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一种海缆牵引装置
申请号	CN202311613899.X	申请日	2023-11-29	公开(公告)号	CN117977449A	公开(公告)日	2024-05-03
申请人	山东万达海缆有限公司; 万达集团股份有限公司;			发明人	刘鑫伟; 孙家伟; 李中琨; 曹聪聪; 刘艳慧; 任金铭; 刘刚; 刘志文;
摘要	本发明属于海缆牵引装置技术领域，具体的说是一种海缆牵引装置，包括电缆线，所述电缆线外表面的中部设置有感压部件，所述电缆线外表面的两侧对称设置有限位设备，每根电缆线的两侧都设置有限位设备，用于对电缆线传输的信号进行转接，并且缩短单根电缆线的长度，以便对损坏的电缆线进行更换工作。该装置可以通过两侧的限位设备，控制电缆线进行移动和收紧等相关状态，以应对海底的洋流冲击作用，保证电缆线在海底的受力作用始终为相对较小的状态，避免出现电缆线因为洋流的影响在海水内摆动，长时间后会造成电缆疲劳损坏的问题，也可以避免出现，电缆线两端与限位设备连接的位置频繁受到弯折力的作用，导致电缆容易出现绷断的问题。
权利要求	1.一种海缆牵引装置，包括电缆线（1），所述电缆线（1）外表面的中部设置有感压部件（2），所述电缆线（1）外表面的两侧对称设置有限位设备（3），其特征在于：所述限位设备（3）包括固定筒壳（31），所述固定筒壳（31）内腔的两侧对称开设有竖直滑槽（32），所述竖直滑槽（32）的内壁滑动连接有引导滑板（33），所述固定筒壳（31）内壁底部的轴心处固定连接有配重柱（5），所述固定筒壳（31）的底端固定连接有监测部件（4），所述配重柱（5）的外表面滑动连接有牵线部件（6）；所述牵线部件（6）包括滑动环壳（61），所述滑动环壳（61）的内壁滑动连接有缠绕电缆（62），所述滑动环壳（61）内壁的两侧对称设置有牵线机（65），所述牵线机（65）的内腔开设有引导滑轨（66），所述牵线机（65）内壁的两侧均通过引导滑轨（66）对称设置有牵引转套（67），所述牵引转套（67）的内腔均匀开设有摩纹槽（68）；所述滑动环壳（61）下表面的两侧对称设置有动力底箱（63），所述动力底箱（63）的内壁转动连接有摩擦转齿（64），所述摩擦转齿（64）的外表面通过竖直滑轨（52）与配重柱（5）的外表面滑动连接。 2.根据权利要求1所述的一种海缆牵引装置，其特征在于：所述滑动环壳（61）上表面的前后两侧对称设置有推力弹簧带（34），所述推力弹簧带（34）的顶部固定连接有受压挡环（35），所述受压挡环（35）的外表面与固定筒壳（31）内腔的顶部固定连接，所述滑动环壳（61）的外表面与固定筒壳（31）的内壁滑动连接。 3.根据权利要求2所述的一种海缆牵引装置，其特征在于：所述缠绕电缆（62）远离滑动环壳（61）的一端与电缆线（1）的一端固定连接，所述牵线机（65）的外表面与滑动环壳（61）的内壁固定连接，所述动力底箱（63）的外表面与固定筒壳（31）的外表面滑动连接，所述电缆线（1）的外表面与引导滑板（33）的内壁滑动连接。 4.根据权利要求1所述的一种海缆牵引装置，其特征在于：所述感压部件（2）包括套接筒（21），所述套接筒（21）内壁外表面的前后两侧对称设置有受力外壳（22），所述受力外壳（22）的内壁均匀设置有挤压推杆（24），所述挤压推杆（24）的内腔固定连接有压缩弹簧（25），所述压缩弹簧（25）远离挤压推杆（24）的一侧固定连接有感压板（26）。 5.根据权利要求4所述的一种海缆牵引装置，其特征在于：所述受力外壳（22）的数量为两块，所述受力外壳（22）外表面的两侧对称设置有橡胶套（23），所述橡胶套（23）的轴心处与套接筒（21）的外表面固定连接，所述套接筒（21）内壁的轴心处与电缆线（1）的外表面卡接，所述挤压推杆（24）的外表面与套接筒（21）的内腔滑动连接。 6.根据权利要求1所述的一种海缆牵引装置，其特征在于：所述监测部件（4）包括监测底座（41），所述监测底座（41）的底端固定连接有竖直插杆（42），所述监测底座（41）的顶部固定连接有连接拉杆（45），所述监测底座（41）内腔的中部通过导线固定连接有液压端头（43），所述液压端头（43）内腔的顶部滑动连接有感压推杆（44）。 7.根据权利要求6所述的一种海缆牵引装置，其特征在于：所述液压端头（43）的外表面与固定筒壳（31）内腔的底部固定连接，所述感压推杆（44）的顶端延伸至固定筒壳（31）的内部，所述竖直插杆（42）的底端延伸至固定筒壳（31）的外部，所述监测底座（41）的外表面与固定筒壳（31）内腔的底部固定连接。 8.根据权利要求1所述的一种海缆牵引装置，其特征在于：所述配重柱（5）包括绝缘外壳（51），所述绝缘外壳（51）内壁的轴心处固定连接有电源杆（53），所述电源杆（53）的外表面均匀设置有通电磁环（54），所述绝缘外壳（51）内腔的前后两侧均通过竖直滑轨（52）均匀设置有回弹开关（55），所述回弹开关（55）的内腔滑动连接有插接导杆（56）。 9.根据权利要求8所述的一种海缆牵引装置，其特征在于：所述回弹开关（55）的外表面与绝缘外壳（51）的内腔固定连接，所述插接导杆（56）远离摩擦转齿（64）的一端与通电磁环（54）的内腔插接，所述绝缘外壳（51）的上下两端均与固定筒壳（31）的内腔固定连接。
说明书全文	一种海缆牵引装置技术领域 [0001] 本发明属于海缆牵引装置技术领域，具体的说是一种海缆牵引装置。背景技术 [0002] 海洋电缆是用绝缘材料包裹的导线，铺设在海底用以建立国家与国家之间、岛屿与内陆之间、石油平台与内陆之间、跨海军事设施等场所的重要通信设备。随着我国对能源需求日益增加，海洋油气、海上风电开发的力度也迅猛加大，海缆作为电力传输的重要媒介，在使用过程中的安全可靠性至关重要。 [0003] 由于海洋电缆设置在海底后，会因为洋流的影响在海水内摆动，长时间后会造成电缆疲劳损坏的问题，而海缆如果固定设置在某一位置，不仅容易被海洋内部的微生物腐蚀，而且会受到洋流冲击的作用，导致电缆两端的连接点位置频繁受到弯折力的作用，导致电缆容易出现绷断的问题，所以需要进行改进。发明内容 [0004] 针对现有技术的不足，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种海缆牵引装置，包括电缆线，所述电缆线外表面的中部设置有感压部件，所述电缆线外表面的两侧对称设置有限位设备，每根电缆线的两侧都设置有限位设备，用于对电缆线传输的信号进行转接，并且缩短单根电缆线的长度，以便对损坏的电缆线进行更换工作；进一步地，所述限位设备包括固定筒壳，所述固定筒壳内腔的两侧对称开设有竖直滑槽，所述竖直滑槽的内壁滑动连接有引导滑板，所述固定筒壳内壁底部的轴心处固定连接有配重柱，所述固定筒壳的底端固定连接有监测部件，所述配重柱的外表面滑动连接有牵线部件，电缆线的两端贯穿引导滑板的轴心孔洞后，与牵线部件相连接；进一步地，所述牵线部件包括滑动环壳，所述滑动环壳的内壁滑动连接有缠绕电缆，缠绕电缆与电缆线的一端对接，对电缆线的信号传输功能起到转接作用，并且缠绕电缆余料较长，可以收卷在滑动环壳的内部，所述滑动环壳内壁的两侧对称设置有牵线机，所述牵线机的内腔开设有引导滑轨，所述牵线机内壁的两侧均通过引导滑轨对称设置有牵引转套，所述牵引转套的内腔均匀开设有摩纹槽，牵引转套套在缠绕电缆的外表面上，可以通过内壁的摩纹槽与缠绕电缆的外表面产生强摩擦力，牵线机通过两侧的牵引转套将缠绕电缆的两端向中部收缩，也能将缠绕电缆向两侧拉长，由于缠绕电缆的两端分别与两侧的电缆线连接，所以牵线机可以直接牵引外部的电缆线，进而控制电缆线松紧度；所述滑动环壳下表面的两侧对称设置有动力底箱，所述动力底箱的内壁转动连接有摩擦转齿，所述摩擦转齿的外表面通过竖直滑轨与配重柱的外表面滑动连接，如图2所示，滑动环壳可以通过底部两侧的动力底箱沿着配重柱的竖直滑轨进行上下滑移，两侧的引导滑板沿着竖直滑槽进行滑移，从而牵引电缆线在海底进行高度位置调整工作。 [0005] 进一步地，所述滑动环壳上表面的前后两侧对称设置有推力弹簧带，所述推力弹簧带的顶部固定连接有受压挡环，滑动环壳上滑的高度越高，通过推力弹簧带对受压挡环的挤压作用力也会越大，所述受压挡环的外表面与固定筒壳内腔的顶部固定连接，所述滑动环壳的外表面与固定筒壳的内壁滑动连接。所述缠绕电缆远离滑动环壳的一端与电缆线的一端固定连接，所述牵线机的外表面与滑动环壳的内壁固定连接，所述动力底箱的外表面与固定筒壳的外表面滑动连接，所述电缆线的外表面与引导滑板的内壁滑动连接。 [0006] 进一步地，所述感压部件包括套接筒，所述套接筒内壁外表面的前后两侧对称设置有受力外壳，所述受力外壳的内壁均匀设置有挤压推杆，所述挤压推杆的内腔固定连接有压缩弹簧，所述压缩弹簧远离挤压推杆的一侧固定连接有感压板。 [0007] 所述受力外壳的数量为两块，所述受力外壳外表面的两侧对称设置有橡胶套，两侧的橡胶套在保证受力外壳的内部不会被海水侵蚀的时候，也能通过自身弹性形变的方式，不会阻碍受力外壳的滑移过程，所述橡胶套的轴心处与套接筒的外表面固定连接，所述套接筒内壁的轴心处与电缆线的外表面卡接，所述挤压推杆的外表面与套接筒的内腔滑动连接。 [0008] 进一步地，所述监测部件包括监测底座，所述监测底座的底端固定连接有竖直插杆，固定筒壳插在海底后，竖直插杆也插在底部接触面上感应震动，所述监测底座的顶部固定连接有连接拉杆，所述监测底座内腔的中部通过导线固定连接有液压端头，所述液压端头内腔的顶部滑动连接有感压推杆，由于两侧开设有竖直滑槽，所以海水会通过竖直滑槽进入固定筒壳内部，所以固定筒壳内部的压强会随着水压而增加，从而加大对牵线部件的阻力，通过底部的液压端头将感压推杆受到的压力反馈给监测底座，以便及时调整牵线部件的动力。 [0009] 所述液压端头的外表面与固定筒壳内腔的底部固定连接，所述感压推杆的顶端延伸至固定筒壳的内部，所述竖直插杆的底端延伸至固定筒壳的外部，所述监测底座的外表面与固定筒壳内腔的底部固定连接。 [0010] 进一步地，所述配重柱包括绝缘外壳，所述绝缘外壳内壁的轴心处固定连接有电源杆，所述电源杆的外表面均匀设置有通电磁环，所述绝缘外壳内腔的前后两侧均通过竖直滑轨均匀设置有回弹开关，所述回弹开关的内腔滑动连接有插接导杆，滑动环壳材质包含铁元素，在滑动环壳移动到某一位置时，摩擦转齿会按压对应位置的插接导杆，此时插接导杆插入通电磁环内部，通电磁环两侧因为有导电的插接导杆连通电路，所以此处的通电磁环通电产生磁力，将配重柱外表面的滑动环壳向配重柱的轴心处吸附。 [0011] 所述回弹开关的外表面与绝缘外壳的内腔固定连接，所述插接导杆远离摩擦转齿的一端与通电磁环的内腔插接，所述绝缘外壳的上下两端均与固定筒壳的内腔固定连接。 [0012] 本发明的有益效果如下：1.该装置可以通过两侧的限位设备，控制电缆线进行移动和收紧等相关状态，以应对海底的洋流冲击作用，保证电缆线在海底的受力作用始终为相对较小的状态，避免出现电缆线因为洋流的影响在海水内摆动，长时间后会造成电缆疲劳损坏的问题，也可以避免出现，电缆线两端与限位设备连接的位置频繁受到弯折力的作用，导致电缆容易出现绷断的问题。 [0013] 2.该装置的电缆线可以相对限位设备进行上下滑移，所以电缆线并非固定设置在某一位置，所以电缆线不容易被海洋内部的微生物腐蚀，同时限位设备将电缆线分隔为不同的短线电缆，能够在某处电缆出现损坏问题的情况下，及时对坏点位置进行判断和电缆线的更换工作，以提高维护效率。 [0014] 3.该装置通过内部的牵线部件牵引电缆线的两端，使电缆线始终能够相对引导滑板的内壁进行滑移运动，所以引导滑板与电缆线不容易出现长时间卡接而融合在一起，导致电缆线无法松紧的问题，滑动环壳在上滑时会通过推力弹簧带对受压挡环加压，所以根据受压挡环受到的压力可以精准判断滑动环壳所在位置的高度，即电缆线所处的水域，以便及时进行调整工作。 [0015] 4.由于滑动环壳需要沿着绝缘外壳的外表面进行滑移，所以滑动环壳与绝缘外壳无法长时间固定连接，容易发生相对松动的问题，对配重柱内部进行改装后，滑动环壳每次停止运动都会被内部对应的通电磁环吸附，贴紧绝缘外壳的外表面不容易发生相对滑移，并且通电磁环始终只有一处位置进行通电工作，所以配重柱非常节能。附图说明 [0016] 图1是本发明的主视图；图2是本发明的剖视图；图3是本发明限位设备的剖视图；图4是本发明牵线部件的剖视图；图5是本发明牵线机的结构示意图；图6是本发明感压部件的剖视图；图7是本发明监测部件的剖视图；图8是本发明配重柱的剖视图。 [0017] 图中：1、电缆线；2、感压部件；3、限位设备；31、固定筒壳；32、竖直滑槽；33、引导滑板；34、推力弹簧带；35、受压挡环；4、监测部件；41、监测底座；42、竖直插杆；43、液压端头；44、感压推杆；45、连接拉杆；5、配重柱；51、绝缘外壳；52、竖直滑轨；53、电源杆；54、通电磁环；55、回弹开关；56、插接导杆；6、牵线部件；61、滑动环壳；62、缠绕电缆；63、动力底箱；64、摩擦转齿；65、牵线机；66、引导滑轨；67、牵引转套；68、摩纹槽；21、套接筒；22、受力外壳； 23、橡胶套；24、挤压推杆；25、压缩弹簧；26、感压板。具体实施方式 [0018] 下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。 [0019] 实施例1，请参阅图1‑图5，本发明提供一种技术方案：一种海缆牵引装置，包括电缆线1，电缆线1外表面的中部设置有感压部件2，电缆线1外表面的两侧对称设置有限位设备3，每根电缆线1的两侧都设置有限位设备3，用于对电缆线1传输的信号进行转接，并且缩短单根电缆线1的长度，以便对损坏的电缆线1进行更换工作；限位设备3包括固定筒壳31，固定筒壳31内腔的两侧对称开设有竖直滑槽32，竖直滑槽32的内壁滑动连接有引导滑板33，固定筒壳31内壁底部的轴心处固定连接有配重柱5，固定筒壳31的底端固定连接有监测部件4，配重柱5的外表面滑动连接有牵线部件6，电缆线 1的两端贯穿引导滑板33的轴心孔洞后，与牵线部件6相连接；牵线部件6包括滑动环壳61，滑动环壳61的内壁滑动连接有缠绕电缆62，缠绕电缆 62与电缆线1的一端对接，对电缆线1的信号传输功能起到转接作用，并且缠绕电缆62余料较长，可以收卷在滑动环壳61的内部，滑动环壳61内壁的两侧对称设置有牵线机65，牵线机 65的内腔开设有引导滑轨66，牵线机65内壁的两侧均通过引导滑轨66对称设置有牵引转套 67，牵引转套67的内腔均匀开设有摩纹槽68，牵引转套67套在缠绕电缆62的外表面上，可以通过内壁的摩纹槽68与缠绕电缆62的外表面产生强摩擦力，牵线机65通过两侧的牵引转套 67将缠绕电缆62的两端向中部收缩，也能将缠绕电缆62向两侧拉长，由于缠绕电缆62的两端分别与两侧的电缆线1连接，所以牵线机65可以直接牵引外部的电缆线1，进而控制电缆线1松紧度；滑动环壳61下表面的两侧对称设置有动力底箱63，动力底箱63的内壁转动连接有摩擦转齿64，摩擦转齿64的外表面通过竖直滑轨52与配重柱5的外表面滑动连接，如图2所示，滑动环壳61可以通过底部两侧的动力底箱63沿着配重柱5的竖直滑轨52进行上下滑移，两侧的引导滑板33沿着竖直滑槽32进行滑移，从而牵引电缆线1在海底进行高度位置调整工作。 [0020] 滑动环壳61上表面的前后两侧对称设置有推力弹簧带34，推力弹簧带34的顶部固定连接有受压挡环35，滑动环壳61上滑的高度越高，通过推力弹簧带34对受压挡环35的挤压作用力也会越大，受压挡环35的外表面与固定筒壳31内腔的顶部固定连接，滑动环壳61的外表面与固定筒壳31的内壁滑动连接。缠绕电缆62远离滑动环壳61的一端与电缆线1的一端固定连接，牵线机65的外表面与滑动环壳61的内壁固定连接，动力底箱63的外表面与固定筒壳31的外表面滑动连接，电缆线1的外表面与引导滑板33的内壁滑动连接。 [0021] 先根据设计点位将每个限位设备3竖直安装在海底，然后在每个限位设备3内部的牵线部件6两侧都安装电缆线1，并通过缠绕电缆62相互连通，在每根电缆线1的中部安装感压部件2，初始状态限位设备3之间的电缆线1保持一定的松弛状态，然后将电缆线1在海洋内架设完毕。 [0022] 在使用电缆线1进行信息传输工作时，位于中部的感压部件2如果感受到洋流的冲击，此时的电缆线1会因为洋流的冲击作用而发生弯折，所以需要两侧的牵线部件6将电缆线1的两端向限位设备3内部收缩，进而使电缆线1绷直，让电缆线1不容易受到洋流的冲击影响，当洋流过后，水体平稳时，再将电缆线1松弛，减轻电缆线1两端的拉力负荷。 [0023] 如果电缆线1所处的位置长期受到水体的冲击作用，此时需要调整电缆线1所在的高度，牵线部件6沿着配重柱5的外表面进行上下滑移，牵引电缆线1进行上下移动，寻找电缆线1受力最小的位置后停下，避免电缆线1因为水体长期的冲击力而损坏。 [0024] 实施例2，请参阅图1‑图8，本发明提供一种技术方案：在实施例1的基础上，感压部件2包括套接筒21，套接筒21内壁外表面的前后两侧对称设置有受力外壳22，受力外壳22的内壁均匀设置有挤压推杆24，挤压推杆24的内腔固定连接有压缩弹簧25，压缩弹簧25远离挤压推杆24的一侧固定连接有感压板26。 [0025] 受力外壳22的数量为两块，受力外壳22外表面的两侧对称设置有橡胶套23，两侧的橡胶套23在保证受力外壳22的内部不会被海水侵蚀的时候，也能通过自身弹性形变的方式，不会阻碍受力外壳22的滑移过程，橡胶套23的轴心处与套接筒21的外表面固定连接，套接筒21内壁的轴心处与电缆线1的外表面卡接，挤压推杆24的外表面与套接筒21的内腔滑动连接。 [0026] 监测部件4包括监测底座41，监测底座41的底端固定连接有竖直插杆42，固定筒壳31插在海底后，竖直插杆42也插在底部接触面上感应震动，监测底座41的顶部固定连接有连接拉杆45，监测底座41内腔的中部通过导线固定连接有液压端头43，液压端头43内腔的顶部滑动连接有感压推杆44，由于两侧开设有竖直滑槽32，所以海水会通过竖直滑槽32进入固定筒壳31内部，所以固定筒壳31内部的压强会随着水压而增加，从而加大对牵线部件6的阻力，通过底部的液压端头43将感压推杆44受到的压力反馈给监测底座41，以便及时调整牵线部件6的动力。 [0027] 液压端头43的外表面与固定筒壳31内腔的底部固定连接，感压推杆44的顶端延伸至固定筒壳31的内部，竖直插杆42的底端延伸至固定筒壳31的外部，监测底座41的外表面与固定筒壳31内腔的底部固定连接。 [0028] 配重柱5包括绝缘外壳51，绝缘外壳51内壁的轴心处固定连接有电源杆53，电源杆53的外表面均匀设置有通电磁环54，绝缘外壳51内腔的前后两侧均通过竖直滑轨52均匀设置有回弹开关55，回弹开关55的内腔滑动连接有插接导杆56，滑动环壳61材质包含铁元素，在滑动环壳61移动到某一位置时，摩擦转齿64会按压对应位置的插接导杆56，此时插接导杆56插入通电磁环54内部，通电磁环54两侧因为有导电的插接导杆56连通电路，所以此处的通电磁环54通电产生磁力，将配重柱5外表面的滑动环壳61向配重柱5的轴心处吸附。 [0029] 回弹开关55的外表面与绝缘外壳51的内腔固定连接，插接导杆56远离摩擦转齿64的一端与通电磁环54的内腔插接，绝缘外壳51的上下两端均与固定筒壳31的内腔固定连接。 [0030] 因为电缆线1主要受到前后方向水体冲击的影响，所以将感压部件2设置为图6所示的结构，当水体冲击电缆线1时，最外侧的受力外壳22会相对电缆线1向靠近套接筒21的位置进行滑移，从而通过挤压推杆24推进压缩弹簧25对感压板26加压，实时测得洋流对电缆线1的冲击力大小，对电缆线1采取相应的保护措施。 [0031] 限位设备3安装在海底后，需要通过监测部件4保证限位设备3的稳定性，防止限位设备3底端出现松动坍塌时，电缆线1也随之塌陷的问题，通过液压端头43实时监测限位设备3内部的水压，以调整动力底箱63扭转摩擦转齿64的动力，使滑动环壳61可以正常移动。 [0032] 摩擦转齿64沿着竖直滑轨52转动时，会依次对插接导杆56进行按压，从而使插接导杆56插入通电磁环54的内部，使通电磁环54通电具备吸附金属的能力，而摩擦转齿64经过的插接导杆56会被回弹开关55弹出，断开经过的通电磁环54，所以当动力底箱63停止工作时，可以保证具有磁吸能力的通电磁环54始终与滑动环壳61处于相对较近的位置，对滑动环壳61产生吸附作用，将滑动环壳61固定在绝缘外壳51的对应位置上。 [0033] 显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。

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