本發(fā)明屬于膠管領(lǐng)域，具體地說涉及一種適用于生產(chǎn)超高壓大口徑石油鉆采輸送軟管的鋼絲纏繞機(jī)。

背景技術(shù)：

石油鉆采輸送軟管是石油鉆井工業(yè)中不可或缺的關(guān)鍵設(shè)備，屬于特種高壓大口徑鋼絲纏繞膠管。由于工作壓力高，作業(yè)環(huán)境惡劣，對石油鉆采輸送軟管的可靠性、安全性、技術(shù)穩(wěn)定性等提出了嚴(yán)苛的要求。目前我國國內(nèi)各大油田使用的API 7K、16C、16D等超高壓大口徑石油鉆采輸送軟管，一直依賴美國、法國、意大利等國家的進(jìn)口產(chǎn)品。此外，國外廠家對超高壓大口徑石油鉆采輸送軟管制造技術(shù)完全封鎖，市場上的超高壓大口徑鋼絲纏繞機(jī)更是千金難買，甚至拒絕其他廠家對生產(chǎn)線的參觀學(xué)習(xí)。近年來，國內(nèi)雖有個(gè)別企業(yè)生產(chǎn)過此類設(shè)備，但由于缺乏系統(tǒng)的認(rèn)識，造成設(shè)備精度和自動(dòng)化程度無法滿足API 7K、16C、16D等油田專用膠管的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

石油鉆采輸送軟管對鋼絲纏繞機(jī)的性能要求，對于控制工藝的關(guān)鍵要素及影響質(zhì)量的特殊細(xì)節(jié)，都需要系統(tǒng)設(shè)計(jì)和制造。鋼絲纏繞機(jī)一般由中膠纏繞機(jī)、預(yù)成型機(jī)、纏繞機(jī)、旋轉(zhuǎn)線模座、牽引機(jī)和膠管托架構(gòu)成。

目前超大型鋼絲纏繞機(jī)性能的關(guān)鍵技術(shù)難點(diǎn)如下：

1、全自動(dòng)控制啟動(dòng)時(shí)，速度、扭矩、轉(zhuǎn)速行程匹配能不能確保穩(wěn)定，國內(nèi)電器設(shè)備能不能滿足要求。

2、對核心技術(shù)點(diǎn)——預(yù)成型采用哪種結(jié)構(gòu)，如何任意控制，偏差大小的控制措施。因?yàn)槟壳颁摻z纏繞機(jī)的預(yù)成型裝置的成型桿都是圓柱形桿。由于超大型鋼纏膠管所用鋼絲的直徑增大了5至10倍，鋼絲剛性大,柔性差,不易操作,預(yù)成型非常困難。圓柱形成型桿不利于成型，很難保證鋼絲預(yù)成型所需的圈徑。而且行程偏差不好控制。進(jìn)口機(jī)器會出現(xiàn)規(guī)格不穩(wěn)、頭部縮口、頭部散開等缺陷。

3、鋼絲纏繞理想平衡角度難以確保。

4、牽引機(jī)易夾（壓）傷管體缺陷：目前鋼絲纏繞機(jī)的牽引機(jī)是機(jī)械夾持，由于中、小型進(jìn)口纏繞機(jī)牽引均是機(jī)械結(jié)構(gòu)的夾持牽引，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)掌控夾持力。生產(chǎn)中如果夾持力不夠，會引起牽引打滑；夾持力稍大，就會夾傷內(nèi)管，纏繞的工藝穩(wěn)定性無法保證，直接影響最終膠管的內(nèi)在品質(zhì)。

5、張力控制的不穩(wěn)定性難以控制和消除：纏繞主機(jī)主要承載鋼絲錠子并將鋼絲導(dǎo)出張力控制系統(tǒng)，將鋼絲纏繞在膠管的內(nèi)膠層上，同時(shí)膠管管胎由液壓牽引水平拖動(dòng)，纏繞機(jī)主機(jī)做順時(shí)針或逆時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，使鋼絲按一定的角度，呈螺旋狀纏繞在內(nèi)膠上。內(nèi)管纏繞鋼絲的過程中，保持張力穩(wěn)定，是控制纏繞質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，因此纏繞機(jī)上均設(shè)置有張力控制裝置。大、中型鋼纏機(jī)，普遍采用機(jī)械摩擦原理控制張力。由于鋼絲線軸長期的生產(chǎn)磨耗，放線半徑隨之減小，張力相對增大，這便是機(jī)械摩擦控制張力的弊端，目前行業(yè)內(nèi)一直沒有較好的辦法來解決。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的發(fā)明目的在于克服上述不足，提供一種超高壓大口徑石油鉆采輸送軟管鋼絲纏繞機(jī)，

為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明采用以下技術(shù)方法：

一種超高壓大口徑石油鉆采輸送軟管鋼絲纏繞機(jī)，由預(yù)成型機(jī)、中膠纏繞機(jī)、纏繞機(jī)、旋轉(zhuǎn)線模座、牽引機(jī)和膠管托架由左向右依次設(shè)置構(gòu)成，所述預(yù)成型機(jī)由預(yù)成型裝置構(gòu)成，包括底座，在底座上設(shè)置有兩個(gè)過線輪，兩個(gè)過線輪之間設(shè)置有成型桿，兩個(gè)過線輪和成型桿不在同一平面內(nèi)，成型桿為柱形桿軸向斜切形成的斜面桿。預(yù)成型機(jī)、中膠纏繞機(jī)、纏繞機(jī)、旋轉(zhuǎn)線模座、牽引機(jī)和膠管托架的動(dòng)力裝置均與主控制系統(tǒng)連接。

上述超高壓大口徑石油鉆采輸送軟管鋼絲纏繞機(jī)，所述斜面桿的橫截面為圓形的一部分圓弧裁切掉形成的優(yōu)弧面。

上述超高壓大口徑石油鉆采輸送軟管鋼絲纏繞機(jī)，所述斜面桿的橫截面為圓形對稱的部分圓弧栽切掉形成兩個(gè)劣弧和連接兩個(gè)劣弧的兩個(gè)斜線構(gòu)成的平面，且兩個(gè)劣弧的度數(shù)不同。

上述超高壓大口徑石油鉆采輸送軟管鋼絲纏繞機(jī)，所述纏繞機(jī)包括張力控制裝置，張力控制裝置包括設(shè)置在底架上的轉(zhuǎn)盤，在轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有過線輪，在轉(zhuǎn)盤的右側(cè)還依次設(shè)置有大環(huán)張力盤、小環(huán)張力盤和內(nèi)口型組，其中轉(zhuǎn)盤、大環(huán)張力盤、小環(huán)張力盤、內(nèi)口型組均設(shè)置在大口徑軸套上，大環(huán)張力盤和小環(huán)張力盤沿大口徑軸套軸向移動(dòng)，大口徑軸套的端部與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)大口徑軸套旋轉(zhuǎn)。

上述超高壓大口徑石油鉆采輸送軟管鋼絲纏繞機(jī)，：大環(huán)張力盤和小環(huán)張力盤內(nèi)分別套設(shè)有小口徑軸套上，小口徑軸套與大口徑軸套之間通過螺栓連接，其中大口徑軸套上設(shè)置有條形孔，小口徑軸套上設(shè)置有螺栓孔，螺栓穿過小口徑軸套上的螺栓孔和大口徑軸套上的條形孔將大環(huán)張力盤和小環(huán)張力盤固定在大口徑軸套上。

上述超高壓大口徑石油鉆采輸送軟管鋼絲纏繞機(jī)，所述底架包括設(shè)置在轉(zhuǎn)盤兩側(cè)的導(dǎo)滾，轉(zhuǎn)盤設(shè)置在兩導(dǎo)滾之間與兩導(dǎo)滾摩擦連接，導(dǎo)滾通過支架設(shè)置在地槽里。

上述超高壓大口徑石油鉆采輸送軟管鋼絲纏繞機(jī)，所述牽引機(jī)便是牽引系統(tǒng)，包括底部架，在底部架頂部平行設(shè)置有兩套履帶系統(tǒng)，弧形夾持部安裝在履帶的滑塊上，兩套履帶系統(tǒng)上的弧形夾持部的弧形面相對設(shè)置，形成夾持軟管的夾持部，其中一套履帶系統(tǒng)通過支架固定在底部架上，另一套履帶系統(tǒng)通過液壓缸設(shè)置在連接架上，連接架固定在底部架上，液壓缸與液壓系統(tǒng)連接，液壓系統(tǒng)通過液壓控制系統(tǒng)控制其操作，履帶系統(tǒng)套在從動(dòng)輪和主動(dòng)輪之間，主動(dòng)輪與電機(jī)相連。

上述超高壓大口徑石油鉆采輸送軟管鋼絲纏繞機(jī)，所述履帶系統(tǒng)包括外支架，在外支架內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌上設(shè)置有導(dǎo)鏈，滑塊固定在導(dǎo)鏈上，其中左履帶系統(tǒng)的外支架鉸接在液壓缸的活塞桿端部，液壓缸通過連接架固定在底部架上，從動(dòng)輪和主動(dòng)輪分別設(shè)置在兩個(gè)導(dǎo)軌的兩端。

上述超高壓大口徑石油鉆采輸送軟管鋼絲纏繞機(jī)，所述鏈塊為雙耳鏈塊，所述夾持部的弧形面上設(shè)置有彈性層。

上述超高壓大口徑石油鉆采輸送軟管鋼絲纏繞機(jī)，所述張力控制裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、牽引機(jī)的電機(jī)、牽引機(jī)的液壓控制系統(tǒng)、預(yù)成型機(jī)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)、中膠纏繞機(jī)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)線模座的動(dòng)力機(jī)構(gòu)均與主控制系統(tǒng)連接。

采用上述技術(shù)方案，本發(fā)明有以下優(yōu)點(diǎn)：

1．本發(fā)明采用全自動(dòng)控制技術(shù)

項(xiàng)目組充分研究了中、小型進(jìn)口纏繞機(jī)的特性，并結(jié)合前期經(jīng)驗(yàn)，選用了主控制系統(tǒng)，主控制系統(tǒng)采用PCL控制系統(tǒng)。主要電器件采用伺服電器，全系統(tǒng)觸摸屏預(yù)先設(shè)定參數(shù)、自動(dòng)控制、主要參數(shù)數(shù)顯、故障數(shù)顯提示，確保啟動(dòng)時(shí)速度、扭矩、轉(zhuǎn)速行程的自動(dòng)匹配得到控制。

2．預(yù)成型的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)

結(jié)合大口徑成型理論及以往設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，采用了80°鋼絲彎曲預(yù)成型裝置，成型桿為斜面,有利于成型，通過機(jī)下預(yù)成型機(jī)，保證了鋼絲預(yù)成型所需的圈徑。由于超大型鋼纏膠管所用鋼絲的直徑增大了5至10倍，鋼絲剛性大,柔性差,不易操作,預(yù)成型非常困難。因此,本發(fā)明采取了機(jī)下預(yù)成型機(jī)，成型桿由傳統(tǒng)的圓柱面改為斜面,更有利于成型，保證了鋼絲預(yù)成型所需的圈徑。通過有效措施，行程偏差控制在±10％以內(nèi),有效的解決了進(jìn)口機(jī)器出現(xiàn)的規(guī)格不穩(wěn)、頭部縮口、頭部散開等缺陷。

3.鋼絲纏繞理想平衡角度的技術(shù)關(guān)鍵點(diǎn)

鋼絲纏繞理想平衡角度的控制直接影響產(chǎn)品的內(nèi)在質(zhì)量。本發(fā)明采用了主控制系統(tǒng)即CPL系統(tǒng)，確保兩個(gè)輔助盤、兩個(gè)主盤、兩個(gè)牽引得到穩(wěn)定控制，此外轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)比、牽引行程可以任意選擇與組合，滿足膠管對每層鋼絲不同纏繞角度、行程等技術(shù)參數(shù)的要求，實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)理想化。

4．牽引機(jī)的智能調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)

本發(fā)明采用牽引機(jī)的液壓控制系統(tǒng)控制牽引機(jī)，利用液壓壓力可控原理, 通過控制壓力來控制牽引機(jī)夾持力,確保夾持力可任意調(diào)節(jié) ,避免了由機(jī)械夾傷造成的軟管質(zhì)量不穩(wěn)定。由于中、小型進(jìn)口纏繞機(jī)牽引均是機(jī)械結(jié)構(gòu)的夾持牽引，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)掌控夾持力。生產(chǎn)中如果夾持力不夠，會引起牽引打滑；夾持力稍大，就會夾傷內(nèi)管，纏繞的工藝穩(wěn)定性無法保證，直接影響最終膠管的內(nèi)在品質(zhì)。項(xiàng)目組針對機(jī)械式牽引夾持的弊端,利用液壓壓力可控原理, 大膽的采用通過控制壓力來控制夾持力的方法,確保夾持力可任意調(diào)節(jié),并保持恒定,避免了由夾傷造成的纏繞質(zhì)量不穩(wěn)定。

5．張力的控制

采用四級張力控制系統(tǒng)，在轉(zhuǎn)盤后面增加了可任意調(diào)張力的大環(huán)張力盤、小環(huán)張力盤，與內(nèi)口型組、外口型一起形成了四級張力調(diào)節(jié)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了張力的任意調(diào)節(jié)，有效的解決了機(jī)械摩擦不能穩(wěn)定控制張力的弊端。

內(nèi)管纏繞鋼絲的過程中，保持張力穩(wěn)定，是控制纏繞質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。大、中型鋼纏機(jī)，普遍采用機(jī)械摩擦原理控制張力。由于鋼絲線軸長期的生產(chǎn)磨耗，放線半徑隨之減小，張力相對增大，這便是機(jī)械摩擦控制張力的弊端，目前行業(yè)內(nèi)一直沒有較好的辦法來解決。經(jīng)過多次模擬試驗(yàn)，在每個(gè)盤前面增加了可任意調(diào)張力的大環(huán)張力圈、小環(huán)張力圈，通過軸向移位，實(shí)現(xiàn)了張力的任意調(diào)節(jié)，有效的解決了以上弊端。

附圖說明

圖1是本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明預(yù)成型機(jī)的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3是圖2的左視圖。

圖4是本發(fā)明成型桿的橫截面示意圖。

圖5是本發(fā)明成型桿橫截面的另一種結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6是本發(fā)明纏繞機(jī)張力裝置結(jié)構(gòu)示意圖。

圖7是圖6中轉(zhuǎn)盤的左視圖。

圖8是本發(fā)明牽引機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。

圖9是圖8去掉主動(dòng)輪和從動(dòng)輪后的左視圖。

圖10是本發(fā)明旋轉(zhuǎn)線模座的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖11是圖10的左視圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示的一種超高壓大口徑石油鉆采輸送軟管鋼絲纏繞機(jī)，主要由預(yù)成型機(jī)、中膠纏繞機(jī)、纏繞機(jī)、旋轉(zhuǎn)線模座、牽引機(jī)和膠管托架由左向右依次設(shè)置構(gòu)成。

具體地說本發(fā)明從左向右依次設(shè)有第一中膠纏繞機(jī)A、第一纏繞機(jī)B、第一旋轉(zhuǎn)線模座C、第二中膠纏繞機(jī)D、第二纏繞機(jī)E、第二旋轉(zhuǎn)線模座F、第一膠管托架G、第一牽引機(jī)H、第二膠管托架I、第二牽引機(jī)J、第三膠管托架K。

大盤上的鋼絲通過預(yù)成型機(jī)將鋼絲彎曲成需要的度數(shù)，本發(fā)明鋼絲彎曲度數(shù)為80°，將鋼絲度數(shù)為80°第一臺鋼絲纏繞在纏繞機(jī)張力裝置的過線輪上，內(nèi)膠管通過纏繞機(jī)張力控制裝置的大口徑軸承內(nèi)穿過，張力控制裝置的軸套在張力控制裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，把鋼絲纏繞到內(nèi)膠管上形成第一層鋼絲編織層；有一層鋼絲編織層的內(nèi)膠管通過第一旋轉(zhuǎn)線模座，將鋼絲均勻的排列開來。然后再通過中膠纏繞機(jī)、第二臺纏繞機(jī)，第二臺纏繞機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向與第一臺纏繞機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向相反，纏上第二層鋼絲層，從第二旋轉(zhuǎn)線模座后由牽引機(jī)運(yùn)向膠管托架。

如圖2和圖5所示，所述預(yù)成型機(jī)由預(yù)成型裝置構(gòu)成，預(yù)成型裝置包括底座15，在底座上設(shè)置有兩個(gè)過線輪16、17，兩個(gè)過線輪之間設(shè)置有成型桿18，兩個(gè)過線輪和成型桿不在同一平面內(nèi)，成型桿為柱形桿軸向斜切形成的斜面桿。為使鋼絲呈一定的夾角，本發(fā)明的斜面桿的橫截面為圓形對稱的部分圓弧栽切掉形成兩個(gè)劣弧18、19和連接兩個(gè)劣弧的兩個(gè)斜線21構(gòu)成的平面，且兩個(gè)劣弧的度數(shù)不同。其中兩個(gè)劣弧的度數(shù)根據(jù)不同鋼絲彎曲度數(shù)通過控制器及相關(guān)軟件設(shè)計(jì)得到。本發(fā)明的優(yōu)選鋼絲度數(shù)為80°鋼絲。

本發(fā)明預(yù)成型裝置的的斜面桿的橫截面還可以為圓形的一部分圓弧裁切掉形成的優(yōu)弧面22，如圖5所示，同樣能完成本發(fā)明的目的。

如圖6和圖7所示，所述纏繞機(jī)包括張力控制裝置，張力控制裝置包括底架23，底架23上的轉(zhuǎn)盤24，在轉(zhuǎn)盤上設(shè)置有過線輪25，在轉(zhuǎn)盤的右側(cè)還依次設(shè)置有大環(huán)張力盤26、小環(huán)張力盤27和內(nèi)口型組28，其中轉(zhuǎn)盤、大環(huán)張力盤、小環(huán)張力盤、內(nèi)口型組均設(shè)置在大口徑軸套29上，大環(huán)張力盤和小環(huán)張力盤沿大口徑軸套軸向移動(dòng)，大口徑軸套的端部與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)30連接，由驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)帶動(dòng)大口徑軸套旋轉(zhuǎn)。所述底架包括設(shè)置在轉(zhuǎn)盤兩側(cè)的導(dǎo)滾31，轉(zhuǎn)盤設(shè)置在兩導(dǎo)滾之間與兩導(dǎo)滾摩擦連接，導(dǎo)滾通過支架32設(shè)置在地槽33里，地槽是在地面上往下挖開的槽。

本發(fā)明的大口徑軸套的一端通過軸承設(shè)置在架子34上，且大口徑軸套與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)30連接，驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)為減速機(jī)，減速機(jī)的輸出軸上設(shè)置有主動(dòng)輪，大口徑軸套上設(shè)置有從動(dòng)輪，主動(dòng)輪與從動(dòng)輪嚙合，減速機(jī)與控制系統(tǒng)連接。

本發(fā)明大環(huán)張力盤和小環(huán)張力盤能夠沿大口徑軸套移動(dòng)是通過以下結(jié)構(gòu)完成的：大環(huán)張力盤和小環(huán)張力盤內(nèi)分別套設(shè)有小口徑軸套上，小口徑軸套與大口徑軸套之間通過螺栓連接，其中大口徑軸套上設(shè)置有條形孔，小口徑軸套上設(shè)置有螺栓孔，螺栓穿過小口徑軸套上的螺栓孔和大口徑軸套上的條形孔將大環(huán)張力盤和小環(huán)張力盤固定在大口徑軸套上。

內(nèi)管纏繞鋼絲的過程中，保持張力穩(wěn)定，是控制纏繞質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。大、中型鋼纏機(jī)，普遍采用機(jī)械摩擦原理控制張力。由于鋼絲線軸長期的生產(chǎn)磨耗，放線半徑隨之減小，張力相對增大，這便是機(jī)械摩擦控制張力的弊端，目前行業(yè)內(nèi)一直沒有較好的辦法來解決。我們經(jīng)過多次模擬試驗(yàn)，在每個(gè)盤前面增加了可任意調(diào)張力的大環(huán)張力盤、小環(huán)張力盤，通過軸向移位，實(shí)現(xiàn)了張力的任意調(diào)節(jié)，有效的解決了以上弊端。

本發(fā)明超高壓大口徑石油鉆采輸送軟管鋼絲纏繞機(jī)，所述牽引機(jī)便是牽引系統(tǒng)，包括底部架1，在底部架頂部平行設(shè)置有兩套履帶系統(tǒng)2、3，履帶系統(tǒng)上設(shè)置有滑塊4，弧形夾持部5安裝在履帶的滑塊上，兩套履帶系統(tǒng)上的弧形夾持部的弧形面相對設(shè)置，形成夾持軟管的夾持部，為了防止夾傷膠管，在夾持部的弧形面上設(shè)置有彈性層。兩套履帶系統(tǒng)中的一套履帶系統(tǒng)即右履帶系統(tǒng)，如圖2所示，通過支架6固定在底部架上，另一套履帶系統(tǒng)即左履帶系統(tǒng)，如圖2所示，通過液壓缸7設(shè)置在連接架8上，連接架固定在底部架上，液壓缸與液壓系統(tǒng)連接，液壓系統(tǒng)通過液壓控制系統(tǒng)控制其操作，履帶系統(tǒng)套在從動(dòng)輪9和主動(dòng)輪10之間，主動(dòng)輪與電機(jī)11相連。

本發(fā)明的履帶系統(tǒng)包括外支架12，在外支架內(nèi)設(shè)置的導(dǎo)軌13，導(dǎo)軌上設(shè)置有導(dǎo)鏈14，滑塊固定在導(dǎo)鏈上，其中左履帶系統(tǒng)的外支架鉸接在液壓缸的活塞桿端部，液壓缸通過連接架固定在底部架上，從動(dòng)輪和主動(dòng)輪分別設(shè)置在兩個(gè)導(dǎo)軌的兩端。

本發(fā)明的液壓控制系統(tǒng)可以根據(jù)生產(chǎn)工藝，設(shè)定壓力，通過壓力調(diào)整夾持力。生產(chǎn)中根據(jù)工藝要求，設(shè)定夾持力參數(shù)，液壓牽引機(jī)左側(cè)液壓系統(tǒng)供油，液壓缸工作，推動(dòng)左側(cè)牽引向右側(cè)運(yùn)行，左右兩側(cè)牽引間距減小，由此產(chǎn)生夾持力。

液壓控制系統(tǒng)控制整個(gè)牽引機(jī)的外支架，利用液壓壓力可控原理, 通過控制壓力來控制牽引機(jī)夾持力,確保夾持力可任意調(diào)節(jié) ,避免了由機(jī)械夾傷造成的軟管質(zhì)量不穩(wěn)定。避免了目前牽引機(jī)的以下缺陷：目前中、小型進(jìn)口纏繞機(jī)牽引均是機(jī)械結(jié)構(gòu)的夾持牽引，依據(jù)經(jīng)驗(yàn)掌控夾持力。生產(chǎn)中如果夾持力不夠，會引起牽引打滑；夾持力稍大，就會夾傷內(nèi)管，纏繞的工藝穩(wěn)定性無法保證，直接影響最終膠管的內(nèi)在品質(zhì)。本發(fā)明針對機(jī)械式牽引夾持的弊端,利用液壓壓力可控原理, 大膽的采用通過控制壓力來控制夾持力的方法,確保夾持力可任意調(diào)節(jié),并保持恒定,避免了由夾傷造成的纏繞質(zhì)量不穩(wěn)定。

本發(fā)明超高壓大口徑石油鉆采輸送軟管鋼絲纏繞機(jī)，所述張力控制裝置的驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)、牽引機(jī)的電機(jī)、牽引機(jī)的液壓控制系統(tǒng)、預(yù)成型機(jī)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)、中膠纏繞機(jī)的動(dòng)力機(jī)構(gòu)和旋轉(zhuǎn)線模座的動(dòng)力機(jī)構(gòu)均與主控制系統(tǒng)連接。

本發(fā)明旋轉(zhuǎn)線模座，包括旋轉(zhuǎn)底架35，旋轉(zhuǎn)底架上設(shè)置有定位滑桿36，定位滑桿上設(shè)置有移動(dòng)座37，外口型組39與張力控制裝置的內(nèi)口型組28相對應(yīng)設(shè)置，外口型組外套設(shè)軸承38，軸承外圈固定在移動(dòng)座上，移動(dòng)座與定位滑桿絲杠絲套連接，定位滑桿兩端通過軸承安裝在移動(dòng)座上，定位滑桿的一端設(shè)有滑桿從動(dòng)輪，旋轉(zhuǎn)底架上設(shè)置有電機(jī)，電機(jī)輸出軸上套有滑桿主動(dòng)輪，滑桿主動(dòng)輪與滑桿從動(dòng)輪之間通過鏈條連接，從而帶動(dòng)外口型組在定位滑桿上移動(dòng)。

在旋轉(zhuǎn)線模座上增加旋轉(zhuǎn)組件即外口徑組外部的軸承，調(diào)節(jié)前面張力控制裝置的大環(huán)張力盤與轉(zhuǎn)盤間距，便于排線均勻。通過旋轉(zhuǎn)線模座，使進(jìn)入外口型組的鋼絲均勻緊密的纏繞在管胎上，一旦出現(xiàn)鋼絲的錯(cuò)層或非正常排列，由于鋼絲膠管在牽引機(jī)的牽引下向右作直線移動(dòng)，這樣旋轉(zhuǎn)組件會根據(jù)摩擦力的大小靈活的調(diào)節(jié)非正常排列的鋼絲的位置，使其在不受劇烈機(jī)械外力的作用下，快速準(zhǔn)確的歸位，保證了鋼絲纏繞層的緊密有序，均勻一致。

具體地說本發(fā)明從左向右依次設(shè)有第一中膠纏繞機(jī)A、第一纏繞機(jī)B、第一旋轉(zhuǎn)線模座C、第二中膠纏繞機(jī)D、第二纏繞機(jī)E、第二旋轉(zhuǎn)線模座F、第一膠管托架G、第一牽引機(jī)H、第二膠管托架I、第二牽引機(jī)J、第三膠管托架K。工作過程中，有兩個(gè)部件同時(shí)進(jìn)入本纏繞機(jī)中，一個(gè)是膠管，走直線；另一個(gè)是鋼絲，需要分層旋轉(zhuǎn)纏繞在膠管上。

膠管走向：從左向右穿過第一中膠纏繞機(jī)A、第一纏繞機(jī)B、第一旋轉(zhuǎn)線模座C、第二中膠纏繞機(jī)D、第二纏繞機(jī)E、第二旋轉(zhuǎn)線模座F和第一膠管托架G，再由第一牽引機(jī)H牽拉到第二膠管托架I上，再由第二牽引機(jī)J牽拉到第三膠管托架K上。

鋼絲走向：鋼絲從大盤上出來經(jīng)過預(yù)成型裝置使鋼絲度數(shù)為80°鋼絲，纏繞到第一纏繞機(jī)B的張力控制裝置的過線輪上，過線輪上的鋼絲穿過大環(huán)張力盤和小環(huán)張力盤再繞過外口型組，旋轉(zhuǎn)盤、大環(huán)張力盤、小環(huán)張力盤和外口型組均在張力控制系統(tǒng)的電機(jī)帶動(dòng)下旋轉(zhuǎn)，從而把鋼絲纏繞在同時(shí)從外口型組內(nèi)經(jīng)過的膠管上，形成第一層鋼絲纏繞層，有一層鋼絲纏繞層的膠管通過第一旋轉(zhuǎn)線模座C的內(nèi)口型組使鋼絲均勻排列；再進(jìn)入第二中膠纏繞機(jī)D纏繞一層中膠管，纏繞有一層鋼絲層和一層中膠層的膠管再進(jìn)入第二纏繞機(jī)E，第二纏繞機(jī)E旋轉(zhuǎn)方向與第一纏繞機(jī)B的旋轉(zhuǎn)方向相反，從而在纏繞上第二層鋼絲層，再到第二旋轉(zhuǎn)線模座F的內(nèi)口型組使第二層鋼絲均勻排列；纏繞兩層鋼絲層的膠管通過第一膠管托架G，再由第一牽引機(jī)H牽拉到第二膠管托架I上，再由第二牽引機(jī)J牽拉到第三膠管托架K上。

整個(gè)工作過程不論是膠管運(yùn)行還是鋼絲纏繞過程都是通過主控制系統(tǒng)控制，主控制系統(tǒng)采用PCL控制系統(tǒng)。主要電器件采用伺服電器，全系統(tǒng)觸摸屏預(yù)先設(shè)定參數(shù)、自動(dòng)控制、主要參數(shù)數(shù)顯、故障數(shù)顯提示，確保啟動(dòng)時(shí)速度、扭矩、轉(zhuǎn)速行程的自動(dòng)匹配得到控制。鋼絲的彎曲度數(shù)、纏繞機(jī)張力裝置的旋轉(zhuǎn)速度、纏繞機(jī)大不張力盤、小環(huán)張力盤與旋轉(zhuǎn)盤之間的距離的調(diào)整、旋轉(zhuǎn)線模座的移動(dòng)座移動(dòng)位置、牽引機(jī)液壓缸的控制以及牽引機(jī)的電機(jī)均由主控制系統(tǒng)控制，確保啟動(dòng)時(shí)速度、扭矩、轉(zhuǎn)速行程的自動(dòng)匹配得到控制。