1.本发明涉及管道防护层缠绕设备，特别涉及管道防护层缠绕设备的纱架。
背景技术：2.管道防护层缠绕设备用于在管道外周缠绕浸润有胶液的玻璃纤维布、玻璃纤维纱等材料，胶液固化后能够在管道外周形成复合材料形式的保护层，对管道的表面进行防护。例如广泛应用于长输管道建设工程的定向钻穿越(hdd)技术所采用的穿越管道，管道母材外部一般会设置3pe防腐层，在油气长输管道工程施工中，穿越管道回拖时，可能会遇到支护不当、蛇形洞、洞内错台、砾岩、岩屑、风化片岩、软硬不良等复杂地质条件，这种情况下容易导致管道的3pe防腐层被严重划伤、甚至伤及母材。管道3pe防腐层一旦损伤，无法修复，并将给投产后的管道带来潜在运营风险和安全隐患。为保护穿越管道3pe防腐层，国内设计长输管道时通常将定向钻穿越段管道的防腐结构设计为“3pe+玻璃钢防护层”，而玻璃钢防护层即采用管道防护层缠绕设备成型。
3.现有的管道防护层缠绕设备如申请公布号为cn111438963a的中国发明专利申请公开的一种连续缠绕玻璃钢加筋管制备方法所采用的缠绕设备，其结构如图1所示，包括管道支撑平台、移动小车92、纱架93。其中，管道支撑平台用于支撑待缠绕的管道91并使管道91旋转；移动小车92沿平行于管道91的轴线的方向导向设置在运行轨道上，移动小车92上设有树脂胶槽94，树脂胶槽94上设有穿纱孔97、压纱辊95和分纱梳96；纱架93为多层结构，其上设有纱卷98形式的缠绕纱99，缠绕纱99采用玻璃纤维。工作时，管道91绕自身轴线转动，缠绕纱99从树脂胶槽94上阵列布置的穿纱孔97上穿过，被压纱辊95下压到胶液中充分浸润上胶液，然后通过分纱梳96调整宽度并被梳理整齐，最后被卷绕到转动的管道91上，缠绕纱99从纱卷98上抽离的动力为管道91的卷绕。
4.由于缠绕纱99的根数较多，为了避免缠绕纱99之间相互干涉、打结，管道防护层缠绕设备需要设置相应的结构保持缠绕纱之间处于相互分离状态，上述专利文献中在树脂胶槽94上设置了穿纱孔97来达到上述目的。但是，缠绕纱99很容易从纱卷98上抽离，因此纱架93到树脂胶槽94之间的缠绕纱99较为松垮，同时穿纱孔97之间的间距很小，纱架93上的各纱卷98放出的缠绕纱99向树脂胶槽94运动的过程会逐渐聚集，加上树脂胶槽94会随移动小车92左右移动，移动的过程中缠绕纱99之间的角度会发生变化，因此仍可能出现缠绕纱99之间相互干涉、打结的情况，一旦缠绕纱干涉打结，就需要停机处理，这样就会严重影响生产效率。
技术实现要素：5.本发明的目的是提供一种管道防护层缠绕设备的纱架，解决现有技术中的纱架放纱时容易出现缠绕纱干涉、打结的问题。
6.本发明中管道防护层缠绕设备的纱架采用如下技术方案：
7.管道防护层缠绕设备的纱架，供缠绕纱形成的纱卷支撑放置，纱架具有供纱卷上
的缠绕纱朝向待缠绕的管道引出的前侧、与所述管道的轴向一端对应的左侧，以及与管道的轴向另一端对应的右侧；纱架上设有纱线阻尼装置，纱线阻尼装置包括沿左右方向延伸的第一绕纱杆和第二绕纱杆，第一绕纱杆与第二绕纱杆之间具有间隔，供缠绕纱以“s”形绕设以使缠绕纱在第一绕纱杆和第二绕纱杆上均形成包角。
8.上述技术方案的有益效果是，纱线阻尼装置中间隔布置的第一绕纱杆与第二绕纱杆能够供缠绕纱以“s”形绕设，从而在第一绕纱杆和第二绕纱杆上均形成包角，依靠包角与第一绕纱杆和第二绕纱杆形成较大的摩擦，与现有技术中的缠绕纱从纱卷上抽离后直接被牵引向涂胶小车相比能够增加缠绕纱的张力，使得缠绕纱保持适当绷紧的状态，避免过于松垮的缠绕纱在风力、抖动等因素的影响下相互干涉、打结，保证各条缠绕纱的稳定行进，从而能够保证管道缠绕过程的稳定性，避免由于缠绕纱干涉、打结造成的设备停机，保证生产节奏和生产效率。
9.作为一种进一步限定的技术方案：第一绕纱杆和第二绕纱杆的至少一个位置可调地设置在纱架上，用于调整缠绕纱在第一绕纱杆和第二绕纱杆上的包角角度。
10.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，通过调节第一绕纱杆和/或第二绕纱杆的位置能够调整缠绕纱在第一绕纱杆和第二绕纱杆上的包角角度，进而适应不同的缠绕纱引出路径，适应性更好，张力控制更加稳定。
11.作为一种进一步限定的技术方案：第一绕纱杆和第二绕纱杆的轴向同一端固定在同一连接板上，所述连接板绕水平轴线铰接在纱架上以实现第一绕纱杆和第二绕纱杆的位置调节。
12.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，通过连接板能够同时实现第一绕纱杆和第二绕纱杆的位置调节，结构紧凑，以铰接的形式进行调节操作较为方便。
13.作为一种进一步限定的技术方案：所述纱架上设有铰接耳板，所述连接板贴靠在铰接耳板上；纱架还包括轴线与连接板的铰接轴线重合的螺纹紧固结构，用于将调节到位的连接板压紧固定到铰接耳板上。
14.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，采用轴线与连接板的铰接轴线重合的螺纹紧固结构既能够实现连接板的铰接又能够实现铰接板的锁定，结构简洁。
15.作为一种进一步限定的技术方案：连接板的铰接轴线与第一绕纱杆和第二绕纱杆的连线的中部对应。
16.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，能够使第一绕纱杆和第二绕纱杆所对应的缠绕纱包角同步调整，便于控制调整精度。
17.作为一种进一步限定的技术方案：所述第一绕纱杆与第二绕线同时与纱架上的至少两个纱卷放置位对应。
18.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，有利于简化结构，减少零部件数量。
19.作为一种进一步限定的技术方案：所述第一绕纱杆和第二绕纱杆的左端位于纱架的最左侧、右端位于纱架的最右侧，供沿水平方向成排布置的纱卷上引出的缠绕纱同时绕设。
20.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，能够最大限度地利用第一绕纱杆和第二绕纱杆，更好地保证第一绕纱杆和第二绕纱杆的调节便利性。
21.作为一种进一步限定的技术方案：所述纱架上设有用于与各纱卷分别对应的引导
环，引导环位于纱线阻尼装置的后方，引导环上设有沿前后方向延伸的引导孔。
22.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，引导环能够在左右方向上起到限位作用，避免缠绕纱的左右摆动角度过大，从而更好地避免缠绕纱之间的干涉。
23.作为一种进一步限定的技术方案：所述纱架上设有至少两层纱卷放置平台，纱架上对应于各层纱卷放置平台分别设有纱线阻尼装置。
24.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，能够减少缠绕纱的聚集，更好地避免缠绕纱干涉打结。
25.作为一种进一步限定的技术方案：每层纱卷放置平台上均设有至少两排纱卷放置位，各排纱卷放置位沿前后方向排列。
26.上述进一步限定的技术方案的有益效果是，能够充分利用第一绕纱杆和第二绕纱杆，减少纱线阻尼装置的数量，从而简化结构、降低成本、方便调节。
附图说明
27.图1是现有技术中的一种管道防护层缠绕设备的结构示意图。
28.图中相应附图标记所对应的组成部分的名称为：91、管道；92、移动小车；93、纱架；94、树脂胶槽；95、压纱辊；96、分纱梳；97、穿纱孔；98、纱卷；99、缠绕纱。
29.图2是本发明中管道防护层缠绕设备的纱架的实施例1所对应的管道防护层缠绕设备的结构示意图；
30.图3是本发明中的纱架上的一处纱线阻尼装置的结构示意图；
31.图4是纱架局部的侧视图；
32.图5是本发明中管道防护层缠绕设备的纱架的实施例1的另一种使用方式示意图；
33.图6是本发明中管道防护层缠绕设备的纱架的另一个实施例的结构示意图。
34.图中相应附图标记所对应的组成部分的名称为：11、纱架；12、纱卷放置平台；13、铰接耳板；21、小车轨道；22、涂胶小车；23、浸胶槽；24、配料罐；25、穿纱板；26、分线梳；27、压纱装置；28、刮胶装置；31、管道装夹台；32、支撑滚轮；41、第一绕纱杆；42、第二绕纱杆；43、连接板；44、锁紧螺栓；45、引导环；46、引导孔；51、纱卷；52、缠绕纱；53、管道。
具体实施方式
35.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明了，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明，即所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
36.因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.需要说明的是，本发明的具体实施方式中，可能出现的术语如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，可能出现的术语如“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素
的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，可能出现的语句“包括一个
……”
等限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
38.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接相连，或者可以是两个元件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，可能出现的术语“设有”应做广义理解，例如，“设有”的对象可以是本体的一部分，也可以是与本体分体布置并连接在本体上，该连接可以是可拆连接，也可以是不可拆连接。对于本领域技术人员而言，可以通过具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
40.以下结合实施例对本发明进一步地详细描述。
41.本发明中管道防护层缠绕设备的纱架的实施例1：
42.如图2，管道防护层缠绕设备的纱架11设置在小车轨道21的后方，用于存放纱卷51形式的缠绕纱52。纱架11的主体为框架结构，沿上下方向分为四层，形成了四层纱卷放置平台12，供缠绕纱52形成的纱卷51支撑放置。为了满足定向钻穿越管道的玻璃钢防护层缠绕需求，可参考图3和图4，各层纱卷放置平台12上均设有16个纱卷放置位，16个纱卷放置位沿前后方向排成两排，每排8个，形成2*8阵列，各纱卷放置位处分别设置一处纱卷51。
43.如图2，管道防护层缠绕设备的小车轨道21上设有涂胶小车22，小车轨道21的前方设有管道装夹台31。涂胶小车22上设有浸胶槽23，浸胶槽23连接有用于向浸胶槽23内供应胶液的配料罐24；浸胶槽23的后侧设有穿纱板25，穿纱板25上以阵列形式设置有穿纱孔，供各束缠绕纱52引入；涂胶小车22上于浸胶槽23的前方设有分线梳26，用于对缠绕纱52进行分隔定位，供缠绕纱52引出。浸胶槽23内于后部设有用于将缠绕纱52压入浸胶槽23内的胶液内的压纱装置27，于前部设有用于将缠绕纱52上的多余胶液刮除的刮胶装置28。管道装夹台31沿左右方向间隔布置有两处，各管道装夹台31上均设有两只前后间隔布置的支撑滚轮32，供待加工的管道53的两端滚动支撑，管道53在作业时由驱动装置驱动而产生自转。
44.管道防护层缠绕设备运行时，控制装置控制涂胶小车22、管道装夹台31相匹配地动作，纱架11上的缠绕纱52经过穿纱板25后首先被浸胶槽23内的压纱结构下压到胶液中，再经浸胶槽23前部的刮胶装置28刮除多余胶液，然后引入位于浸胶槽23前方的分线梳26，最终缠绕到待加工的管道53上，待加工的管道53的转动为缠绕纱52提供运动动力。由于纱卷51是由缠绕纱52直接缠绕成卷，因此缠绕纱52很容易从纱卷51上抽离。为了避免从纱卷51上抽出的缠绕纱52过于松垮而在行进时出现干涉、打结，纱架11的前侧还设有纱线阻尼装置，上述前侧为纱架11上供纱卷51上的缠绕纱52朝向待缠绕的管道53引出的一侧。
45.如图3，以纱架11的与管道53的轴向两端对应的两侧分别为左侧和右侧，纱线阻尼装置包括沿左右方向延伸的第一绕纱杆41和第二绕纱杆42，第一绕纱杆41和第二绕纱杆42的轴向同一端固定在同一连接板43上，连接板43平行于竖直平面；如图4，固定在连接板43上的第一绕纱杆41与第二绕纱杆42之间具有固定的间隔，形成供缠绕纱52以“s”形绕设的
绕纱间隔，使得缠绕纱52能够在第一绕纱杆41和第二绕纱杆42上均形成包角。连接板43为长条形板，其长度方向中部与第一绕纱杆41和第二绕纱杆42的中心连线的中部对应，连接板43的长度方向中部设有铰接孔，通过轴线沿左右方向延伸的锁紧螺栓44铰接在纱架11上向前悬伸设置的铰接耳板13上。连接板43贴靠在铰接耳板13上，在锁紧螺栓44形成的螺纹紧固结构锁紧时能够将调节到位的连接板43压紧固定到铰接耳板13上，从而实现第一绕纱杆41和第二绕纱杆42的位置调节，进而调整缠绕纱52在第一绕纱杆41和第二绕纱杆42上的包角角度。
46.第一绕纱杆41和第二绕纱杆42的左端位于纱架11的最左侧，第一绕纱杆41和第二绕纱杆42的右端位于纱架11的最右侧，供沿水平方向成排布置的16个纱卷51上引出的缠绕纱52同时绕设。由于管道防护层缠绕设备运行时涂胶小车22会左右移动，因此从纱架11上引出的各束缠绕纱的角度也会不断发生变化。为了更好地避免缠绕纱52之间在缠绕纱52的角度发生变化时出现干涉，纱架11上还设有用于与各纱卷51分别对应的引导环45，引导环45位于纱线阻尼装置的后方，并且在高度方向上与第一绕纱杆41和第二绕纱杆42之间对应，其上设有沿前后方向延伸的引导孔46，供纱卷51上抽离的缠绕纱52直接穿过，然后再缠绕到纱线阻尼装置上。与各层纱卷放置位对应的引导环45沿左右方向排成一排，使得缠绕在纱线阻尼装置上的缠绕纱之间能够形成一定的左右间隔。本实施例中，涂胶小车22上的穿纱板25的高度大致与纱架11上从下向上数的第二层纱卷放置平台12对应，因此，各层纱卷放置平台12引出的缠绕纱52引向穿纱板25的角度各不相同，通过调整第一绕纱杆41和第二绕纱杆42的前后、上下方向的相对位置，能够使缠绕纱52与第一绕纱杆41和第二绕纱杆42均形成较为合适的包角，产生较为合适的摩擦力，在保证缠绕纱52适当绷紧的同时保证缠绕纱52能够较为容易地被牵引向管道53。
47.使用上述管道防护层缠绕设备对管道53进行缠绕时，缠绕纱52在管道53的卷绕带动下从纱卷51上抽离，然后以“s”形绕设到纱线阻尼装置中的第一绕纱杆41与第二绕纱杆42上，依靠在第一绕纱杆41和第二绕纱杆42上均形成的包角与第一绕纱杆41和第二绕纱杆42形成摩擦，从而增加缠绕纱52的张力，使得缠绕纱52保持适当绷紧的状态，避免过于松垮的缠绕纱52在风力、抖动等因素的影响下相互干涉、打结，保证各条缠绕纱52的稳定行进，从而能够保证管道53缠绕过程的稳定性，避免由于缠绕纱52干涉、打结造成的设备停机，保证生产节奏和生产效率。另外，缠绕纱52也可以按照如图5所示的方式缠绕到纱线阻尼装置上，同样能够形成“s”形绕设。
48.本发明中管道防护层缠绕设备的纱架的实施例2：
49.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，第一绕纱杆41和第二绕纱杆42的轴向同一端固定在同一连接板43上，能够同时进行角度调节。而本实施例中，第一绕纱杆41和第二绕纱杆42分别连接到一个独立的连接座上，连接座铰接在纱架上，能够分别实现位置调整，从而更准确地调整包角和摩擦力。当然，在其他实施例中，也可以仅将第一绕纱杆41和第二绕纱杆42的其中一个设置为位置可调的形式，另一个直接固定到纱架11上。
50.本发明中管道防护层缠绕设备的纱架的实施例3：
51.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，第一绕纱杆41和第二绕纱杆42调整好位置后通过锁紧螺栓44锁紧。而本实施例中，连接板43上设有销孔，纱架11上设有若干绕连接板43的铰接轴线排列的定位孔，通过定位销实现连接板43的位置调节，进而实现
第一绕纱杆41和第二绕纱杆42的相对位置调节。
52.本发明中管道防护层缠绕设备的纱架的实施例4：
53.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，第一绕纱杆41和第二绕纱杆42的左右两端分别与纱架11的左右两侧对应。而本实施例中，同一层纱卷放置平台12上的每两个相邻纱卷51对应一处纱线阻尼装置。
54.本发明中管道防护层缠绕设备的纱架的实施例5：
55.本实施例与实施例1的不同之处在于：实施例1中，纱线阻尼装置仅包括第一绕纱杆41和第二绕纱杆42这两根绕纱杆。而本实施例中，如图6所示，纱线阻尼装置包括三根绕纱杆，除了第一绕纱杆41、第二绕纱杆42，还包括第三绕纱杆。
56.优选地，第一绕纱杆41和第二绕纱杆42为偶数个，使得缠绕纱52在纱线阻尼装置上的引入侧和引出侧位于前后方向的不同侧。
57.以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，本发明的专利保护范围以权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
技术特征：1.管道防护层缠绕设备的纱架，供缠绕纱(52)形成的纱卷(51)支撑放置，纱架(11)具有供纱卷(51)上的缠绕纱(52)朝向待缠绕的管道(53)引出的前侧、与所述管道(53)的轴向一端对应的左侧，以及与管道(53)的轴向另一端对应的右侧；其特征在于，纱架(11)上设有纱线阻尼装置，纱线阻尼装置包括沿左右方向延伸的第一绕纱杆(41)和第二绕纱杆(42)，第一绕纱杆(41)与第二绕纱杆(42)之间具有间隔，供缠绕纱(52)以“s”形绕设以使缠绕纱(52)在第一绕纱杆(41)和第二绕纱杆(42)上均形成包角。2.根据权利要求1所述的管道防护层缠绕设备的纱架，其特征在于，第一绕纱杆(41)和第二绕纱杆(42)的至少一个位置可调地设置在纱架(11)上，用于调整缠绕纱(52)在第一绕纱杆(41)和第二绕纱杆(42)上的包角角度。3.根据权利要求2所述的管道防护层缠绕设备的纱架，其特征在于，第一绕纱杆(41)和第二绕纱杆(42)的轴向同一端固定在同一连接板(43)上，所述连接板(43)绕水平轴线铰接在纱架(11)上以实现第一绕纱杆(41)和第二绕纱杆(42)的位置调节。4.根据权利要求3所述的管道防护层缠绕设备的纱架，其特征在于，所述纱架(11)上设有铰接耳板(13)，所述连接板(43)贴靠在铰接耳板(13)上；纱架(11)还包括轴线与连接板(43)的铰接轴线重合的螺纹紧固结构，用于将调节到位的连接板(43)压紧固定到铰接耳板(13)上。5.根据权利要求2或3或4所述的管道防护层缠绕设备的纱架，其特征在于，连接板(43)的铰接轴线与第一绕纱杆(41)和第二绕纱杆(42)的连线的中部对应。6.根据权利要求1至4中任一项所述的管道防护层缠绕设备的纱架，其特征在于，所述第一绕纱杆(41)与第二绕线同时与纱架(11)上的至少两个纱卷放置位对应。7.根据权利要求6所述的管道防护层缠绕设备的纱架，其特征在于，所述第一绕纱杆(41)和第二绕纱杆(42)的左端位于纱架(11)的最左侧、右端位于纱架(11)的最右侧，供沿水平方向成排布置的纱卷(51)上引出的缠绕纱(52)同时绕设。8.根据权利要求1至4中任一项所述的管道防护层缠绕设备的纱架，其特征在于，所述纱架(11)上设有用于与各纱卷(51)分别对应的引导环(45)，引导环(45)位于纱线阻尼装置的后方，引导环(45)上设有沿前后方向延伸的引导孔(46)。9.根据权利要求1至4中任一项所述的管道防护层缠绕设备的纱架，其特征在于，所述纱架(11)上设有至少两层纱卷放置平台(12)，纱架(11)上对应于各层纱卷放置平台(12)分别设有纱线阻尼装置。10.根据权利要求9所述的管道防护层缠绕设备的纱架，其特征在于，每层纱卷放置平台(12)上均设有至少两排纱卷放置位，各排纱卷放置位沿前后方向排列。
技术总结本发明涉及管道防护层缠绕设备，特别涉及管道防护层缠绕设备的纱架。管道防护层缠绕设备的纱架，供缠绕纱形成的纱卷支撑放置，纱架具有供纱卷上的缠绕纱朝向待缠绕的管道引出的前侧、与所述管道的轴向一端对应的左侧，以及与管道的轴向另一端对应的右侧；纱架上设有纱线阻尼装置，纱线阻尼装置包括沿左右方向延伸的第一绕纱杆和第二绕纱杆，第一绕纱杆与第二绕纱杆之间具有间隔，供缠绕纱以“S”形绕设以使缠绕纱在第一绕纱杆和第二绕纱杆上均形成包角。本发明能够解决现有技术中的纱架放纱时容易出现缠绕纱干涉、打结的问题。打结的问题。打结的问题。
技术研发人员：陈自振 陈海林 昝石岭 任建树 敬有超
受保护的技术使用者：中石化河南油建工程有限公司
技术研发日：2022.06.23
技术公布日：2022/11/1
