一種電纜纏繞實(shí)驗(yàn)設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及海洋勘探【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種電纜纏繞實(shí)驗(yàn)設(shè)備。包括第一絞車和第二絞車，所述電纜的一端固定在第一絞車上，用于隨所述第一絞車的轉(zhuǎn)動將所述電纜纏繞在所述第一絞車上；所述電纜的另一端固定在第二絞車上，用于隨所述第二絞車的轉(zhuǎn)動將所述電纜纏繞在所述第二絞車上。本發(fā)明實(shí)驗(yàn)設(shè)備很好的模擬了海上這一過程，通過大量的試驗(yàn)可以模擬電纜多次在絞車上收放，從而可以對電纜的骨架及內(nèi)部線纜的抗拉力、壓力等進(jìn)行測試，并對電纜的整體疲勞進(jìn)行測試，有利于對電纜整體的設(shè)計(jì)進(jìn)行評估，指導(dǎo)材料的選擇及加工工藝。
【專利說明】一種電纜纏繞實(shí)驗(yàn)設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及海洋勘探【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種電纜纏繞實(shí)驗(yàn)設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]在海上石油地震勘探中，拖曳電纜起到地震信號的采集、傳輸?shù)淖饔茫織l拖曳電纜長IOOm或150m，它們之間通過數(shù)字包相連，最長實(shí)現(xiàn)海上12km的地震勘探采集，是地震勘探中的重要設(shè)備，而每條拖曳電纜內(nèi)部包含大量檢波器、采集電路、通信線纜等電子元部件，任何一處的損壞都會造成整條線纜報廢。通過大量的現(xiàn)場作業(yè)發(fā)現(xiàn)，拖曳電纜損壞主要發(fā)生在電纜的收放過程。當(dāng)電纜在絞車上收放時，已放入水中的大量電纜對正在絞車上纏繞的電纜產(chǎn)生1-2噸的拖曳拉力，這時電纜在絞車上纏繞時會對電纜本身產(chǎn)生強(qiáng)大的擠壓力，會損壞到電纜內(nèi)部的元器件，
[0003]為了解決以上問題，本發(fā)明做了有益改進(jìn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004](一)要解決的技術(shù)問題
[0005]本發(fā)明的一個要解決的技術(shù)問題是提供了一種可以模擬該環(huán)境下電纜拉拽的實(shí)驗(yàn)設(shè)備；
[0006]本發(fā)明的另一個要解決的技術(shù)問題是提供了一種該實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用方法。
[0007](二)技術(shù)方案
[0008]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0009]一種電纜纏繞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，包括第一絞車和第二絞車，所述電纜的一端固定在第一絞車上，用于隨所述第一絞車的轉(zhuǎn)動將所述電纜纏繞在所述第一絞車上；所述電纜的另一端固定在第二絞車上，用于隨所述第二絞車的轉(zhuǎn)動將所述電纜纏繞在所述第二絞車上。
[0010]進(jìn)一步，所述第一絞車的電纜出線方向與所述第二絞車的電纜出線方向之間所成的角度可調(diào)。
[0011 ] 進(jìn)一步，所述第一絞車與所述第二絞車相同。
[0012]進(jìn)一步，所述第一絞車包括第一絞車驅(qū)動部件，所述第一絞車驅(qū)動部件與所述第一絞車相連，用于帶動所述第一絞車旋轉(zhuǎn)以收放所述電纜。
[0013]進(jìn)一步，所述第一絞車還包括位于所述第一絞車電纜出線處的第一排纜器，所述第一排纜器包括第一絲杠、第一絲母和第一排纜框架，所述第一絲杠與所述第一絞車驅(qū)動部件相連接，用于在所述第一絞車驅(qū)動部件帶動下旋轉(zhuǎn)；所述第一絲母與所述第一絲杠相適配并接合；所述第一排纜框架與所述第一絲母相連接，所述第一排纜框架設(shè)有供所述電纜穿過的通孔，所述第一排纜框架用于在所述第一絲杠旋轉(zhuǎn)時沿所述第一絲杠的軸向移動，以將所述電纜均勻地纏繞在所述第一絞車上。
[0014]進(jìn)一步，所述第一絞車還包括位于所述第一絞車電纜出線處的第一排纜器，所述第一排纜器包括第一絲杠、第一絲母和第一排纜框架，所述第一絲杠連接有一個第一絲杠驅(qū)動部件，所述第一絲杠驅(qū)動部件用于帶動所述第一絲杠旋轉(zhuǎn)；所述第一絲母與所述第一絲杠相適配并接合；所述第一排纜框架與所述第一絲母相連接，所述第一排纜框架設(shè)有供所述電纜穿過的通孔，所述第一排纜框架用于在所述第一絲杠旋轉(zhuǎn)時沿所述第一絲杠的軸向移動，以將所述電纜均勻地纏繞在所述第一絞車上。
[0015]進(jìn)一步，所述第二絞車還包括第二絞車驅(qū)動部件，所述第二絞車驅(qū)動部件與所述第二絞車相連，用于帶動所述第二絞車旋轉(zhuǎn)以收放電纜。
[0016]進(jìn)一步，所述第二絞車還包括位于所述第二絞車電纜出線處的第二排纜器，所述第二排纜器包括第二絲杠、第二絲母和第二排纜框架，所述第二絲杠與所述第二絞車驅(qū)動部件相連接，用于在所述第二絞車驅(qū)動部件帶動下旋轉(zhuǎn)；所述第二絲母與所述第二絲杠相接合；所述第二排纜框架與所述第二絲母相連接，所述第二排纜框架設(shè)有供所述電纜穿過的通孔，用于在所述第二絲杠旋轉(zhuǎn)時沿所述第二絲杠的軸向移動，以將所述電纜均勻地纏繞在所述第二絞車上。
[0017]本發(fā)明的另一個技術(shù)主題是:
[0018]一種根據(jù)上述任一所述的電纜纏繞實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用方法，包括如下步驟:
[0019]步驟S1:將所述電纜纏繞到所述第一絞車上，同時，所述第二絞車對所述電纜纏繞提供恒定的阻力；
[0020]步驟S2:待電纜全部纏繞到所述第一絞車上后，將電纜從所述第一絞車?yán)p繞到所述第二絞車上，同時所述第一絞車對電纜纏繞提供恒定的阻力；
[0021]步驟S3:待電纜全部纏繞到所述第二絞車上后，重復(fù)執(zhí)行步驟SI。
[0022](三)有益效果
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)和產(chǎn)品相比，本發(fā)明有如下優(yōu)點(diǎn):
[0024]本發(fā)明實(shí)驗(yàn)設(shè)備很好的模擬了海上這一過程，通過大量的試驗(yàn)可以模擬電纜多次在絞車上收放，從而可以對電纜的骨架及內(nèi)部線纜的抗拉力、壓力等進(jìn)行測試，并對電纜的整體疲勞進(jìn)行測試，有利于對電纜整體的設(shè)計(jì)進(jìn)行評估，指導(dǎo)材料的選擇及加工工藝。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是本發(fā)明一種實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是本發(fā)明的一種排纜器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0027]附圖中，各標(biāo)號所代表的部件列表如下:
[0028]1、第一絞車，2、第二絞車，3、電纜，
[0029]11、第一絞車驅(qū)動部件，12、第一排纜器，
[0030]121、第一絲杠，122、第一絲母，123、第一排纜框架，124、導(dǎo)軌。
【具體實(shí)施方式】
[0031]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】做一個詳細(xì)的說明。
[0032]如圖1所示的一種實(shí)施方式，一種電纜纏繞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，包括第一絞車I和第二絞車2，電纜3的一端固定在第一絞車I上，用于隨第一絞車I的轉(zhuǎn)動將電纜3纏繞在第一絞車I上；電纜3的另一端固定在第二絞車2上，用于隨第二絞車2的轉(zhuǎn)動將電纜纏繞在第二絞車2上。也就是說，這里的絞車起纏繞電纜的作用，模擬實(shí)際工況中收放電纜的過程，圖1示出了第一絞車I與第二絞車2對抻一根電纜，隨第一絞車I或第二絞車2的轉(zhuǎn)動，電纜3既可以纏繞到第一絞車I上，或者纏繞到第二絞車2上，這取決于哪個絞車的轉(zhuǎn)矩更大。
[0033]第一絞車I可以與第二絞車2相同，這里所說的相同指的是兩臺絞車的形狀、大小、型號、性能和參數(shù)可以完全一致，當(dāng)然也可以不一致。
[0034]第一絞車I的電纜出線方向與第二絞車2的電纜出線方向之間所成的角度可調(diào)。這里所說的角度可調(diào)，包括了高度方向和水平方向上的可調(diào)，圖1所示的實(shí)施方式是，二者在水平方向上正對成180度，并在同一高度上。高度上是否相同從圖1電纜是否傾斜很容易看出來，水平方向上成的角度可從設(shè)備俯視圖中電纜是否傾斜很容易的看出來。當(dāng)然可以在其中一個絞車，例如在第二絞車2下方裝設(shè)一個轉(zhuǎn)盤，使得第二絞車2能在該轉(zhuǎn)盤上轉(zhuǎn)動，那么就可以調(diào)整第二絞車2與第一絞車I成一定水平角度，那么進(jìn)而就能夠測量水平成一定角度拉拽電纜時的實(shí)驗(yàn)情況；當(dāng)然，還可以進(jìn)一步在該轉(zhuǎn)盤下方設(shè)置一個提升機(jī)構(gòu)，使得該轉(zhuǎn)盤成為可升降轉(zhuǎn)盤，那么就可以調(diào)整第一絞車I的電纜出線與第二絞車2的電纜出線的高度差，進(jìn)而就可以測量在高度方向上發(fā)生的成一定角度斜拽電纜時的實(shí)驗(yàn)情況。
[0035]第一絞車I包括第一絞車驅(qū)動部件11，第一絞車驅(qū)動部件11與第一絞車I相連，用于帶動第一絞車I旋轉(zhuǎn)以收放電纜。例如，第一絞車驅(qū)動部件11可以采用液壓馬達(dá)，也可以采用電機(jī)。液壓馬達(dá)或電機(jī)通過聯(lián)軸器與第一絞車I相連接，帶動第一絞車I轉(zhuǎn)動。
[0036]為了將電纜均勻的纏繞在絞車上，每個絞車上還設(shè)有排纜器，下面以第一絞車I的第一排纜器12為例，給出一種排纜器的優(yōu)選結(jié)構(gòu)，如圖2所示:
[0037]第一絞車I還包括位于第一絞車電纜出線處的第一排纜器12，第一排纜器12包括第一絲杠121、第一絲母122和第一排纜框架123，第一絲杠121與第一絞車驅(qū)動部件11相連接，用于在第一絞車驅(qū)動部件11帶動下旋轉(zhuǎn)；第一絲母122與第一絲杠121相接合；第一排纜框架123與第一絲母122相連接，第一排纜框架123設(shè)有供電纜穿過的通孔，用于在第一絲杠121旋轉(zhuǎn)時沿第一絲杠121的軸向移動，以將電纜均勻地纏繞在第一絞車I上。圖中還可設(shè)置導(dǎo)軌124，其作用是在第一排纜框架123沿第一絲杠121的軸向移動時起到輔助導(dǎo)向的作用。當(dāng)然，作為一種優(yōu)選的情況，第一絲母122與第一排纜框架123可以成一體。一般來說，第一排纜器12布置在第一絞車電纜出線處，也就是說電纜經(jīng)過第一排纜器12然后繞到第一絞車I上。
[0038]通過這種結(jié)構(gòu)，運(yùn)行時，第一絞車驅(qū)動部件11帶動第一絞車I轉(zhuǎn)動，同時還帶動第一絲杠121的轉(zhuǎn)動，隨著第一絲杠121的轉(zhuǎn)動，第一絲母122沿第一絲杠121的軸向平移，進(jìn)而帶動第一排纜框架123穿過第一排纜框架123內(nèi)部通孔的電纜沿絞車轉(zhuǎn)軸的軸向平移，相當(dāng)于電纜3—邊纏繞在第一絞車I的轉(zhuǎn)軸上，一邊沿著第一絞車I的轉(zhuǎn)軸軸向移動，因而通過第一排纜器12實(shí)現(xiàn)了將電纜3均勻的繞在第一絞車I上。為了使得電纜的纏繞速度與絲母122的移動速度相配合，絲杠絲母等參數(shù)會根據(jù)電纜纏繞情況，例如電纜的規(guī)格和第一絞車的規(guī)格，在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段時做好參數(shù)適配。
[0039]上面提到的，第一絞車I和第一絲杠121均由第一絞車驅(qū)動部件11帶動，本領(lǐng)域技術(shù)人員還能想到的是，第一絲杠121另設(shè)一個單獨(dú)的第一絲杠驅(qū)動部件來控制，例如單設(shè)一臺電機(jī)，無疑也是可行的。如果這么做，一是需要多增加一個驅(qū)動部件，二是，電纜的纏繞速度與絲母122的移動速度那么一般也就只能靠電氣控制形成同步配合。而如果是上文所述的第一絞車驅(qū)動部件11同時帶動第一絞車I和第一絲杠121的情況，中間可以通過各自的齒輪、齒條之類的部件連接，形成不同傳動比，就可以形成機(jī)械上的同步，更利于系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定可靠。
[0040]類似的，為了使電纜在第二絞車2上纏繞更均勻，在第二絞車2前面，可以設(shè)置有第二排纜器。同樣，其優(yōu)選結(jié)構(gòu)可與第一排纜器完全相同，這里不再贅述。
[0041]下面結(jié)合一種該實(shí)驗(yàn)設(shè)備的典型使用方法說明其工作原理:
[0042]如圖1所示的兩個絞車，當(dāng)電纜由第二絞車2往第一絞車I上纏繞時，第一絞車I為主動絞車，第二絞車2為恒阻力絞車，第一絞車I通過液壓馬達(dá)提供電纜纏繞動力，第二絞車2對電纜提供一恒定拉力阻力，以模擬電纜在實(shí)際作業(yè)收放過程中的狀況，當(dāng)?shù)诙g車2上的電纜全部纏繞到第一絞車I后，模擬控制系統(tǒng)改變第一絞車I和第二絞車2工作狀況，此時，第二絞車2開始將電纜反向纏于本絞車上，而同時第一絞車I變?yōu)楹阕枘崞鳎@時第二絞車2為主動絞車，第一絞車I為恒阻力絞車，電纜由第一絞車I纏往第二絞車2，電纜如此不間斷的在第一絞車I和第二絞車2間相互纏繞。在此過程中，可利用設(shè)備進(jìn)行各種需要的測量，例如電纜疲勞、抗拉等。
[0043]這里提到的恒阻力是指相對于正在卷取的絞車提供一個反向拉電纜的力，恒定阻力可以由多種方式來實(shí)現(xiàn)，以第一絞車I舉例來說，如果第一絞車驅(qū)動部件11采用液壓馬達(dá)，可以在其控制回路設(shè)置溢流閥，以保持液壓馬達(dá)控制回路內(nèi)的壓力保持恒定，因而對第二絞車2施加恒定的阻力，還可以采用多個閥形成更全面的壓力控制閥組，保持液壓回路壓力恒定；如果第一絞車驅(qū)動部件11采用電機(jī)，那么可采用電機(jī)調(diào)速，例如恒轉(zhuǎn)矩、恒功率等方式得到恒定的阻力。
[0044]以上所述實(shí)施例僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以刻意對本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變型而不偏離本發(fā)明的精神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些修改和變型在內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種電纜纏繞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其特征在于:包括第一絞車和第二絞車， 所述電纜的一端固定在第一絞車上，用于隨所述第一絞車的轉(zhuǎn)動將所述電纜纏繞在所述第一絞車上； 所述電纜的另一端固定在第二絞車上，用于隨所述第二絞車的轉(zhuǎn)動將所述電纜纏繞在所述第二絞車上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜纏繞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其特征在于:所述第一絞車的電纜出線方向與所述第二絞車的電纜出線方向之間所成的角度可調(diào)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜纏繞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其特征在于:所述第一絞車與所述第二絞車相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜纏繞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其特征在于:所述第一絞車包括第一絞車驅(qū)動部件，所述第一絞車驅(qū)動部件與所述第一絞車相連，用于帶動所述第一絞車旋轉(zhuǎn)以收放所述電纜。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電纜纏繞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其特征在于:所述第一絞車還包括位于所述第一絞車電纜出線處的第一排纜器，所述第一排纜器包括第一絲杠、第一絲母和第一排纜框架， 所述第一絲杠與所述第一絞車驅(qū)動部件相連接，用于在所述第一絞車驅(qū)動部件帶動下旋轉(zhuǎn)； 所述第一絲母與所述第一絲杠相適配并接合； 所述第一排纜框架與所述第一絲母相連接，所述第一排纜框架設(shè)有供所述電纜穿過的通孔，所述第一排纜框架用于在所述第一絲杠旋轉(zhuǎn)時隨所述第一絲母沿所述第一絲杠的軸向移動，以將所述電纜均勻地纏繞在所述第一絞車上。`
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜纏繞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其特征在于:所述第一絞車還包括位于所述第一絞車電纜出線處的第一排纜器，所述第一排纜器包括第一絲杠、第一絲母和第一排纜框架， 所述第一絲杠連接有一個第一絲杠驅(qū)動部件，所述第一絲杠驅(qū)動部件用于帶動所述第一絲杠旋轉(zhuǎn)； 所述第一絲母與所述第一絲杠相適配并接合； 所述第一排纜框架與所述第一絲母相連接，所述第一排纜框架設(shè)有供所述電纜穿過的通孔，所述第一排纜框架用于在所述第一絲杠旋轉(zhuǎn)時隨所述第一絲母沿所述第一絲杠的軸向移動，以將所述電纜均勻地纏繞在所述第一絞車上。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電纜纏繞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其特征在于:所述第二絞車還包括第二絞車驅(qū)動部件，所述第二絞車驅(qū)動部件與所述第二絞車相連，用于帶動所述第二絞車旋轉(zhuǎn)以收放電纜。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電纜纏繞實(shí)驗(yàn)設(shè)備，其特征在于:所述第二絞車還包括位于所述第二絞車電纜出線處的第二排纜器，所述第二排纜器包括第二絲杠、第二絲母和第二排纜框架， 所述第二絲杠與所述第二絞車驅(qū)動部件相連接，用于在所述第二絞車驅(qū)動部件帶動下旋轉(zhuǎn)； 所述第二絲母與所述第二絲杠相接合；所述第二排纜框架與所述第二絲母相連接，所述第二排纜框架設(shè)有供所述電纜穿過的通孔，用于在所述第二絲杠旋轉(zhuǎn)時隨所述第二絲母沿所述第二絲杠的軸向移動，以將所述電纜均勻地纏繞在所述第二絞車上。
9.一種根據(jù)權(quán)利要求1至8任一所述的電纜纏繞實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用方法，其特征在于，包括如下步驟: 步驟S1:將所述電纜纏繞到所述第一絞車上，同時，所述第二絞車對所述電纜纏繞提供恒定的阻力； 步驟S2:待所述電纜全部纏繞到所述第一絞車上后，將所述電纜從所述第一絞車?yán)p繞到所述第二絞車上，同時，所述第一絞車對所述電纜纏繞提供恒定的阻力； 步驟S3:待電纜全部 纏繞到所述第二絞車上后，重復(fù)執(zhí)行步驟SI。
【文檔編號】G01N3/34GK103712866SQ201310741494
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年12月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月27日
【發(fā)明者】張勇, 朱耀強(qiáng), 陳曦, 段瑞芳 申請人:中國海洋石油總公司, 中海油田服務(wù)股份有限公司