一种护栏卡槽式脐带导轮的制作方法

本发明为一种护栏卡槽式脐带导轮，属于海洋工程装备，具体涉及一种用于工程船舶及石油平台脐带缆和液压管线收放导向的护栏卡槽式脐带导轮及其设计方法。

背景技术：

1、在海洋石油开发和水下工程作业中，潜水作业是不可或缺的关键环节。潜水员在水下进行设备安装、管道铺设、故障检修等工作时，需要依靠潜水脐带缆输送呼吸用的压缩空气，同时通过脐带缆内部的线缆传输语音信号和监测数据。脐带缆是潜水作业的“生命线”，其完好性直接关系到潜水员的生命安全和作业的顺利进行。在潜水作业过程中，脐带缆需要频繁地从水面收放，通常经过船舶或平台的护栏区域。现有技术中，脐带缆在收放时往往直接与水面栏杆发生接触和摩擦，缺乏有效的导向和减摩装置。此外，脐带缆在收放过程中如果弯曲曲率半径过小，会使内部线缆承受较大的应力，长期作用下容易导致线缆断裂或绝缘层损坏。因此，设计一种能够有效降低摩擦、保证安全弯曲半径的脐带导轮，对于提高脐带缆使用寿命和保障潜水作业安全具有重要意义。

2、现有技术还存在以下问题：

3、1、脐带缆与护栏直接滑动摩擦，导致表皮磨损严重，使用寿命缩短；

4、2、现有导向装置弯曲半径不足，易使脐带缆内部线缆损坏。

5、上述问题的存在，导致脐带缆更换频繁，作业成本增加，且存在安全隐患。因此，亟需一种能够将滑动摩擦转化为滚动摩擦、并确保足够弯曲半径的护栏卡槽式脐带导轮。

技术实现思路

1、本发明提供一种护栏卡槽式脐带导轮，以解决上述背景技术中提出的问题。

2、为解决上述技术问题，一方面，本发明所采用的技术方案是：

3、一种护栏卡槽式脐带导轮，包括自适应锁紧机构、三滑轮导轮组、高强度连接框架和防脱架。

4、所述自适应锁紧机构设置于所述高强度连接框架的一侧，用于将所述导轮固定于护栏上。

5、所述三滑轮导轮组设置于所述高强度连接框架内，包括上滑轮、中间滑轮和下滑轮，所述上滑轮、所述中间滑轮和所述下滑轮呈周向均布。

6、所述防脱架设置于所述三滑轮导轮组的外侧，用于防止脐带缆脱离轮槽。

7、优选的，所述自适应锁紧机构包括前支撑臂、后支撑臂和锁紧螺杆，所述锁紧螺杆用于调节所述前支撑臂与所述后支撑臂之间的锁紧距离。

8、优选的，所述上滑轮、所述中间滑轮和所述下滑轮均内置密封轴承，所述密封轴承为防水防尘结构。

9、优选的，所述上滑轮、所述中间滑轮和所述下滑轮的轮槽为u型结构，轮槽深度大于脐带缆直径。

10、优选的，所述上滑轮、所述中间滑轮和所述下滑轮的表面包覆有弹性耐磨层。

11、优选的，所述防脱架包括左防脱架和右防脱架，所述左防脱架和所述右防脱架分别设置于所述三滑轮导轮组的两侧。

12、优选的，所述三滑轮导轮组的三个滑轮呈一百二十度周向均布，使脐带缆在所述三滑轮导轮组中形成平滑的弯曲路径。

13、优选的，所述高强度连接框架为模块化结构，所述三滑轮导轮组的轮槽宽度能够适配不同直径的脐带缆或液压管线。

14、优选的，所述自适应锁紧机构能够适配不同直径的护栏，所述导轮整体能够从护栏上拆卸和重新安装。

15、另一方面，还提供一种技术方案：一种护栏卡槽式脐带导轮的设计方法，其适用于上述一方面中一种护栏卡槽式脐带导轮的设计，包括以下步骤：

16、确定脐带缆或液压管线的直径范围及所需的最小安全弯曲半径。

17、根据所述最小安全弯曲半径，设计三滑轮导轮组中三个滑轮的半径及周向布置角度，使三个滑轮呈周向均布。

18、根据护栏的直径范围，设计自适应锁紧机构的前支撑臂、后支撑臂及锁紧螺杆，使所述导轮能够锁紧固定于不同直径的护栏上。

19、根据脐带缆或液压管线的直径范围，设计模块化轮槽的宽度和深度，使轮槽能够兼容不同直径的缆线。

20、在所述三滑轮导轮组的外侧设置防脱架，以防止脐带缆在收放过程中脱离轮槽。

21、由于采用了上述技术方案，本发明相对现有技术来说，取得的技术进步是：

22、1、本发明通过三滑轮导轮组中三个滑轮呈周向均布，并将高精度轴承内置于滑轮中，将脐带缆与护栏之间的滑动摩擦转化为滚动摩擦，显著降低了摩擦系数，减少了脐带缆表皮的磨损，三滑轮均布结构与轴承的配合，使摩擦力的方向由滑动转变为滚动，产生的减摩效果远超单独设置滑轮或单独使用轴承的效果，实现了摩擦磨损的大幅降低。

23、2、本发明通过设计大半径的三滑轮导轮组，使脐带缆在收放过程中能够获得足够的安全弯曲半径，避免了因弯曲半径过小而导致内部线缆承受过大应力的问题。大半径滑轮与周向均布滑轮的组合，使脐带缆在弯曲时受力更加均匀，有效防止了内部线缆的断裂和绝缘层损坏，实现了弯曲安全性与导向稳定性的协同提升。

24、3、本发明通过自适应锁紧机构，能够灵活调节前支撑臂和后支撑臂之间的锁紧距离，使导轮能够稳固地锁紧固定在不同直径的护栏上。自适应锁紧机构与高强度连接框架的结合，使导轮在承受脐带缆拉力时仍能保持稳定，避免了导轮在护栏上滑动或晃动，实现了安装稳固性与操作便捷性的统一。

25、4、本发明通过设置防脱架，包括左防脱架和右防脱架，能够在脐带缆脱离三滑轮导轮组时起到保护作用，使脐带缆始终保持在轮槽内。防脱架与三滑轮导轮组的配合，有效防止了脐带缆在收放过程中跳槽或脱槽，避免了因脱槽导致的卡缆或磨损加剧，实现了导向可靠性与安全性的协同增强。

26、5、本发明通过模块化轮槽设计，使三滑轮导轮组能够兼容不同直径的脐带缆和液压管线，提高了导轮的通用性和适应性。模块化轮槽与自适应锁紧机构的结合，使同一导轮能够适用于多种规格的缆线和不同直径的护栏，实现了通用性与经济性的协同优化。

1.一种护栏卡槽式脐带导轮，其特征在于，包括自适应锁紧机构（1）、三滑轮导轮组（2）、高强度连接框架（3）和防脱架（4）；

2.根据权利要求1所述的一种护栏卡槽式脐带导轮，其特征在于，所述自适应锁紧机构（1）包括前支撑臂（101）、后支撑臂（102）和锁紧螺杆（103），所述锁紧螺杆（103）用于调节所述前支撑臂（101）与所述后支撑臂（102）之间的锁紧距离。

3.根据权利要求1所述的一种护栏卡槽式脐带导轮，其特征在于，所述上滑轮（201）、所述中间滑轮（202）和所述下滑轮（203）均内置密封轴承，所述密封轴承为防水防尘结构。

4.根据权利要求1所述的一种护栏卡槽式脐带导轮，其特征在于，所述上滑轮（201）、所述中间滑轮（202）和所述下滑轮（203）的轮槽为u型结构，轮槽深度大于脐带缆直径。

5.根据权利要求1所述的一种护栏卡槽式脐带导轮，其特征在于，所述上滑轮（201）、所述中间滑轮（202）和所述下滑轮（203）的表面包覆有弹性耐磨层。

6.根据权利要求1所述的一种护栏卡槽式脐带导轮，其特征在于，所述防脱架（4）包括左防脱架（401）和右防脱架（402），所述左防脱架（401）和所述右防脱架（402）分别设置于所述三滑轮导轮组（2）的两侧。

7.根据权利要求1所述的一种护栏卡槽式脐带导轮，其特征在于，所述三滑轮导轮组（2）的三个滑轮呈一百二十度周向均布，使脐带缆在所述三滑轮导轮组（2）中形成平滑的弯曲路径。

8.根据权利要求1所述的一种护栏卡槽式脐带导轮，其特征在于，所述高强度连接框架（3）为模块化结构，所述三滑轮导轮组（2）的轮槽宽度能够适配不同直径的脐带缆或液压管线。

9.根据权利要求1所述的一种护栏卡槽式脐带导轮，其特征在于，所述自适应锁紧机构（1）能够适配不同直径的护栏，所述导轮整体能够从护栏上拆卸和重新安装。

10.一种护栏卡槽式脐带导轮的设计方法，其适用于上述权利要求1-9中任一项所述一种护栏卡槽式脐带导轮的设计，其特征在于，包括以下步骤：