[发明专利]用于引导柔性件的设备

说明书

本发明公开一种用于引导柔性件的设备，其包括：卷筒，安装成围绕卷筒轴线旋转；及第一和第二滑轮；第一和第二柔性件路径中的每一个均依次包括：第一卷筒缠绕部分；第一连接部分；滑轮缠绕部分；第二连接部分以及第二卷筒缠绕部分；在设备的使用中，卷筒和第一和第二滑轮的相对布置使得，对于每个柔性件路径：第一和第二卷筒缠绕部分基本上保持在第一和第二固定卷筒直径平面上；第一和第二柔性件路径中的每一个的第一和第二连接部分基本上保持在相应的滑轮的固定直径平面上和相应的第一和第二固定卷筒直径平面上；且第一和第二柔性件路径中的每一个的滑轮缠绕部分基本上保持在滑轮的固定直径平面上。该设备减小柔性件的滑动和相关磨损。

本申请是于2013年05月13日进入中国国家阶段、PCT国际申请号为PCT/GB2011/001418、申请日为2011年09月29日、中国申请号为201180054605.3、发明名称为“用于引导柔性件的设备”的专利申请的分案申请，其全部内容结合于此作为参考。

技术领域

本发明涉及一种用于引导柔性件的设备。本发明还涉及一种包括该设备的绞盘。

本发明的设备可用来在一个或多个卷筒上引导一个或多个柔性件，并保持该一个或多个柔性件的缠绕部分在该一个或多个卷筒的表面上的固定位置。

背景技术

绞盘(例如，汽车或帆船绞盘)是已知的，其中，将一定长度的缆绳在一端附接至卷筒，缆绳的一端可从卷筒解开并重新缠绕在卷筒上。典型地，需要人工劳动或自动缆绳供应装置，来在卷筒上引导缆绳。当缠绕缆绳以在卷筒的表面上形成相邻线圈时缆绳沿着卷筒的表面移动，并且典型地缆绳在层中覆盖其自身。

当卷筒旋转时，线圈在空间中移动，好像其沿着螺旋形移动一样。因此，需要卷筒具有足够的轴向长度，以适应缆绳的此运动。作为增加卷筒的轴向尺寸的一个替代方式，或与其结合，已知允许缆绳覆盖其自身，实际上增加可用来接收缆绳的卷筒的轴向长度。然而，此已知类型的绞盘无法在线路的总长大于卷筒可容纳的总长的应用中使用。

这种已知绞盘的另一问题是，缆绳上层中的线圈会变得嵌在缆绳下层的线圈之间的间隙中。这在层之间使得摩擦，使得缆绳磨损。其还阻止平稳操作，并限制绞盘的额定负载。在卷筒上盘绕缆绳还典型地包括，缆绳在卷筒表面或缆绳的下层上的滑动(在一些情况中是有意的)。这使得缆绳的摩擦磨损，对系统的机械冲击，以及噪声。在深水绞绕应用中(例如，海底打孔或管道铺设应用)，其中，由于系统的部件位于水位线上方和下方的原因，使得该系统是部分干燥部分湿润的，所以缆绳相对于卷筒的摩擦系数的变化产生滑动，这甚至是更不希望的。

在使用已知的绞盘时(其中，将缆绳的线圈在卷筒上放在彼此附近，并在多层中放在彼此上方)，用将从卷筒解开和缠绕在卷筒上的缆绳的长度来部分地表示卷筒的所需长度。通常需要在特殊应用所需的缆绳的长度和绞盘的相关的物理尺寸之间找到平衡。已知的绞盘还并未最佳地被设计为用于重负载、深水的应用，例如，会需要非常长的缆绳(例如4000米)的海洋深水操作，将需要几百米长的卷筒来容纳缆绳。一种已知的改进海运系统的方式是，分割缆绳并分几部分将其升高和降低，但是，此方法复杂且不适于高负载应用。

授予Crawford的美国专利公开US 2010/0059620提供了一种改进的绞盘，其中，卷筒具有复杂形状的表面，并通过卷筒头将缆绳缠绕在卷筒上，使得这样放置柔性件的径向相邻的层，使得其彼此不平行。这样做的目的是，减小缠绕缆绳的层之间的干扰并产生更平稳的操作。然而，这是一种复杂的装置，其具有有限的额定负载并需要可滑动的卷筒头以改变柔性件在卷筒上的位置。其还需要使多圈缆绳重叠，这些缆绳可能彼此干扰并使得不期望的缆绳磨损。

授予Carson的美国专利4,351,197提供了一种精确定位设备，其具有旋转引导螺杆形式的驱动元件和旋转卷筒形式的从动元件。引导螺杆由电机驱动，并相对于卷筒轴向地运动，使得当引导螺杆旋转卷筒时，缆绳在卷筒上的缠绕部分保持在轴向固定位置。这可由复杂的、精密的和效率低的机构来实现，该机构仅允许卷筒在任一方向上的有限旋转，使其对于包括高负载或长段缆绳的应用是不适合的。