一种用于海底电缆敷设船上的电缆转盘底部的滚子支承的制作方法

本实用新型涉及滚子支承的技术领域，尤其涉及一种电缆转盘底部的滚子支承。

背景技术：

目前国内用在电缆敷设施工船上的大转盘直径在12-25m之间，转盘的承载能力为数百至三、四千吨，如此规模的电缆转盘必须要可靠的回转支承和一定的驱动功率才能满足运转。限于国内尚不具备加工和制造如此大直径的回转支承，故目前大都采用类似车轮结构的设施组合而成。

众所周知，车轮组主要由车轮、心轴、轴承和墙架组成，因此转盘承重后的荷载将传递至车轮，并通过轮子依次传递至轴承、心轴与墙架。由于设计者为尽量减小轴承的摩擦阻力，故车轮内的轴承都是选用滚动轴承，如此一来，作为关键运动部件-滚动轴承将承受巨大的静、动荷载，很容易造成使用寿命短、故障难发现、维护和拆装困难等问题。另外滚动轴承造价也相对昂贵。

技术实现要素：

针对上述产生的问题，本实用新型的目的在于提供一种用于海底电缆敷设船上的电缆转盘底部的滚子支承。

为了实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：

一种用于海底电缆敷设船上的电缆转盘底部的滚子支承，其中，包括：一下路轨，所述下路轨为圆环形，所述下路轨的下端面与船甲板的上端面固定连接；若干滚子，若干所述滚子架设于所述下路轨的上端面，每一所述滚子的圆心处均安装有一转轴，每一所述转轴均贯穿一所述滚子，每一所述转轴与所述滚子均为可转动连接；一上路轨，所述上路轨为圆环形，所述上路轨的下端面架设于若干所述滚子的上端面；一内保持架，所述内保持架为圆环形，所述内保持架设置于所述上路轨和所述下路轨的内侧，若干所述转轴均与所述内保持架的外侧固定连接；一外保持架，所述外保持架为圆环形，所述外保持架设置于所述上路轨和所述下路轨的外侧，若干所述转轴均与所述外保持架的内侧固定连接；所述内保持架和所述外保持架用于保持若干所述滚子的相对位置。

上述的用于海底电缆敷设船上的电缆转盘底部的滚子支承，其中，若干所述滚子的侧面均向所述滚子的中心凹陷形成“︼”字型，使所述滚子能够沿所述上路轨和所述下路轨之间的轨道滚动。

上述的用于海底电缆敷设船上的电缆转盘底部的滚子支承，其中，若干所述滚子相对于所述内保持架和所述外保持架呈圆周阵列。

上述的用于海底电缆敷设船上的电缆转盘底部的滚子支承，其中，所述内保持架和所述外保持架均可采用一体式的圆环形结构或由若干弧形组成的圆环形结构。

上述的用于海底电缆敷设船上的电缆转盘底部的滚子支承，其中，所述内保持架和所述外保持架均采用槽钢。

上述的用于海底电缆敷设船上的电缆转盘底部的滚子支承，其中，所述上路轨与所述下路轨的直径相等。

上述的用于海底电缆敷设船上的电缆转盘底部的滚子支承，其中，所述内保持架的直径小于所述上路轨和所述下路轨的直径。

上述的用于海底电缆敷设船上的电缆转盘底部的滚子支承，其中，所述外保持架的直径大于所述上路轨和所述下路轨的直径。

上述的用于海底电缆敷设船上的电缆转盘底部的滚子支承，其中，其特征在于，所述转轴包括：一销轴，所述销轴的外侧套设有钢套；两石墨铜套，所述钢套的两侧分别套设有一所述石墨铜套，所述石墨铜套于所述滚子可转动连接。

上述的用于海底电缆敷设船上的电缆转盘底部的滚子支承，其中，两所述石墨铜套的一端均向外延伸形成一环状突起，两所述环状凸起分别与所述内保持架和所述外保持架相接触。

本实用新型由于采用了上述技术，使之与现有技术相比具有的积极效果是：

(1)本实用新型取消了现有滚动轴承，转盘的荷载直接通过滚子传递至甲板上面的轨道，从而减低制造成本、方便安装和维修。

(2)本实用新型在取消现有的滚动轴承的同时不郑家转盘运行时的阻力矩，结构简单、可靠，发生故障时容易判断。

附图说明

图1是本实用新型的用于海底电缆敷设船上的电缆转盘底部的滚子支承的剖面示意图。

图2是本实用新型的用于海底电缆敷设船上的电缆转盘的转轴装配图。

图3是本实用新型的用于海底电缆敷设船上的电缆转盘底部的滚子支承的示意图。

附图中：1、下路轨；2、上路轨；3、滚子；31、转轴；311、销轴；3111、注油孔；312钢套；3121、通孔；313、石墨铜套；314、垫片；315、并帽； 3131、环状凸起；41、内保持架，42、外保持架；5、轨道基座。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明，但不作为本实用新型的限定。

图1是本实用新型的用于海底电缆敷设船上的电缆转盘底部的滚子支承的示意图，图3是本实用新型的用于海底电缆敷设船上的电缆转盘底部的滚子支承的示意图，请参见图1、图3所示，示出了一种较佳实施例的用于海底电缆敷设船上的电缆转盘底部的滚子支承，包括：下路轨1、若干滚子3 和上路轨2，下路轨1为圆环形，下路轨1的下端面与船甲板的上端面固定连接。若干滚子架设于下路轨1的上端面，每一滚子3的圆心处均安装有一转轴31，每一转轴31均贯穿一滚子3，每一转轴31与滚子3均为可转动连接。上路轨2为圆环形，上路轨2的下端面架设于若干滚子3的上端面。

此外，作为较佳的实施例中，用于海底电缆敷设船上的电缆转盘底部的滚子支承还包括：内保持架41和外保持架42，内保持架41为圆环形，内保持架41设置于上路轨2和下路轨1的内侧，若干转轴31均与内保持架41 的外侧固定连接。外保持架42为圆环形，外保持架42设置于上路轨2和下路轨1的外侧，若干转轴31均与外保持架42的内侧固定连接。

另外，作为较佳的实施例中，内保持架41和外保持架42用于保持若干滚子3的相对位置。

进一步，作为较佳的实施例中，若干滚子3的侧面均向滚子3的中心凹陷形成“︼”字型，使滚子3能够沿上路轨2和下路轨1之间的轨道滚动，以此将滚子3限制在下路轨1的范围内，避免了在滚动过程中的脱轨问题。

更进一步，作为较佳的实施例中，若干滚子3相对于内保持架41和外保持架42呈圆周阵列，使得在轨道的各个部分能够均匀受力，减小局部压强。

以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围。

本实用新型在上述基础上还具有如下实施方式：

本实用新型的进一步实施例中，请继续参见图1所示，内保持架41和外保持架42均可采用一体式的圆环形结构或由若干弧形组成的圆环形结构，内保持架41和外保持架42互相配合固定了若干滚子3的相对位置，避免滚子 3在上路轨2和下路轨1上自由移动，导致滚子3在旋转过程中集中在一起的问题。

本实用新型的进一步实施例中，内保持架41和外保持架42均采用槽钢。

本实用新型的进一步实施例中，上路轨2与下路轨1的直径相等，上路轨2和下路轨1的位置相匹配。

本实用新型的进一步实施例中，内保持架41的直径小于上路轨2和下路轨1的直径。

本实用新型的进一步实施例中，外保持架42的直径大于上路轨2和下路轨1的直径，外保持架42套设于内保持架41的外侧。

图2是本实用新型的用于海底电缆敷设船上的电缆转盘的转轴装配图，请继续参见图2所示。

本实用新型的进一步实施例中，转轴31包括：销轴311，销轴311的外侧套设有钢套312，钢套312的两侧还分别套设有一石墨铜套313，石墨铜套 313与滚子3可转动连接。

本实用新型的进一步实施例中，两石墨铜套313的一端均向外延伸形成一环状突起3131，两环状凸起3131分别与内保持架41和外保持架42相接触。

本实用新型的进一步实施例中，销轴311的另一端通过垫片314和并帽 315固定。

本实用新型的进一步实施例中，钢套312的中部沿着直径方向开设有一上下贯穿的通孔3121，销轴311上开设有一注油孔3111，注油孔3111呈“L”字型，注油孔3111贯穿销轴311的一端和销轴311的侧壁，注油孔3111与通孔3121相连通，通过注油孔3111注油，油液会通过通孔3121渗入钢套 312与石墨铜套313之间以及销轴311与钢套312之间，在不拆卸机构的情况下也能起到加注油液润滑的作用。

本实用新型的进一步实施例中，下路轨2设置在轨道基座5上，避免下路轨2对船甲板造成过大的压强。

本实用新型的滚子式转盘结构相比于现有的车轮式转盘结构的优势可通过下列说明和计算得知：

设二种方法的地面支撑均为钢板铺垫、重物的重量或载荷一致、车轮与滚杠的材料和外径也相同，在不计坡度、风阻等情况下，分析它们的摩擦阻力：

1、带有车轮的小车在搬运重物时的摩擦阻力：

设小车搬运重物时的摩擦阻力F：F由车轮与地面的滚动摩擦阻力F₁、以及车轮内部轴承引起的摩擦F₂阻力组合而成，即：

式中：

N——重物或载荷的重量；

μ——轴承与心轴的滚动摩擦因数；

d——心轴直径；

D——车轮或滚子的直径；

f——车轮或滚子与地面的滚动摩擦系数。

2、用滚杠的方法搬运重物时的摩擦阻力

设滚杠搬运重物时的摩擦阻力为F：

因滚子上下接触的轨道材料一致，即滚子与轨道的滚动摩擦系数f1＝f2，上述公式可改写为：

从上述几个公式可见，采用滚子方法运送重物时的阻力将小于小车车轮。

此外，车轮式转盘的轮体受力后传递至芯轴和轴承，芯轴和轴承再将力传递给支架，因此芯轴以及轴承承受了巨大的载荷，容易造成损坏，而本实用新型的滚子式转盘的滚子直接将受力传递至轨道，滚子的芯轴不承受主要载荷，不易造成损坏。

本实用新型通过海上风力发电-海底电缆施工过程中的电缆装载、运行敷设等实际运行和实验，能够装载电缆及本体结构的总重量达到3000t，满足了各类工程施工需要。如采用车轮组的方法制造电缆转盘，其制造费用将近 500万元，采用滚子方法的制造费用仅为250万元，节约费用50％。同时该方法也为转盘的维修保养提供了极大方便。为企业扩展海底电缆施工市场奠定了扎实的基础。

以上仅为本实用新型较佳的实施例，并非因此限制本实用新型的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本实用新型说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本实用新型的保护范围内。