专利名称：海底电缆钢丝装铠机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及电缆加工设备的辅助设备装置，更具体地说是一种用于对电缆进行钢丝装铠的设备。
背景技术：
在进行海洋资源的开发中，需要大量高质量的海底电缆；欧盟提出今后10年内通过敷设海底电缆把欧盟成员国所有的电厂组合成一个大电网，这一规划的实施也需要大量的海底电缆。由于海底电缆在敷设、运行、打捞过程中会受到不同的张力，同时为了抵抗各种锚具的侵袭或海底礁石的磨损，海底光缆必须具备足够的机械强度，因此设计最佳的机械强度是必须考虑的一大关键。海底光缆的铠装层是采用具有高抗拉强度、高弹性模量和高抗 疲劳特性等优点的高强度钢丝，但是，高强度钢丝绞合不易成型，现有铠装设备在保证钢丝铠装的圆整、紧密平服、外径的均匀性，以及铠装钢丝应变的一致性上不能满足相关要求。
发明内容本实用新型是为避免上述现有技术所存在的不足之处，提供一种海底电缆钢丝装铠机，以使成型的铠装层能保证圆整、紧密平服、外径均匀，以及铠装钢丝应变一致，从而满足海底电缆的相关要求。本实用新型为解决技术问题采用如下技术方案本实用新型海底电缆钢丝装铠机的结构特点是呈水平设置由电机驱动的主轴，所述主轴为管体，在所述主轴的管体内腔中沿轴向贯穿设置中心护线套，缆芯在所述中心护线套中走线；在所述主轴的管体外周固定设置均匀分布在主轴的管体外周的各内圈护线套，内圈钢丝分别在各内圈护线套中走线；在所述主轴上固定设置相互平行的各绞盘，在所述各绞盘处在同一圆周位置上均匀分布各线盘架轴孔，以相邻的两只绞盘构成一绞盘对；用于支撑外圈线盘的线盘架通过线盘架转轴和线盘架轴承支撑在相邻两只绞盘之间对应位置上的线盘架轴孔中；在所述主轴的前端设置与主轴固连的制动盘，在所述制动盘的外周均匀分布各导线轮，来自所述内圈护线套中的内圈钢丝以及来自各外圈线盘的外圈钢丝共同经过所述制动盘上的导线轮后与出自中心护线套的缆芯汇聚在绞合中心。本实用新型海底电缆钢丝装铠机的结构特点也在于设置外圈钢丝退扭机构，所述退扭机构是与所述主轴平行、并贯穿各绞盘上的退扭轴孔设置有各根退扭转轴，由所述退扭转轴通过同步带带动线盘架转轴，以使得在绞盘转动一整周时，线盘架转轴按相反方向自转一整周。在所述电机的输出轴与主轴之间设置减速箱；以所述减速箱中的第一输出轴驱动主轴；以所述减速箱中的第二输出轴通过离合器带动离合齿轮，所述离合齿轮与滑套在主轴上的中心齿轮啮合传动，所述中心齿轮通过过桥齿轮与退扭齿轮啮合传动，所述退扭齿轮固连在退扭转轴的轴端。设置所述绞盘对的结构形式为相邻的两组绞盘对是由三只绞盘组成，处在中间位置上的中间绞盘为相邻两组绞盘对所共用；并且，相邻两组绞盘对中的各线盘架的线盘转轴一一间隔地处在所述中间绞盘的线盘架轴孔中。与已有技术相比，本实用新型能够克服高强度钢丝绞合不易成型的缺点，保证钢丝铠装的圆整、紧密平服及外径的均匀性。
图I为本实用新型结构示意图；图2为本实用新型中线盘架支撑结构示意图；图3为本实用新型中主轴结构示意图；图4为本实用新型中主轴结构横断面示意图；·[0019]图5为本实用新型中减速箱结构示意图；图6和图7为本实用新型中相邻两只绞盘上外圈钢丝退扭机构传动结构示意图；图8为本实用新型中线盘的张力机构结构示意图。图中标号1主轴；2中心护线套；3缆芯；4内圈护线套；5内圈钢丝；6绞盘；7外圈线盘；8线盘架；9制动盘；10导线轮；11外圈钢丝；12退扭转轴；13同步带；14减速箱；15第一输出轴；16第二输出轴；17离合器；18离合齿轮；19中心齿轮；20过桥齿轮；21退扭齿轮；22电机；25张力盘；26张力带；27张力带拉簧；28转动臂；29转动臂拉簧；30压臂；31线盘；32螺母。
具体实施方式
参见图I、图2、图3和图4，本实施例中海底电缆钢丝装铠机的结构设置为如图I所示，呈水平设置由电机22驱动的主轴I ;如图3和4所示，主轴I为管体，在主轴I的管体内腔中沿轴向贯穿设置中心护线套2，缆芯3在中心护线套2中走线；在主轴I的管体外周固定设置均匀分布在主轴的管体外周的各内圈护线套4，内圈钢丝5分别在各内圈护线套4中走线；在主轴I上固定设置相互平行的各绞盘6，在各绞盘6上处在同一圆周位置上均匀分布各线盘架轴孔，以相邻的两只绞盘构成一绞盘对(如图2所示)；用于支撑外圈线盘7的线盘架8通过线盘架转轴和线盘架轴承支撑在相邻两只绞盘6之间对应位置上的线盘架轴孔中；在主轴I的前端设置与主轴I固连的制动盘9，在制动盘9的外周均匀分布各导线轮10，来自内圈护线套4中的内圈钢丝5以及来自各外圈线盘7的外圈钢丝11共同经过制动盘9上的导线轮10后与出自中心护线套2的缆芯3汇聚在绞合中心，绞合中心处在主轴的轴线延长线上。制动盘9在绞体中起着制动整个绞体的作用。如图I所示，本实施例中设置外圈钢丝退扭机构，退扭机构是与主轴I平行、并贯穿各绞盘6上的退扭轴孔设置有各根退扭转轴12，由退扭转轴12通过同步带13带动线盘架转轴，以使得在绞盘6通过线盘架8带动外圈线盘7转动一整周时，线盘架转轴按相反方向转动使外圈线盘7自转一整周，实现退扭。[0028]具体实施中，如图5所示，在电机22的输出轴与主轴之间设置减速箱14 ;以减速箱14中的第一输出轴15驱动主轴I ;以减速箱14中的第二输出轴16通过离合器17带动离合齿轮18，离合齿轮18与滑套在主轴I上的中心齿轮19相互啮合传动，中心齿轮19通过过桥齿轮20与退扭齿轮21进行啮合传动，退扭齿轮21固联在退扭转轴12的轴端。具体实施中，设置绞盘对的结构形式为相邻的两组绞盘对是由三只绞盘组成，分别是左绞盘、右绞盘和中间绞盘，三只绞盘中处在中间位置上的中间绞盘为相邻两组绞盘对所共用；并且，相邻两组绞盘对中的各线盘架的线盘转轴一一间隔地处在中间绞盘的线盘架轴孔中。如图6和7所示，在中间绞盘上设置的线盘架轴孔共有二十只，其中有一一间隔的十只线盘架轴孔是与左绞盘对应位置上的十只线盘架轴孔配合设置，另外的一一间隔的十只线盘架轴孔是与右绞盘对应位置上的十只线盘架轴孔配合设置；如此，相邻的两组绞盘对上共只撑有二十只线盘。图6和图7所示的绞盘中，退扭轴孔为五只，也即对应设置的退扭转轴为五根；在同一绞盘6上，以一根退扭转轴通过一根同步带同时带动相邻的两根线盘架转轴；图6和图7为相邻两只绞盘上外圈钢丝退扭机构传动结构示意。本实施例中利用中心齿轮和过桥齿 轮的结构形式实现退扭，可以解决大轴承昂贵、齿轮超大和安装空间限制的问题。具体实施中，退扭机构可以根据需要选择其离合状态，通常对于圆钢丝需要设置退扭，而对于编钢丝不需要设置退扭。具体实施中，可以设置处在主轴外周的内圈护线套4为40根，沿主轴设置的绞盘6为7只，形成6组绞盘对，每组绞盘对上设置外圈线盘10只，6组绞盘对共设外圈线盘60只，如此一来，通过制动盘9的钢丝达到100根，这样可以减小主轴外径的大小，也是便于穿钢丝。绞盘分为20等分，直径可达4400mm，因此整个绞体长度大为减小。参见图8，本实施例中设置线盘张力机构，是在外圈线盘的外侧设置一张力盘25、张力带26绕过张力盘25，张力带26的一端固定在线盘架8上，张力带26的另一端通过张力带拉簧27连接在转动臂28的一端，转动臂28的另一端连接在转动臂拉簧29的一端，转动臂拉簧29的另一端固定设置在拉簧支架上，拉簧支架固定在线盘架8上，与转动臂28固联的压臂30是以压臂前端的压头抵压在线盘31的外周；线盘大小的变化使压臂30位置发生变化，由此调节转动臂28，转动臂28的转动带动转动壁拉簧29变长或缩短，根据张力大小配备各种拉簧，螺母32可用于对张力进行微调，保证各线盘放线张力恒定。本实施例中的海底电缆钢丝装铠机的工作方式为作为本实用新型的优选方案，电机通过同步带轮带动减速箱齿轮转动，主轴转动带动绞盘上的线盘旋转，线盘装在两绞盘之间，通过二个线盘架上的同步轮由带退扭装置实现圆钢丝退扭绞合和扁钢丝不退扭绞合。过桥齿轮通过刚性联轴器传递到同步轮，带动相邻两个同步轮使得线盘架转动，并能围绕机体主轴平行转动。通过偏心轮装置将同步带涨紧，解决大轴承昂贵、齿轮超大和安装空间限制的问题，整个绞体长度减小。
权利要求1.海底电缆钢丝装铠机，其特征是 呈水平设置由电机(22)驱动的主轴(1)，所述主轴(I)为管体，在所述主轴的管体内腔中沿轴向贯穿设置中心护线套(2)，缆芯(3)在所述中心护线套(2)中走线；在所述主轴(I)的管体外周固定设置均匀分布在主轴(I)的管体外周的各内圈护线套(4)，内圈钢丝(5)分别在各内圈护线套(4)中走线； 在所述主轴(I)上固定设置相互平行的各绞盘出)，在所述各绞盘(6)上处在同一圆周位置上均匀分布各线盘架轴孔，以相邻的两只绞盘构成一绞盘对；用于支撑外圈线盘(7)的线盘架(8)通过线盘架转轴和线盘架轴承支撑在相邻两只绞盘之间对应位置上的线盘架轴孔中； 在所述主轴(I)的前端设置与主轴固连的制动盘(9)，在所述制动盘(9)的外周均匀分布各导线轮(10)，来自所述内圈护线套⑷中的内圈钢丝(5)以及来自各外圈线盘(7)的外圈钢丝(11)共同经过所述制动盘(9)上的导线轮(10)后与出自中心护线套(2)的缆芯(3)汇聚在绞合中心。
2.根据权利要求I所述的海底电缆钢丝装铠机，其特征在于设置外圈钢丝退扭机构，所述退扭机构是与所述主轴(I)平行、并贯穿各绞盘(6)上的退扭轴孔设置有各根退扭转轴(12)，由所述退扭转轴(12)通过同步带(13)带动线盘架转轴，以使得在绞盘(6)转动一整周时，线盘架转轴按相反方向自转一整周。
3.根据权利要求2所述的海底电缆钢丝装铠机，其特征在于在所述电机(22)的输出轴与主轴(I)之间设置减速箱(14);以所述减速箱(14)中的第一输出轴(15)驱动主轴(I);以所述减速箱(14)中的第二输出轴(16)通过离合器(17)带动离合齿轮(18)，所述离合齿轮(18)与滑套在主轴上的中心齿轮(19)啮合传动，所述中心齿轮(19)通过过桥齿轮(20)与退扭齿轮(21)啮合传动，所述退扭齿轮(21)固连在退扭转轴(12)的轴端。
4.根据权利要求2所述的海底电缆钢丝装铠机，其特征在于设置所述绞盘对的结构形式为相邻的两组绞盘对是由三只绞盘组成，处在中间位置上的中间绞盘为相邻两组绞盘对所共用；并且，相邻两组绞盘对中的各线盘架的线盘转轴一一间隔地处在所述中间绞盘的线盘架轴孔中。
专利摘要本实用新型公开了一种海底电缆钢丝装铠机，其特征是呈水平设置由电机驱动的主轴，主轴为管体，在管体内腔中沿轴向贯穿设置中心护线套，缆芯在中心护线套中走线；在管体外周固定设置均匀分布的各内圈护线套，内圈钢丝分别在各内圈护线套中走线；在主轴上固定设置相互平行的各绞盘，在各绞盘上处在同一圆周位置上均匀分布各线盘架轴孔，以相邻的两只绞盘构成一绞盘对；用于支撑外圈线盘的线盘架通过线盘架转轴和线盘架轴承支撑在相邻两只绞盘之间对应位置上的线盘架轴孔中。本实用新型可以使成型的铠装层保证圆整、紧密平服、外径均匀，从而满足海底电缆的相关要求。
文档编号H01B13/22GK202473421SQ20122010445
公开日2012年10月3日 申请日期2012年3月19日 优先权日2012年3月19日
发明者朱鹏博, 汪玲, 潘赵勇, 程雪姣, 范杨, 谢警 申请人:合肥神马科技集团有限公司