一种海工平台用多层多管线大型钢制拖链系统的制作方法

本发明涉及海工平台用多层多管线大型钢制拖链系统，属于海洋平台生产领域。

背景技术：

拖链一般应用在机床机械等的电缆、油管、气管、水管、风管上，起到牵引和保护的作用，目前广泛使用在机床上，不仅保护了电缆、油管等，而且也使机床整体看起来更美观。

随着海洋开发，海洋平台研发正在不断取得突破，而平台上的相对移动部件之间存在大量管线，主要包括传递电力、数据、气体、水等各种介质管线，由于海洋工作环境的特殊性，为这些管线提供防护，同时使其内部管线沿设定轨道运动的多层多管线大型钢制拖链的研发已称为海工设备研发的关键点。

由于海洋作业条件的特殊行和海洋平台对各类管线需求的复杂性和随机性，专用于海工平台的多层多管线大型钢制拖链系统研发存在诸多困难。目前市场上广泛使用的都是用于数控机床上的工程塑料拖链或单层钢制拖链，拖链长度一般在几米左右，设计不算巧妙，其灵活性不高，连接稳定性差，强度差，由于海洋作业具有高强度、高难度、不确定性等特点，目前市场上的拖链不管在强度上、结构形式上、功能上、还是在长度上都无法满足海工平台对拖链系统的要求。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提出一种海工平台用多层多管线大型钢制拖链系统，其结构巧妙，可靠性和通用性强，能避免介质管线在拖链内部相互影响摩擦，易于修理维护，充分保护介质管线在拖链往复拖动的过程中不受破坏。

技术方案：为解决上述技术问题，本发明的海工平台用多层多管线大型钢制拖链系统，包括若干个外链接单元、若干个内链接单元和一对基座单元，所述内链接单元的两侧分别于外链接单元铰接，两端的外链接单元分别于一个基座单元铰接；所述外链接单元包含一对外链板和外链导板，两个外链板通过一对外链导板连接，一对外链导板和一对外链板均为钣金设计，在一对外链板之间分别连接有若干个第一横向链杆，在每个外链板的两侧均安装有铰接轴，沿铰接轴对称的安装有销轴；所述内链接单元包含一对内链板和一对内链导板，一对内链板通过一对内链导板连接，内链板和内链导板均为钣金设计，一对内链板之间安装有若干个第二横向链杆，在内链板的两侧均设有与铰接轴对应的铰接孔，在内链板上设有两个与销轴配合的圆弧槽，两个圆弧槽关于铰接孔的圆心中心对称，销轴插入圆弧槽。

本发明中，铰接孔上方的销轴位于圆弧槽最左侧位置时销轴圆心与铰接孔下方的销轴位于另一圆弧槽最右侧位置时销轴圆心连线穿过铰接孔圆心，两个销轴的圆心与铰接孔的圆心位于竖直方向。

作为优选，所述外链板包含外链外板和外链内板，外链外板和外链内板之间安装有夹块，所述内链板位于外链外板和外链内板之间，铰接轴依次穿过外链外板、内链板和外链内板，销轴依次穿过外链外板、内链板和外链内板，销轴位于圆弧槽中。

作为优选，所述外链外板和外链内板之间安装有四氟垫片。

作为优选，一对外链导板通过若干个第一竖向链杆连接，一对内链导板通过第二竖向链杆连接，第一竖向链杆、第二竖向链杆、第一横向链杆和第二横向链杆将外链导板和内链导板形成的空间分为若干个方格，若干个方格将空间分为好多层，每层可以为一种线使用，多层多管线在本装置使用方便。

作为优选，所述第一竖向链杆、第二竖向链杆、第一横向链杆和第二横向链杆上分别套有套筒，将滑动摩擦转化为滚动摩擦，延长线路的使用寿命，而且使得装置使用灵活。

作为优选，所述基座单元包含一对基座板，两个基座板通过若干个基座导板连接，在基座导板上设有若干个减重的腰型孔。

有益效果：本发明的海工平台用多层多管线大型钢制拖链系统，充分保护介质管线在拖链往复拖动的过程中不受到损坏，介质管线都有固定的运动空间，其运动井然有序，不仅在视觉上达到美观的效果，而且延长了介质管线的使用寿命，在不降低拖链系统承载能力、结构刚性的前提下，主要结构件通过钣金设计降低拖链系统的自重和耗材，外链外板、各单元的导向板采用钣金折弯提高结构件的强度和刚度。

附图说明

图1是本发明的整体结构示意图。

图2是本发明的外链接单元结构示意图。

图3是本发明的外链接单元外链板的爆炸示意图。

图4是本发明的外链接单元横向链杆结构示意图。

图5是本发明的内链接单元结构示意图。

图6是本发明的内链板关键几何尺寸分析图。

图7是本发明的基座单元结构示意图。

图8是本发明的拖链系统尺寸示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作更进一步的说明。

如图1至图8所示，本发明的海工平台用多层多管线大型钢制拖链系统，专用于海工平台的多层多管线大型钢制拖链系统，包括有外链接单元1、内链接单元2和基座单元3。外链接单元1与内链接单元2通过外链接单元1的销轴1015和铰接轴10111依次间隔按照顺序铰接，拖链系统弯曲时，外链接单元1的销轴1015在内链接单元2的铰接圆弧槽2011中按400mm的回转半径2014、500mm的链板节距2015和30°的内外链接回转角度2013链接约束，链板节距2015形成了半个正十二边形2018，对称铰接圆弧槽2011的极限夹角即为半个正十二边形2018的边对应的圆心角，也称为内外链节最大相对回转角度2013，回转半径2014为半个正十二边形2018的外接圆半径，拖链系统两端分别链接一个基座单元3，分别通过两端的外链接单元1的销轴1015和铰接轴10111与其链接，一端固定于平台上，另一端固定于移动设备上，固定于移动设备上的基座单元3在移动设备的带动下带动整个拖链系统往复运动。

本实施例中，外链接单元1包含外链导板102和一对外链板101，一对外链板101通过外链导板102连接，外链板101包含钣金设计的外链外板1011和外链内板1017，外链外板1011的上下边通过钣金折弯，外链外板1011和外链内板1017之间左右两侧安装有销轴1015和铰接轴10111，销轴1015和铰接轴10111上分别设置有两个四氟垫片1013，外侧分别设置有轴挡板10110并且通过紧固件1012和1016联接固定，上下两端之间安装有两个设置有通孔的夹块1014，在不降低拖链系统承载能力、结构刚性的前提下，外链外板1011通过钣金设计降低拖链系统的自重和耗材，采用钣金折弯提高外链外板1011的强度和刚度。

外链导板102是通过钣金设计折弯并且上面设置有一些通孔，通孔上面安装有一些通过紧固件107联接固定的两端设置有螺纹通孔的第一竖向链杆106，外链导板102两端焊接有外链导板端板105，外链导板端板105上设置有两个通孔，两个通孔上安装有端部设置有螺纹通孔的第一横向链杆103，第一横向链杆103包括横向连杆轴1051和套在上面的套筒1052，这样可以使穿梭在拖链系统独立空间中的介质管线由滑动摩擦变为滚动摩擦，使介质管线受到的摩擦力减少，提高介质管线使用寿命，外链外板1011和外链内板1017上端和下端分别设置有两个通孔1018，第一横向链杆103通过紧固件107联接固定在外链内板1017、夹块1014和外链外板1011上，在不降低拖链系统承载能力、结构刚性的前提下，外链导板102通过钣金设计降低拖链系统的自重和耗材，采用钣金折弯提高外链导板102的强度和刚度，外链外板1011和外链内板1017中间设置有两排对称的通孔1019，通孔1019上面安装有通过紧固件108联接固定的第一横向链杆104。

内链接单元2包含内链导板202和一对内链板201，一对内链板201通过内链导板202连接，内链板201上设置有铰接圆弧槽2011、铰接孔2012，中间设置有两排对称的通孔208，外链接单元1的铰接轴10111安装在铰接孔2012中，销轴1015安装在铰接圆弧槽2011中，当拖链在水平位置时，销轴1015在内外节相对水平位置2016，即铰接孔上方的销轴1015位于圆弧槽2011最左侧位置时销轴1015圆心与铰接孔下方的销轴1015位于另一圆弧槽2011最右侧位置时销轴1015圆心连线穿过铰接孔圆心，且三个圆心的连线为竖直方向，这里的左侧和右侧是正对海工平台用多层多管线大型钢制拖链系统时的位置，也可以为铰接孔上方的铰接轴位于最右侧位置时铰接轴圆心与铰接孔下方的铰接轴位于最左侧位置时铰接轴圆心连线穿过铰接孔圆心，当拖链系统弯曲时，销轴1015滑到相对回转位置2017，销轴1015从内外节相对水平位置2016滑到相对回转位置2017的内外链接回转角度2013为30°，回转半径2014为400mm，链板节距2015为500mm，链板节距2015形成了半个正十二边形2018，对称铰接圆弧槽2011的极限夹角即为半个正十二边形2018的边对应的圆心角，也称为内外链节最大相对回转角度2013，回转半径2014为半个正十二边形2018的外接圆半径，当拖链系统弯曲时，销轴1015在相对水平位置2016和相对回转位置2017之间往复运动。

内链导板202是通过钣金设计折弯，上面安装有一些通过紧固件206联接固定的两端设置有螺纹通孔的第二竖向链杆205，内链导板202的两端焊接有内链导板端板204，端板204上设置有两个通孔，两个通孔上安装有端部设置有螺纹通孔的第二横向链杆203，第二横向链杆203通过紧固件206联接固定在内链板201上，内链板201中间设置有两排对称的通孔208，通孔208上面安装有通过紧固件206和紧固件207联接固定的横向链杆209。

拖链系统两端分别链接一个基座单元3，基座单元3的铰链槽307和通孔308分别固定在两端的外链接单元1的销轴1015和铰接轴10111上，基座单元3一端固定于平台上，另一端固定于移动设备上，固定于移动设备上的基座单元3在移动设备的带动下带动整个拖链系统往复运动。基座单元3的两端是通过基座导板302连接的基座板301，基座板301是通过钣金设计并且一侧折弯，折弯的部分设置有四个通孔306，安装固定在固定平台和移动设备上，中间设置有凹槽，基座板301设置有一些通孔305。

基座导板302两端焊接有端部连接板304，端部连接板304两端设置有通孔，基座导板302是通过钣金设计折弯，并且中间部分设置有腰型孔303，在保证整个拖链系统的强度和刚性的情况下，可以降低拖链系统的自重和耗材，基座导板302安装固定在基座板301上的一些通孔305上。

使用海工平台用多层多管线大型钢制拖链系统时，介质管线穿过由横向链杆和竖向链杆组成的独立空间，当介质管线布置完毕时，根据作业需要，移动设备拖动固定在上面的基座单元3，因此，介质管线达到移动的目的，在整个拖链系统拖动的过程中，由于结构设计巧妙，即使拖链系统的工作长度要求过长，拖链内部承受压力过大，拖链系统工作时间过长，处于水平端的拖链系统都不会出现弯曲变形的情况，即拖链悬挂段的悬垂度L为零，整个拖链系统始终处于平稳的运行状态。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。