一种埋设犁及其工作方法技术

本发明专利技术公开了一种埋设犁及其工作方法，用于铺设海底电缆，该埋设犁包括：机架；犁刀系统，设于机架后侧,用于对海底土壤进行挖掘；牵引转向系统,设于机架上，其能够切换为第一状态、第二状态和第三状态，第一状态为牵引转向系统对埋设犁进行吊装时的状态，第二状态为牵引转向系统对埋设犁进行牵引时的状态，第三状态为牵引转向系统带动埋设犁进行转向时的状态；控制系统，用于控制埋设犁运行。本发明专利技术通过设置牵引转向系统，将牵引、转向和吊装三大功能集成到一起，从而有效提高埋设犁的应用能力及工作效率。

【技术实现步骤摘要】
一种埋设犁及其工作方法
本专利技术涉及电缆铺设装置领域，特别涉及一种埋设犁及其工作方法。
技术介绍
随着近年来海上风电的迅猛发展，除风机整机外，海上风电也带来了海上风电铺缆的发展。同时，随着国家逐渐加大对海洋石油的开发，也需要进行大量的海底电缆的铺设。电缆的铺设需要通过铺缆船将风场内或石油生产平台的海底电缆进行铺设，而电缆埋设犁是铺缆船必须配备的核心装备。目前海底电缆埋设犁大多结构简单，功能单一，其主要缺点表现在，现有埋设犁在需要下放到海底或需从海底拉出时，牵引埋设犁进行挖掘的钢丝绳无法实现对埋设犁的吊装功能，因此需要准备专门的吊索和吊具进行更换，从而产生增加劳动成本，降低工作效率的问题；此外，现有埋设犁转向一般通过不同的拖耳组合来实现，还不具有能够调节转向的机构，造成埋设犁的转向费时费力,从而使埋设犁的应用能力受到局限。
技术实现思路
本专利技术的目的在于解决现有埋设犁在下放到海底或从海底拉出时，需要对吊索和吊具进行更换，而产生增加劳动成本，降低工作效率的问题，以及现有埋设犁因缺少能够调节转向的机构所导致的应用能力受限的问题。本专利技术提供了一种埋设犁及其工作方法，可利用同一根钢丝绳实现牵引、吊装和转向功能，从而节约劳动成本，提高埋设犁工作效率与应用能力。为解决上述技术问题，本专利技术的实施方式公开了一种埋设犁，用于铺设海底电缆，包括：机架；犁刀系统，设于机架后侧,用于对海底土壤进行挖掘；牵引转向系统,设于机架上，其能够切换为第一状态、第二状态和第三状态，第一状态为牵引转向系统对埋设犁进行吊装时的状态，第二状态为牵引转向系统对埋设犁进行牵引时的状态，第三状态为牵引转向系统带动埋设犁进行转向时的状态；控制系统，用于控制埋设犁运行。可选地，牵引转向系统包括：转向支架；吊装杆,其一端与转向支架相连，另一端与机架转动连接；十字轴,其数量为两个，两个十字轴分别设于转向支架的两侧；牵引滚轮，其数量为两个，两个牵引滚轮分别与两个十字轴的端部连接；吊装杆油缸，其两端分别与吊装杆和机架转动连接；当牵引转向系统处于第一状态时，牵引转向系统在吊装杆油缸的带动下处于竖直位置，以对埋设犁进行吊装；当牵引转向系统处于第二状态时，牵引转向系统在吊装杆油缸的带动下处于水平位置，以对埋设犁进行牵引。可选地，牵引转向系统还包括：右转向臂,设于转向支架与位于转向支架右侧的牵引滚轮之间，右转向臂的一端转动连接于转向支架的右侧，位于转向支架右侧的牵引滚轮设于右转向臂上；左转向臂,设于转向支架与位于转向支架左侧的牵引滚轮之间，左转向臂的一端转动连接于转向支架的左侧，位于转向支架左侧的牵引滚轮设于左转向臂上；中间连杆,转动连接于转向支架的后侧；右连杆,其两端分别与右转向臂和中间连杆转动连接；左连杆,其两端分别与左转向臂和中间连杆转动连接；转向油缸,其一端与吊装杆转动连接，另一端与左转向臂或右转向臂转动连接；当牵引转向系统处于第三状态时，转向油缸伸出或缩回，带动左转向臂和右转向臂上的牵引滚轮摆动，以使埋设犁的行进方向与预运行方向保持一致。可选地，机架为非密封钢结构。可选地，机架包括：本体；活动喇叭口，可拆卸连接于本体的前部下方；活动电缆通道，可拆卸连接于本体下方，活动电缆通道位于活动喇叭口的后侧；固定电缆通道，与本体相连，固定电缆通道位于活动电缆通道的后侧。可选地，犁刀系统包括：犁刀安装架；犁刀，与犁刀安装架相连；犁刀头，可拆卸连接于犁刀的底部前侧；电缆槽，设于犁刀上；过缆槽，设于电缆槽前侧，过缆槽与犁刀安装架相连；犁刀油缸，其一端与犁刀安装架转动连接，另一端与机架转动连接。可选地，犁刀头由高锰耐磨钢制成。可选地，埋设犁还包括压缆系统,压缆系统设于犁刀系统后侧,用于将电缆压入电缆槽中。可选地，压缆系统包括：压缆油缸，其一端与犁刀安装架转动连接；压缆器，设于电缆槽中，压缆器与犁刀安装架转动连接，该转动连接点为压缆器的旋转支点，旋转支点靠近压缆油缸的一侧与压缆油缸的另一端转动连接。可选地，埋设犁还包括电缆防跳系统,电缆防跳系统设于机架上方，用于防止电缆在自身弹力或外力作用下跳出过缆槽。可选地，电缆防跳系统包括：防跳系统安装座,设于机架上；防跳压杆,与防跳系统安装座转动连接；防跳扭转弹簧,为平列双扭弹簧，其中贯穿有销轴，防跳扭转弹簧通过销轴分别与防跳系统安装座和防跳压杆连接；防跳滚轮,转动连接于防跳压杆端部。可选地，机架的两侧还设有平衡系统，用于增强埋设犁的平衡性，平衡系统包括：左平衡翼，设于机架的左侧，其上部与机架转动连接；左平衡翼油缸，其两端分别与机架和左平衡翼转动连接；右平衡翼，设于机架的右侧，其上部与机架转动连接；右平衡翼油缸，其两端分别与机架和右平衡翼转动连接。可选地，埋设犁还包括导缆系统，其设于机架前方，用于引导电缆进入埋设犁。可选地，导缆系统包括：导缆架，设于机架前方；固定轴，设于导缆架上；旋转轴,与固定轴转动连接；电缆限位杆,其数量为2个，分别与旋转轴连接，对称安装在旋转轴两侧；扭转弹簧,其数量为2个，上下设置，位于上端的扭转弹簧的一端与固定轴连接，另一端与旋转轴连接；位于下端的扭转弹簧的一端与导缆架连接，另一端与旋转轴连接。可选地，埋设犁还包括测速系统，其安装于平衡系统的一侧，用于测量埋设犁工作时的行进速度。可选地，测速系统包括：连接臂,其一端与左平衡翼或右平衡翼连接；测速轴，与连接臂转动连接；测速轮，与测速轴相连；速度传感器，与控制系统电连接，速度传感器的旋转部分与测速轴固定连接，速度传感器的固定部分与连接臂固定连接，速度传感器用于检测埋设犁的行进速度。可选地，埋设犁还包括液压系统，其安装于机架上，用于为犁刀油缸、压缆油缸、吊装杆油缸和转向油缸提供液压动能。可选地，埋设犁还包括：报警装置和传感系统，报警装置与传感系统均与控制系统电连接。可选地，埋设犁还包括液压系统，其安装于机架上，用于为埋设犁中的油缸提供液压动能，传感系统包括：第一倾角传感器，设于机架上，用于测量埋设犁的纵向倾角，当纵向倾角大于等于第一预设角度时，报警装置进行报警；第二倾角传感器，设于机架上，用于测量埋设犁的横向倾角，当横向倾角大于等于第二预设角度时，报警装置进行报警；第一角度传感器，安装于导缆系统上，用于测量电缆进入埋设犁的角度；第二角度传感器：安装于机架与犁刀系统的转动连接处，用于测量机架与犁刀系统的相对角度；第三角度传感器：安装于牵引转向系统的十字轴上，用于测量牵引埋设犁所用的Y型钢丝绳的牵引角度，当Y型钢丝绳的牵引角度大于第三预设角度时本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种埋设犁，用于铺设海底电缆，其特征在于，包括：/n机架；/n犁刀系统，设于所述机架后侧,用于对海底土壤进行挖掘；/n牵引转向系统,设于所述机架上，其能够切换为第一状态、第二状态和第三状态，所述第一状态为所述牵引转向系统对所述埋设犁进行吊装时的状态，所述第二状态为所述牵引转向系统对所述埋设犁进行牵引时的状态，所述第三状态为牵引转向系统带动所述埋设犁进行转向时的状态；/n控制系统，用于控制所述埋设犁运行。/n

【技术特征摘要】
1.一种埋设犁，用于铺设海底电缆，其特征在于，包括：
机架；
犁刀系统，设于所述机架后侧,用于对海底土壤进行挖掘；
牵引转向系统,设于所述机架上，其能够切换为第一状态、第二状态和第三状态，所述第一状态为所述牵引转向系统对所述埋设犁进行吊装时的状态，所述第二状态为所述牵引转向系统对所述埋设犁进行牵引时的状态，所述第三状态为牵引转向系统带动所述埋设犁进行转向时的状态；
控制系统，用于控制所述埋设犁运行。


2.如权利要求1所述的埋设犁，其特征在于，所述牵引转向系统包括：
转向支架；
吊装杆,其一端与所述转向支架相连，另一端与所述机架转动连接；
十字轴,其数量为两个，两个所述十字轴分别设于所述转向支架的两侧；
牵引滚轮，其数量为两个，两个所述牵引滚轮分别与两个所述十字轴的端部连接；
吊装杆油缸，其两端分别与所述吊装杆和所述机架转动连接；
当所述牵引转向系统处于第一状态时，所述牵引转向系统在所述吊装杆油缸的带动下处于竖直位置，以对所述埋设犁进行吊装；
当所述牵引转向系统处于第二状态时，所述牵引转向系统在所述吊装杆油缸的带动下处于水平位置，以对所述埋设犁进行牵引。


3.如权利要求2所述的埋设犁，其特征在于，所述牵引转向系统还包括：
右转向臂,设于所述转向支架与位于所述转向支架右侧的所述牵引滚轮之间，所述右转向臂的一端转动连接于所述转向支架的右侧，位于所述转向支架右侧的所述牵引滚轮设于所述右转向臂上；
左转向臂,设于所述转向支架与位于所述转向支架左侧的所述牵引滚轮之间，所述左转向臂的一端转动连接于所述转向支架的左侧，位于所述转向支架左侧的所述牵引滚轮设于所述左转向臂上；
中间连杆,转动连接于所述转向支架的后侧；
右连杆,其两端分别与所述右转向臂和所述中间连杆转动连接；
左连杆,其两端分别与所述左转向臂和所述中间连杆转动连接；
转向油缸,其一端与所述吊装杆转动连接，另一端与所述左转向臂或所述右转向臂转动连接；
当所述牵引转向系统处于第三状态时，所述转向油缸伸出或缩回，带动所述左转向臂和所述右转向臂上的所述牵引滚轮摆动，以使所述埋设犁的行进方向与预运行方向保持一致。


4.如权利要求3所述的埋设犁，其特征在于，所述机架为非密封钢结构。


5.如权利要求4所述的埋设犁，其特征在于，所述机架包括：
本体；
活动喇叭口，可拆卸连接于所述本体的前部下方；
活动电缆通道，可拆卸连接于所述本体下方，所述活动电缆通道位于所述活动喇叭口的后侧；
固定电缆通道，与所述本体相连，所述固定电缆通道位于所述活动电缆通道的后侧。


6.如权利要求3所述的埋设犁，其特征在于，所述犁刀系统包括：
犁刀安装架；
犁刀，与所述犁刀安装架相连；
犁刀头，可拆卸连接于所述犁刀的底部前侧；
电缆槽，设于所述犁刀上；
过缆槽，设于所述电缆槽前侧，所述过缆槽与所述犁刀安装架相连；
犁刀油缸，其一端与所述犁刀安装架转动连接，另一端与所述机架转动连接。


7.如权利要求6所述的埋设犁，其特征在于，所述犁刀头由高锰耐磨钢制成。


8.如权利要求3或6所述的埋设犁，其特征在于，所述埋设犁还包括压缆系统,所述压缆系统设于所述犁刀系统后侧,用于将所述电缆压入所述电缆槽中。


9.如权利要求8所述的埋设犁，其特征在于，所述压缆系统包括：
压缆油缸，其一端与所述犁刀安装架转动连接；
压缆器，设于所述电缆槽中，所述压缆器与所述犁刀安装架转动连接，该转动连接点为所述压缆器的旋转支点，所述旋转支点靠近所述压缆油缸的一侧与所述压缆油缸的另一端转动连接。


10.如权利要求6所述的埋设犁，其特征在于，所述埋设犁还包括电缆防跳系统,所述电缆防跳系统设于所述机架上方，用于防止所述电缆在自身弹力或外力作用下跳出所述过缆槽。


11.如权利要求10所述的埋设犁，其特征在于，所述电缆防跳系统包括：
防跳系统安装座,设于所述机架上；
防跳压杆,与所述防跳系统安装座转动连接；
防跳扭转弹簧,为平列双扭弹簧，其中贯穿有销轴，所述防跳扭转弹簧通过所述销轴分别与所述防跳系统安装座和所述防跳压杆连接；
防跳滚轮,转动连接于所述防跳压杆端部。


12.如权利要求3所述的埋设犁，其特征在于，所述机架的两侧还设有平衡系统，用于增强所述埋设犁的平衡性，所述平衡系统包括：
左平衡翼，设于所述机架的左侧，其上部与所述机架转动连接；
左平衡翼油缸，其两端分别与所述机架和所述左平衡翼转动连接；
右平衡翼，设于所述机架的右侧，其上部与所述机架转动连接；
右平衡翼油缸，其两端分别与所述机架和所述右平衡翼转动连接。


13.如权利要求12所述的埋设犁，其特征在于，所述埋设犁还包括导缆系统，其设于所述机架前方，用于引导电缆进入埋设犁。


14.如权利要求13所述的埋设犁，其特征在于，所述导缆系统包括：
导缆架，设于所述机架前方；
固定轴，设于所述导缆架上；
旋转轴,与固定轴转动连接；
电缆限位杆,其数量为2个，分别与所述旋转轴连接，对称安装在所述旋转轴两侧；
扭转弹簧,其数量为2个，上下设置，位于上端的所述扭转弹簧的一端与所述固定轴连接，另一端与所述旋转轴连接；位于下端的所述扭转弹簧的一端与所述导缆架连接，另一端与所述旋转轴连接。


15.如权利要求12所述的埋设犁...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴富生，吴占阳，王赟，许素蕾，
申请(专利权)人：上海振华重工集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31