深水挖沟机电缆绞车的优势及推广价值

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1、深水挖沟机电缆绞车的优势及推广价值　　【摘要】深水挖沟机电缆绞车（简称绞车）在海底管线铺设工程中起到了很重要的作用及在未来海洋新能源开采中的作用。通过海底管线把集运、储运和路上工业系统串联起来，因此海底管线是最快捷、最安全和经济的运输方式。为了完成海底管线铺设工程，本文主要讲述了绞车的结构及各个系统的功能，实现绞车的自动运行，体现出我们设计的绞车的优势及推广价值。　　【关键词】绞车滑环排缆系统张紧系统液压系统　　1海洋能源分布及海底管线的作用　　在海洋能源的开采中，无论采用哪种集运的形式，海底管线均是海洋工程中的重要的组成部分，也是能源开采系

2、统的重要的组成部分。为了完成海底管线铺设工程，铺管船上必不可少的有大型的起重设备、深水挖沟机、承载电缆的绞车等设备。我国的石油资源主要分布在东海、南海、渤海和台湾海峡，根据我国勘探成果预测，在渤海、黄海、东海及南海北部大陆架海域石油资源量和天然气资源量丰富。近年来近海大陆架上的渤海、北部湾、珠江口、莺琼、南黄海、东海等六大沉积盆地，都发现了丰富的油气资源，无疑我国是世界海洋油气资源丰富的国家之一。在这些丰富的资源开采过程中，海底管线铺设工程也是一项大的工程，因此海底管线铺设必不可少的绞车具有很好的优势及推广价值。　　2绞车的主要系统及介绍5　

3、　2.1脐带电缆的作用　　为了保证铺管船上深水挖沟机的作业顺利进行，通常使用电缆连着深水挖沟机和绞车。电缆一般由铠装层、橡胶层、动力电缆、射频同轴电缆、数字通信对绞电缆及接地线等组成，用于提供监控系统、传递动力电源及控制信号。根据作业环境条件及设计要求，电缆直径和长度也会有一定的差距，为了电缆的安全可靠性，需要将电缆缠绕在绞车上。插入滚筒内部的线头与滚筒内部的动力接线箱和信号接线箱连接，并在进出口的位置采用喇叭口形式及MCT进行密封，防止外部的水进入到滚筒的内部，这样就实现自动收放电缆，提高工作效率。　　2.2滚筒总成的结构形式5　　滚筒总成

4、主要是用来缠绕电缆的结构，是绞车的重要的承载部件，主要由滚筒、中心轴、大齿轮及轴套环等组成。滚筒的强度对整台绞车的安全可靠性至关重要，滚筒的外径需要根据国内外电缆的弯曲半径确定。由于滚筒的截距比较短，可以忽略滚筒所受的弯曲合成应力，计算出滚筒所受的挤压应力，可以粗略的使用挤压应力计算出滚筒壁厚。中心轴是滚筒总成的另一个关键零件，需要按照扭矩、弯曲和扭转合成强度、疲劳强度等方面进行校核。设计成空心轴的形式，一来减轻中心轴的自重，二来方便动力滑环和信号滑环的安装和拆卸，便于后期的维修和自检工作。大齿轮与滚筒侧板中心孔采用过渡配合、螺栓连接的形式，

5、轴孔与中心轴采用双键过渡配合、轴肩定位的安装形式；轴套环采用轴向自由的安装的形式，其它与大齿轮安装一致。滚筒总成采用此种安装方法，便于拆卸安装，同时对中心轴也起到了保护作用，延长了中心轴的使用寿命，比独立连接的形式更具有优越性和实用性。　　2.3动力滑环和信号滑环的安装及作用　　动力滑环和信号滑环的结构采用中心轴孔的安装形式，动力滑环和信号滑环分别安装在轴孔的两侧，滑环的转子端盖与轴端用螺栓连接，底部用四个锁紧螺母固定并调心对中；定子采用拔销固定的形式，防止定子的转动。转子出来的电缆与滚筒内部的接线箱连接，定子出来的电缆与绞车外部的接线箱连接

6、，外部接线箱的另一端与铺管船上的控制室和动力电源集装箱连接，外部连接采用快速航空接头连接的方式，因此控制室的工作人员可以随时观察到海底挖沟铺管的实施情况。动力滑环和信号滑环做成分体式，主要是了防止动力电缆在通电后产生电磁场，干涉射频信号的传输，影响控制室的人员的观察水下的工作状况。　　2.4排缆系统和编码器系统的应用5　　排缆系统是绞车另一个重要的机构，作为单独的整体，可以方便拆卸和安装在绞车相应位置。采用一丝杠两导向轴三角结构形式，使排缆框架有条不紊的左右移动，避免电缆的凌乱。对于单层电缆绞车，螺旋副的螺纹可为梯形螺纹，材料采用淬火的40C

7、r对青铜，摩擦系数低，有较好的抗胶合能力和耐磨性。排缆系统的转速不高，因此消除丝杠与螺母之间的间隙和调整预紧的结构形式为垫片式。排缆系统的运动状态通过编码器系统输出信号来决定排缆系统的变频电机的运行状态。编码器系统的传动齿轮与大齿轮啮合，通过大齿轮转动带动编码器转动，将旋转编码器的输出脉冲信号直接输入给PLC，利用PLC的高速计数器对其脉冲信号进行计数，以获得测量结果。变频器利用继电器接点与PLC相连，得到运行/停止、正转/反转、点动等运行状态控制信号，从而控制变频电机的运动状态，可以使排缆框架与滚筒的运转同步进行。对于多层电缆绞车，丝杠可以

8、做成单旋往复丝杠，省去安装限位开关的部分。　　2.5张紧、喷淋系统的作用　　张紧系统是绞车的重要组成部分之一，主要作用是在绞车的排缆和收缆过程中压紧电缆，防止电缆松