[发明专利]超高压大口径石油钻采输送软管钢丝缠绕机

说明书

本发明公开一种超高压大口径石油钻采输送软管钢丝缠绕机，由预成型机、中胶缠绕机、缠绕机、旋转线模座、牵引机和胶管托架由左向右依次设置构成，所述预成型机由预成型装置构成，包括底座，在底座上设置有两个过线轮，两个过线轮之间设置有成型杆，两个过线轮和成型杆不在同一平面内，成型杆为柱形杆轴向斜切形成的斜面杆。预成型机、中胶缠绕机、缠绕机、旋转线模座、牵引机和胶管托架的动力装置均与主控制系统连接。本发明通过主控制系统采用全自动控制技术，预先设定参数、自动控制、主要参数数显、故障数显提示，确保启动时速度、扭矩、转速行程的自动匹配得到控制。

技术领域

本发明属于胶管领域，具体地说涉及一种适用于生产超高压大口径石油钻采输送软管的钢丝缠绕机。

背景技术

石油钻采输送软管是石油钻井工业中不可或缺的关键设备，属于特种高压大口径钢丝缠绕胶管。由于工作压力高，作业环境恶劣，对石油钻采输送软管的可靠性、安全性、技术稳定性等提出了严苛的要求。目前我国国内各大油田使用的API 7K、16C、16D等超高压大口径石油钻采输送软管，一直依赖美国、法国、意大利等国家的进口产品。此外，国外厂家对超高压大口径石油钻采输送软管制造技术完全封锁，市场上的超高压大口径钢丝缠绕机更是千金难买，甚至拒绝其他厂家对生产线的参观学习。近年来，国内虽有个别企业生产过此类设备，但由于缺乏系统的认识，造成设备精度和自动化程度无法满足API 7K、16C、16D等油田专用胶管的技术标准。

石油钻采输送软管对钢丝缠绕机的性能要求，对于控制工艺的关键要素及影响质量的特殊细节，都需要系统设计和制造。钢丝缠绕机一般由中胶缠绕机、预成型机、缠绕机、旋转线模座、牵引机和胶管托架构成。

目前超大型钢丝缠绕机性能的关键技术难点如下：

1、全自动控制启动时，速度、扭矩、转速行程匹配能不能确保稳定，国内电器设备能不能满足要求。

2、对核心技术点——预成型采用哪种结构，如何任意控制，偏差大小的控制措施。因为目前钢丝缠绕机的预成型装置的成型杆都是圆柱形杆。由于超大型钢缠胶管所用钢丝的直径增大了5至10倍，钢丝刚性大,柔性差,不易操作,预成型非常困难。圆柱形成型杆不利于成型，很难保证钢丝预成型所需的圈径。而且行程偏差不好控制。进口机器会出现规格不稳、头部缩口、头部散开等缺陷。

3、钢丝缠绕理想平衡角度难以确保。

4、牵引机易夹（压）伤管体缺陷：目前钢丝缠绕机的牵引机是机械夹持，由于中、小型进口缠绕机牵引均是机械结构的夹持牵引，依据经验掌控夹持力。生产中如果夹持力不够，会引起牵引打滑；夹持力稍大，就会夹伤内管，缠绕的工艺稳定性无法保证，直接影响最终胶管的内在品质。

5、张力控制的不稳定性难以控制和消除：缠绕主机主要承载钢丝锭子并将钢丝导出张力控制系统，将钢丝缠绕在胶管的内胶层上，同时胶管管胎由液压牵引水平拖动，缠绕机主机做顺时针或逆时针运转，使钢丝按一定的角度，呈螺旋状缠绕在内胶上。内管缠绕钢丝的过程中，保持张力稳定，是控制缠绕质量的关键环节，因此缠绕机上均设置有张力控制装置。大、中型钢缠机，普遍采用机械摩擦原理控制张力。由于钢丝线轴长期的生产磨耗，放线半径随之减小，张力相对增大，这便是机械摩擦控制张力的弊端，目前行业内一直没有较好的办法来解决。

发明内容

本发明的发明目的在于克服上述不足，提供一种超高压大口径石油钻采输送软管钢丝缠绕机，

为实现上述目的本发明采用以下技术方法：

一种超高压大口径石油钻采输送软管钢丝缠绕机，由预成型机、中胶缠绕机、缠绕机、旋转线模座、牵引机和胶管托架由左向右依次设置构成，所述预成型机由预成型装置构成，包括底座，在底座上设置有两个过线轮，两个过线轮之间设置有成型杆，两个过线轮和成型杆不在同一平面内，成型杆为柱形杆轴向斜切形成的斜面杆。预成型机、中胶缠绕机、缠绕机、旋转线模座、牵引机和胶管托架的动力装置均与主控制系统连接。