Technologia nawijania liny stalowej - Wire rope spooling technology

Bębny wciągarki do wielowarstwowej liny stalowej Nawijanie

Technologia nawijania liny stalowej to technologia zapobiegająca zaczepianiu się liny stalowej podczas nawijania , szczególnie w wielu warstwach na bębnie.

Historia

Odkąd rozwoju liny , zawierająca wiele przewodów skrętki, buforowanie drutu przedstawił wyzwania techniczne. Gdy są owinięte w wiele warstw, górne warstwy mają tendencję do miażdżenia dolnych warstw, podczas gdy dolne warstwy mają tendencję do ściskania górnych warstw. Ocieranie się liny o linę również ma tendencję do zużywania się. Problemy te zostały rozwiązane przez Franka L. LeBus Sr., dostawcę sprzętu wiertniczego na pola naftowe w Teksasie w USA, który w 1938 roku opatentował zastosowanie pręta rowkowego na bębnach podnoszących do prowadzenia nawijania liny. Segmenty stalowe o rowkowanym kształcie były po prostu przyspawane lub przykręcone do istniejących zwykłych stalowych bębnów. Od tego czasu rowki bębnów są szeroko stosowane do prowadzenia nawijania liny na i z bębnów wciągarki. Wprowadzenie ciągłego spiralnego rowka na bębnie, takiego jak gwint śruby, zapewnia sposób prowadzenia liny podczas nawijania na bęben lub z niego. Wykazano jednak, że działa to skutecznie tylko wtedy, gdy lina jest owinięta pojedynczą warstwą. Gdy lina jest owinięta wieloma warstwami, problemy pozostają. Frank LeBus wprowadził wzór rowkowania, w którym rowek jest równoległy do ​​kołnierzy bębna, z wyjątkiem pojedynczego ukośnego odcinka w poprzek czoła bębna, który działa jako punkt przecięcia, przesuwając linę wzdłuż szerokości rowka z każdym obrotem.

Chociaż firma rodzinna Lebus nadal produkuje ten sprzęt, ich patenty wygasły. Nazwa Lebus jest jednak zastrzeżonym znakiem towarowym należącym do rodzinnej firmy Lebus, więc termin „Lebus Drum” odnosi się konkretnie do produktów Lebus International.

Aplikacje

Kompensator kąta floty do bębna wciągarki

Wielowarstwowy system nawijania liny stalowej był przez lata stale udoskonalany i dostosowywany do wszelkich zastosowań, w których długie odcinki stalowych lin stalowych muszą być szybko i płynnie owijane w wiele warstw. Przykłady zawierają:

Zalety systemu

Dzięki systemowi rowków równoległych zużycie liny jest znacznie zmniejszone przy nawijaniu wielowarstwowym.

Gdy pierwsza warstwa wypełni bęben, druga warstwa następnie przemieszcza się z powrotem przez bęben, a każde owinięcie liny leży dokładnie wzdłuż rowka dwóch owinięć pierwszej warstwy. Przy rowkowaniu równoległym możliwe jest obliczenie dokładnych sił, jakie lina wywiera na bęben, ponieważ nawijanie jest kontrolowane.

Nawijanie poprzeczne jest zredukowane do około 20% obwodu bębna, a 80% pozostaje równoległe do kołnierzy w rowku liny warstwy wewnętrznej. To równoległe rowkowanie równomiernie rozkłada obciążenie między poszczególne warstwy i wykazano, że znacznie – o ponad 500%, jak wykazały testy – żywotność liny stalowej. System został wykorzystany do mocowania lin.

W zastosowaniach morskich na bębnach często umieszczane są ogromne odcinki liny. Na przykład, wciągarki kotwiczne na barce do układania rur Semac 1 firmy Saipem mogą pomieścić 2800 metrów liny stalowej o średnicy 76 mm (3 cale) w 14 warstwach. Castorone firmy Saipem, największy na świecie statek do układania rur, korzysta z liny stalowej o długości 3850 mi średnicy 152 mm. Waży 420t. Lina jest ciągnięta przez kabestan i przechowywana na masywnych wciągarkach trakcyjnych Rema z równoległym systemem rowkowania, z naprężeniem wstecznym około 40 ton na kabestanie.

Wymagane parametry pracy

Aby zmaksymalizować korzyści płynące z równoległego systemu rowkowania, wymagane są określone warunki pracy. Obejmują one:

Projekt dostosowany do aplikacji

Każdy system powinien być dostosowany do aplikacji, do której jest używany. Wzór rowków został zaprojektowany tak, aby pasował do długości, średnicy i typu konstrukcji liny.

Nawijanie pod napięciem

W każdym zastosowaniu nawijania wielowarstwowego ważne jest, aby podczas pierwszego montażu liny na bębnie lina była naprężona, aby uniknąć luzów na warstwach wewnętrznych, które mogą zostać zgniecione lub nacięte o ściany rowka przez warstwy zewnętrzne.

Prawidłowy kąt floty

Kąt naciągu jest zdefiniowany jako największy kąt liny pomiędzy pierwszym krążkiem a kołnierzem bębna w stosunku do linii środkowej bębna. We wszystkich typach bębnów lina jest poddawana kątowi unoszenia, co wpływa na jej zachowanie i wpływa na żywotność. Kąt floty powinien wynosić od 0,25° do 1,25°, w zależności od konstrukcji liny. Kąt poślizgu można zmieniać, przesuwając pierwsze koło bliżej lub dalej od bębna. Jeżeli krążek znajduje się zbyt blisko bębna, kąt natarcia będzie większy niż 1,25°; jeśli jest za daleko, kąt natarcia będzie mniejszy niż 0,25°.

Akcesoria

Czasami nie jest możliwe osiągnięcie optymalnego kąta floty. Tam, gdzie nie ma miejsca na zamocowanie krążka w wymaganej odległości od bębna, dostępne są dwa dodatkowe urządzenia nawijające. Jednym z nich jest kompensator kąta floty, który jest napędzany automatycznie przez napięcie liny. Drugi to nawijarka pozioma napędzana mechanicznie. Oba oferują rozwiązanie do prowadzenia kabla wzdłuż bębna między kołnierzami, ale każdy ma swoje zalety i wady.

Kompensator kąta floty

Kompensator kąta natarcia (FAC) jest napędzany ruchem liny stalowej przechodzącej przez sekcje poprzeczne bębna. Gdy lina nawija się lub rozwija, wał FAC automatycznie oscyluje powoli, umożliwiając jego krążkowi ślizganie się tam iz powrotem po wale, aby utrzymać optymalny kąt natarcia i płynnie prowadzić linę na bęben.

Nawijacz poziomu śrub

Nawijarki poziomu mogą być napędzane hydraulicznie lub elektrycznie i sterowane komputerowo lub mogą być prostymi urządzeniami mechanicznymi. Mechaniczna nawijarka poziomu składa się z wału głównego (śruby pociągowej) z rowkami śrubowymi, wzdłuż których przesuwa się podajnik liny. Obudowa podajnika liny zawiera dwa pionowe pręty rolkowe i jedną rolkę poziomą lub alternatywnie krążek linowy. Boczny ruch obudowy jest generowany przez stosunek kół zębatych napędu łańcuchowego między bębnem a śrubą pociągową, jak pokazano na rysunku. Zamontowany automatyczny nawijacz poziomu jest zaprojektowany i skonstruowany tak, aby był kompatybilny z rowkowaniem na bębnie. Alternatywnie, koło pasowe może być zintegrowane i zainstalowane w ramie obudowy. W takim przypadku system można ustawić w dowolnym miejscu wokół bębna. Instalacje oceanograficzne, które nawijają linę do 46 warstw, wykazały, że nawijarki poziome zapewniają zsynchronizowane i kontrolowane nawijanie w najtrudniejszych warunkach testowych.

Bęben wciągarki z nawijarką poziomu śruby

Rozcięte rękawy

Systemy rowkowania do wielowarstwowego nawijania można wycinać na stalowych płaszczach, które są montowane na starych bębnach za pomocą śrub lub spawania, jako tuleja zewnętrzna. Nazywane tulejami dzielonymi, można je zamontować na starych bębnach lub zamontować na nowych, aby umożliwić przyszłą zmianę zastosowania.

Bibliografia

Bibliografia

  • Erhöhung der Seillebensdauer bei der Mehrlagenwicklung w Kranen; AiF-Vorhaben 14862 N/1, Uniwersytet w Stuttgarcie, (pdf, 19 lutego 2013)
  • Rudolfa Beckera. Wielka księga żurawi samojezdnych i gąsienicowych . ISBN  978-3-934518-02-5 , Strona 50

Źródła

  • Dubbel: Podręcznik inżynierii mechanicznej, wydanie 19, ISBN  978-3-642-17305-9 , Abschn. 2.2.3 (w języku niemieckim)
  • Dźwigi Dzisiaj: Październik 2010
  • Cris Seidenather: Naprawianie kątów floty, International Cranes: styczeń 2013 r.;
  • Cris Seidenather: Keep it smooth, International Cranes, październik 2007; Strony 51–53, (pdf, 23.02.2013)