一種新型海洋配重管涂敷小車的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明設及一種新型海洋配重管涂敷小車，屬于海洋管道配重生產設備范疇。
【背景技術】
[0002] 受海洋環境的影響，海洋管道鋪設過程中會受到海水浮力作用而產生漂移。對海 洋管道進行混凝±配重就是一種有效克服浮力的方法，同時起到機械保護作用，防止外界 因素(比如船錯、潮軟)對其產生的破壞。
[0003] 目前在國內，海洋管道混凝±配重技術尚不完善，而且沒有真正的海洋管道建設 企業，從設備到施工標準等多數依靠國外。而混凝±涂敷設備是海洋管道混凝±配重生產 作業線的關鍵，如何用合理工藝方法，在一條生產上把混凝±均勻的涂敷到不同規格的管 道表面是一大技術難題。采用垂直拋射法涂敷管道時，混凝±進入料斗通過拋射輪加速拋 射到管道中屯、表面，為了保證在管道表面形成均勻的混凝±層，拋射系統加設了刮板進行 刮板整圓，塑料膜纏繞W利于后期養生。為了高效的涂敷管道，針對不同管徑管道生產要求 所需的混凝±用量不同，因此技術要求的拋射高度和運動速度不同，在生產不同管徑管道 時則需更換設備，不利于配重管的高效生產和成本降低。
【發明內容】
[0004] 為了克服現有技術不足，本發明提供一種新型海洋配重管涂敷小車，兼具自調和 可調優勢于一體，滿足不同管徑管長管道的安裝要求，減少設備的更換次數，提高工作效 率，降低設備成本。
[0005] 本發明實現其目的所采用的技術方案是：
[0006] 本發明一種新型海洋配重管涂敷小車主要由液壓馬達、支撐液壓缸、支撐輪、底 座、支撐座、控制柜、升降平臺、升降液壓缸、剪叉臂、底盤、車輪、行走液壓馬達、可伸縮支撐 腿和稱重傳感器組成。同一涂敷小車上設置有間距大小不同的兩對支撐輪，根據管徑大小 可自調節大間距支撐輪支撐大管徑管道，小間距支撐輪支撐小管徑管道;支撐輪安裝在支 撐座上，通過液壓馬達帶動其轉動，從而實現管道的旋轉;支撐座通過轉動軸與固定底座相 配合，支撐座后方安裝有支撐液壓缸，通過支撐液壓缸活塞桿的伸縮可實現支撐座一定角 度的擺動，支撐座角度的可調節性增加了支撐輪對不同管徑管道的適用范圍。支撐輪外包 覆有橡膠層，增加摩擦力防止打滑;支撐輪一端設置有輪沿，可對管道進行軸向定位。
[0007] 不同管徑管道拋射高度的調節則通過剪叉式升降臺來實現。升降液壓缸的伸縮帶 動剪叉臂在底盤上的滑動，共同作用實現升降平臺的升降。剪叉臂的長度根據升降高度要 求確定，采用矩形截面的型鋼；內、外側剪叉臂在中屯、轉動聯接成剪叉，兩側剪叉臂的上、下 端分別與升降平臺和底盤成轉動和滑動聯接;升降液壓缸選用可自鎖液壓缸，其上端通過U 形連接桿與升降平臺橫梁轉動聯接，升降液壓缸缸底和底盤橫梁也采用轉動聯接，液壓支 撐+剪叉機械的升降結構，使升降平臺起升具有良好的穩定性。底盤采用矩形框架結構，在 其下部安裝行走車輪，靠行走液壓馬達帶動其進行直線運動;在底盤外部安裝有可伸縮支 腿，在吊裝管道時伸出、支撐在地面上，防止側翻和顛覆。
[0008] 在升降平臺上面安裝有TX-H3輪福式稱重傳感器，涂敷管道時可實時稱重拋射混 凝±重量。在工作過程中，將4只稱重傳感器的稱量數據相加即得到配重管的重量，但由于 管道管徑、管長和混凝±涂敷厚度的變化，為使固定稱重裝置能夠滿足不同工況的生產要 求，傳感器按照最大工況條件下其所需要承受的重量進行選擇，即按照稱量(管徑X管壁厚 X管長)的管道混凝±配重層厚度工況選擇。傳感器稱重重量為：
[0009] G = JT (nS-r i2 (〇2寸22 化 2P2+Gi
[0010] 其中，傳感器稱重重量為G，支撐座和軸承座重量Gl，管道密度化，混凝±密度化，管 道內徑ri，管道外徑為n，配重層外徑為n，管道長度為b，混凝±層長度為L2。
[0011] 假設工作過程中4只傳感器承受管道重量相等，則每只傳感器承受重量Gd滿足： a 在選擇傳感器時，需要考慮一定量程余量，取Il= 1.5，則選取傳感器的最大稱量值 4 Gmax滿足：Gmax = TlG=I .5 XG。
[0012] 混凝±層是在管道的直線旋轉運動過程中拋射在管道表面層疊纏繞形成的，管道 的直線運動是由涂敷小車在軌道上作直線運動來實現的，由此得到公式
^ = S = W; 其中，管道角速度為《，管道直線運動速度為V，混凝±層的涂敷層數為N，管道轉化N角度所 需的時間為t，管道直線移動距離為S。
[0013] 當拋射的混凝±層寬度為W時，混凝±層的涂敷層數為N:
[0014] 將管道混凝±層形成的圓柱面沿母線展開成平面，此時每個螺旋就變成一條斜 線，斜線與管道母線相應垂線所形成的夾角就是螺旋角e，各斜線之間的軸向距離螺距為:P = 3T(d+化)ta址;其中，防腐層厚度為h，管道直徑為d。
[0015] 綜上可得：
：;由此可知，根據拋射混凝±層寬 度和層數，可確定管道旋轉的角速度和直線運動速度的比例。控制柜根據稱重傳感器反饋 數據即可實時控制涂敷小車的直線運動速度和管道的旋轉速度。涂敷小車的直線運動速 度、管道旋轉速度和升降高度均通過液壓系統來實現，因此在升降平臺上配備有控制柜，根 據管道混凝±涂敷量來控制整個涂敷小車的啟停和運動。
[0016] 本發明具有W下有益效果或者優點：1、管道適應范圍廣。涂敷小車支撐輪兼具自 調和可調優點，可適應不同大小管徑管道的涂敷安裝要求;2、實時稱重，提高配重管質量。 采用輪福式稱重傳感器抗偏載能力強、精度高、外形高度低、安裝方便穩定。3、機械結構穩 固，自動化程度高。直線運動速度、管道旋轉速度和升降高度均通過液壓系統一