一種多功能立式絞合退扭成纜機的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種成纜機，具體地說就是一種多功能立式絞合退扭成纜機。
【背景技術】
[0002]目前中國海底電纜生產廠家生產三芯光纖復合海底電纜多采用立式成纜機，其放線盤數量一般為六個，即“三大三小”式放線，這種放線裝置最多可實現包含3根電力電纜和3根光纜的多芯復合海纜的絞合成纜，其中三根小直徑光纜采用盤具式放線，光纜收線于盤具內，盤具置于固定式放線架上，放線架安裝在小退扭托盤上；其余三根大直徑電力電纜線芯采用托盤式放線，直接收、排線于被動放線的退扭托盤中，這種結構設計的退扭大托盤的直徑、堆放高度以及小盤具式放線架的尺寸，將是制約纜芯滿盤裝載時可儲存長度的關鍵參數，這也將是制約海纜廠家生產大長度、整根無接頭海纜成品交貨長度的瓶頸，同時，所有裝載滿盤纜芯的托盤和盤具共計施加約千噸重的負載到絞合大轉盤上，對絞合轉盤的支承要求頗高。
[0003]這種立式絞合退扭成纜機，在線芯絞合成纜過程中，每根線芯都有直線和旋轉兩種運動，通過絞合大轉盤的轉動實現多線芯的旋轉絞合；通過后道工序生產線上配置的動力驅動，實現線芯放線、收線等軸向直線運動，當線芯旋轉一周時，絕緣線芯沿軸向前進的距離即為“成纜節距”，所述“成纜節距”是衡量成纜工序半產品質量好壞和退扭是否完全的關鍵控制參數，若生產線上沒有配置大噸位牽引機和傳動系統的退扭驅動，將很難實現線芯絞合時的退扭功能，達不到生產工藝上對成纜節距的標準要求。
[0004]這種“三大三小”式的六盤放線配置，在生產深海用臍帶電纜產品時將受到限制，臍帶電纜是一種由液壓管線、電力單元和光纖單元組成的多芯數海洋工程用產品，根據敷設水深、用戶要求功能的需要，常用臍帶電纜有9芯、10芯、11芯、13芯、24芯、63芯等多芯數結構，單從芯數要求來看，這種六盤放線配置遠遠不能滿足臍帶電纜的生產要求。
[0005]同時這種托盤式被動放線的結構，在工廠內成纜工序之前，需將電力電纜線芯通過高空導輪裝置垂直收排線于退扭托盤內，通過工人手動調整最終線芯按層盤繞堆放，堆放高度每增加一層線芯將會因扭力產生360°的自扭轉，三芯光纖復合海纜成纜放線時，又將堆放于托盤內的纜芯向上拎起，隨著放線過程的進行，每拎起一圈，線芯將反向扭轉360°，綜上反復的扭轉過程，線芯極易受到機械損傷，同時因收、排線不規整及退扭不完全等原因將在線芯上產生內應力，導致纜芯打結和打圈，整個成纜過程失敗。
【發明內容】
[0006]本發明的目的在于提供一種多功能立式絞合退扭成纜機，該成纜機可實現大長度多芯海纜成纜絞合前的充分退扭和多功能型臍帶電纜的絞合成纜。
[0007]本發明解決其技術問題所采取的技術方案是:一種多功能立式絞合退扭成纜機，包括主減速變頻電機和絞體轉盤，所述的絞體轉盤上均勻設置有三個大轉盤和三個固定式小轉盤，所述的大轉盤與固定式小轉盤交叉分布，所述的絞體轉盤的圓周外側固定安裝有九個均勻分布的移動式小轉盤，所述的三個大轉盤和三個固定式小轉盤實現海底電纜的加工，所述的三個固定式小轉盤和九個移動式小轉盤實現多芯臍帶電纜的加工；所述的絞體轉盤下端設置有環形大齒圈，所述的大齒圈上安裝有均勻分布的托輪裝置，所述的托輪裝置與導軌配合連接，所述的大齒圈的外側與安裝在主減速變頻電機上的小齒輪嚙合；所述的絞體轉盤的上端為操作平臺，所述的操作平臺上設置有電氣退扭系統，所述的電氣退扭系統包括分線板、跟蹤傳感器、張力控制器、空壓氣缸、舞蹈輪。
[0008]作為優化，所述的大轉盤通過大轉盤支撐固定安裝在絞體轉盤上，大轉盤上設置有大轉盤齒輪，所述的大轉盤齒輪與大轉盤驅動電機上的齒輪嚙合，所述的大轉盤上設置有光柵編碼器。
[0009]作為優化，所述的移動式小轉盤包括小轉盤驅動裝置、小轉盤轉動盤、小轉盤回轉支承和線盤，所述的小轉盤回轉支承上設置有外齒圈，所述的小轉盤通過支座固定安裝在絞體轉盤上，所述的線盤的兩側設置有放線架，所述的放線架上設置有放線驅動，線盤與放線架的連接處設置有夾緊驅動。
[0010]作為優化，所述的大轉盤的一側設置有排線裝置，所述的排線裝置包括轉向支架、過線乳輥、位置傳感器、加緊裝置和機械排線手臂，所述的加緊裝置由夾緊電機通過蝸輪蝸桿傳動帶動蝸桿實現頂針的夾緊和放松，所述的機械排線手臂在動力控制下的移動角度為21°，所述的位置傳感器設置在機械排線手臂和夾緊裝置內。
[0011]作為優化，所述的絞體轉盤內部設置有主滑環，所述的主滑環一端連接PLC電氣控制系統，另一端連接主減速變頻電機、大轉盤驅動電機、小轉盤驅動裝置和位置傳感器。
[0012]作為優化，所述的固定式小轉盤傾斜安裝，所述的移動式小轉盤豎直安裝。
[0013]作為優化，所述的絞體轉盤的底部安裝有井式導線架。
[0014]本發明的有益效果是:與現有技術相比，本發明的一種多功能立式絞合退扭成纜機，采用不同的轉盤放線組合形式，多功能生產海底電纜和多芯臍帶電纜產品，提高大型設備的開機利用率，實現一機多用，增加企業產能的同時降低配套設備投入成本，可根據生產海纜或臍帶纜等不同產品工藝的需要，移動車間轉盤放線裝置的位置，合理調整設備空間占用，節約廠房建設的投資成本；采用大直徑托盤收、放線裝置，排線高度高達3米，排線整齊，線速度穩定，避免了因人工收線造成的交叉壓線等現象，可完全消除因線芯堆壓、扭曲等不良現象產生的應力集中損傷交聯聚乙烯絕緣層，完全消除因絞合成纜退扭不完全造成的纜芯內應力集中，因而損傷纜芯絕緣層和纜芯打結、打圈的現象；配有機械退扭與電氣退扭等兩套系統，因生產時其中一方發生故障時可最大程度保護纜芯絞合成纜不受其影響，提高產品質量可靠性；采用自主研發設計的可承重1400噸的19米絞體轉盤，這種大規格的設備配置將突破生產大長度、大截面海纜生產時對絞合轉盤承重的要求的“瓶頸”限制，滿足幾十公里交貨長度的要求，實現海纜單根無接頭最大長度45km的生產，絞合轉盤上3個固定式小轉盤放線裝置傾斜安裝，保證每個放線架放線順暢，避免纜芯和線盤盤邊相擦造成的磕碰、傷線、毛刺等影響產品質量的缺陷；通過PLC電氣控制系統和主控觸摸屏，實現遠程參數的設定，無需工人進入轉盤內進行設定，從而保障作業人員的人身安全，同時利用西門子高自動化電氣響應系統，減少傳遞信號的失真及衰減，實現開機操作指令的快速響應。
【附圖說明】
[0015]圖1為本發明總體結構圖；
圖2為本發明的多芯臍帶電纜加工的主視圖；
圖3為本發明的多芯臍帶電纜加工的俯視圖；
圖4為本發明的電氣退扭系統的放大圖；
圖5為本發明的大轉盤的放大圖；
圖6為本發明的移動小轉盤的放大圖；
其中，I主減速變頻電機、2小齒輪、3大齒圈、4回轉支承、5主滑環、6托輪裝置、7導軌、8井式導線架、9絞體轉盤、10大轉盤、11固定式小轉盤、12移動式小轉盤、13光柵編碼器、14操作平臺、15轉向支架、16過線乳輥、17位置傳感器、18夾緊裝置、19機械排線手臂、20電氣退扭系統、20-1分線板、20-2跟蹤傳感器、20-3張力控制器、20_4空壓氣缸、20_5舞蹈輪、21小轉盤驅動裝置、22小轉盤轉動盤、23小轉盤回轉支承、24支座、25線盤、26放線盤、27放線驅動、28夾緊驅動、29大轉盤驅動電機、30大轉盤齒輪、31大轉盤回轉支承、32PLC電氣控制系統。
【具體實施方式】
[0016]如圖1-6所示實施例中，一種多功能立式絞合退扭成纜機，包括主減速變頻電機I和絞體轉盤9，絞體轉盤9上均勻設置有三個大轉盤10和三個固定式小轉盤11，大轉盤10與固定式小轉盤11交叉分布，絞體轉盤9的圓周外側固定安裝有九個均勻分布的移動式小轉盤12，三個大轉盤10和三個固定式小轉盤11實現海底電纜的加工，三個固定式小轉盤11和九個移動式小轉盤12實現多芯臍帶電纜的加工；絞體轉盤9下端設置有環形大齒圈3，大齒圈3上安裝有均勻分布的托輪裝置6，托輪裝置6與導軌7配合連接，大齒圈3的外側與安裝在主減速變頻電機上的小齒輪2嚙合；絞體轉盤9的上端為操作平臺14，操作平臺14上設置有電氣退扭系統20，電氣退扭系統包括分線板20-1、跟蹤傳感器20-2、張力控制器20-3、空壓氣缸20-4、舞蹈輪20-5。
[0017]大轉盤10通過大轉盤支撐31固定安裝在絞體轉盤9上，大轉盤10上設置有大轉盤齒輪30，大轉盤齒輪30與大轉盤驅動電機29上的齒輪嚙合，大轉盤10上設置有光柵編碼器13。
[0018]移動式小轉盤11包括小轉盤驅動裝置21、小轉盤轉動盤22、小轉盤回轉支承23和線盤25，小轉盤回轉支承23上設置有外齒圈，小轉盤11通過支座24固定安裝在絞體轉盤9上，線盤25的兩側設置有放線架26，放線架26上設置有放線驅動27，線盤25