基于的导缆装置结构设计(2)
(4) 防盐雾设计。盐雾侵蚀是导致海洋设备运转失效的一个常见因素。在回转机构中,滚轮体、轴承挡板、轴承及芯轴装配完毕后形成一个整体,装配时在轴承挡板之间填充满润滑脂,一方面可以提高轴承转动的灵活性,减少轴承的磨损,另一方面,轴承部位充满润滑脂,减少海上盐雾腐蚀,增强整个回转机构的防腐性。在挡轮机构中,挡轮体直接与挡轮轴配合时若采用轴承连接的方式,一方面轴承直径较小,另一方面轴承数量较多,在海洋环境下轴承受到盐雾影响特别容易生锈卡死,提高了设备的故障发生率。因此,考虑到实际的使用环境和功能要求,本方案中挡轮轴和挡轮体直接采用孔轴配合的方式,中间不用轴承连接。
UG的建模功能是机械设计最常用的功能模块[5]。根据设计方案完成导缆轮部件所有零件三维模型设计。在装配体内检查各零部件配合不干涉,利用UG的质量分析功能,得到每个导缆轮部件装配完成之后总质量为32 kg,满足系统设计的重量指标要求。导缆轮部件的三维模型如图5所示。
图5 导轮机构结构图
3 线槽部件设计
线缆在不受力的状态下在甲板上拖行时,为避免电缆被甲板划伤,电缆应在线槽内部滑行。
(1) 机械结构设计。线槽部件主要由线槽安装基座和线槽滚动部件组成。线槽安装基座主要包括线槽焊接底座和调节侧板,线槽滚动部件主要包括线槽底座和滚轮体。基于经济成本和防腐性能的要求,线槽底座主要采用100×48×4.8的槽钢,材质采用不锈钢,线槽的其它金属零件均采用316 L不锈钢,滚轮体材料采用聚四氟乙烯。滚轮体主要包括线槽底部的滚轮体和线槽侧面的滚轮体,线槽滚动部件结构如图6所示。
图6 线槽滚动部件1.侧滚轮体 2.侧滚轮轴 3.上滚轮体 4.上滚轮轴 5.下滚轮体 6.线槽底座
根据实际使用情况,下滚轮体每间隔100 mm设置一个,以保护线缆在线槽内拖行时不被磨损。竖滚轮体和上滚轮体作为一个整体在每个线槽部件中设置三个,以防止线缆在作业时滑出线槽外。为了便于运输及装配,每个线槽部件总长1 500 mm。在使用时,可以根据实际情况同时使用多个线槽部件。线槽部件通过焊接的方式固定在甲板上,对于不允许焊接的部位可通过加工转接板的方式利用螺钉固定在甲板的安装座上。
(2) 高度可调设计。线槽滚动部件中,线槽底座底部两端通过M5的螺钉固定有支撑底板。支撑底板与线槽安装基座两端的调节侧板通过螺钉固定在一起。线槽调节侧板沿高度方向分布有一排安装孔。支撑底板通过与调节侧板上不同位置的安装孔相配合来调节线槽的高度,保证电缆在线槽内的高度与导缆轮部件出缆口的高度基本一致。
在UG中建立线槽部件所有零件的三维模型并完成线槽装配。经装配检查没有干涉后,利用UG的质量分析功能可知,单个线槽部件的质量为25 kg,满足系统设计的重量指标要求。线槽部件的三维模型如图7所示。
图7 线槽部件
4 结 语
经过设计计算,完成了导缆装置的结构设计,详细阐述了导缆装置的设计理念,利用UG建立了导缆装置的三维模型,并进行了装配检查和质量分析,得到了导缆装置的预估质量。后期导缆设备与其它设备经过模拟布局及现场调试可知,导缆装置不仅能有效的保护线缆,同时也使得甲板设备的空间布局更为合理。
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文章来源:《海洋工程》 网址: http://www.hygczz.cn/qikandaodu/2021/0323/623.html
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