一种用于清理电缆上附着物的夹持器的制作方法

本文涉及一种用于清理电缆上附着物的夹持器。

背景技术：

海洋石油船上的水下数据采集电缆在浸泡在海中一段时间后会有大量的海洋生物附着在电缆上。这些海洋生物附着在电缆上会导致采集资料背景噪音变大、电缆所承受的拉力倍增以及船速降低。如果采用定期收回电缆来清理海洋生物则会导致海洋石油船的作业效率下降。

目前通常做法是使用麻绳缠绕电缆，然后通过工作艇拖拽麻绳的方式来清理电缆上的海洋生物，该方法虽可以清除电缆上附着的一部分海洋生物，但该方式也存在作业效率低、清洁效果差、人力消耗大的弊端。

如海洋石油721船应用最为广泛的常规三维作业电缆配置为12缆，每条电缆6000米，拖带电缆总长度为72000米，根据多年作业经验和数据统计，使用麻绳清除电缆附着海生物时，由于麻绳逆时针缠绕电缆进行清除作业，利用人力来控制麻绳的缠绕力度，所以清除效果不佳，仍有部分海生物附着在电缆上，需要一人手持工具进行手工辅助清除，所以清理一条6000米电缆需要3小时，按照每月清理海生物四次来计算，则一个月清理海生物的工作艇作业时间为3*12*4＝144小时。工作艇每小时清除海生物燃油消耗约为45升/时，一个月清除海生物的燃油消耗为45*144＝6545升，且在作业过程中，由于麻绳易磨损，且在海水侵蚀下容易断开，每作业6小时就损耗15米麻绳，每月消耗麻绳144/6*15＝360米。

技术实现要素：

本申请提供了一种用于清理电缆上附着物的夹持器，这种夹持器包括：

支撑管，构造为直管；

滑杆，贯穿所述支撑管，且能沿所述支撑管滑动，包括顶端以及与顶端相对的末端；

固定架，设置在所述滑杆的末端；

第一活动架，设置在所述固定架的一侧且一端与所述固定架铰接；

第二活动架，设置在所述固定架的另一侧且一端与所述固定架铰接；

第一连杆，其相对两端分别铰接于所述第一活动架和所述支撑管；

第二连杆，其相对两端分别铰接于所述第二活动架和所述支撑管；

第一刮板，设置在所述固定架背离所述滑杆的一侧；

第二刮板，设置在所述第一活动架靠近所述第二活动架的一侧；

第三刮板，设置在所述第二活动架靠近所述第一活动架的一侧；

其中，所述滑杆向所述末端所指方向滑动能带动所述第一活动架和所述第二活动架张开，所述滑杆向所述顶端所指方向滑动能带动第一活动架和第二活动架相互靠拢以使得所述第一刮板、所述第二刮板和所述第三刮板围合出供电缆通过的通道。

相较于现有采用麻绳清理电缆上附着的海洋生物，采用本申请中的夹持器清除电缆上附着的海洋生物的清除效率高、清洁效果好且简单易用。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例中的接近闭合状态下的夹持器的立体示意图；

图2为图1中的夹持器的主视示意图；

图3为图2中的夹持器的侧视示意图；

图4为本申请实施例中的打开状态下的夹持器的局部示意图。

具体实施方式

如图1-3所示，图1-3显示了一种用于清理电缆上附着物的夹持器。该夹持器包括支撑管1、滑杆2、固定架3、第一活动架4、第二活动架5、第一连杆6、第二连杆7、第一刮板33、第二刮板42和第三刮板52。

支撑管1为直管。支撑管1的横截面可以是矩形。支撑管1可以采用合金材料制成，例如铝合金。

滑杆2为直杆，滑杆2贯穿支撑管1。滑杆2的横截面可以是矩形截面。滑杆2的长度大于支撑管1的长度。滑杆2包括顶端21以及与顶端21相对的底端22。滑杆2的顶端21和底端22分别从支撑管1的相对两端伸出。支撑管1和滑杆2之间可以是间隙配合。滑杆2能沿支撑管1的延伸方向滑动。滑杆2可以采用合金材料制成，例如铝合金。

固定架3设置在滑杆2的末端。固定架3上还设置有横梁31、第一条形板32、第一铰轴34、第二铰轴35和第一连接杆36。横梁31可以大致的直条形。横梁31的中部连接于滑杆2的末端上。横梁31与滑杆2之间为固定连接，例如可以是焊接。横梁31的延伸方向垂直于滑杆2。横梁31可以是大致的直条板结构。横梁31的板面平行于滑杆2。

第一条形板32为条形平板。第一条形板32沿圆弧线方向延伸。第一条形板32相对的两侧边为圆弧形，两侧边共圆心。两个侧边的弧度可以均为0.66π。第一条形板32设置在横梁31背离支撑管1的一侧。第一条形板32上长度较长的圆弧侧边的中部连接于横梁31。第一条形板32的板面垂直于横梁31的延伸方向。第一条形板32上长度较短的弧形侧边位于背离横梁31。第一条形板32的相对两端对称地设置在横梁31的相对两侧。第一条形板32的制作材料可以是合金材料，例如铝合金材料。在本实施例中，第一条形板32设置有多块，例如四块。多块第一条形板32沿横梁31的延伸方向依次排列。相邻两块第一条形板32之间相互分隔开来。多块第一条形板32在横梁31的延伸方向上对齐，即多块第一条形板32在横梁31延伸方向上的投影能重叠在一起。

第一铰轴34和第二铰轴35均为圆柱形。第一铰轴34和第二铰轴35分别设置在第一条形板32的相对两端。第一铰轴34和第二铰轴35分别与第一条形板32的相对两端固定连接。第一铰轴34和第二铰轴35相互平行。第一铰轴34和第二铰轴35均垂直于第一条形板32的板面。第一铰轴34和第二铰轴35可以是分别连接于第一条形板32长度较长的圆弧侧边的两端。

第一连接杆36可以是直杆。第一连接杆36依次连接所有的第一条形板32。在本实施例中，第一连接杆36的相对两端分别连接最外侧的两个第一条形板32，第一连接杆36还贯穿其他的第一条形板32。第一条形板32与第一连接杆36之间可以采用焊接。第一连接杆36加强了固定架3的结构强度。第一连接杆36可以设置多根，例如两根。

第二活动架5包括第一套筒45、第二条形板41和第二连接杆43。第一套筒45为圆筒。第一套筒45的内径大于第一铰轴34的外径。第一套筒45套装在第一铰轴34上，且与第一铰轴34之间间隙配合。第一套筒45可以绕第一铰轴34转动。第二条形板41为条形平板。第二条形板41沿圆弧线方向延伸。第二条形板41相对的两侧边为圆弧形，两侧边共圆心。两个侧边的弧度可以均为0.66π。第一条形板32的形状与第二条形板41的形状可以相同。第二条形板41的一端连接于第一套筒45。第二条形板41的板面垂直于第一套筒45。第二条形板41长度较小的圆弧侧边位于内侧，第二条形板41长度较大的圆弧边位于外侧。第二条形板41可以设置多块，多块第二条形板41沿第一套筒45的轴向依次排布。第二条形板41的数量可以是3块。第二条形板41在第一套筒45的轴向上对齐，即第二条形板41在第一套筒45的轴线上的投影重叠。第一活动架4能跟绕第一铰轴34摆动。

第二连接杆43可以是直杆。第二连接杆43依次连接所有的第二条形板41。在本实施例中，第二连接杆43的相对两端分别连接最外侧的两个第二条形板41，第二连接杆43还贯穿其他的第二条形板41。第二条形板41与第二连接杆43之间可以采用焊接。第二连接杆43加强了第一活动架4的结构强度。第二连接杆43可以设置多根，例如两根。

第二活动架5包括第二套筒55、第三条形板51和第三连接杆53。第二套筒55为圆筒。第二套筒55的内径大于第二铰轴35的外径。第二套筒55套装在第二铰轴35上，且与第二铰轴35之间间隙配合。第二套筒55可以绕第二铰轴35转动。第三条形板51为条形平板。第三条形板51沿圆弧线方向延伸。第三条形板51相对的两侧边为圆弧形，两侧边共圆心。两个侧边的弧度可以均为0.66π。第三条形板51的形状与第一条形板32的形状可以相同。第三条形板51的一端连接于第二套筒55。第三条形板51的板面垂直于第二套筒55。第三条形板51长度较小的圆弧侧边位于内侧，第三条形板51长度较大的圆弧边位于外侧。第三条形板51可以设置多块，多块第三条形板51沿第二套筒55的轴向依次排布。第三条形板51的数量可以是3块。第三条形板51在第二套筒55的轴向上对齐，即第三条形板51在第二套筒55的轴线上的投影重叠。第二活动架5能绕第二铰轴35摆动。

第三连接杆53可以是直杆。第三连接杆53依次连接所有的第三条形板51。在本实施例中，第三连接杆53的相对两端分别连接最外侧的两个第三条形板51，第三连接杆53还贯穿其他的第三条形板51。第三条形板51与第三连接杆53之间可以采用焊接。第三连接杆53加强了第二活动架5的结构强度。第三连接杆53可以设置多根，例如两根。

支撑管1上还设置有第一铰接座11和第二铰接座12。第一铰接座11和第二铰接座12设置在支撑管1靠近固定架3的一端上，第一铰接座11和第二铰接座12可以是焊接在支撑管1上。第一铰接座11和第二铰接座12分别从支撑管1的相对两侧向相互背离的方向伸出。第一铰接座11和第二铰接座12分别靠近第一活动架4和第二活动架5。第一铰接座11上设置有第三铰轴111。第三铰轴111设置在第一铰接座11背离第二铰接座12的一端上。第二铰接座12上设置第四铰轴121。第四铰轴121设置在第二铰接座12背离第一铰接座11的一端上。第三铰轴111和第四铰轴121均平行于第一铰轴34。

第一活动架4还包括第三铰接座44。第三铰接座44连接在第二连接杆43上。第三铰接座44可以是连接在两根第二连接杆43上，这样第三铰接座44安装得更稳固。第三铰接座44的一端向第二条形板41的径向向外延伸。第三铰接座44上设置有第五铰轴441，第五铰轴441设置在第三铰接座44朝外的一端上。第五铰轴441平行于第一铰轴34。

第一连杆6的相对两端上分别设置有两个轴孔，这两个轴孔均贯穿第一连杆6，这两个轴孔的轴线相互平行。第一铰接座11上的第三铰轴111插入到这两个轴孔中的一个内，第三铰接座44上的第五铰轴441插入到这两个轴孔中的另一个内。第一连杆6能绕第三铰轴111摆动，也能绕第五铰轴441摆动。这样，第一连杆6的两端分别铰接于第一活动架4和支撑管1。

第二活动架5还包括第四铰接座54。第四铰接座54连接在第三连接杆53上。第四铰接座54可以是连接在两根第三连接杆53上，这样第四铰接座54安装得更稳固。第四铰接座54的一端向第三条形板51的径向向外延伸。第四铰接座54上设置有第六铰轴，第六铰轴设置在第四铰接座54朝外的一端上。第六铰轴平行于第一铰轴34。

第二连杆7的相对两端上分别设置有两个轴孔，这两个轴孔均贯穿第二连杆7，这两个轴孔的轴线相互平行。第二铰接座12上的第四铰轴121插入到这两个轴孔中的一个内，第四铰接座54上的第六铰轴插入到这两个轴孔中的另一个内。第二连杆7能绕第四铰轴121摆动，也能绕第六铰轴摆动。这样，第二连杆7的两端分别铰接于第二活动架5和支撑管1。

在本实施例中，第一刮板33构造为平板结构。第一刮板33可以是大致的扇形板。第一刮板33上设置有第一缺口331。第一缺口331由第一刮板33的尖端凹陷而成。第一缺口331的底边为圆弧形。第一缺口331的底边的弧度为大致的0.66π。第一刮板33可以设置多块，第一刮板33的数量与固定架3上第一条形板32的数量相同。第一刮板33与第一条形板32一一对应设置，第一刮板33安装到与其相对应的第一条形板32上。第一刮板33的圆弧边一侧连接于第一条形板32。第一刮板33位于第一条形板32背离横梁31的一侧。第一刮板33设置有第一缺口331的一端向背离横梁31的方向延伸，第一刮板33上的第一缺口331朝向背离滑杆2的方向。

在本实施例中，第二刮板42构造为平板结构。第二刮板42可以是大致的扇形板。第二刮板42上设置有第二缺口421。第二缺口421由第二刮板42的尖端凹陷而成。第二缺口421的底边为圆弧形。第二缺口421的底边的弧度为大致的0.66π。第二刮板42可以设置多块，第二刮板42的数量与第一活动架4上第二条形板41的数量相同。第二刮板42与第二条形板41一一对应设置，第二刮板42安装到与其相对应的第二条形板41上。第二刮板42的圆弧边一侧连接于第二条形板41。第二刮板42位于第二条形板41靠近第二活动架5的一侧。第二刮板42设置有第二缺口421的一端向靠近第二活动架5的方向延伸。

在本实施例中，第三刮板52构造为平板结构。第三刮板52可以是大致的扇形板。第三刮板52上设置有第三缺口521。第三缺口521由第三刮板52的尖端凹陷而成。第三缺口521的底边为圆弧形。第三缺口521的底边的弧度为大致的0.66π。第三刮板52可以设置多块，第三刮板52的数量与第二活动架5上第三条形板51的数量相同。第三刮板52与第三条形板51一一对应设置，第三刮板52安装到与其相对应的第三条形板51上。第三刮板52的圆弧边一侧连接于第三条形板51。第三刮板52位于第三条形板51靠近第一活动架4的一侧。第三刮板52设置有第三缺口521的一端向靠近第一活动架4的方向延伸。

在使用夹持器时，将滑杆2相对于支撑管1向该滑杆2的末端所指方向滑动，滑杆2带动固定架3向背离支撑管1的方向滑动，第一活动架4与固定架3相铰接的一端跟随固定架3向背离支撑管1的方向运动，而第一连杆6约束第一活动架4使第一活动架4只能绕第五铰轴441转动，这使得第一活动架4的背离固定架3的一端向背离第二活动架5的方向运动；同时，第二活动架5与固定架3相铰接的一端跟随固定架3向背离支撑管1的方向运动，而第二连杆7约束第二活动架5使第二活动架5只能绕第六铰轴转动，这使得第二活动架5的背离固定架3的一端向背离第一活动架4的方向运动。如图4所示，第一活动架4和第二活动架5各自背离固定架3的一端相互分开，第一活动架4和第二活动架5张开。此时，可以将电缆从第一活动架4和第二活动架5张开的开口处放入到第一活动架4和第二活动架5之间，且与第一刮板33上的第一凹槽相抵，然后将滑杆2相对于支撑管1向该滑杆2顶端21所指方向滑动。在滑杆2相对于支撑管1向该滑杆2顶端21所指方向滑动到极限位置时，第一活动架4背离固定架3的一端与第二活动架5背离固定架3的一端相互靠拢，即第二条形板41背离第一套筒45的一端和第三条形板51背离第二套筒55的一端相互靠拢。第一刮板33上第一缺口331的底边、第二刮板42上第二缺口421的底边和第三刮板52上第三缺口521的底边围合出一个通道，该通道的直径等于或略大于电缆的直径，能供电缆通过。此时，此时，第一条形板32、第二条形板41和第三条形板51在垂直于第一刮板33的板面方向上的投影形成一个圆环，第一刮板33、第二刮板42和第三刮板52在垂直于第一刮板33的板面方向上的投影形成一个圆环，第一缺口331的底边、第二缺口421的底边和第三缺口521的底边在垂直于第一刮板33的板面方向上的投影能形成一个正圆，该正圆即为上述通道的投影。电缆处于该通道中时，将该夹持器顺着电缆的延伸方向移动，电缆的外周面上的附着物能被第一刮板33、第二刮板42或第三刮板52刮下来，该附着物可以是附着在电缆上的海洋生物。

在一个示意性实施例中，第一刮板33、第二刮板42和第三刮板52均采用树脂材料制成。由树脂材料制成的第一刮板33、第二刮板42和第三刮板52在沿电缆滑动时不会刮伤电缆外层的绝缘层，同时第一刮板33、第二刮板42和第三刮板52与电缆之间摩擦力小，更加省力。树脂材料制成的第一刮板33、第二刮板42和第三刮板52的硬度较高、不容易变形。

在一个示意性实施例中，夹持器还包括驱动机构8。该驱动机构8包括压杆81、第一手柄83和第三连杆82。

压杆81为直条形。压杆81包括第一端811以及与该第一端811相对的第二端812。该第一端811的端部铰接在滑杆2的顶端21。第一手柄83可以是矩形环。第一手柄83设置在压杆81的第二端812，且位于压杆81背离支撑管1的一侧。第一手柄83所在平面垂直于压杆81的延伸方向。第三连杆82为直杆。第三连杆82的横截面可以是矩形。第三连杆82的一端铰接于支撑管1背离固定架3的一端。第三连杆82的另一端铰接于压杆81，第三连杆82在压杆81上的连接处处于第一端811的端部和第二端812的端部之间。第三连杆82在压杆81上的连接处到滑杆2的顶端21在压杆81上的连接处之间的距离小于第三连杆82的长度。

拉动或下压第一手柄83能使得压杆81相对于滑杆2摆动。当压杆81的自由端向背离支撑管1方向摆动时，压杆81能带动滑杆2向该滑杆2的末端所指向的方向滑动，进而带动第一活动架4和第二活动架5张开。当压杆81的自由端向靠近支撑管1方向摆动时，压杆81能带动滑杆2向该滑杆2的顶端21所指向的方向滑动，进而带动第一活动架4和第二活动架5相互靠拢。

在一个示意性的实施例中，夹持器还包括第二手柄9。第二手柄9可以是矩形环。第二手柄9连接于支撑管1的外周壁，且位于支撑管1的中部。第二手柄9所在平面垂直于支撑管1的延伸方向。

在使用该夹持器时可以一只手把持第一手柄83，另一只手把持第二手柄9，操作更加方便。

在一个示意性实施例中，横梁31的两端可以分别设置两个通孔。可以将绳子穿过其中一个通孔而栓在横梁31上，沿电缆的延伸方向牵引这一条绳子可以带动夹持器沿电缆移动，这样更加省力。

在一个具体的实施例中，夹持器投入到实际作业后，相较于传统的麻绳清理工作效率明显提高。之前利用麻绳清理，3小时才能清理6000米电缆，而使用该夹持器，2小时即可完成6000米电缆的清理工作。由于采用该夹持器清除海洋生物彻底，使用夹持器清理后，由原有每月清除四次海生物变为三次。对于海洋石油721船拖带12根采集电缆，每根电缆6000米，工作艇清除海生物作业时间将由原3*12*4＝144小时下降到每月2*12*3＝72小时，缩短了工作时长，工作艇燃油消耗大幅下降。工作艇每小时清除海洋生物燃油消耗理论值约为45升/时，经过实际测算燃油消耗由原来每月6545升，下降到3242升，按照柴油5525元/立方米计算，则每月平均节约燃油经费1.82万元，全年执行海生物清除作业6个月，则可实现全年节约燃油费用1.82*6＝10.92万元。

本申请描述了多个实施例，但是该描述是示例性的，而不是限制性的，并且对于本领域的普通技术人员来说显而易见的是，在本申请所描述的实施例包含的范围内可以有更多的实施例和实现方案。尽管在附图中示出了许多可能的特征组合，并在具体实施方式中进行了讨论，但是所公开的特征的许多其它组合方式也是可能的。除非特意加以限制的情况以外，任何实施例的任何特征或元件可以与任何其它实施例中的任何其他特征或元件结合使用，或可以替代任何其它实施例中的任何其他特征或元件。

本申请包括并设想了与本领域普通技术人员已知的特征和元件的组合。本申请已经公开的实施例、特征和元件也可以与任何常规特征或元件组合，以形成由权利要求限定的独特的发明方案。任何实施例的任何特征或元件也可以与来自其它发明方案的特征或元件组合，以形成另一个由权利要求限定的独特的发明方案。因此，应当理解，在本申请中示出和/或讨论的任何特征可以单独地或以任何适当的组合来实现。因此，除了根据所附权利要求及其等同替换所做的限制以外，实施例不受其它限制。此外，可以在所附权利要求的保护范围内进行各种修改和改变。

此外，在描述具有代表性的实施例时，说明书可能已经将方法和/或过程呈现为特定的步骤序列。然而，在该方法或过程不依赖于本文所述步骤的特定顺序的程度上，该方法或过程不应限于所述的特定顺序的步骤。如本领域普通技术人员将理解的，其它的步骤顺序也是可能的。因此，说明书中阐述的步骤的特定顺序不应被解释为对权利要求的限制。此外，针对该方法和/或过程的权利要求不应限于按照所写顺序执行它们的步骤，本领域技术人员可以容易地理解，这些顺序可以变化，并且仍然保持在本申请实施例的精神和范围内。