架6(机架6能够在甲板上水平滑动，或者说滑轨在船的甲板上，调整完成后再固定牢靠)，每个机架6上表面竖直设置有一个升降油缸2，每个升降油缸2上端与马达安装座连接，每个马达安装座中设置有至少一组小齿轮的液压马达4，每侧的液压马达4同时与一个大齿轮的卡盘5传动连接，两侧的卡盘5同时(对中)与卷轴10传动连接。
[0016]卷轴10是指已经缠绕了钢管的滚筒，是本实用新型装置执行操作动作的目标，不属于本实用新型的部件。
[0017]每侧的液压马达4与卡盘5构成驱动机构，两套驱动机构对称布置，液压马达4直接通过小齿轮驱动或者通过减速箱驱动卡盘5。每侧驱动机构的液压马达4根据动力配置需要设置为一个、两个或多个，一起驱动卡盘5带动卷轴10旋转。
[0018]卡盘5的卡爪可以为两个，也可以是三个。两侧卡盘5之间的距离通过调整油缸I的伸缩实施夹紧卷轴10。
[0019]在每侧的机架6上设置有锁紧油缸3，锁紧油缸3每侧有I个。锁紧油缸3的活塞杆端头连接有销钉7，销钉7与液压马达4或卡盘5的锁孔对应设置实现插入或脱开，活塞杆伸缩带动销钉7在机架6限制的范围内伸缩，销钉7每侧数量由卷轴的重量决定,实施例为两个。
[0020]液压马达4运转时锁紧油缸3伸出，销钉7固定在油缸上，销钉随油缸动，插入驱动机构(液压马达4或卡盘5)的锁孔中处于锁紧状态。即3种油缸(锁紧油缸3、升降油缸2以及调整油缸I)任意一组处于工作状态时，液压马达4处于锁定状态，不能启动，避免误操作。液压回路设计为互锁，即3种油缸和液压马达4的逻辑关系是互锁的，彻底避免了误操作。
[0021]参照图3，所有的液压马达4升降油缸2以及调整油缸I同时与操作箱8控制连接，操作箱8与液压站9连接。
[0022]本实用新型卷轴驱动器的工作过程是:
[0023]I)铺管船泊靠码头，卷轴的空滚筒固定于卡盘上，预制钢管在岸上，将钢管一端安装在滚筒，启动卷轴驱动器，驱动滚筒旋转，将钢管缠绕在滚筒上；滚筒上的钢管缠满后，铺管船起航至铺管作业水域，将钢管铺设入海底，此时卷轴驱动器反转，起辅助下放铺设的作用。
[0024]2)铺管船停泊在作业水域，运输船将在岸上缠绕好钢管的滚筒即卷轴运至该水域，铺管船的吊机将卷轴从运输船上吊起，向卷轴驱动器上安装卷轴。卷轴驱动器的两个调整油缸I伸出，使左右驱动机构(包括机架6)的距离大于卷轴宽度；两个升降油缸2伸出，将两侧卡盘5的位置同时升至最高；吊机下落卷轴，调整油缸I和升降油缸2进行位置调节，直至两侧的卡盘5同时伸入卷轴中心孔内，启动左侧液压马达4旋转左侧卡盘5 (参照图2)，使卡盘5的三爪任意一个与卷轴的两爪之一接触，停止左侧液压马达4，启动右侧液压马达4，重复相同动作；吊机撤回，卷轴完全落在卷轴驱动器卡盘5上，两个升降油缸2缩回，两侧卡盘5同时降到适宜高度；锁紧油缸3伸出，带动销钉7将驱动机构锁紧；启动双侧液压马达4，驱动卷轴旋转，铺管作业开始。卷轴上的钢管全部下放入海后，停止液压马达4运转，锁紧油缸3缩回拔出锁紧销钉7，升降油缸2伸出，将卷轴升至最高，吊机吊装卷轴滚筒，调整油缸I伸出，卷轴从卡盘5脱开，卷轴空滚筒移开后准备安装下一个卷轴，重复上述动作。
[0025]升降油缸2将卡盘5及卷轴的升高是为降低卷轴吊装时因为海浪波动引起的风险。升降油缸2的缩回是为降低卷轴的重心。但不必一定降低或升高驱动机构，这主要取决于具体的工况和环境。锁紧油缸3在铺管作业时是必须把销钉7锁紧。
【权利要求】
1.一种卷轴驱动器，其特点在于:包括水平设置的调整油缸(1)，调整油缸(I)的两端分别设置有一个机架(6)，每个机架(6)上表面竖直设置有一个升降油缸(2)，每个升降油缸(2)上端与马达安装座连接，每个马达安装座中设置有至少一组液压马达(4)，每侧的液压马达(4)同时与一个卡盘(5)传动连接，两侧的卡盘(5)同时对中与卷轴(10)传动连接。
2.根据权利要求1所述的卷轴驱动器，其特点在于:所述的液压马达(4)、升降油缸(2)以及调整油缸(I)均通过操作箱(8)与液压站(9)连接。
3.根据权利要求1所述的卷轴驱动器，其特点在于:所述每侧的机架(6)上设置有锁紧油缸(3)，锁紧油缸(3)的活塞杆端头连接有销钉(7)，销钉(7)与液压马达(4)或卡盘(5)的锁孔对应设置。
【文档编号】F16L1/12GK203623923SQ201320725911
【公开日】2014年6月4日 申请日期:2013年11月15日 优先权日:2013年11月15日
【发明者】吴建民, 邓平, 徐晓鹏, 李鹏 申请人:宝鸡石油机械有限责任公司