一种掩埋海缆的覆土清理工具及其埋深与角度探测方法技术

一种掩埋海缆的覆土清理工具及其埋深与角度探测方法，包括基座，其一端中部设置有U型开口，另一端底面设置有垂板垂板的一侧设置有间隔的主轴安装座，两个主轴安装座之间支撑安装主轴；基座上固定有支撑架，其上安装有高压水泵，高压水泵的输出口设置水泵右出水法兰和水泵左出水法兰；主轴上套装有绕主轴旋转的右喷冲臂和左喷冲臂，右喷冲臂和左喷冲臂的底部均设置有多个小孔，小孔为高压水的出口；右喷冲臂头部外侧设置有耳板，基座底部设置有安装座，安装座上安装油缸，油缸的输出端与耳板连接，左喷冲臂的安装结构与右喷冲臂相同。利用该工具可以方便的清理掉掩埋缆线上方的泥土，使缆线充分暴露在海水中，形成开放的作业空间。间。间。

【技术实现步骤摘要】
一种掩埋海缆的覆土清理工具及其埋深与角度探测方法


[0001]本专利技术涉及水下作业工具
，尤其是一种掩埋海缆的覆土清理工具及其埋深与角度探测方法。

技术介绍

[0002]随着人类海洋科学研究、海洋资源开发和海岛经济的发展，海底电缆的使用越来越广泛。
[0003]通常海缆采用掩埋铺设的方式，将海缆埋在泥土下面，以防止海缆受到大型海生物撕咬、人类活动的破坏。但随着时间的推移，受到泥沙沉积、海洋环境的变化、地质活动等因素的影响，海缆的掩埋状态必然发生变化。当海缆发生故障时，通常需要采用ROV携带作业工具抵近进行探查、检修与更换以及必要时的剪切处置等，而此时覆盖在缆上的泥土以及缆线埋深与方位角度信息不明，将大大降低检修与维护作业的效率及针对性。

技术实现思路

[0004]本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种掩埋海缆的覆土清理工具及其埋深与角度探测方法，从而利用该工具可以方便的清理掉掩埋缆线上方的泥土，使缆线充分暴露在海水中，形成开放的作业空间。
[0005]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0006]一种掩埋海缆的覆土清理工具，包括基座，
[0007]所述基座的结构为：包括基座本体，所述基座本体的一端中部设置有U型开口，基座本体的另一端底面设置有垂板，所述垂板的一侧设置有间隔的主轴安装座，两个主轴安装座之间支撑安装主轴；
[0008]位于U型开口处的基座本体上固定有支撑架，所述支撑架固定安装有高压水泵，所述高压水泵通过水下电机驱动，高压水泵的输出口设置水泵右出水法兰和水泵左出水法兰；
[0009]主轴上套装有绕主轴旋转的右喷冲臂和左喷冲臂，右喷冲臂上焊接有右喷冲臂进水法兰，左喷冲臂上焊接有左喷冲臂进水法兰，右喷冲臂进水法兰与水泵右出水法兰之间通过软管连接，左喷冲臂进水法兰与水泵左出水法兰之间通过软管连接，所述右喷冲臂和左喷冲臂的底部均设置有多个小孔，小孔为高压水的出口；右喷冲臂头部外侧设置有右喷冲臂摆动耳板，基座本体的底部设置有右喷冲臂油缸安装座，右喷冲臂油缸安装座上安装右喷冲臂摆动油缸，右喷冲臂摆动油缸的输出端与右喷冲臂摆动耳板连接，左喷冲臂头部外侧设置有左喷冲臂摆动耳板，基座本体的底部设置有左喷冲臂油缸安装座，左喷冲臂油缸安装座上安装左喷冲臂摆动油缸，左喷冲臂摆动油缸的输出端与左喷冲臂摆动耳板连接。
[0010]其进一步技术方案在于：
[0011]所述基座为一体式结构。
[0012]所述基座的基座本体和垂板上均开有多个减重孔。
[0013]所述基座本体为薄型板结构。
[0014]所述基座本体上开有多个安装孔和长圆孔。
[0015]所述垂板的另一侧设置有多块加强板。
[0016]所述右喷冲臂摆动油缸和左喷冲臂摆动油缸内均安装有位移传感器。
[0017]所述右喷冲臂和左喷冲臂均为内部中空结构，内部形成高压水流道。
[0018]所述右喷冲臂和左喷冲臂间隔平行设置。
[0019]一种掩埋海缆的覆土清理工具的埋深与角度探测方法，包括如下操作步骤：
[0020]第一步：准备工作，在作业目标缆线海域附近，将基座集成安装在履带式ROV的下方，履带式ROV向前爬行；
[0021]第二步：启动水下电机，带动高压水泵泵出高压水，通过软管分别进入右喷冲臂和左喷冲臂，通过右喷冲臂和左喷冲臂底部的小孔喷出高压水，形成射流；
[0022]第三步：右喷冲臂摆动油缸工作，右喷冲臂摆动油缸的活塞杆缓慢伸出，带动右喷冲臂缓慢下摆，下摆过程中右喷冲臂扫过的海底泥沙被高压水冲开，右喷冲臂伸入泥土中，海底泥面上形成沟槽；
[0023]第四步：左喷冲臂摆动油缸工作，左喷冲臂摆动油缸的活塞杆缓慢伸出，左喷冲臂缓慢下摆，下摆过程中左喷冲臂扫过的海底泥沙被高压水冲开，左喷冲臂伸入泥土中，海底泥面上形成沟槽；
[0024]第五步：第三步和第四步中形成的沟槽连为一体；
[0025]第六步：掩埋缆线的表面覆土将被高压水射流清理，缆线将直接暴露在水中，对于针对缆线的检修、探查与处置抵近作业提供了开放空间。
[0026]本专利技术的有益效果如下：
[0027]本专利技术结构紧凑、合理，操作方便，将掩埋海缆覆土清理工具安装在履带式ROV上，采用两条喷冲摆臂机构独立设置，摆臂油缸的无杆腔连接溢流阀，摆臂油缸内置位移传感器。利用该作业工具，可高效清理掉掩埋缆线上方的泥土，使缆线充分暴露在海水中，形成开放的作业空间。与此同时，利用喷冲臂受到掩埋海缆的阻力时，分别被动抬起，从而引起机构几何参数变化的原理，探测出掩埋缆线埋深参数和掩埋缆线方位角度参数。
[0028]本海底掩埋缆线覆土清理工具可在清理海底掩埋缆线覆土的同时，探测出掩埋缆线埋深和方位角度参数。作业流程紧凑、效率高；不需要额外增加任何探测设备和仪器，系统十分简化；利用机构几何参数的方法，可靠性高；不受电磁或声学环境的影响，抗干扰能力强；主要基于位移传感器数据进行探测，探测精度高；计算方法简单，运算量小。
[0029]本专利技术为海底掩埋缆线的抵近探查、检修与更换以及必要时的剪切处置等提供一种工具，该工具能去除覆盖在缆上的泥土，使缆线暴露在海水中，为针对缆线的抵进作业创造开放空间。与此同时，本专利技术具有探测其掩埋深度与方位角度的功能，可使后续的维护与处置的针对性大大提高，降低盲目操作的风险，有效提高作业效率和安全性。
附图说明
[0030]图1为本专利技术的结构示意图。
[0031]图2为本专利技术的爆炸图。
[0032]图3为本专利技术基座的结构示意图。
[0033]图4为本专利技术基座另一视角的结构示意图。
[0034]图5为本专利技术缆线埋深探测几何关系示意图。
[0035]图6为本专利技术两喷冲臂相对位置示意图。
[0036]图7为本专利技术掩埋缆线角度探测几何关系示意图(一)。
[0037]图8为本专利技术掩埋缆线角度探测几何关系示意图(二)。
[0038]其中：1、右喷冲臂；2、右喷冲臂进水法兰；3、右喷冲臂摆动耳板；4、右喷冲臂摆动油缸；5、右喷冲臂油缸安装座；6、主轴；7、基座；8、水下电机；9、水泵右出水法兰；10、高压水泵；11、水泵左出水法兰；12、左喷冲臂油缸安装座；13、左喷冲臂摆动油缸；14、左喷冲臂摆动耳板；15、左喷冲臂进水法兰；16、左喷冲臂；17、支撑架；
[0039]701、基座本体；702、U型开口；703、垂板；704、主轴安装座；705、加强板。
具体实施方式
[0040]下面结合附图，说明本专利技术的具体实施方式。
[0041]如图1
‑
图8所示，本实施例的掩埋海缆的覆土清理工具，包括基座7，
[0042]基座7的结构为：包括基座本体701，基座本体701的一端中部设置有U型开口702，基座本体701的另一端底面设置有垂板703，垂板703的一侧设置有间隔的主轴安装座704，两个主轴安装座704之间支撑本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种掩埋海缆的覆土清理工具，其特征在于：包括基座(7)，所述基座(7)的结构为：包括基座本体(701)，所述基座本体(701)的一端中部设置有U型开口(702)，基座本体(701)的另一端底面设置有垂板(703)，所述垂板(703)的一侧设置有间隔的主轴安装座(704)，两个主轴安装座(704)之间支撑安装主轴(6)；位于U型开口(702)处的基座本体(701)上固定有支撑架(17)，所述支撑架(17)固定安装有高压水泵(10)，所述高压水泵(10)通过水下电机(8)驱动，高压水泵(10)的输出口设置水泵右出水法兰(9)和水泵左出水法兰(11)；主轴(6)上套装有绕主轴(6)旋转的右喷冲臂(1)和左喷冲臂(16)，右喷冲臂(1)上焊接有右喷冲臂进水法兰(2)，左喷冲臂(16)上焊接有左喷冲臂进水法兰(15)，右喷冲臂进水法兰(2)与水泵右出水法兰(9)之间通过软管连接，左喷冲臂进水法兰(15)与水泵左出水法兰(11)之间通过软管连接，所述右喷冲臂(1)和左喷冲臂(16)的底部均设置有多个小孔，小孔为高压水的出口；右喷冲臂(1)头部外侧设置有右喷冲臂摆动耳板(3)，基座本体(701)的底部设置有右喷冲臂油缸安装座(5)，右喷冲臂油缸安装座(5)上安装右喷冲臂摆动油缸(4)，右喷冲臂摆动油缸(4)的输出端与右喷冲臂摆动耳板(3)连接，左喷冲臂(16)头部外侧设置有左喷冲臂摆动耳板(14)，基座本体(701)的底部设置有左喷冲臂油缸安装座(12)，左喷冲臂油缸安装座(12)上安装左喷冲臂摆动油缸(13)，左喷冲臂摆动油缸(13)的输出端与左喷冲臂摆动耳板(14)连接。2.如权利要求1所述的一种掩埋海缆的覆土清理工具，其特征在于：所述基座(7)为一体式结构。3.如权利要求1所述的一种掩埋海缆的覆土清理工具，其特征在于：所述基座(7)的基座本体(701)和垂板(703)上均开有多个减重孔。4.如权利要求1所述的一种掩埋海缆的覆土清理...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗升，许可，赵飞虎，宋强，姚晨佼，
申请(专利权)人：中国船舶科学研究中心，
类型：发明
国别省市：