一种用于深海采矿软管布放回收的导向装置的制作方法

本发明涉及深海采矿工程技术领域，尤其涉及到一种用于深海采矿软管布放回收的导向装置。

背景技术：

深海采矿是多学科、高新技术、多领域融合的系统工程，作为深海采矿最主要的组成—水面支持系统，完成各水下作业设备的布放与回收。其中软管连接采矿车和水下中继站，利用中继站提供的动力将矿浆从采矿车输送到中继站，再通过硬管和提升泵输送到水面，因此软管是深海采矿很重要的设施之一。用于深海采矿工程的软管具有一些特性，如软管自身有一定重量和硬度，软管可适当弯曲但弯曲角度不可过大，软管具有一定弹性但不可负载过大等。

目前，软管从甲板上进行布放与回收，存在几个问题：一、软管从月池直接布放时极易形成直角弯折，尤其在软管负载情况下，容易在折角处产生裂缝或豁口；二、在布放回收过程中由于软管本身重力作用，从卷车到导向架之间，软管容易在甲板面上发生堆集在一起的情况，影响软管布放效率；三、驱动马达缺少无级调速功能，则软管布放回收速度不可控，容易造成危险；四、软管卷车多台并排布置在月池周围，布放回收需要占用月池旁的较大空间，影响其他系统的工作。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种用于深海采矿软管布放回收的导向装置，能安全可靠的完成软管的布放与回收作业，并使整个作业过程流畅可控。

为解决上述技术问题，本发明提供一种用于深海采矿软管布放回收的导向装置，包括导向架，止滑结，软管限位圈；

所述导向架为整体为弧形，固定安装在月池旁边的甲板面上，所述导向架上设有圆弧形凹槽，凹槽直径大于软管直径，便于为软管导向；

所述止滑结为螺旋圈形，内圈通孔直径大于软管接头最大直径，止滑结由牵引绳牵引连接，使止滑结及软管距离甲板一定高度，使整个系统成为平滑向下的导向趋势，防止软管因自身重力堆集在卷车和导向架之间。

所述软管限位圈的圈座以刚性固定的方式安装在所述导向架上，圈体口径大于软管接头最大直径。软管限位圈的圈体与圈座可旋转连接，方向可调，满足不同方向上的使用需求。

所述用于深海采矿软管布放回收的导向装置，还包括限位挡板，所述限位挡板以刚性固定的方式连接在所述导向架上，软管及软管接头能穿过马蹄形限位挡板；

所述用于深海采矿软管布放回收的导向装置，还包括刹车气缸；所述的刹车气缸安装在导向架的基脚部位，设有圆形通孔，通孔直径大于软管接头最大直径，通孔内安装有位置可调的一组活动摩擦块，如卷车主轴转速过快，可操作刹车气缸使摩擦块组靠近，增加摩擦力使软管减速。

进一步优化的，所述导向架上的凹槽为圆弧形。

优选的，所述限位挡板为马蹄形。

进一步的，所述导向架底部设有基座，所述基座以螺栓连接的形式安装在甲板面的支座上。

本发明用于深海采矿工程中软管的布放与回收，实现布放回收流程的安全顺畅，可靠可控。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。

图1是本发明软管布放回收装置总体结构图。

图2是图1的a-a向剖面图，表示了软管限位圈的结构。

图3是图1的b-b向剖面图，表示了导向架凹槽的结构。

图4是图1的c-c向剖面图，表示了限位挡板的结构。

具体实施方式

如图1所示，一种用于深海采矿软管布放回收的导向装置，导向架3底部设有基座1，基座1以螺栓连接的形式安装在甲板面的支座上。导向架为弧形，具体为半圆形，半圆形导向架上设有圆弧形凹槽轨道，如图3所示，使软管布放回收时不发生弯折，便于为软管8导向。

软管限位圈2的圈座刚性固定在导向架3上圈体口径大于软管接头最大直径。如图2所示，软管限位圈的圈体与圈座可旋转连接，满足多台软管卷车不同角度的导向需求。

限位挡板4刚性固定在导向架上，为马蹄形，如图4所示，既可使软管8圆滑通过，又能防止软管8滑脱或崩起。

卷车7与导向架3之间有一定距离，软管又有一定重量，容易在甲板上发生堆集，止滑结6由牵引绳连接船舶自带的风动绞车，张紧牵引绳9使止滑结距离甲板一定高度，使其成为平滑向下的导向趋势，防止软管因自身重力堆集在卷车和导向架之间。

在导向架3的基脚处安装刹车气缸5，通过调节摩擦块之间的距离来控制软管布放回收速度。如卷车主轴转速过快，可操作刹车气缸使摩擦块组靠近，增加摩擦力使软管减速。

布放过程：将软管卷车和导向机构等安装在甲板上指定位置，开启卷车使主轴转动2～3圈。将软管接头依次穿过止滑结、软管限位圈、限位挡板、刹车气缸，将软管接头放入月池中，开启卷车驱动马达使软管下放。第一卷软管布放完毕后，将第一卷软管的接头与第二卷软管的接头以法兰螺栓形式连接，按上述方法继续布放直至所有软管全部布放完毕。

回收过程：借助船舶自带的起重吊机将软管尾端的接头起吊，依次穿过刹车气缸、限位挡板、软管限位圈和止滑结并挂在卷车主轴上，开启卷车使其反向转动，一卷回收完毕后，与下一段软管的接头脱开，按上述方法继续回收直至所有软管全部回收完毕。最后为不影响其他系统工作，可拆除导向机构让出月池旁的工作空间。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

技术特征：

技术总结
一种用于深海采矿软管布放回收的导向装置，包括导向架，止滑结，软管限位圈；导向架为整体为弧形，固定安装在月池旁边的甲板面上，导向架上设有凹槽，为软管导向；止滑结为螺旋圈形，内圈通孔直径大于软管接头最大直径；软管限位圈的圈座刚性固定在导向架上。导向架使软管不会形成直角折弯；止滑结使软管布放回收时不会堆集在甲板上；刹车气缸可控制软管布放回收速度；导向架上安装限位挡板，阻止软管在布放回收时跳出或崩起；导向架上安装软管限位圈，使多台绞车的软管从月池的同一位置布放回收，节约月池周围空间，不影响其他系统的工作。本发明用于深海采矿工程中软管的布放与回收，实现布放回收流程的安全顺畅，可靠可控。

技术研发人员：余倩;李文豪;唐颖;杨高胜;陈丹东;潘登;刘泽;谢梦琪
受保护的技术使用者：武汉船舶设计研究院有限公司
技术研发日：2017.12.28
技术公布日：2019.08.23