本發(fā)明屬于鎧裝纏繞，具體涉及一種用于海洋柔順性管纜的鎧裝成型加工裝置。

背景技術：

1、隨著能源消耗量急劇攀升，對于海洋油氣資源的勘探與開發(fā)也日趨活躍。海洋管纜作為深海油氣開采中的核心裝備，如同海洋石油生產(chǎn)系統(tǒng)的神經(jīng)與血脈，維系著整個開采作業(yè)的順利進行。其中，海洋柔性管鎧裝作為海纜保護的重要組成部分，其重要性不言而喻。柔性管鎧裝不僅能夠有效抵御外部機械損傷，還能防止海水侵蝕及海洋生物附著，確保了電纜在復雜海底環(huán)境中的穩(wěn)定鋪設?，F(xiàn)有鎧裝成型設備本高且維護周期長，對帶鋼成型過程中的塑性變形量(如z型、c型截面成型)缺乏動態(tài)調(diào)控，易導致波浪褶皺缺陷。而且加工設備傳動系統(tǒng)效率、同步性不足，在骨架層、抗壓層、抗拉層的傳動系統(tǒng)采用獨立驅(qū)動，存在轉(zhuǎn)速匹配誤差(如抗拉層行星輪系速比設計復雜)，導致鎧裝層節(jié)距偏差。而柔性管鎧裝的輕便性和柔韌性，使得海纜在鋪設和回收過程中更加便捷，降低了施工難度和成本，進一步提升了海洋石油開采的經(jīng)濟性和可行性。鎧裝結構是海底電纜能夠克服深海環(huán)境挑戰(zhàn)，安全、高效地傳輸電能，從而顯著區(qū)別于陸地電纜的關鍵特征之一。因此，在海洋石油生產(chǎn)系統(tǒng)中，加強海洋柔性管鎧裝研發(fā)與應用，對于保障生產(chǎn)安全、提高開采效率具有十分重要的意義。

技術實現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于為了克服上述問題，提供一種用于海洋柔順性管纜的鎧裝成型加工裝置。

2、本發(fā)明的目的通過如下技術方案來實現(xiàn)：

3、一種用于海洋柔順性管纜的鎧裝成型加工裝置，包括：放線裝置，所述放線裝置用于放置并引導管纜進入鎧裝工序，所述管纜穿過定位裝置定位管纜的徑向位置，所述管纜依次穿過骨架層鎧裝機構、抗壓層鎧裝機構、抗拉層鎧裝機構，所述骨架層鎧裝機構將帶鋼塑性變形并纏繞到管纜外側形成骨架層；所述抗壓層鎧裝機構、所述抗拉層鎧裝機構與所述骨架層鎧裝機構同軸安裝，并分別與驅(qū)動系統(tǒng)連接，所述抗壓層鎧裝機構將帶鋼纏繞到骨架層外側形成抗壓層，所述抗拉層鎧裝機構將帶鋼纏繞到抗壓層外側形成抗拉層，所述抗拉層鎧裝機構一側安裝有行星輪系結構，完成鎧裝后的管纜通過牽引裝置引向收線裝置。

4、進一步地，所述定位機構包括兩組可調(diào)節(jié)的托輥，所述托輥通過軸及軸套、軸承安裝在卡板上，所述卡板通過調(diào)節(jié)螺栓安裝在支架上。

5、進一步地，所述骨架層鎧裝機構包括絞籠一，所述的絞籠一內(nèi)安裝有五組圓周均布的放線盤一，所述帶鋼由放線盤一進入并線模一的過程中，帶鋼被逐步輥壓成型為z形并與已經(jīng)鎧裝完成的z形帶鋼自鎖，而后自鎖的帶鋼逐步纏繞到管纜上完成骨架層鎧裝過程。

6、進一步地，所述抗壓層鎧裝機構包括絞籠二，所述的絞籠二內(nèi)安裝有五組圓周均布的放線盤二，所述帶鋼由放線盤二進入并線模二的過程中，帶鋼被逐步輥壓成型為s形并與已經(jīng)鎧裝完成的s形帶鋼自鎖，而后自鎖的帶鋼逐步纏繞到管纜上完成抗壓層鎧裝過程。

7、進一步地，所述抗拉層鎧裝機構包括絞籠三，所述的絞籠三內(nèi)安裝有三組圓周均布的放線盤三，帶鋼逐步纏繞到管纜上形成抗拉層。

8、進一步地，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括3個驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機通過齒輪傳動機構分別與絞籠一、絞籠二、絞籠三的放線盤連接。

9、進一步地，行星輪系結構包括行星輪架、中心輪，所述中心輪外部具有齒，所述中心輪與齒圈之間安裝有5個均勻分布的行星輪，將形成抗拉層的管纜穿過中心輪，所述行星輪系結構將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，扭矩放大，使所述抗拉層更加緊固。

10、進一步地，還包括：內(nèi)護套層成型裝置和外護套層成型裝置，分別用于在管纜的骨架層、抗壓層和抗拉層鎧裝完成后，對管纜進行內(nèi)外護套層的包覆，以提高管纜的耐腐蝕性和機械強度。

11、進一步地，所述放線盤一、所述放線盤二、所述放線盤三的安裝角度與管纜軸線角度呈78-82度。

12、進一步地，所述收線裝置包括收線傳動裝置、收線軸架和排線裝置，將管纜整齊地排列在收線盤上。

13、本發(fā)明的有益效果在于：

14、本發(fā)明通過優(yōu)化設備結構和工作流程，實現(xiàn)了高效的管纜鎧裝成型加工，在單位時間內(nèi)能夠處理更多的管纜，從而顯著提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

15、本發(fā)明的海洋柔性管纜鎧裝成型加工設備在高效生產(chǎn)、精準成型、靈活適應、結構穩(wěn)定、智能操作以及節(jié)能環(huán)保等方面均展現(xiàn)出了顯著的優(yōu)勢，為海洋工程領域提供了一種高效、可靠且環(huán)保的加工裝置。

技術特征：

1.一種用于海洋柔順性管纜的鎧裝成型加工裝置，其特征在于，包括：放線裝置(7)，所述放線裝置(7)用于放置并引導管纜進入鎧裝工序，所述管纜穿過定位裝置(6)定位管纜的徑向位置，所述管纜依次穿過骨架層鎧裝機構(5)、抗壓層鎧裝機構(4)、抗拉層鎧裝機構(3)，所述骨架層鎧裝機構將帶鋼塑性變形并纏繞到管纜外側形成骨架層；所述抗壓層鎧裝機構(4)、所述抗拉層鎧裝機構(3)與所述骨架層鎧裝機構同軸安裝，并分別與驅(qū)動系統(tǒng)連接，所述抗壓層鎧裝機構(4)將帶鋼纏繞到骨架層外側形成抗壓層，所述抗拉層鎧裝機構(3)將帶鋼纏繞到抗壓層外側形成抗拉層，所述抗拉層鎧裝機構(3)一側安裝有行星輪系結構(8)，完成鎧裝后的管纜通過牽引裝置(2)引向收線裝置(1)。

2.根據(jù)權利要求1所述的用于海洋柔順性管纜的鎧裝成型加工裝置，其特征在于，所述定位機構(6)包括兩組可調(diào)節(jié)的托輥(62)，所述托輥(62)通過軸及軸套(64)、軸承(65)安裝在卡板(63)上，所述卡板(63)通過調(diào)節(jié)螺栓(66)安裝在支架(61)上。

3.根據(jù)權利要求1所述的用于海洋柔順性管纜的鎧裝成型加工裝置，其特征在于，所述骨架層鎧裝機構(5)包括絞籠一(51)，所述的絞籠一(51)內(nèi)安裝有五組圓周均布的放線盤一(52)，所述帶鋼由放線盤一(52)進入并線模一(53)的過程中，帶鋼被逐步輥壓成型為z形并與已經(jīng)鎧裝完成的z形帶鋼自鎖，而后自鎖的帶鋼逐步纏繞到管纜上完成骨架層鎧裝過程。

4.根據(jù)權利要求1所述的用于海洋柔順性管纜的鎧裝成型加工裝置，其特征在于，所述抗壓層鎧裝機構(4)包括絞籠二，所述的絞籠二內(nèi)安裝有五組圓周均布的放線盤二，所述帶鋼由放線盤二進入并線模二的過程中，帶鋼被逐步輥壓成型為s形并與已經(jīng)鎧裝完成的s形帶鋼自鎖，而后自鎖的帶鋼逐步纏繞到管纜上完成抗壓層鎧裝過程。

5.根據(jù)權利要求1所述的用于海洋柔順性管纜的鎧裝成型加工裝置，其特征在于，所述抗拉層鎧裝機構(3)包括絞籠三(31)，所述的絞籠三(31)內(nèi)安裝有三組圓周均布的放線盤三(32)，帶鋼逐步纏繞到管纜上形成抗拉層。

6.根據(jù)權利要求1或2或3所述的用于海洋柔順性管纜的鎧裝成型加工裝置，其特征在于，所述驅(qū)動系統(tǒng)包括3個驅(qū)動電機，所述驅(qū)動電機通過齒輪傳動機構分別與絞籠一(51)、絞籠二、絞籠三(31)的放線盤連接。

7.根據(jù)權利要求1所述的用于海洋柔順性管纜的鎧裝成型加工裝置，其特征在于，所述行星輪系結構(8)包括行星輪架(83)、中心輪(84)，所述中心輪(84)外部具有齒，所述中心輪(84)與齒圈(81)之間安裝有5個均勻分布的行星輪(82)，將形成抗拉層的管纜穿過中心輪(84)，所述行星輪系結構(8)將轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)，扭矩放大，使所述抗拉層更加緊固。

8.根據(jù)權利要求1所述的用于海洋柔順性管纜的鎧裝成型加工裝置，其特征在于，還包括：內(nèi)護套層成型裝置和外護套層成型裝置，分別用于在管纜的骨架層、抗壓層和抗拉層鎧裝完成后，對管纜進行內(nèi)外護套層的包覆，以提高管纜的耐腐蝕性和機械強度。

9.根據(jù)權利要求6所述的用于海洋柔順性管纜的鎧裝成型加工裝置，其特征在于，所述放線盤一、所述放線盤二、所述放線盤三的安裝角度與管纜軸線角度呈78-82度。

10.根據(jù)權利要求1所述的用于海洋柔順性管纜的鎧裝成型加工裝置，其特征在于，所述收線裝置包括收線傳動裝置、收線軸架和排線裝置，將管纜整齊地排列在收線盤上。

技術總結
本發(fā)明提供了一種用于海洋柔順性管纜的鎧裝成型加工裝置，其組成包括：放線裝置，放線裝置用于放置并引導管纜進入鎧裝工序，管纜穿過定位裝置定位管纜的徑向位置，管纜依次穿過骨架層鎧裝機構、抗壓層鎧裝機構、抗拉層鎧裝機構，骨架層鎧裝機構將帶鋼塑性變形并纏繞到管纜外側形成骨架層；抗壓層鎧裝機構、抗拉層鎧裝機構與骨架層鎧裝機構同軸安裝，并分別與驅(qū)動系統(tǒng)連接，抗壓層鎧裝機構將帶鋼纏繞到骨架層外側形成抗壓層，抗拉層鎧裝機構將帶鋼纏繞到抗壓層外側形成抗拉層，完成鎧裝后的管纜通過牽引裝置引向收線裝置。本發(fā)明通過優(yōu)化設備結構和工作流程，實現(xiàn)了高效的管纜鎧裝成型加工，顯著提高了生產(chǎn)效率，降低了生產(chǎn)成本。

技術研發(fā)人員：王澤軒,楊志勛,張明祺,趙藝博,楊云帆,李孟書,廖煌,黃振國,張懿馨
受保護的技術使用者：哈爾濱工程大學
技術研發(fā)日：
技術公布日：2025/5/15