一种用于水下打捞的储缆牵引装置的制作方法

1.本实用新型涉及水下打捞技术领域，具体而言，涉及一种用于水下打捞的储缆牵引装置。


背景技术：

2.目前我国已有多艘打捞救助船和起重船，主要打捞能力以处置近海、浅海、内河事件为主，远洋航线的救助保障方面存在不足，与国际先进水平相比还存在较大差距。
3.传统的牵引装置都是直接将负载挂着缆绳上通过绞车直接进行下放和收回，结构简单，运行姿态单一，不能实现高精度的障碍躲避，在面对复杂地形时工作能力受到极大限制，无法满足深海长距离缆绳储缆要求，同时，不具备升沉补偿能力，波浪的升沉运动会导致缆绳张力无规律波动，打捞的平稳性差，可能超出作业缆绳的许用工作载荷或导致疲劳破坏。
4.这种方式钢制缆绳上承受巨大的张力，其作用在绞车卷筒上时，可能造成上层缆绳进入到下一层中，破坏绞车卷筒上缆绳的整齐性，从而导致输送过程不平稳，更可能将缆绳拉断，造成不可挽回的损失，此外由于钢制缆绳比重大，容易造成缆绳变形的后果，威胁作业安全。


技术实现要素：

5.本实用新型针对现有技术缺陷，提出一种用于水下打捞的储缆牵引装置，将储缆组件和牵引组件各自集成在一个集装箱中，便于运输和平台机动搭载，满足深海长距离缆绳储缆要求，具有升沉补偿结构，维持缆绳张力稳定，适应深海条件打捞要求。
6.为达到上述目的，本实用新型采用的技术方案提供了一种用于水下打捞的储缆牵引装置，包括储缆组件和牵引组件；缆绳一端缠绕在所述储缆组件中，另一端与所述牵引组件中的零件穿绕后与负载连接；
7.所述储缆组件具有长距离缆绳排缆结构，所述牵引组件具有缆绳张力的升沉补偿结构；
8.所述储缆组件和所述牵引组件采用集装箱式结构设计，所述储缆组件中的各部件集成在所述储缆组件的集装箱内，所述牵引组件中的各部件集成在所述牵引组件的集装箱内。
9.进一步地，所述储缆组件包括储缆绞车和排缆机构；所述储缆绞车和所述排缆机构固定安装在所述储缆组件的集装箱内。
10.进一步地，所述储缆绞车包括第一减速器、第一电机、卷筒、带式制动器和编码器；
11.所述卷筒的一侧安装有所述带式制动器，所述第一减速器与所述带式制动器连接，所述第一电机与所述第一减速器连接，所述第一电机通过所述第一减速器驱动所述卷筒转动；
12.所述卷筒上具有编码器，所述卷筒上具有折线式绳槽。
13.进一步地，所述卷筒、所述第一减速器、所述第一电机和所述带式制动器根据规格匹配容缆能力。
14.进一步地，所述排缆机构包括第二电机、导杆、丝杆和导缆滑轮；
15.所述丝杆与所述导杆滑动连接，所述丝杆的一侧安装所述第二电机，所述导缆滑轮与所述丝杆连接，所述第二电机驱动所述丝杆沿所述导杆带动所述导缆滑轮运转。
16.进一步地，所述卷筒上的缆绳由所述导缆滑轮进入所述牵引组件中，所述导杆、所述丝杆和所述导缆滑轮组成所述储缆组件的长距离缆绳排缆结构。
17.进一步地，所述牵引组件包括牵引绞车、升沉补偿装置和吊架；
18.所述牵引绞车、所述升沉补偿装置、所述吊架固定安装在所述牵引组件的集装箱内。
19.进一步地，所述牵引绞车包括绳槽、绞轮、第三电机、第二减速器和支架；
20.所述绞轮、所述第三电机和所述第二减速器均具有两个，所述第二减速器分别与所述绞轮和所述第三电机固定安装，所述第三电机驱动所述第二减速器带动所述绞轮旋转；
21.所述绳槽采用可拆结构、且安装在所述绞轮上；
22.两个所述绞轮的中心轴具有错位角或偏斜角的设计角度；所述绞轮具有多圈绳槽。
23.进一步地，所述升沉补偿装置包括水平转向滑轮、公共底架、定滑轮组、气油缸、动滑轮组、气瓶组、蓄能器和控制阀组；
24.所述公共底架固定安装在所述升沉补偿装置的底板上，所述气油缸固定安装在所述公共底架的顶部，所述气油缸上具有u型支架，所述u型支架的两侧分别安装所述动滑轮组；
25.所述水平转向滑轮具有两个，两个所述水平转向滑轮和所述定滑轮组通过支架固定在所述公共底架上、且相对所述牵引组件的底板具有缆绳的通过间隙；
26.两个所述水平转向滑轮和所述定滑轮组的中心轴与所述动滑轮组的中心轴在空间上垂直，两个所述水平转向滑轮在空间上位于所述动滑轮组的一侧，所述定滑轮组在空间上位于所述动滑轮组的另一侧；
27.所述气瓶组固定安装在所述牵引组件的底板上、且分别与所述气油缸、所述蓄能器和所述控制阀组连接。
28.进一步地，所述吊架包括底座、变幅油缸、支腿、伸缩油缸、伸缩梁、导缆滑轮和滑杆；
29.所述底座具有结构相同的四个，四个所述底座分别对称固定安装在所述牵引组件的框架上；
30.所述变幅油缸、所述支腿、所述伸缩油缸和所述滑杆均具有结构相同的两个；两个所述底座通过销轴分别与两个所述变幅油缸转动铰接，另外两个所述底座通过销轴分别与两个所述支腿铰接，两个所述变幅油缸通过销轴与两个所述支腿铰接，所述变幅油缸、所述支腿和所述伸缩油缸组成三角连接结构；
31.两个所述滑杆分别与所述支腿安装变幅油缸的一端滑动连接，两个所述滑杆相互平行，所述伸缩油缸一端安装在所述滑杆上，另一端固定在所述支腿上，所述伸缩油缸驱动
所述滑杆在所述支腿内伸缩；所述伸缩梁的两端与两个所述伸缩油缸的顶部连接。
32.所述导缆滑轮挂接在所述伸缩梁中部的眼板上。
33.本实用新型的有益效果是：将储缆组件和牵引组件各自集成在一个集装箱中，便于运输和平台机动搭载；卷筒、第一减速器、第一电机和带式制动器根据规格匹配容缆能力，卷筒上的缆绳由导缆滑轮进入牵引组件中，导杆、丝杆和导缆滑轮组成储缆组件的长距离缆绳排缆结构，能够满足深海长距离缆绳储缆要求，牵引组件具有升沉补偿结构，通过气油缸内部的活塞杆与动滑轮组连接，活塞杆在气油缸内部往复运动，带动动滑轮组上下运动，实现缠绕在动滑轮组上的缆绳张力的补偿和释放，能够维持缆绳张力稳定，适应深海条件打捞要求。
附图说明
34.图1是本实用新型的水下打捞的储缆牵引装置的立体结构示意图；
35.图2是本实用新型的储缆组件的立体结构示意图；
36.图3是图2的局部放大图；
37.图4是本实用新型的牵引组件的立体结构示意图。
38.其中，1-储缆组件；10-储缆绞车；100-第一减速器；101-第一电机；102-卷筒；103-带式制动器；11-缆机构；110-第二电机；111-导杆；112-丝杆；113-导缆滑轮；2-牵引组件；20-牵引绞车；200-绳槽；201-绞轮；202-第三电机；203-第二减速器；204-支架；21-升沉补偿装置；210-水平转向滑轮；211-公共底架；212-定滑轮组；213-气油缸；214-动滑轮组；215-气瓶组；216-蓄能器；22-吊架；220-底座；221-变幅油缸；222-支腿；223-伸缩油缸；224-伸缩梁；225-缆绳导向轮。
具体实施方式
39.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
40.如图1所示，本实用新型提供了一种用于水下打捞的储缆牵引装置，包括储缆组件1和牵引组件2；缆绳一端缠绕在储缆组件1中，另一端与牵引组件2中的零件穿绕后与负载连接。储缆组件1具备长距离缆绳精确排缆结构，满足深海长距离缆绳储缆要求，适应深海条件打捞要求；牵引组件2用于重载收放及有效升沉补偿；牵引组件2和储缆组件1基于缆绳穿绕方向安装导向滑轮，用于满足不同船型布置及穿索要求。
41.在一种实施例中，储缆组件1根据容缆能力大小，能够集成于20尺或40尺集装箱尺寸的整体式框架中，便于运输以或平台机动搭载；牵引组件2同样根据装配内部零件布置装配需求，将内部零件集成在一个集装箱中。
42.如图1、图2所示，储缆组件1包括储缆绞车10、排缆机构11和相关部件。其中，储缆绞车10包括第一减速器100、第一电机101、卷筒102、带式制动器103、编码器和相关部件。
43.卷筒102的一侧安装有带式制动器103，带式制动器103采用液压驱动；第一减速器100与带式制动器103连接，第一电机101与第一减速器100连接，第一电机101通过第一减速
器100驱动卷筒102转动。卷筒102上装有编码器，编码器用于检测卷筒102的转速。卷筒102采用光卷筒结构，用于适应多种缆径缠绕要求。卷筒102上具有折线式绳槽，用于改善排缆效果。
44.排缆机构11包括第二电机110、导杆111、丝杆112、导缆滑轮113和相关部件。丝杆112与导杆111滑动连接，丝杆112的一侧安装第二电机110，导缆滑轮113与丝杆112连接，第二电机110驱动丝杆112沿导杆111带动导缆滑轮113运转。导缆滑轮113上具有张力检测传感器，张力检测传感器与第一电机101通信连接，张力检测传感器用于张力限制功能输入，第一电机101实现变频驱动，储缆绞车10利用变频驱动实现可调恒张力作业，通过实时调整第一电机101的转速和转向，实现储缆绞车10的精确排缆。
45.卷筒102上缠绕有缆绳，缆绳的一端与卷筒102固定，另一端通过排缆机构11的导缆滑轮113进入牵引组件2。导杆111、丝杆112和导缆滑轮113组成储缆组件1的长距离缆绳排缆结构，当储缆组件1与牵引组件2之间具有远距离时，通过排缆机构11能够实现缆绳导入牵引组件2中。
46.如图1、图3、图4所示，牵引组件2包括牵引绞车20、升沉补偿装置21、吊架22、水平导缆轮和相关部件。其中，水平导缆轮固定安装在牵引组件2上。
47.牵引绞车20包括绳槽200、绞轮201、第三电机202、第二减速器203、支架204、水平导缆轮和相关部件。绞轮201、第三电机202和第二减速器203均具有两个，第二减速器203分别与绞轮201和第三电机202固定安装，通过第三电机202驱动第二减速器203带动绞轮201旋转。第二减速器203具有集成的液压压簧式制动器，用于牵引绞车20安全制动。编码器具有两个，分别于两个绞轮201连接，用于实时检测两个绞轮201的转向和转速。绳槽200采用可拆结构、且安装在绞轮201上，用于满足不同绳径、材质缆绳的作业需求，绳槽200具备作业现场更换的能力。牵引绞车20通过张力闭环控制绞车收放缆，实现牵引绞车20与吊架22的联动。
48.本实用新型中，两个绞轮201采用海工作业绞车或科考绞车设计，两个绞轮201的中心轴根据作业需要设计角度为0-6
°
的错位角或偏斜角，绞轮201的绳槽采用5-8圈，利用缆绳在两个绞轮201之间多圈缠绕，两个绞轮201同步同向收放时产生满足牵引绞车20能够承担外载荷的摩擦力，确保缆绳不打滑。
49.升沉补偿装置21包括水平转向滑轮210、公共底架211、定滑轮组212、气油缸213、动滑轮组214、气瓶组215、蓄能器216、控制阀组和相关部件。其中，水平转向滑轮210、公共底架211、定滑轮组212、气油缸213和动滑轮组214组成升沉补偿装置21的油缸组件。
50.气油缸213内部具有活塞杆，活塞杆与动滑轮组214连接，通过气油缸213内活塞杆的往复运动，带动动滑轮组214上下运动，实现缠绕在动滑轮组214上的缆绳张力的补偿和释放。
51.本实用新型中，升沉补偿装置21最大工作水深可调整为6000m、7000m、8000m或11000m等规格，工作负载可调整至30t、40t、50t等规格。
52.公共底架211固定安装在升沉补偿装置21的底板上，气油缸213固定安装在公共底架211的顶部，气油缸213上具有u型支架，u型支架的两侧分别安装动滑轮组214。水平转向滑轮210具有两个，两个水平转向滑轮210和定滑轮组212通过支架固定在公共底架211上、且相对牵引组件2的底板具有缆绳的通过间隙，两个水平转向滑轮210和定滑轮组212的中
心轴与动滑轮组214的中心轴在空间上垂直，两个水平转向滑轮210在空间上位于动滑轮组214的一侧，定滑轮组212在空间上位于动滑轮组214的另一侧。
53.气瓶组215固定安装在牵引组件2的底板上、且分别与气油缸213、蓄能器216和控制阀组连接，控制阀组用于补偿气油缸213与气源间的通断。通过控制阀组控制作业前通过空压机预充气至工作压力，工作时通过气瓶压缩空气能量为气油缸213提供工作压力并产生推力，通过动滑轮组214实现缆绳大行程补偿范围能力，维持缆绳张力稳定。
54.吊架22采用对称设计、且具备整体变幅和横梁伸缩结构，吊架22包括底座220、变幅油缸221、支腿222、伸缩油缸223、伸缩梁224、缆绳导向轮225和相关部件。吊架22采用可拆设计，未作业时能够整体拆除，吊架22用于为作业提供舷内外的负载支撑及缆绳导向能力。
55.底座220具有结构相同的四个，四个底座220分别对称固定安装在牵引组件2的框架上。变幅油缸221、支腿222和伸缩油缸223均具有结构相同的两个，两个底座220通过销轴分别与两个变幅油缸221转动铰接，另外两个底座通过销轴分别与两个支腿222铰接，两个变幅油缸221通过销轴与两个支腿222铰接，变幅油缸221、支腿222和伸缩油缸223组成三角连接结构，在变幅油缸221推动下支腿222和伸缩油缸223实现变幅摆动。
56.两个滑杆分别与支腿222安装变幅油缸221的一端滑动连接，两个滑杆相互平行，伸缩油缸222一端安装在滑杆上，另一端固定在支腿222上，通过伸缩油缸222驱动滑杆在支腿222内伸缩。伸缩梁224的两端与两个伸缩油缸223的顶部连接。缆绳导向轮225挂接在伸缩梁224中部的眼板上，用于对缆绳起导向支撑作用。
57.卷筒102上的缆绳由储缆组件1进入牵引组件2，依次绕过水平导缆轮、两个绞轮201、一个水平转向滑轮210、一个动滑轮组214、一个定滑轮组212、一个动滑轮组214和一个水平转向滑轮210，最后绕过缆绳导向轮225竖直向下通过潜水器与打捞物连接。
58.在本实用新型中，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解，例如，“连接”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；“相连”可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
59.附图中的各个部件的形状均是示意性的，不排除与其真实形状存在一定差异，附图仅用于对本实用新型的原理进行说明，并非意在对本实用新型进行限制。
60.尽管参考附图详地公开了本实用新型，但应理解的是，这些描述仅仅是示例性的，并非用来限制本实用新型的应用。本实用新型的保护范围由附加权利要求限定，并可包括在不脱离本实用新型保护范围和精神的情况下针对实用新型所作的各种变型、改型及等效方案。

技术特征：
1.一种用于水下打捞的储缆牵引装置，其特征在于，包括储缆组件(1)和牵引组件(2)；缆绳一端缠绕在所述储缆组件(1)中，另一端与所述牵引组件(2)中的零件穿绕后与负载连接；所述储缆组件(1)具有长距离缆绳排缆结构，所述牵引组件(2)具有缆绳张力的升沉补偿结构；所述储缆组件(1)和所述牵引组件(2)采用集装箱式结构设计，所述储缆组件(1)中的各部件集成在所述储缆组件(1)的集装箱内，所述牵引组件(2)中的各部件集成在所述牵引组件(2)的集装箱内。2.根据权利要求1所述的用于水下打捞的储缆牵引装置，其特征在于，所述储缆组件(1)包括储缆绞车(10)和排缆机构(11)；所述储缆绞车(10)和所述排缆机构(11)固定安装在所述储缆组件(1)的集装箱内。3.根据权利要求2所述的用于水下打捞的储缆牵引装置，其特征在于，所述储缆绞车(10)包括第一减速器(100)、第一电机(101)、卷筒(102)、带式制动器(103)和编码器；所述卷筒(102)的一侧安装有所述带式制动器(103)，所述第一减速器(100)与所述带式制动器(103)连接，所述第一电机(101)与所述第一减速器(100)连接，所述第一电机(101)通过所述第一减速器(100)驱动所述卷筒(102)转动；所述卷筒(102)上具有编码器，所述卷筒(102)上具有折线式绳槽。4.根据权利要求3所述的用于水下打捞的储缆牵引装置，其特征在于，所述卷筒(102)、所述第一减速器(100)、所述第一电机(101)和所述带式制动器(103)根据规格匹配容缆能力。5.根据权利要求3所述的用于水下打捞的储缆牵引装置，其特征在于，所述排缆机构(11)包括第二电机(110)、导杆(111)、丝杆(112)和导缆滑轮(113)；所述丝杆(112)与所述导杆(111)滑动连接，所述丝杆(112)的一侧安装所述第二电机(110)，所述导缆滑轮(113)与所述丝杆(112)连接，所述第二电机(110)驱动所述丝杆(112)沿所述导杆(111)带动所述导缆滑轮(113)运转。6.根据权利要求5所述的用于水下打捞的储缆牵引装置，其特征在于，所述卷筒(102)上的缆绳由所述导缆滑轮(113)进入所述牵引组件(2)中，所述导杆(111)、所述丝杆(112)和所述导缆滑轮(113)组成所述储缆组件(1)的长距离缆绳排缆结构。7.根据权利要求1所述的用于水下打捞的储缆牵引装置，其特征在于，所述牵引组件(2)包括牵引绞车(20)、升沉补偿装置(21)和吊架(22)；所述牵引绞车(20)、所述升沉补偿装置(21)、所述吊架(22)固定安装在所述牵引组件(2)的集装箱内。8.根据权利要求7所述的用于水下打捞的储缆牵引装置，其特征在于，所述牵引绞车(20)包括绳槽(200)、绞轮(201)、第三电机(202)、第二减速器(203)和支架(204)；所述绞轮(201)、所述第三电机(202)和所述第二减速器(203)均具有两个，所述第二减速器(203)分别与所述绞轮(201)和所述第三电机(202)固定安装，所述第三电机(202)驱动所述第二减速器(203)带动所述绞轮(201)旋转；所述绳槽(200)采用可拆结构、且安装在所述绞轮(201)上；两个所述绞轮(201)的中心轴具有错位角或偏斜角的设计角度；所述绞轮(201)具有多
圈绳槽。9.根据权利要求7所述的用于水下打捞的储缆牵引装置，其特征在于，所述升沉补偿装置(21)包括水平转向滑轮(210)、公共底架(211)、定滑轮组(212)、气油缸(213)、动滑轮组(214)、气瓶组(215)、蓄能器(216)和控制阀组；所述公共底架(211)固定安装在所述升沉补偿装置(21)的底板上，所述气油缸(213)固定安装在所述公共底架(211)的顶部，所述气油缸(213)上具有u型支架，所述u型支架的两侧分别安装所述动滑轮组(214)；所述水平转向滑轮(210)具有两个，两个所述水平转向滑轮(210)和所述定滑轮组(212)通过支架固定在所述公共底架(211)上、且相对所述牵引组件(2)的底板具有缆绳的通过间隙；两个所述水平转向滑轮(210)和所述定滑轮组(212)的中心轴与所述动滑轮组(214)的中心轴在空间上垂直，两个所述水平转向滑轮(210)在空间上位于所述动滑轮组(214)的一侧，所述定滑轮组(212)在空间上位于所述动滑轮组(214)的另一侧；所述气瓶组(215)固定安装在所述牵引组件(2)的底板上、且分别与所述气油缸(213)、所述蓄能器(216)和所述控制阀组连接。10.根据权利要求7所述的用于水下打捞的储缆牵引装置，其特征在于，所述吊架(22)包括底座(220)、变幅油缸(221)、支腿(222)、伸缩油缸(223)、伸缩梁(224)、缆绳导向轮(225)和滑杆；所述底座(220)具有结构相同的四个，四个所述底座(220)分别对称固定安装在所述牵引组件(2)的框架上；所述变幅油缸(221)、所述支腿(222)、所述伸缩油缸(223)和所述滑杆均具有结构相同的两个；两个所述底座(220)通过销轴分别与两个所述变幅油缸(221)转动铰接，另外两个所述底座(220)通过销轴分别与两个所述支腿(222)铰接，两个所述变幅油缸(221)通过销轴与两个所述支腿(222)铰接，所述变幅油缸(221)、所述支腿(222)和所述伸缩油缸(223)组成三角连接结构；两个所述滑杆分别与所述支腿(222)安装变幅油缸(221)的一端滑动连接，两个所述滑杆相互平行，所述伸缩油缸(223)一端安装在所述滑杆上，另一端固定在所述支腿(222)上，所述伸缩油缸(223)驱动所述滑杆在所述支腿(222)内伸缩；所述伸缩梁(224)的两端与两个所述伸缩油缸(223)的顶部连接；所述缆绳导向轮(225)挂接在所述伸缩梁(224)中部的眼板上。

技术总结
本实用新型属于水下打捞技术领域，具体涉及一种用于水下打捞的储缆牵引装置，包括储缆组件和牵引组件；缆绳一端缠绕在储缆组件中，另一端与牵引组件中的零件穿绕后与负载连接；储缆组件具有长距离缆绳排缆结构，牵引组件具有升沉补偿结构；储缆组件和牵引组件采用集装箱式结构设计，储缆组件中的各部件集成在储缆组件的集装箱内，牵引组件中的各部件集成在牵引组件的集装箱内；本实用新型的储缆组件和牵引组件采用集装箱集成，便于运输和平台机动搭载，满足深海长距离缆绳储缆要求，具有升沉补偿结构，维持缆绳张力稳定，适应深海条件打捞要求。要求。要求。


技术研发人员：丁鑫 谢松莲 黄田忠 董明曦 徐伟 李彬 吴华强
受保护的技术使用者：中国船舶集团有限公司第七〇四研究所
技术研发日：2022.12.01
技术公布日：2023/7/4