一种步进式大直径薄壁管张紧器的制作方法

1.本技术属于离岸管道铺设技术领域，尤其是涉及一种步进式大直径薄壁管张紧器。


背景技术：

2.现行常规的海洋管道铺设张紧器采用履带式，由管道周向对向分布的两组履带夹持实现管线与船体的相对固定。对于薄壁大直径管道，受夹持点位数量限制，夹持力在管道周向分布不均，容易造成管材发生屈曲和屈服破坏，因此该种工艺不宜用于容易变形的薄壁大直径管道。


技术实现要素：

3.本实用新型要解决的技术问题是：为解决现有技术中履带式海洋管道铺设张紧器对大直径薄壁管铺设施工不适用的问题，从而提供一种步进式大直径薄壁管张紧器。
4.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
5.一种步进式大直径薄壁管张紧器，包括：
6.基座，用于与作业船甲板面固定；
7.导轨，沿管道铺设方向布置，用于为张紧器移动副提供滑动导向；
8.张紧器固定副，包括圆环框架以及圆环框架周向均匀布置若干个环抱液压缸；
9.张紧器移动副，包括圆环框架以及圆环框架周向均匀布置若干个环抱液压缸；所述张紧器移动副与所述导轨间设置移动副导轮以实现相对滑动；
10.行进液压缸，所述行进液压缸的液压缸端连接所述张紧器固定副，活塞杆端连接所述张紧器移动副；
11.所述环抱液压缸的液压缸端固定在所述张紧器固定副或所述张紧器移动副的圆环框架上，所述环抱液压缸的活塞杆端固定有垫层，所述垫层的轮廓为弧形；所述张紧器固定副和所述张紧器移动副上的环抱液压缸能够分别控制。
12.优选地，本实用新型的步进式大直径薄壁管张紧器，所述垫层的材料为防滑耐磨材料，优选为聚氨酯、橡胶等。
13.优选地，本实用新型的步进式大直径薄壁管张紧器，所述行进液压缸的数量为4个。
14.优选地，本实用新型的步进式大直径薄壁管张紧器，所述张紧器固定副或所述张紧器移动副中的环抱液压缸的数量为8个。
15.优选地，本实用新型的步进式大直径薄壁管张紧器，所述张紧器固定副上的8个所述环抱液压缸能够同步控制，所述张紧器移动副上的8个所述环抱液压缸也能够同步控制。
16.优选地，本实用新型的步进式大直径薄壁管张紧器，所述张紧器固定副和所述张紧器移动副上的环抱液压缸分别连接两套不同的供压设备。
17.本实用新型的有益效果是：
18.该种张紧器利用多个同步液压缸实现管体的周向环抱，实现管体受力均匀，避免大直径薄壁管材料发生屈曲和屈服破坏。该管道张紧器利用两套液压缸系统（行进液压缸和环抱液压缸）的协调作业，配合铺管作业船移船，实现管道的步进式铺设。环抱液压缸呈周向阵列布置，另外迎合管道外壁定制的弧形垫层极大地增加了管壁的受力面积，很好地解决了大直径薄壁管强度和稳定性弱的问题。
附图说明
19.下面结合附图和实施例对本技术的技术方案进一步说明。
20.图1是本技术实施例的步进式大直径薄壁管张紧器结构侧视图；
21.图2是本技术实施例的步进式大直径薄壁管张紧器结构固定副的主视图；
22.图3是本技术实施例的步进式大直径薄壁管张紧器结构移动副的主视图；
23.图4是本技术实施例的步进式大直径薄壁管张紧器使用示意图。
24.图中的附图标记为：
25.1-基座 2-导轨 3-张紧器固定副 4-张紧器移动副 5-行进液压缸 6-环抱液压缸 7-移动副导轮 8-垫层。
实施方式
26.需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
27.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术保护范围的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”等的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型创造的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
28.在本技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
29.下面将参考附图并结合实施例来详细说明本技术的技术方案。实施例
30.本实施例提供一种步进式大直径薄壁管张紧器，如图1-3所示所示，包括：
31.基座1，用于与作业船甲板面固定；
32.导轨2，沿管道铺设方向布置，用于为张紧器移动副3提供滑动导向；
33.张紧器固定副3，包括圆环框架以及圆环框架周向均匀布置若干个环抱液压缸6；
34.张紧器移动副4，包括圆环框架以及圆环框架周向均匀布置若干个环抱液压缸6；
所述张紧器移动副4与所述导轨2间设置移动副导轮7以实现相对滑动；
35.行进液压缸5，所述行进液压缸5的液压缸端连接所述张紧器固定副3，活塞杆端连接所述张紧器移动副4；
36.所述环抱液压缸6的液压缸端固定在所述张紧器固定副3或所述张紧器移动副4的圆环框架上，所述环抱液压缸6的活塞杆端固定有垫层8，所述垫层8的轮廓为弧形；所述张紧器固定副3和所述张紧器移动副4上的环抱液压缸6能够分别控制。
37.本实施例的步进式大直径薄壁管张紧器，利用两套液压缸系统（行进液压缸5和环抱液压缸6）的协调作业，配合铺管作业船移船，实现管道的步进式铺设。环抱液压缸6呈周向阵列布置，另外迎合管道外壁的弧形垫层极大地增加了管壁的受力面积，很好地解决了大直径薄壁管在铺设过程中强度和稳定性弱的问题。
38.本实施例的步进式大直径薄壁管张紧器使用方法如下：
39.1. 行进液压缸5顶推：如图4所示，铺管作业船准备向前移船前，张紧器固定副3的第一组环抱液压缸6夹紧管道，张紧器移动副4的第二组环抱液压缸6收缩到限位，在张紧器移动副4与管道无接触的情况下，行进液压缸5顶推活塞杆至最大行程；
40.2. 固定副与移动副液压缸1次轮作：行进液压缸5活塞杆保持最大行程状态，控制张紧器移动副4的第二组环抱液压缸6同步夹紧管道，再控制张紧器固定副3的第一组环抱液压缸6的活塞杆同步收缩使垫层8与管壁脱离；
41.3. 移船与行进液压缸5配合：利用绞锚（或dp）实现铺管作业船沿管道铺设方向行进，与此同时行进液压缸5活塞杆收缩。期间检测行进液压缸5油压状态，油缸收缩速度与移船速度相协调，避免行进油缸超载；
42.4. 固定副与移动副液压缸2次轮作：行进液压缸5活塞杆收缩至限位后，启动张紧器固定副3的第一组环抱液压缸6，同步控制第一组环抱液压缸6夹紧管道，张紧器移动副4的第二组环抱液压缸6活塞杆同步收缩至垫层与管壁脱离。
43.5. 行进液压缸活塞杆复位：行进液压缸5的活塞杆复位至最大行程，重复以上步骤1～步骤4实现管道的步进式铺设。
44.优选地，本实施例的步进式大直径薄壁管张紧器，所述垫层8的材料为聚氨酯、橡胶等防滑耐磨材料，垫层弧度与管体外壁直径迎合，最大化地增加了张紧器夹具与管体的接触面积，在保证管道张紧的情况下，极大地降低了管体所承受的压强。
45.优选地，本实施例的步进式大直径薄壁管张紧器，所述张紧器固定副3或所述张紧器移动副4中的环抱液压缸6的数量为3~12个，优选为8个。较多的环抱液压缸6能够提升接触的均匀性，避免管道夹紧时受力不均。
46.优选地，本实施例的步进式大直径薄壁管张紧器，所述张紧器固定副3上的8个所述环抱液压缸6能够同步控制，所述张紧器移动副4上的8个所述环抱液压缸6也能够同步控制。优选地，本实施例的步进式大直径薄壁管张紧器，所述张紧器固定副3和所述张紧器移动副4上的环抱液压缸6分别连接两套不同的供压设备。
47.以上述依据本技术的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项申请技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项申请的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

技术特征：
1.一种步进式大直径薄壁管张紧器，其特征在于，包括：基座（1），用于与作业船甲板面固定；导轨（2），沿管道铺设方向布置，用于为张紧器移动副（3）提供滑动导向；张紧器固定副（3），包括圆环框架以及圆环框架周向均匀布置若干个环抱液压缸（6）；张紧器移动副（4），包括圆环框架以及圆环框架周向均匀布置若干个环抱液压缸（6）；所述张紧器移动副（4）与所述导轨（2）间设置移动副导轮（7）以实现相对滑动；行进液压缸（5），所述行进液压缸（5）的液压缸端连接所述张紧器固定副（3），活塞杆端连接所述张紧器移动副（4）；所述环抱液压缸（6）的液压缸端固定在所述张紧器固定副（3）或所述张紧器移动副（4）的圆环框架上，所述环抱液压缸（6）的活塞杆端固定有垫层（8），所述垫层（8）的轮廓为弧形；所述张紧器固定副（3）和所述张紧器移动副（4）上的环抱液压缸（6）能够分别控制。2.根据权利要求1所述的步进式大直径薄壁管张紧器，其特征在于，所述垫层（8）的材料为防滑耐磨材料。3.根据权利要求2所述的步进式大直径薄壁管张紧器，其特征在于，所述行进液压缸（5）的数量为4个。4.根据权利要求3所述的步进式大直径薄壁管张紧器，其特征在于，所述张紧器固定副（3）或所述张紧器移动副（4）中的环抱液压缸（6）的数量为8个。5.根据权利要求4所述的步进式大直径薄壁管张紧器，其特征在于，所述张紧器固定副（3）上的8个所述环抱液压缸（6）能够同步控制，所述张紧器移动副（4）上的8个所述环抱液压缸（6）也能够同步控制。6.根据权利要求5所述的步进式大直径薄壁管张紧器，其特征在于，所述张紧器固定副（3）和所述张紧器移动副（4）上的环抱液压缸（6）分别连接两套不同的供压设备。

技术总结
本申请涉及一种步进式大直径薄壁管张紧器，包括：基座，用于与作业船甲板面固定；导轨，沿管道铺设方向布置，用于为张紧器移动副提供滑动导向；张紧器固定副，包括圆环框架以及圆环框架周向均匀布置若干个环抱液压缸；张紧器移动副，包括圆环框架以及圆环框架周向均匀布置若干个环抱液压缸；张紧器移动副与导轨间设置移动副导轮以实现相对滑动；行进液压缸，行进液压缸的液压缸端连接张紧器固定副，活塞杆端连接张紧器移动副；环抱液压缸的液压缸端固定在张紧器固定副或张紧器移动副的圆环框架上，环抱液压缸的活塞杆端固定有垫层，垫层的轮廓为弧形。该种张紧器利用多个同步液压缸实现管体的周向环抱，避免大直径薄壁管材发生屈曲和屈服破坏。曲和屈服破坏。曲和屈服破坏。


技术研发人员：常思嘉 岳义 刘胜利 王国强 王博 张俊恩
受保护的技术使用者：中交海洋建设开发有限公司
技术研发日：2023.03.23
技术公布日：2023/10/20