一种新型四节点j型-卷筒集成铺设系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种新型四节点J型?卷筒集成铺设系统，主要包括铺设塔、卷筒、铺设塔角度调节系统、矫直系统、管道铺设传送系统和管道铺设的关键设备。铺设塔角度调节系统包括A字架、角度调节器、液压缸、角度调节器连接轴；矫直系统包括校准轮、矫直器和矫直滚轮；管道铺设管道传送系统包括水平传送系统、装载臂、提升机；管道铺设关键设备包括张紧器、移动平台。本实用新型可以完成各种水深下多种尺寸、多种材质、多种直径管道铺设工作，不仅能够减少设备使用总量，而且可根据实际铺设需要适时切换铺设方式，在减小管道所受应力情况下，提高管道铺设质量与效率，提高经济性，具有很强的综合作业能力。
【专利说明】
一种新型四节点J型-卷筒集成铺设系统
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种铺设系统，尤其涉及一种新型四节点J型-卷筒集成铺设系统。
【背景技术】
[0002]近年来，随着海上油气开发活动的不断增加，深海管道铺设技术在一次次挑战中不断创新，飞速发展。根据现有实际铺管工程经验，管道铺设方法主要有以下四种:S型铺设、J型铺设、卷筒铺设和拖拽式铺设。
[0003]S型铺设实际应用案例较多，但是S型铺设受水深影响非常大，随着水深增加，需要更长的托管架和更高的张力，会导致稳定性丧失，增加作业风险;J型铺设能够保证管道在铺设过程中所受应力较小，但是目前工程中铺管船上铺设塔高度一般在80-135m，稳定性是一个难题，而且铺设速度较慢:典型铺设速度是I?1.5千米/天;卷筒铺设具有较高的铺设效率，可以有效的减少海上工作时间，降低海上的运行成本，但是卷筒铺设对管道材料的性能要求较高，而且目前卷筒铺设矫直系统的矫直方向均与重力方向有夹角，易产生周向应变;拖拽式铺设对各方面的要求较低，操作较方便，但其铺设能力、可安装管道长度有限，影响其应用范围。
[0004]综合考虑目前铺设过程中遇到的难题以及各种铺设方式的优缺点，本文设计一种兼具J型铺设和卷筒铺设的低高度集成管道铺设系统，可以完成各种水深下多种尺寸、多种材质、多种直径管道铺设工作，不仅能够减少设备使用总量，而且可根据实际铺设需要适时切换铺设方式，在减小管道所受应力情况下，提高管道铺设质量与效率，提高经济性。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是为了综合考虑各种铺设方式的适用性和铺设效率，而提供一种新型四节点J型-卷筒集成铺设系统。
[0006]本实用新型的目的是这样实现的:包括铺设塔、铺设塔角度调节系统、管段传送系统和铺设相关设备，所述铺设塔铰接安装在船体甲板上，铺设塔中间位置的两侧分别设置有角度调节器连接轴，所述铺设塔角度调节系统有两套且每套都包括安装在船体甲板上的A字架、与A字架上端铰接的液压缸主体结构、对称安装在液压缸主体结构两端的两个液压调节机构、同时与两个液压调节机构输出端连接的中间板、均匀设置在中间板上的两个液压卡夹以及铰接安装在对应的角度调节器连接轴上的角度调节器，所述角度调节器的端部设置有一列与液压卡夹配合的卡孔，管段传送系统包括水平传送系统、装载臂和提升机，所述水平传送系统设置在船体甲板上，装载臂铰接安装在船体甲板上，装载臂上部均匀设置有至少三个夹具，每个夹具通过链接转轴与装载臂连接，装载臂上还设置有吊耳，铺设相关设备包括张紧器、对中器、焊接站和移动平台，所述提升机包括安装在铺设塔内侧的两根滑轨中的两个滑块、与外部绞车连接的两个提升机吊耳、提升机液压缸和提升机定型夹持爪，两个提升机吊耳分别与对应的两个滑块固连，提升机定型夹持爪设置在两个滑块之间，提升机定型夹持爪的端部设置有与待铺管路管领配合的管领夹具，提升机定型夹持爪上设置有控制管领夹具开合的提升机液压缸，其特征在于:还包括设置在铺设塔右侧的卷筒系统和左侧的矫直系统，所述卷筒系统包括缠绕有管道的卷筒，卷筒的中心轴上铰接有上支撑杆和下支撑杆，上支撑杆的端部铰接在铺设塔上，下支撑杆的端部铰接有下支撑杆旋转板，下支撑杆旋转板的端部铰接在铺设塔上，在下支撑杆旋转板于上支撑杆之间的铺设塔上还铰接安装有卷筒液压缸，卷筒液压缸的输出端与卷筒的中心轴连接;所述矫直系统包括校准轮、矫直器和矫直滚轮，所述校准轮的中心轴与三角支撑板的一端铰接，三角支撑板的第二端与铺设塔铰接，铺设塔上还设置有校准轮液压缸，校准轮液压缸的输出端与三角支撑板的第三端铰接，矫直滚轮包括第一履带结构、第一调整液压缸和第二调整液压缸，第一调整液压缸和第二调整液压缸的缸筒分别铰接安装在铺设塔上，第一调整液压缸和第二调整液压缸的输出端分别和第一履带结构连接，矫直器包括第二履带结构，第二履带结构上铰接有上液压缸，上液压缸的输出端与铺设塔连接，第二履带结构上还铰接有下液压缸，下液压缸的输出端与第一履带结构连接，且所述校准轮位于铺设塔的外侧，所述矫直器和矫直滚轮上下设置并位于校准轮的对面，管道经卷筒系统伸入至校准轮、矫直器和矫直滚轮之间。
[0007]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是:本实用新型是一种可以实现J型和卷筒两种铺设的集成管道铺设系统，通过对相关铺设设备进行整合，可以完成各种水深下多种尺寸、多种材质、多种直径管道铺设工作，不仅能够减少设备使用总量，而且可根据实际铺设需要适时切换铺设方式，在减小管道所受应力情况下，提高管道铺设质量与效率，提高经济性，具有很强的综合作业能力。
[0008]通常根据开采油气实际情况，需要铺设多种类型、多种用途、多种直径管道，将J型与卷筒两种管道铺设方式合理集成，不仅可保留各自铺设方式优点，同时弥补单一类型缺点，提高兼容性与经济性。
[0009]突破单一铺设方式限制:(a)可以完成多种类型、用途管道铺设工作，不受管道材质限制，既能铺设硬管又能铺设软管及脐带缆等。将两种铺设方式结合，在不增加铺管船数量和设备种类使用情况下，可根据需要适时切换铺设方式，保证铺设效率同时，提高经济性，节约安装成本；(b)可以完成不同尺寸管道铺设工作，不受直径限制，同时根据需要适时切换铺设方式，提高经济性。铺设直径范围为2英寸到18英寸管道，采用卷管铺设方式节约成本;铺设直径范围18英寸到32英寸管道，采用J型铺设方式保证安装质量；(c)既适用于浅水作业，也适用于深水和超深水作业，突破了单一铺设方式受水深和经济性的限制。将两种铺设方式结合，当铺设的管道所处水深随铺设长度变化时，可需要适时切换铺设方式(J型铺设从经济性角度考虑，主要适应于深水和超深水作业，卷筒铺设从经济性角度考虑，主要适用于浅水)，提高作业效率，节约安装成本。
[0010]优化单一铺设方式作业性能:(a)提高卷筒铺设管道安装质量与效率。管道从卷筒上退卷时，管道与铺设塔下放路径始终保持相切状态，而矫直方向为垂直方向，与重力处于同一作用线上，提高了矫直效率，同时避免管道截面在传统倾斜方向上矫直产生周向变形，减少弯曲对极限强度和疲劳性能的影响；(b)进行设备整合，减少设备使用总量(如船尾托管架等)，节约设备单独布置所占空间；(C)卷筒竖直布置，机动性强，铺设速度快；(d)张力更加容易控制。无论采用J型铺设还是卷筒铺设，管道脱离铺管船时均垂直入水，贴近“自然”状态，在线性弹性范围内，减少了管道的自由跨度，比水下S形态应力小(e)绝大部分焊接工作可在陆地车间可控环境中完成，保证焊接质量。
[0011 ]提高管道铺设速度。(a) J型铺设时，管道焊接前对中及预热约需2分钟，管道焊接时间约需12分钟，无损检测约需5分钟，涂装约需3分钟，提升机下放速度约为12.2m/min。故所设计的四节点集成铺设系统采用J型铺设时，理论铺设速度为:
[0012]24X60+{(2+12+5+3) + (12.2X4 + 12.2)} X 12.2X4 = 2702.8m/d
[0013]相比典型J型铺设速度1.5km/d效率提升了80.2%
[0014](b)采用卷筒铺设，管道可连续铺设，海上铺设时间短，保证了管道铺设的快速性，铺设成本相对较低。典型卷筒铺设速度可高达I千米小时，平均约600米小时，相比典型J型铺设速度1.5km/d效率提升了 860 %
[0015]铺设塔设计高度52m，塔高相对较小，在保证铺设效率前提下，提高稳定性，降低作业风险。目前工程中铺管船上铺设塔高度一般在80-135m，相比减小35%以上。
[0016]装载臂直接将管线提升至安装塔顶层，免去管线电梯设备，减少了上管过程中不必要的工序，使管段的传送简单易行。节约成本，减轻重量，提高工作效率。可实现铺设塔角度在70°到110°之间平稳的调节，可以满足不同水深和管径的铺设要求，减小管段顶端的受力。焊接装置与无损检测装置布置在同一工作位，若焊接检测质量不合格，可及时处理，减少不必要工序，避免影响铺设效率。管道焊接、检测和涂层过程，位置不移动，确保安装质量符合指标。在铺设塔底端增加悬挂平台，实现PLET、PLEM等关键设备的安装，保证铺设作业安全性的同时也提高了铺设效率。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的主视方向的结构示意图；
[0018]图2是本实用新型的侧视方向的结构示意图(右视方向);
[0019]图3是本实用新型的矫直系统原理图；
[0020]图4是本实用新型的卷筒系统的结构示意图；
[0021 ]图5是本实用新型的支撑杆旋转板部分的放大示意图；
[0022]图6是本实用新型的铺设塔上端的内部结构示意图(左视方向)；
[0023]图7是本实用新型的矫直系统的结构示意图(左视方向)；
[0024]图8是本实用新型的提升机的结构示意图；
[0025]图9是本实用新型的A字架的结构示意图；
[0026]图10是本实用新型的角度调节器的正视方向示意图；
[0027]图11是本实用新型的角度调节器的俯视方向示意图。
[0028]图中:铺设塔1、A字架2、角度调节器3、液压缸4、角度调节器连接轴5、水平传送系统6、装载臂7、矫直器8、提升机9、矫直滚轮10、卷筒11、矫直系统12、张紧器13、移动平台14、校准轮15、卷筒外圆16、卷筒支撑杆17、卷筒中心轴18、卷筒上支撑杆19、卷筒下支撑杆20、卷筒下支撑杆旋转板21、卷筒液压缸22、校准轮支撑板23、校准轮液压缸24、矫直器上液压缸25、矫直器下液压缸26、矫直滚轮调整液压缸一 27、矫直滚轮调整液压缸二 28、提升机吊耳29、定型夹持爪30、提升机液压缸31、管领32、滑块33。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图与【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细描述。
[0030]结合图1至图11，本实用新型的一种新型四节点J型-卷筒集成铺设系统主要包括铺设塔1、卷筒U、铺设塔角度调节系统、矫直系统12、管道铺设传送系统和管道铺设的关键设备。铺设塔角度调节系统包括A字架2、角度调节器3、液压缸4、角度调节器连接轴5;矫直系统12包括校准轮15、矫直器8和矫直滚轮10;管道铺设管道传送系统包括水平传送系统6、装载臂7、提升机9;管道铺设关键设备包括张紧器13、移动平台14。
[0031]所述的铺设塔I高52米，可以满足4节点管段的铺设作业，顶部为2m高的箱体结构，内壁设有足够的加强材，加强材根据位置的不同分别选用不同型号的T型材和角钢，箱体结构内用来安装绞车。所述的铺设塔整体设计为稳定的桁架结构，左右两侧分别设有四根尺寸较大的主支撑管，主支撑管之间分别设有斜撑，既可以满足强度要求，又能减轻结构的重量，主要作用是支撑和固定J型铺设的其他相关设备。在桁架结构的基础上，下部结构四周使用钢板焊接成封闭的箱体结构，既可以降低铺设塔的重心，又增加稳定性，同时还可以作为设备间，用于存放电力设备、液压设备以及升降电梯等。铺设塔下端船体上开设有月池。铺设塔中部两端设有角度调节器连接轴5，底端和铺管船甲板采用铰接的连接方式，便于铺设塔的旋转实现铺管过程中铺设塔角度的调节。
[0032]所述的A字架2固定于船体的甲板上，用来支撑固定角度调节器3和液压缸4，综合考虑重量和强度的要求，主体设计为钢板结构，内部合理布置足够的加强材，具体的说是主体由钢板焊接而成，内壁面布置足够的加强材，加强材根据位置的不同分别选用不同型号的T型材和角钢，既能满足强度要求又能减轻结构质量，上端设有一个圆形通孔，用来实现与液压缸的连接。
[0033]所述的角度调节器3上部设计为桁架结构，顶端与铺设塔上的角度调节器连接轴5连接，可以绕其旋转;下部设计为箱体结构，两侧留有多个等间距、等尺寸的长方形卡孔，用来与液压缸上的卡夹连接。通过与液压缸协调作用，实现铺设塔角度的调节。
[0034]所述的液压缸4是角度调节器3与A字架2之间的连接构件，用来控制角度调节器与A字架之间的相对位置和角度。所述的液压缸主要包括液压卡夹、液压调节机构和主体结构，通过液压卡夹与角度调节器上卡孔的连接，实现角度调节器的下部固定;液压调节机构用来调节卡夹的高度，液压缸主体通过所述A字架上的圆形通孔与其铰接在一起。通过连接卡孔位置的改变和液压缸相对于A字架的旋转，来调节铺设塔的角度。
[0035]所述的水平传送系统6由多个滚轮组成，作用是J型铺设过程中待铺设管段在船体上的水平传送，将管段传送至处在水平位置的装载臂7的夹具内。
[0036]所述的装载臂7铰接在船体的甲板上，作用是J型铺设时将管段从水平位置旋转至竖直位置，综合考虑重量和强度的要求，主体结构由钢板焊接而成，内部布置加强材，加强材根据位置的不同分别选用不同型号的T型材和角钢，既能满足强度要求又能减轻结构重量。其上布置有可以绕轴旋转的液压夹具，用于夹持管段并将管段运送至预铺设路径上。两侧设有吊耳，分别与绞车的钢索连接，一侧绞车起驱动作用，通过绞车钢索的收放实现装载臂的旋转，另一侧的绞车起控制作用，保证旋转的稳定，通过两侧绞车钢索的收放实现装载臂平稳的旋转。装载臂下端通过铰接的方式连接在靠近铺设塔处的甲板上，装载臂的作用是将水平滚轮传送过来的管段夹紧，旋转至竖直位置，之后在液压马达的驱动下，夹具绕连接转轴实现旋转，将待铺设管段运送至预铺设路径上，为管道铺设下一步作业做准备。
[0037]所述的提升机9包括安装在铺设塔内侧的两根滑轨中的两个滑块33、与外部绞车连接的两个提升机吊耳29、提升机液压缸31和提升机定型夹持爪30，两个提升机吊耳分别与对应的两个滑块固连，提升机定型夹持爪设置在两个滑块之间，提升机定型夹持爪的端部设置有与待铺管路管领配合的管领夹具，提升机定型夹持爪上设置有控制管领夹具开合的提升机液压缸。提升机9主要作用是为管道提供顶部张力。
[0038]所述的卷筒系统主要由卷筒、轮辐钢结构、支撑系统和楼梯组成，主要作用是为缠绕在卷筒上的管道提供重力支撑与轮廓支撑，并在合理间距下，通过旋转卷筒实现管道退卷顺利下放。轮辐钢结构由卷筒外圆16与分散对称布置支撑杆17组成，卷筒外圆主要为缠绕在上面的管道提供轮廓支撑;所有支撑杆均与布置在外圆圆心的中心轴18相连，与支撑系统共同为外圆与缠绕在外圆上的管道提供支撑。支撑系统包括上支撑杆19、下支撑杆20、下支撑杆旋转板21和液压缸22，上支撑杆19、下支撑杆20和液压缸22—端铰接交汇在中心轴18，上支撑杆19和液压缸22另一端与铺设塔主体不同高度处铰接，下支撑杆20另一端与下支撑杆旋转板21铰接，下支撑杆旋转板21另一端与铺设塔主体铰接。楼梯主要功能为方便检修设备与保养。卷筒系统位于铺设塔顶部右端，其位置由支撑系统固定，通过调整液压缸22活塞长度，下支撑杆旋转板21转动，中心轴18与铺设塔主体水平与竖直方向位移发生改变，实现卷筒位置微调。
[0039]所述的矫直系统由校准轮15、矫直器8和矫直滚轮10组成，整个系统利用三弯矩原理将退卷的具有曲率的管道矫直，为管道下放做准备。
[0040]所述的校准轮15主要由轮辐钢结构、支撑系统和楼梯组成，主要作用是同矫直器8和矫直滚轮10配合矫直管道。轮辐钢结构由外圆与分散对称布置支撑杆组成，外圆主要为矫直弯曲管道提供支点；所有支撑杆均与布置在外圆圆心的中心轴相连，与支撑系统共同为外圆提供支撑。支撑系统包括支撑板23、和液压缸24，支撑板一侧与中心轴铰接，一侧与铺设塔主体铰接，一侧与液压缸24铰接，通过调整液压缸24活塞长度，支撑板23带动中心轴转动，实现校准轮15位置调整。楼梯主要功能为方便检修设备与保养。
[0041]所述的矫直器8由履带结构和调整结构组成，主要作用是同校准轮15和矫直滚轮10配合矫直管道。履带结构随管道下放而旋转，降低摩擦同时增大与管道接触面积，保证管道受力。调整结构包括上液压缸25和下液压缸26，上液压缸25两端分别与矫直器8和铺设塔铰接，下液压缸26—端和矫直器8铰接，一端和矫直滚轮10铰接，通过改变活塞长度，实现矫直器8位置调整。
[0042]所述的矫直滚轮10由履带结构和调整结构组成，主要作用是同校准轮15和矫直器8配合矫直管道。履带结构随管道下放而旋转，降低摩擦同时增大与管道接触面积，保证管道受力。调整结构包括下液压缸26、调整液压缸一 27和调整液压缸二 28，调整液压缸一 27和调整液压缸二 28两端分别与矫直滚轮10和铺设塔铰接，通过改变活塞长度，实现矫直滚轮1位置调整。
[0043]所述的张紧器13，为管道提供一定的牵引力，保证管道退卷的稳定性，同时对管道起夹紧作用，使管道在铺管过程中平稳匀速的下放。
[0044]所述的移动平台14位于塔架底端的月池处，在J型铺设过程中，可以夹持已入水的管段。通过平台的移动还可以实现已铺设管道与上部管段的对中，同时可以辅助完成一些关键设备如管道终端PLET、PLEM的入水和焊接。起始端管道终端PLET、PLEM安装时，移开平台，管道终端可以通过月池直接下方入水，随后移回平台，夹持与管道终端连接的管段，之后进入管道的正常铺设阶段;待铺设结束后，移动平台夹持住已铺设的管道，在焊接站处完成管道与管道终端的连接，移开移动平台，下放管道终端，完成终止端管道终端的安装。
[0045]本实用新型的工作过程如下:
[0046]在管道开始铺设之前，可以根据不同的海况，通过调节铺设塔的角度满足铺设管道曲率的要求，进而减小铺设管道顶端的受力，保证铺管作业的顺利进行。角度调节时，在A字架2的支撑下，改变液压卡夹夹持的卡孔，实现角度调节器3的前后移动，角度调节器移动的同时，顶端与铺设塔角度调节器连接轴5的连接处以及液压缸4与A字架2连接处发生相对转动，进而改变铺设塔的相对角度。
[0047]采用J型铺设时，J型铺设所需要的管段首先在陆地上加工好，然后通过运输船运送到铺管船附近，由铺管船上的起重机将加工好的管段吊至管段储存区。管段铺设过程中，通过铺管船上的吊机将待铺设管段吊运至水平传送系统6，此时装载臂7处于水平状态，且其上的液压夹具与水平传送系统的水平滚轮处于同一水平线上，由水平滚轮将待铺设的管段送至装载臂7的夹具内。夹具夹紧，通过装载臂7上连接绞车钢索的收放，完成装载臂7由水平至竖直的旋转。
[0048]当装载臂7处于竖直状态后，装载臂7上的夹具在液压马达驱动下，绕着连接转轴旋转，将管段运送至铺设塔I的预铺设路径上，与铺设塔顶端提升机9的夹具对准，打开提升机9的夹具，借助绞车慢慢下放提升机9至管段顶端的第一层管领处，固定提升机9，加紧夹具。松开装载臂7的夹具并将装载臂7旋转至铺设塔I外侧。
[0049]本实用新型在开始铺设之前，预先将PLET与一段管道连接，整体下放入水，利用移动平台14夹持住与PLET相接的管段上方，等待与正式铺设第一段管道末端对中焊接。当第一段铺设的管段被提升机9夹持后，下放铺设塔顶端的内部对中器，上端管段在提升机9的夹持下固定不动，通过调节移动平台14的位置，完成上端管段与入水管段的对中，对中完成后，通过焊接站进行焊接，并做无损检测和涂层处理，完成后，通过提升机9将管段下放入水，之后由移动平台10和相关的张紧装置共同固定管道，并将提升机9升回铺设塔I顶部，此时第二根管段已经经过装载臂7运送至铺设塔I顶部，继续由装载臂7将管段旋转至预铺设路径上，进行下一段管道的连接。
[0050]待管段铺设完成后，通过铺设塔I底端的移动平台14和相关的张紧装置将管段夹住，随后通过焊接站将终止管道终端与管段的末端焊接，并通过绞车将其下放到海底，完成整个管道的铺设。
[0051]在采用卷筒铺设时，待铺设管道已经在岸上预制完成，并进过计算和合理的操作将管道缠绕在卷筒上。缠绕好管道的卷筒通过陆地运输至铺管船，然后安装到铺管船上。正常铺设时，管道从卷筒11上退卷，依次经过矫直系统12中的矫直器8、校准轮15、矫直滚轮10，在反向弯矩的作用下重新变直，最后经过张紧器13下放到海中，完成整个管道的铺设。
[0052]本实用新型涉及一种新型四节点J型-卷筒集成铺设系统，兼具J型铺设和卷筒铺设功能，通过对相关铺设设备进行整合，可以完成各种水深下多种尺寸、多种材质、多种直径管道铺设工作，不仅能够减少设备使用总量，而且可根据实际铺设需要适时切换铺设方式，在减小管道所受应力情况下，提高管道铺设质量与效率，提高经济性，具有很强的综合作业能力。
[0053]本实用新型主要包括铺设塔、卷筒、铺设塔角度调节系统、矫直系统、管道铺设传送系统和管道铺设的关键设备。所述的铺设塔是进行管道铺设的基础设备，用来支撑、固定和连接管道铺设的其他结构和设备;所述的卷筒系统的主体为轮辐结构，可为缠绕的管道提供重力支持与轮廓支撑;所述的铺设塔角度调节系统包括A字架、角度调节器、液压缸连接在船体和铺设塔之间，可以实现铺设塔在一定角度范围内的自由调节;所述的矫直系统包括校准轮、矫直器和矫直滚轮，用来控制和矫直管道;所述的管道铺设管道传送系统包括水平传送系统、装载臂、提升机，用于管段在铺管船和铺设塔上的传送;所述的管道铺设关键设备包括张紧器、移动平台，在铺设过程中起到管段的传送作用。
【主权项】
1.一种新型四节点J型-卷筒集成铺设系统，包括铺设塔、铺设塔角度调节系统、管段传送系统和铺设相关设备，所述铺设塔铰接安装在船体甲板上，铺设塔中间位置的两侧分别设置有角度调节器连接轴，所述铺设塔角度调节系统有两套且每套都包括安装在船体甲板上的A字架、与A字架上端铰接的液压缸主体结构、对称安装在液压缸主体结构两端的两个液压调节机构、同时与两个液压调节机构输出端连接的中间板、均匀设置在中间板上的两个液压卡夹以及铰接安装在对应的角度调节器连接轴上的角度调节器，所述角度调节器的端部设置有一列与液压卡夹配合的卡孔，管段传送系统包括水平传送系统、装载臂和提升机，所述水平传送系统设置在船体甲板上，装载臂铰接安装在船体甲板上，装载臂上部均匀设置有至少三个夹具，每个夹具通过链接转轴与装载臂连接，装载臂上还设置有吊耳，铺设相关设备包括张紧器、对中器、焊接站和移动平台，所述提升机包括安装在铺设塔内侧的两根滑轨中的两个滑块、与外部绞车连接的两个提升机吊耳、提升机液压缸和提升机定型夹持爪，两个提升机吊耳分别与对应的两个滑块固连，提升机定型夹持爪设置在两个滑块之间，提升机定型夹持爪的端部设置有与待铺管路管领配合的管领夹具，提升机定型夹持爪上设置有控制管领夹具开合的提升机液压缸，其特征在于:还包括设置在铺设塔右侧的卷筒系统和左侧的矫直系统，所述卷筒系统包括缠绕有管道的卷筒，卷筒的中心轴上铰接有上支撑杆和下支撑杆，上支撑杆的端部铰接在铺设塔上，下支撑杆的端部铰接有下支撑杆旋转板，下支撑杆旋转板的端部铰接在铺设塔上，在下支撑杆旋转板于上支撑杆之间的铺设塔上还铰接安装有卷筒液压缸，卷筒液压缸的输出端与卷筒的中心轴连接;所述矫直系统包括校准轮、矫直器和矫直滚轮，所述校准轮的中心轴与三角支撑板的一端铰接，三角支撑板的第二端与铺设塔铰接，铺设塔上还设置有校准轮液压缸，校准轮液压缸的输出端与三角支撑板的第三端铰接，矫直滚轮包括第一履带结构、第一调整液压缸和第二调整液压缸，第一调整液压缸和第二调整液压缸的缸筒分别铰接安装在铺设塔上，第一调整液压缸和第二调整液压缸的输出端分别和第一履带结构连接，矫直器包括第二履带结构，第二履带结构上铰接有上液压缸，上液压缸的输出端与铺设塔连接，第二履带结构上还铰接有下液压缸，下液压缸的输出端与第一履带结构连接，且所述校准轮位于铺设塔的外侧，所述矫直器和矫直滚轮上下设置并位于校准轮的对面，管道经卷筒系统伸入至校准轮、矫直器和矫直滚轮之间。
【文档编号】F16L1/19GK205716012SQ201620411336
【公开日】2016年11月23日
【申请日】2016年5月9日
【发明人】康庄, 张殿航, 孙丽萍, 翟云贺
【申请人】哈尔滨工程大学