Способ намотки полос и устройство для его осуществления

 

: Ъ : 1 i о и 6., н ; ;g,, i, ;, П ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

Соеэ Советских

Социалистических

Республик (())606537

К ПАТЕНТУ (61) Дополнительный к патенту (22) ЗанвлЕно 11.1175 (21) 2188930/25-27 (23) Приоритет — (32) 14. 10. 75 (31) 7531448 (j3) ФРанциЯ (43) Опубликовано 050578. Бюллетень № 17 (45) Дата опубликования описания 270378

l2 (51) И. Кл.

I3 21 С 47/00

Государственный комитат

Соватв Манастроа СССР ао делам нзсбратеннй

N DTKPblTNN (53) УПК 621.778.088 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Иностранцы

Гастон Деноор H Жорж Тийе (Франция) Иностранная фирма Б.В.С. (Франция) (7а} Заявитель (54) СПОСОБ НАМОТКИ ПОЛОС НА ТРУБОПРОВОД

И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

Изобретение относится к покрытиям изоляционными материалами тел круглого сечения и, в частности, может быть применено для изоляции трубопроводов и газопроводов. 5

Известен способ намотки на трубы полос с большим натяжением:путем вра:щения и подачи вдоль трубопровода головки с полосой.и устройство для его осуществления(1(. . Ip

Под действием усилий натяжения труба скручивается, и в ней возникают. на- пряжения крученйя,.способствующие уменьшению .срока службы конструкции, Известен также способ намотки по- (5 лос на трубопровод,по которому. навивают несколько полос.с.одинаковым на; тяжением вокруг трубопровода путем . вращения и подачи вдоль трубопровода турели с бобинами для полос. ЯО

Известно устройство для осуществления этого способа, содержащее охваты" вающий трубопровод корпус и расположенные в корпусе концентрично ему механизм намотки., имеющий средство цен- 25 тровки, средство качения, Колесо с внутренним зубом и зацепленное с ним колесо с наружным зубом, соединенное с приводом его вращения, а также турель, установленную соосно колесу с 3) 2 внутренним зубом и несущую бобины с лентами и механизм для изменения угла наклона бобин )2).

Во время намотки полос этим способом трубопровод также перекручивается.

Целью изобретения является предотвращение скручивания:трубопровода и повышение экономичности процесса намотки, Для достижения указанной цели намотку осуществляют одновременно в двух удаленных одна от другой зонах в противоположных направлениях устройством, которое снабжено плитовиной и вторым. корпусом с механизмом намотки, причем оба корпуса последовательно расположены вдоль трубопровода, а механизмы намотки связаны с приводом их. вращения. .На фиг; 1 изображена схема, иллюстрирующая способ; на фиг. 2 — устройство для осуществления способа, вертикальный разрез; на фиг. 3 - то же-, вид сбоку; на фиг. 4 — устройство для предварительной гибки полос.

Намотка осуществляется в двух зонах A и В, удаленных друг от друга.

В каждой зоне осуществляют по крайней мере две намотки в одном направлении и под одинаковым натяжением. Лен60б537 кающими друг к другу полосами. Величина зазора зависит от шага спирали и ширины полосы, при этом сам шаг оп ределяется скоростью передвижения шасси относительно трубопровода и скоростью навивки.

Можно передвигать и намоточное уст. -. ройство по отношению к трубопроводу или наоборот.

Намотку можно выполнять .с нулевым шагом, если имеется ряд бобин, расположенных рядом друг.с другом или без заметного зазора между двумя следующими одна за другой бобинами . Можно, например, наматывать полосовой материал или проволоку, имеющую плоское сечение, перекрывающимися слоями, н случае необходимости внутри желоба, находящегося вокруг труби, с тем чтобы удержать наматываемые йолосы.

Намоточное устройство выполнено в виде тележки, которая состоит из двуй платформ 7, соединенных между собой перекладинами 8. Система передвигается вдоль трубопровода 1, механизм управления 9 установлен поворотно на перекладинах и ориентирован радиально по отношению к трубопроводу.

Каждая платформа имеет С-образную форму, частично охватывающую трубопровод, а механизмы управления 9 размещены по крайней мере в верхней час-, ти шасси и с боков для удержания и центрирования шасси по отношению к трубопроводу.

Каждая платформа 7 содержит турель

10, установленную поворотно на кольцбобразной дорожке качения, выполненной по периферии платформы 7 и центрированной на оси 00 трубопровода.

Дорожка качения может состоять из трех пар роликов 11, размещенных в центре и на концах платформы 7 в точ", ках, расположенных под углом 120 по отношению друг к другу, для того что- бы надежно центрировать турель 10 по отношению к оси 00. Преимущественно, оси каждой пары роликов 1), обеспечивают продольную центровку турели 10 по отношению к платформе.

Каждая платформа содержит также шестерню 12, которая входит в зацепление с зубчатой передачей 13, выполненной вдоль внутренней стенки турели 10, при этом шестерня 12 может управлять вращением турели 10 вокруг оси 00.

Шестерни 12 приводятся в движение в противоположном направлении двигателем посредством кинематических цепей (см. Фиг.2) °

Полосы, наматываемые на трубопровод. размещены на бобинах 2-5, смон-. тированных попарно на обеих турелях

10. Ось каждой бобины установлена на рычаге 14, сочлененном на оси 15 под прямым углом к продольной оси 00 трубопровода с элементом 16, закрепленты наматываются на трубопровод 1 с бобин 2, 3 (в зоне A) и 4,5 (в зоне Б), расположенных так, чтобы ленты, разматываясь с них, накладывались на трубопровод в точках, расположенных диаметрально противоположно попарно.

Ленты с бобин 2, 3 наматываются, например, в направлении стрелки а н зоне A вокруг центра 0 трубопровода и н противоположном направлении по стрелке о в зоне Б вокруг центра 02 т1.убопровода. Вся система установлейа на шасси 6, которое может передвигатЦся параллельно оси трубопровода, например, под действием двигательных механизмов.

i5

Натяжение полос может быть значительным, сли нужно сразу получить навивку, или небольшим, если преследуется только хорошее наложение полос на цилиндрическую стенку. Но каким бы 20 оно ни было, если оно одинаково на обеих полосах, намотка не вызывает никакого изгиба трубопровода (он подвергается только чистому крутящему моменту благодаря прижатию полос к стенке в диаметрально противоположных точках) .

Намотка осуществляется в противоположных .направлениях в обеих зонах, поэтому крутящие моменты, накладынаемые на трубопровод, также противоположно напранлены, если натяжения полос равны. И поскольку оба крутящие момента уравновешиваются, только часть трубопровода между обеими зонами навивки будет подвергаться крутящим воз. действиям, при этом верхняя и нижняя части уравновешены.

Трубопровод удерживать нет необходимости, и нанивка арматуры может быть выполнена прямо на месте прокладки

40 трубопровода и непрерывным образом. В случае, например, погружаемого в воду трубопровода, можно сваривать трубы встык на понтоне и наматывать в то же; время полосы арматуры по мере изго- 45 товления трубопровода.

Намоточные устройства, в свою очередь, выдерживают уравновешенные си ловые воздействия, Следовательно, они могут опираться прямо на трубу. М

В каждой зоне можно наматывать любое четное количество полос, причем растягинающие усилия, воздействующие на каждую пару полос, должны быть одинаковыми. 53

Тот же самый результат достигается при навивке любого количества полос, подвергающихся одинаковым силовым вбз действиям, если точки наложения полос равномерно распределены по периферии трубопровода. Например,при нанивке, 60 трех полос последние накладываются на трубопровод н точках, расположенных на расстоянии 120 друг от друга.

Навивать полосы на трубу можно спи рально с зазором между двумя примы65 б 04537 ным на турели 10. Наклон рычага 14 и, следовательно, соответствующей бобины по отношению к оси 00 может регулироваться, например, посредством механического домкрата 17, упирающегося в турель 10 и в конец рычага 14, в зависимости от шага спирали.

Передвигая тележку вдоль трубопровода и управляя одновременно вращением турелей 10 в противоположных направлениях, осуществляют намотку двух пар полос по спирали, шаг которой зависит от скорости передвижения по от-, ношению к скорости навивки. Наклон рычага 14, на котором установлены бобины, позволяет обеспечить хорошее наложение полосы на трубопровод в том случае, когда йолоса имеет относительно большую ширину. Таким образом, в случае навивки примыкающими витками

1э Z/COG; где р — шаг спирали, 2 ширина полосового материала, Соэ; наклон спирали.

Передвижение намоточного устройст ва относительно трубопровода может осуществляться колесом 18 тележки, которое является ведущим благодаря механической трансмиссии. Вращение в ббратном направлении обеих турелей достигается инвертером, который также приводится в действие двигателем, а кулачковая система позволяет отсоединить двигатель от привода турелей.

Центрирующие ролики 19 преимуществен- но монтируются поворотно на перекладинах 8 вокруг осей, перпендикулярных процольной оси, с тем чтобы осуществлять коррекцию при -случайном отклонении от курса тележки.

Колеса боковогс .управления, соединенные с боковыми перЕкладинами, пре-. пятствуют появлейию.. боковой качки

Навивку Четйрех:пЕрекРестных поЛОС осуществляют следующим образом. Зацепляют начало первого слоя, образованного двумя прилегающими друг к другу полосами материала, поступающего с бобины находящейся на входе турели.

Полосы накладываются на трубопровод в диаметрально противоположных точках.

Наклон бобин регулируется таким образом, чтобы полосы соединялись встык.

Намоточное устройство передвигается на расстояние, равное расстоянию между осями передней и задней турелей.

После остановки устройства зацепляют второй слой голосового материала, также образованный из двух примыкающих друг к другу полос, намотанных на бобины, установленные на задней турели.

Намоточное устройство снова пускается в ход и одновременно начинается движение вперед и вращение турелей, причеч скорости регулируются так, чтобы полосы наматывались спирально с шагом, который соответствует ширине полосы. При этом полосы укладываются

15

60 б5 встык. Так устройство передвигается вдоль трубопровода до почти полного разматывания полос с бобин. Затем его останавливают и отрезают полосовой материал после закрепления концов полос, составляющих первый слой, любым средством. Затем устройство подают еще на расстояние, равное промежутку между осями турелей, и отрезают полосы второго слоя после зацепления иэ концов.

В

Предложенный способ может применяться при любом натяжении полос при условии, что результирующая растягивающих усилий полос, наматываемых в одной зоне, равна нулю. При этом трубопровод в этой зоне испытывает чистый крутящий момент.

Если натяжение полос применяется только для обеспечения хорошего наложения полосы на трубопровод, можно пс . лучить его простым торможением при разматывании полосы с бобин, при этом тормозной момент преимущественно регулируется в зависимости от радиуса бобины, на которой намотан полосовой материал.

Тормозная система содержит зажим

20 для диска 21, соединенного с втулкой бобины, на которой намотан полосовой материал. Зажим 20 управляется гидравлически, при этом давление пропорционально радиусу бобины с намотанным на ней полосовым материалом.

Для этой цели рычаг 22 с помощью пружины воздействует на масло, например, посредством кулачка (на фиг. не изображен), профиль которого позволяет получить заданную пропорциональность.

Если полоса материала, наматываем0го на трубопровод, имеет некоторую жесткость, полезно расположить между бобиной и трубопроводом гибочное устройство (см. фиг. 4). Оно представляет собой небольшой гибочный станок на роликах, установленных на основании 23, которое крепится к оси одной из питающиХ бобин. Ролик 24 свободно вращается на оси, которая крепится к основанию 23,,и два ролика 25, 26 регулируются посредством скольжения их осей в отверстиях, выполненных на основании 23. Ролики 25 и 26 могут также свободно вращаться на своих осях.

С питающей бобины полосовой материал входит в каретку, образованную роликами 24-2б с основанием 23, и затем направляется для намотки на армируемую трубу.

Между выходом иэ устройства для предварительной гибки и точкой наложения на трубопровод полосовой мате« риал натягивается. Однако это натяжение не превышает предела упругости полосьвого материала, который, следовательно, не выпрямляется перманентным образом. С целью исключ ния повреждения покрытия ролики 24, 25, 2б

606637 могут быть снабжены прокладками из твердой резины нли пластмассы.

Такое предварительное изгнбание устраняет опасность разматывания полосового материала в случае его разрыва.

Формула изобретения

1. Способ намотки полос на трубопровод, при котором навивают несколь- щ о полос с одинаковым натяжением вокуг трубопровода путем вращения и подЬчи вдоль трубопровода турели с бобина ми для полос,отличающийся тем, что, с целью предотвращения скру- 6 чивания трубопровода и повышения экономичности йроцесса намотки, намотку осуществляют одновременно в двух удаленных одна от другой зонах в противоположных направлениях.

2. Устройство для осуществления способа, содержащее охватывающий труS:эпровод корпус и расположенные в коР;

4 пусе, концентрично ему механизм намотки,имеющий средство центровки, средство

Качения, колесо с внутренним зубом и связанное с приводом его вращения,а также турель, установленную соосно коле-. су с внутренним зубом и установленные на турели бобины с лентами, а также механизм для изменения угла наклона бобин, отличающееся тем. что оно снабжено плитовиной и вторым корпусом с механизмом намотки, причем оба корпуса последовательно расположены вдоль трубопровода, а механизмы намотки связаны с приводом их вращения.

Источники информации, принятые во внимание при зкспертйзе ;

1. Патент Францйи 9 1564763, кл. В 21 С 47/00, 1968.

2. К.К.Полякова, В.С.Конопляный

Защитные покрытия труб, М., Металлургия, 1975, стр.167-160.

604537

Фиг. Я

Фиг. 4 .Составитель A.Aðìàíîâ

Редактор H.Âè ко Тех А богдан Ко екто A.Ëàêè а, Заказ 2190/1 Тираж 1087 Подписное цНИИПИ Государственного комнтета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва Ж-35 Ра окая наб. . 4 5

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4