一种铺缆船海光缆船岸装载用退扭架及其使用方法与流程

本发明涉及海光缆铺缆船领域，特别涉及一种铺缆船海光缆船岸装载用退扭架及其使用方法。

背景技术：

1、伴随着海洋事业的高速发展，已有越来越多的各种光缆铺设到海底。为开展光缆铺缆船铺缆系统船厂码头联调联试和作业海试，需提前将光缆装入铺缆船缆舱内。光缆一般先通过卡车运输到船厂码头，光缆储存在卡车缆盘里，在运输过程中会产生弯曲应力，会使光缆打转打扭，因此在向铺缆船装载前需对光缆进行退扭，通过增加距离和弯矩来消除其内部应力。深远海光缆铺缆船一般设计有艉工作甲板两舷侧和机库靠艏两舷侧处四点位装载口，但目前的退扭方法存在无法在船厂码头光缆装载过程中多点位退扭、操作不便等问题。

2、公开号cn201846024u的专利申请公开了一种海缆铺设专用退扭架,包括底座、支撑架、圆形人梯、支撑光缆的滚轮架和踏板等，在使用时需要由工作人员带着光缆沿支撑架内圆形人梯爬到退扭架顶部顺着支撑滚轮架将光缆连接在甲板上的牵引电机上，从而完成光缆退扭。但该现有技术存在如下问题：结构较为复杂，尺寸和重量较大，且为固定式安装，无法实现多点位灵活退扭的要求，不适用于布置在码头进行船岸装载。

3、为此，需要一种新的技术方案以解决上述技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种铺缆船海光缆船岸装载用退扭架及其使用方法，保证退扭效率的同时，还能实现多点位退扭的要求，对于降低成本、提升退扭效率、保证退扭过程的安全性等都具有重要意义。

2、本发明采用的技术方案是：

3、一种铺缆船海光缆船岸装载用退扭架，包括支撑底板、圆弧钢管框架、尼龙v型滚轮、防跳滚轮、支撑架，所述圆弧钢管框架为半圆形，包括左右两组框架结构，框架结构包括内弧管、外弧管，内弧管与外弧管之间通过滚轮安装幅板连接，两侧滚轮安装幅板之间靠内弧管位置设置尼龙v型滚轮，尼龙v型滚轮两端通过螺栓固定于滚轮安装幅板上。

4、通过采用上述结构，在运行过程中能有效防止光缆运行滑脱，有利于避免光缆表面磨损，在装载光缆过程中快速高效，保障光缆装载效率。

5、优选的，滚轮安装幅板靠外弧管一端设有卡槽，圆弧钢管框架左右两组框架结构之间设有防跳滚轮，防跳滚轮两端卡接于外弧管上的卡槽内。

6、通过采用上述结构，设置防跳滚轮，可避免光缆在高速运行过程中可能存在的跳缆现象，是保证光缆运输的关键结构。

7、优选的，圆弧钢管框架内侧两个内弧管之间通过连接杆固定连接。

8、通过采用上述结构，装置结构更加稳定，使用操作效率更高。

9、优选的，圆弧钢管框架下端安装于底座上，底座底部设有支撑底板。

10、优选的，底座与内弧管之间设置支撑架，支撑架由纵向与斜向支撑杆组成，支撑架的左右两侧焊接有两个斜撑支架。

11、通过采用上述结构，能避免退扭架在非运行阶段而放置在船内机库时发生倾倒。

12、优选的，一种铺缆船海光缆船岸装载用退扭架的使用方法，包括以下步骤：

13、步骤1：退扭架的调用：退扭架的固定方式简便，在需要使用时，只需解绑后用吊机吊起加以人工辅助就可以移到需要对光缆进行退扭的位置；

14、步骤2：退扭架的使用准备：退扭架移到退扭位置后，从码头卡车缆盘上通过牵引将光缆从退扭架上的尼龙v型滚轮上通过，引入海光缆船岸装载口后接入船上布缆机和光缆传输导轨，在支撑底板的四角连接好四根缆风绳用以固定退扭架；

15、步骤3：退扭架的运行：准备工作完成后用吊机将退扭架起吊到指定高度，进行一次拉力试验，通过在船上甲板连接处力传感器观察拉力大小，若满足稳定运行时的拉力参数关系要求，则退扭架连接成功，待到平稳后启动布缆机对光缆提供拉力，带动尼龙v型滚轮旋转，使光缆高速运行，通过船上甲板连接处力传感器和吊机可以控制对退扭架的拉力大小，船上甲板连接处拉力t与当前风力情况下稳定运行时的参数t_0关系如下：t＞t_0；

16、步骤4：退扭架的回收：接近完成时用吊机将退扭架缓慢放下，后再次启动布缆机将剩余光缆输送进舱，降低光缆末尾在空中不规则运动的危险性，完成后拆除缆风绳，用吊机将其存放在铺缆船机库内，稍作绑扎固定即可；

17、步骤5：结束。

18、优选的，步骤3中，退扭架在输送光缆过程中关键参数的确定方法如下：

19、

20、f1＝0.613v2aa

21、t2cosθ1＝t1cosθ1+f1

22、t3cosθ2＝t4cosθ2+f1

23、t1cosθ1＝t3cosθ2

24、f＝t1sinθ1+t3sinθ2+g1+g2

25、其中，θ1为缆风绳1与甲板的夹角，θ2为缆风绳2与甲板的夹角，a、b为缆风绳长度，c为两连接点间的距离，f1为风力，v为风速，a为缆风绳的迎风面积，t1、t2、t3、t4为缆风绳对应各点的拉力，f为吊机的拉力，g1、g2为退扭架和光缆的重力；a、b、c数值为测量已知值，f通过吊机上的显示得到，了解当地风速情况后f1即可确定，其他参数都可以由计算或测量得到，最终得到拉力t2、t4的大小，也就是船上甲板连接处拉力t，其他缆风绳的拉力也可通过该方法计算求出。

26、通过采用上述工艺，保证光缆在运输过程不受折损，便于控制对退扭架的拉力大小，有效的规避退扭架摇晃的风险。

27、本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

28、1、本发明装置能高速运行，与光缆接触采用耐磨尼龙v型滚轮设计，既能有效防止光缆运行滑脱，又能带动滚轮旋转高速运行，以确保与铺缆船上光缆导轨系统和便携式布缆机同速运行，保障光缆装载效率。

29、2、本发明装置设置防跳结构，防止光缆高速运行过程中可能存在的跳缆现象，退扭架顶部外档设置防跳缆滚轮，确保光缆始终处于封闭框型结构内高速稳定安全运行。

30、3、本发明装置采用半圆式结构对称设计，结构简单，灵活轻便，重心居中，整体装配简单，便于移动，实现多点位灵活退扭。

31、4、本发明装置尺度小，重量轻，实际操作时通过吊机拎起挑高即可，用四根缆风绳辅以稳定，无需其他辅助设施，操作方便，使用完毕，直接存放在铺缆船机库内，稍作绑扎固定即可。

32、5、本发明装置中结构均使用常规钢管、角钢、钢板制作而成，整体造价成本低。

1.一种铺缆船海光缆船岸装载用退扭架，包括支撑底板、圆弧钢管框架、尼龙v型滚轮、防跳滚轮、支撑架，其特征在于：所述圆弧钢管框架为半圆形，包括左右两组框架结构，框架结构包括内弧管、外弧管，内弧管与外弧管之间通过滚轮安装幅板连接，两侧滚轮安装幅板之间靠内弧管位置设置尼龙v型滚轮，尼龙v型滚轮两端通过螺栓固定于滚轮安装幅板上。

2.根据权利要求1所述的一种铺缆船海光缆船岸装载用退扭架，其特征在于：所述滚轮安装幅板靠外弧管一端设有卡槽，圆弧钢管框架左右两组框架结构之间设有防跳滚轮，防跳滚轮两端卡接于外弧管上的卡槽内。

3.根据权利要求1所述的一种铺缆船海光缆船岸装载用退扭架，其特征在于：所述圆弧钢管框架内侧两个内弧管之间通过连接杆固定连接。

4.根据权利要求1所述的一种铺缆船海光缆船岸装载用退扭架，其特征在于：所述圆弧钢管框架下端安装于底座上，底座底部设有支撑底板。

5.根据权利要求4所述的一种铺缆船海光缆船岸装载用退扭架，其特征在于：所述底座与内弧管之间设置支撑架，支撑架由纵向与斜向支撑杆组成，支撑架的左右两侧焊接有两个斜撑支架。

6.根据权利要求1所述的一种铺缆船海光缆船岸装载用退扭架的使用方法，其特征在于：包括以下步骤：

7.根据权利要求6所述的一种铺缆船海光缆船岸装载用退扭架的使用方法，其特征在于：所述步骤3中，退扭架在输送光缆过程中关键参数的确定方法如下：