一种三瓣式海缆中心定位装置的制作方法

本实用新型涉及一种三瓣式海缆中心定位装置，具体应用于海缆在海上平台的j型管内的中心定位及抗冲击保护的技术领域。

背景技术：

随着我国对能源需求日益增加，海洋油气、海上风电开发的力度也迅猛加大。海底电缆作为海上平台能量及信号传输媒介，在其使用过程中的安全可靠性对海上平台的安全生产起着重要作用。石油平台或者海上风电海中海缆是通过刚性j型管从海底穿至平台上方，在洋流的长期冲刷下，容易在海上平台下方形成冲刷区域。同时，为了穿管顺利，j型管内径一般是海缆外径的3倍左右，且在底部进入口部分呈喇叭口形状。由于护管和海缆尺寸特点，安装后海缆在j型管可自由摆动，特别是在护管下端出口处，该处海缆在洋流作用下，摆动最为剧烈，同时不断摩擦、冲击j型管内壁，长时间作用下会造成海缆的疲劳破损，造成海缆无法输电，最终导致整个电力系统瘫痪，从而造成巨大的经济损失。

对此，目前通常使用哈弗式中心定位装置通过对称的螺纹紧固件夹紧海缆，将海缆定位在j型管的中心，再通过中心定位装置内含的聚氨酯圈与j型管内壁的弹性接触，避免海缆的冲击及磨损。随着尾部所需弯曲限制器长度的不断增加，中心定位装置与海缆之间的抗滑脱力值要求亦随之增加，目前可通过延长中心定位装置的长度、增加螺纹紧固件的数量来实现对海缆抗滑脱力值的增加。但随着中心定位装置长度的延长，大大增加了产品加工难度(尺寸公差、形位公差)和产品成本，同时重量较大的产品亦增加了海上施工作业的难度。

对此，有必要针对目前现有的哈弗式中心定位装置进行结构优化，在实现与海缆之间相同抗滑脱力值基础上，有效降低产品长度，进而降低成本，降低产品重量及海上安装工作量。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种三瓣式海缆中心定位装置，该定位装置采用三瓣式结构，其在单位夹具长度上的螺纹紧固件数量是传统现有中心夹具的1.5倍，同时螺纹紧固件分布较为均匀，在实现较大预紧力的基础上，实现对海缆的均匀向心压力。

为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案是：

一种三瓣式海缆中心定位装置，用于将海缆定位在j型管的中心，包括有一海缆夹具体，所述海缆夹具体包括有夹持部和固定盘，所述固定盘与所述夹持部同轴设置且固定在所述夹持部的两端处，所述夹持部的中心位置贯穿设有一沿所述海缆轴向设置的海缆容纳通孔，所述海缆夹具体以所述海缆容纳通孔的轴线为中心均匀分割为三个弧形卡爪，以构成三瓣式结构，所述海缆穿设通过所述海缆夹具体的所述海缆容纳通孔中，三个所述弧形卡爪的内壁与所述海缆的外侧壁贴合且所述弧形卡爪两两之间通过多个螺纹紧固件连接。

作为优选的，所述弧形卡爪在其弧形面的两侧沿其轴向均匀分布多个腰型通孔，所述腰型通孔的轴线与所述弧形卡爪的轴线垂直。

作为优选的，所述螺纹紧固件为双螺母螺纹紧固件，所述弧形卡爪两两之间通过所述双螺母螺纹紧固件贯穿两者位置对应的所述腰型通孔以固定连接。

作为优选的，所述弧形卡爪在其弧形面上设置有阳极块。

作为优选的，所述夹持部在位于所述海缆容纳通孔的内侧壁上增设有橡胶垫圈或涂覆有聚氨酯涂层。

作为优选的，所述中心定位装置还包括有一导向锥和一中间连接件，所述导向锥通过所述中间连接件与所述海缆夹具体同轴固定连接。

作为优选的，所述中间连接件包括多个三瓣式锥形圈和多个三瓣式中间隔板，所述三瓣式锥形圈和所述三瓣式中间隔板间隔交替设置，且所述导向锥和所述夹具体的所述固定盘均与所述三瓣式锥形圈贴合，并通过多个长螺杆紧固件贯穿连接。

作为优选的，所述夹具体中与所述三瓣式锥形圈连接的所述固定盘为法兰盘结构。

作为优选的，所述三瓣式锥形圈采用软质聚醚型聚氨酯，所述三瓣式中间隔板采用硬质聚醚型聚氨酯，所述三瓣式锥形圈的外径大于所述三瓣式中间隔板的外径，所述三瓣式锥形圈的内径与所述三瓣式中间隔板的内径相同。

作为优选的，所述导向锥为三瓣式结构或对瓣式结构。

与现有技术相比，本实用新型提供的一种三瓣式海缆中心定位装置，该中心定位装置采用三瓣式结构，针对不同外径的海缆可适当延长或缩短海缆夹具体上螺纹紧固件的长度来满足夹紧海缆的要求，可实现对多种规格海缆的通配性。同时，海缆夹具体在单位夹具长度上的螺纹紧固件数量为传统中心夹具体结构的1.5倍，螺纹紧固件分布较为均匀，在实现较大预紧力的基础上，实现对海缆的均匀向心压力，避免海缆局部受力过大。此外，海缆容纳通孔的内侧壁上增设有橡胶垫圈或涂覆有聚氨酯涂层可进一步提高与海缆之间的抗滑脱性能。本中心定位装置在实现与海缆之间相同抗滑脱力值基础上，有效降低产品长度，进而降低成本，降低产品质量及海上安装工作量。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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。

图1为本实用新型提供的一种三瓣式海缆中心定位装置中海缆夹具体的结构示意图；

图2为本实用新型提供的一种三瓣式海缆中心定位装置中海缆夹具体的弧形卡爪的结构示意图；

图3为本实用新型提供的一种三瓣式海缆中心定位装置与海缆装配后的轴测图；

图4为本实用新型提供的一种三瓣式海缆中心定位装置与海缆装配后主视图；

图5为本实用新型提供的一种三瓣式海缆中心定位装置尾部连接弯曲限制器整体安装示意图。

附图中涉及的附图标记和组成部分说明：

1、海缆夹具体；2、海缆；3、导向锥；4、三瓣式锥形圈；5、三瓣式中间隔板；6、长螺杆紧固件；7、j型管喇叭口；8、弯曲限制器；

110、夹持部；111、固定盘；112、海缆容纳通孔；113、阳极块；114、腰型通孔；115、双螺母螺纹紧固件；116、弧形卡爪。

具体实施方式

下面将通过具体实施方式对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

一种三瓣式海缆中心定位装置，用于将海缆定位在j型管的中心。具体参见图1～图2所示，该中心定位装置包括有一海缆夹具体1，海缆夹具体1包括有夹持部110和固定盘111。固定盘111与夹持部110同轴设置且固定在夹持部110的两端处，夹持部110的中心位置贯穿设有一沿海缆2轴向设置的海缆容纳通孔112，以供海缆2穿设其中。为了解决目前现有的中心夹具因抗滑脱力的要求增加而增加夹具长度，而带来的一系列生产安装问题，本海缆夹具体1以海缆容纳通孔112的轴线为中心均匀分割为三个弧形卡爪116，以构成三瓣式结构。弧形卡爪116在其弧形面上还设置有阳极块113，以提高产品的防腐性能。

海缆2穿设通过海缆夹具体1的海缆容纳通孔112中，三个弧形卡爪116的内壁与海缆2的外侧壁贴合且弧形卡爪116两两之间通过多个螺纹紧固件连接。故海缆夹具体1在单位夹具长度上的螺纹紧固件数量可提高为原先的1.5倍，螺纹紧固件分布较为均匀，在实现较大预紧力的基础上，实现对海缆1的均匀向心压力，避免海缆1局部受力过大。夹持部110在位于海缆容纳通孔112的内侧壁上还可增设有橡胶垫圈或涂覆有聚氨酯涂层，以进一步提高与海缆2之间的抗滑脱性能。

弧形卡爪116在其弧形面的两侧沿其轴向均匀分布多个腰型通孔114，且腰型通孔114的轴线与弧形卡爪116的轴线垂直。螺纹紧固件为双螺母螺纹紧固件115，弧形卡爪116两两之间通过双螺母螺纹紧固件115贯穿两者位置对应的腰型通孔114以固定连接。同时，双螺母螺纹紧固件115的长度可适当延长或缩短，以达到扩大或缩小海缆容纳通孔112的直径，适配不同外径规格的海缆2。

参见图3～图4所示，中心定位装置还包括有一导向锥3和一中间连接件，导向锥3通过中间连接件与海缆夹具体1同轴固定连接。中间连接件包括多个三瓣式锥形圈4和多个三瓣式中间隔板5，三瓣式锥形圈4和三瓣式中间隔板5间隔交替设置，且导向锥3和海缆夹具体1的固定盘111均与三瓣式锥形圈4贴合，并通过多个长螺杆紧固件6贯穿连接。上述海缆夹具体1中与三瓣式锥形圈4连接的固定盘111为法兰盘结构。导向锥3为三瓣式结构或对瓣式结构。

三瓣式锥形圈4采用软质聚醚型聚氨酯，具有优异的耐水解性能及抗冲击等力学性能，可有效地吸收中心定位装置与j型管之间的冲击能量，避免中心定位装置与j型管内壁摩擦。安装多个三瓣式锥形圈4可在降低三瓣式锥形圈4模具成本的基础上，有效提高中心定位装置的抗冲击性能。三瓣式中间隔板5采用硬质聚醚型聚氨酯，为提高产品水下耐腐蚀性能要求的最优选，也可选用其他材质。在两个三瓣式锥形圈4之间安装三瓣式中间隔板5可有效地避免三瓣式锥形圈4在受压后产生不均匀的变形。三瓣式锥形圈4的外径大于三瓣式中间隔板5的外径，三瓣式锥形圈4的内径与三瓣式中间隔板5的内径相同。

参见图5所示，使用双螺母螺纹紧固件115将三瓣式的海缆夹具体1夹紧海缆2，并在海缆夹具体1上弧形卡爪116的弧形面上安装阳极块113以提高产品的防腐性能。将三瓣式锥形圈4安装到海缆夹具体1带腰子孔的法兰盘上，三瓣式锥形圈4安装方向为便于中心定位装置进入j型管喇叭口7方向，在两道三瓣式锥形圈4之间安装三瓣式中间隔板5，安装时将三瓣式锥形圈4及三瓣式中间隔板5切口位置交错安装，提高产品稳定性。在最前端三瓣式锥形圈4前安装三瓣式的导向锥3，用于在安装时引导整个装置进入j型管喇叭口7，使用长螺杆紧固件6将三瓣式的导向锥3及三瓣式锥形圈4固定在三瓣式的海缆夹具体1法兰盘的腰子孔内，腰子孔设计可在一定范围内适应不同海缆2外径的变化，降低安装难度。在三瓣式的海缆夹具体1尾部安装一定长度的弯曲限制器8后，可随着海缆2牵引上海上平台，固定在j型管中。

本实用新型提供的一种三瓣式海缆中心定位装置，该定位装置采用三瓣式结构，其在单位夹具长度上的螺纹紧固件数量是传统现有中心夹具的1.5倍，同时螺纹紧固件分布较为均匀，在实现较大预紧力的基础上，实现对海缆的均匀向心压力。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。