一种深海线缆抗弯抱夹装置及调节方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种深海线缆抗弯抱夹装置及调节方法；所述深海线缆抗弯抱夹装置由转动辊夹持机构、抱夹伸缩机构、抗弯曲保护管组成；转动辊夹持机构呈圆管状，内部包括两组垂直布置的弹性转动辊，在一定程度上限制线缆两个不同方向的位移；夹持机构底座包括液压伸缩装置、晃动缓冲装置与抱夹装置，通过抱夹装置固定转动辊夹持机构；抗弯曲保护管由弹性弯管与连接装置组成，二者在对线缆的晃动进行缓冲的同时，也具有最大位移角度限制。本发明专利技术通过转动辊夹持机构和抗弯曲保护管的组合，对线缆的晃动起到到一定的缓冲作用。同时，利用传感器检测线缆晃动幅度，当幅度较大时增加液压伸缩装置高度，形成一个临时支点以降低线缆横向位移大小。移大小。移大小。

【技术实现步骤摘要】
一种深海线缆抗弯抱夹装置及调节方法


[0001]本专利技术涉及海底电缆固定保护领域，具体地说是一种海底电缆从海缆沟出沟后沿一定角度登录海洋平台或海岸时固定保护海底电缆的装置。

技术介绍

[0002]深海电缆主要承担信号传输的功能，在深海探测、资源勘察和评估中必不可缺。随着海洋研究和海洋开发事业的日益发展，我国电线电缆行业得到了快速发展，电线电缆已经从单纯的电力传输向多功能化发展。海底线缆的绝大多数部分敷设在海底的电缆沟中，但两端入沟或出沟处存在一段悬空线缆，此段海缆完全裸露在海水中并且部分悬空无支撑，当遭遇深海极端工况时，极易对线缆造成损坏，形成不可逆的损失。
[0003]相关技术中，中国专利申请号CN102865198B，公开了本专利技术公开了一种海底电缆出海沟后固定保护装置。由自沉式仿锚构件、连接法兰与防腐蚀金属软管,前端法兰的螺栓孔为弧形孔,在90
°
范围内连接紧固自沉式仿锚构件与防腐蚀金属软管,后端法兰的螺栓孔为弧形孔,在90
°
范围内连接防腐蚀金属软管与金属海缆防护管,将出海缆沟后与平台桩腿金属海缆防护管固定卡子之间的裸露海底电缆全密封保护起来,使海底电缆的使用寿命得到了很大的提升,确保了近海石油勘探开发中动力用电的可靠性与安全性。相关技术的不足在于，只加固了线缆刚出海缆沟的部位及海缆与桩腿连接夹角处，未加强悬空线缆的悬空部分，这部分正是线缆摆动最大的部位。
[0004]因此，有必要提供一种新的深海线缆抗弯抱夹装置解决上述问题。

技术实现思路
/>[0005]本专利技术的目的是提供一种深海线缆抗弯抱夹装置及调节方法，对深海刚出海缆沟的悬空线缆进行加强，减小其晃动幅度并增加其深海极端工况下的安全性能。
[0006]为了达到上述目的，本专利技术提供了一种深海线缆抗弯抱夹装置极其控制方法。通过转动辊夹持机构和抗弯曲保护管的组合，对线缆的晃动起到到一定的缓冲作用。同时，利用传感器检测线缆晃动幅度，当幅度较大时增加液压伸缩装置高度，形成一个临时支点以降低线缆横向位移大小。该装置通过多重弹性装置的作用，极大程度上降低了线缆在常规工况下的损耗，其伸缩抱夹机构可利用传感器监测线缆状态以调整高度形成临时支点，从而增加线缆在极端工况下的安全性。
[0007]本专利技术提供的一种深海线缆抗弯抱夹装置包含位于线缆中部的转动辊夹持机构，上端将转动辊夹持机构固定、底部固定于海底的抱夹伸缩机构、安装于线缆上、下部分的抗弯曲保护管；设置于海底电缆沟槽末端，包括一端与海底电缆沟槽固定的抗弯曲保护管，所述抗弯曲保护管套设于从海底电缆沟槽中伸出的海底电缆的外侧；还包括底部固定于海底的抱夹伸缩机构，所述抱夹伸缩机构的上端设置有转动辊夹持机构，所述海底电缆穿过所述抗弯曲保护管后穿设于所述转动辊夹持机构，所述抱夹伸缩机构能够调节所述转动辊夹持机构距离海底的高度；所述转动辊夹持机构通过抱夹与所述抱夹伸缩机构上端的连接滑
块连接，所述抱夹伸缩机构的伸缩杆的顶端可转动的连接有横向滑轨，所述连接滑块能够在所述横向滑轨内滑动，所述连接滑块与所述横向滑轨之间还设置有弹簧二，所述弹簧二在海底电缆进行大幅横向摆动时提供缓冲力。
[0008]所述的转动辊夹持机构包括环于线缆的主撑管，安装于主撑管一侧开口处的母叶片一与子叶片一，两对呈垂直布置的转动辊，穿过转动辊的转轴，位于转轴垂于主撑管内壁方向的转动辊底，设置于转动辊底座底部的滑柱，嵌于主撑管侧壁的滑轨底座，环于滑柱、位于转动辊底座于滑轨底座之间的弹簧一，安装于滑柱底部的防脱底座，安装于另一侧开口处的卡扣一。所述的抱夹伸缩机构包括固定于海床的底板，通过螺母与底板连接的固定法兰，通过固定法兰安装于底板的液压桩腿，安装于液压桩腿的伸缩杆，安装于液压桩腿的控制阀。安装于伸缩杆顶部的垫片，位于垫片上方的连接件一，通过固定转轴与连接件一铰接的连接件二，通过连接件安装于伸缩杆的横向滑轨，位于横向滑轨上方的T形滑槽，安装于T形滑槽的连接滑块，安装于T形滑槽的滑杆，环于滑杆的弹簧二，位于弹簧二外侧的压力传感器，安装于连接滑块的抱夹，安装于抱夹闭合处的卡扣二。所述的抗弯曲保护管包括环于线缆的保护管，夹于保护管与线缆之间的橡胶软管，安装于保护管上方的上转动端，安装于保护管下方的下转动端，安装于保护管一侧开口处的子叶片二与母叶片二，安装于保护管另一侧开口处的卡扣三，安装于下转动端的滑动节点一，与滑动节点一连接的活塞滑杆，安装于活塞滑杆的活塞滑轨，安装于活塞滑轨内部的弹簧三，固定于活塞滑轨的滑动节点二。
[0009]所述的主撑管沿管长方向设有两道开口，将管体分为两个完全相同的部分，其中一侧安装由子叶片一与母叶片一组成的合页，另一侧在与合页对应位置安装卡扣。
[0010]所述的母叶片一与子叶片一外形相似，母叶片一在靠近开口侧设置轴槽，子叶片一于对于位置设置转轴。子叶片一的转轴安装至轴槽，与母叶片一组成合页。
[0011]所述的转动辊呈中间低、两边高的柱状，其柱体中央有用于安装转轴的圆柱形开孔。第一方向转动辊布置于线缆两侧，二者位置相对应，将线缆抱夹于中间。第二方向转动辊与第一方向转动辊相互垂直。
[0012]所述的滑轨底座具有一定的高度，位于主撑管内侧的一段大于另一端，与相邻的滑轨底座相互垂直。
[0013]所述的活塞滑杆总体呈圆柱状，一端设置活塞，自该端开孔并设有同直径的圆柱状滑轨，另一端安装滑动节点一。活塞滑轨为圆柱状，一端设有用于安装活塞滑杆的开孔，另一端伸出一段用于安装滑动节点二的圆台。活塞滑轨内部中空，设置有一根伸入活塞滑杆内部滑轨的滑杆，弹簧三安装于该滑杆。
[0014]所述的液压桩腿包括两个电液入口p0、一个电液出口p
s
、一个伸缩杆液腔及一个控制阀的液腔，伸缩杆液腔与控制阀液腔有两个联通管路q1与q2，上方有用于安装伸缩杆与控制阀的两个圆形开口。
[0015]一种深海线缆抗弯抱夹装置的调节方法，控制上述的深海线缆抗弯抱夹装置对海底线缆进行缓冲，包括以下步骤，步骤a，在海底电缆沟槽末端固定第一节外保护管，使所述外保护管夹紧海底电缆后固定所述卡扣三，之后通过滑动节点一和滑动节点二逐节安装所述第一节外保护管，直至达到需要的长度；
步骤b，打开所述主撑管，通过第一方向转动辊和第二方向转动辊夹紧海底线缆后，固定所述卡扣一，打开所述抱夹夹紧所述主撑管的外围后，固定所述卡扣二，使所述转动辊夹持机构可移动的支撑于所述抱夹伸缩机构上；步骤c，海底线缆随着海水摆动时，通过所述压力传感器的检测信号判断海底线缆摆动幅度，根据所述海底线缆摆动幅度的信息控制所述控制阀，进而调节所述伸缩杆的伸出长度，改变所述转动辊夹持机构在海底线缆上的夹持位置，在远离所述抗弯曲保护管的位置减缓所述海底线缆的变动幅度。
[0016]进一步的，控制阀顶部具有一个防脱块，中部具有两个控制电液流速的端口，端口的面积梯度比为S
2 / S
1 = S
3 / S
4 = m0，伸缩杆中部具有一个将伸缩杆液腔划分为上杆室与本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种深海线缆抗弯抱夹装置，其特征在于：设置于海底电缆沟槽末端，包括一端与海底电缆沟槽固定的抗弯曲保护管（300），所述抗弯曲保护管（300）套设于从海底电缆沟槽中伸出的海底电缆的外侧；还包括底部固定于海底的抱夹伸缩机构（200），所述抱夹伸缩机构（200）的上端设置有转动辊夹持机构（100），所述海底电缆穿过所述抗弯曲保护管（300）后穿设于所述转动辊夹持机构（100），所述抱夹伸缩机构（200）能够调节所述转动辊夹持机构（100）距离海底的高度；所述转动辊夹持机构（100）通过抱夹（217）与所述抱夹伸缩机构（200）上端的连接滑块（213）连接，所述抱夹伸缩机构（200）的伸缩杆（205）的顶端可转动的连接有横向滑轨（211），所述连接滑块（213）能够在所述横向滑轨（211）内滑动，所述连接滑块（213）与所述横向滑轨（211）之间还设置有弹簧二（215），所述弹簧二（215）在海底电缆进行大幅横向摆动时提供缓冲力。2.如权利要求1所述的深海线缆抗弯抱夹装置，其特征在于：所述的转动辊夹持机构（100）包括环于线缆的主撑管（101），安装于主撑管（101）一侧开口处的母叶片一（103）与子叶片一（104），两对呈垂直布置的转动辊（102），穿过转动辊（102）的转轴（105），位于转轴（105）垂于主撑管（101）内壁方向的转动辊底座（106），设置于转动辊底座（106）底部的滑柱（110），嵌于主撑管（101）侧壁的滑轨底座（108），位于转动辊底座（106）与滑轨底座（108）之间的弹簧一（107），安装于滑柱（110）底部的防脱底座（111），安装于另一侧开口处的卡扣一（109）。3.如权利要求2所述的深海线缆抗弯抱夹装置，其特征在于：转动辊（102）呈中间低、两边高的柱状，其柱体中央有用于安装转轴（105）的圆柱形开孔，第一方向转动辊（102A）具有两个且布置于线缆两侧，二者位置相对应，将线缆抱夹于中间，第二方向转动辊（102B）与第一方向转动辊（102A）的减震缓冲方向相互垂直，且所述第二方向转动辊（102B）具有两个且布置于线缆两侧；滑轨底座（108）具有一定的高度，位于主撑管（101）内侧的一段大于另一端，与相邻的滑轨底座（108）相互垂直。4.如权利要求所述的深海线缆抗弯抱夹装置，其特征在于：所述的抱夹伸缩机构（200）包括固定于海床的底板（201），通过螺母（202）与底板（201）连接的固定法兰（203），通过固定法兰（203）安装于底板（201）的液压桩腿（204），安装于液压桩腿（204）的伸缩杆（205），安装于液压桩腿（204）的控制阀（206），安装于伸缩杆（205）顶部的垫片（207），位于垫片（207）上方的连接件一（209），通过固定转轴（208）与连接件一（209）铰接的连接件二（210），通过连接件安装于伸缩杆（205）的横向滑轨（211），位于横向滑轨（211）上方的T形滑槽（212），安装于T形滑槽（212）的连接滑块（213），安装于T形滑槽（212）的滑杆（214），设置于滑杆（214）上的弹簧二（215），位于弹簧二（215）外侧的压力传感器（216），安装于连接滑块（213）的抱夹（217），安装于抱夹（217）闭合处的卡扣二（218）。5.如权利要求4所述的深海线缆抗弯抱夹装置，其特征在于：所述的抗弯曲保护管（300）包括环于线缆的外保护管（301），夹于外保护管（301）与线缆之间的橡胶软管（302），安装于外保护管（301）上方的上转动端（305），安装于外保护管（301）下方的下转动端（307），安装于外保护管（301）一侧开口处的子叶片二（303）与母叶片二（304），安装于外保护管（301）另一侧开口处的卡扣三（306），安装于下转动端（307）的滑
动节点一（308），与滑动节点一（308）连接的活塞滑杆（309），安装于活塞滑杆（309）的活塞滑轨（310），安...

【专利技术属性】
技术研发人员：张昊宇，胡睿芬，
申请(专利权)人：北京大敖海洋科技有限公司，
类型：发明
国别省市：