用于深海采矿的矿石输送管道布放作业的夹持装置的制作方法

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的矿石输送管道布放作业的夹持装置。

背景技术：
由于海洋环境的特点，深海采矿受潮流、风浪及惯性力等影响，特别是将长度达几千米的海底矿石输送管道在水面工作母船上及保证管道的安全可靠作业的技术，在国际、国内尚属难题。“九五”期间我国完成了深海采矿系统的中试技术设计以及部分采矿系统的150米水深的湖上试验，积累了一定的经验。但目前对于深海海洋采矿系统中管道从水面母船工作平台到海底的布放回收方式，海洋采矿系统管道与水面母船工作平台的连接方式，国内研究甚少，尚无合适的方法来解决。

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的矿石输送管道布放作业的夹持装置，以克服海底矿石输送管道布放回收作业的安全可靠性不高的缺陷。为解决上述技术问题，本发明提供一种用于深海采矿的矿石输送管道布放作业的夹持装置，包括卡门基座，所述卡门基座内设有第一、第二两个滑槽，第一、第二滑槽内分别安装第一、第二卡门滑块，所述第一卡门滑块右端设有第一球铰托连接第一球铰，所述第一球铰托面为凹面圆弧；第一卡门滑块的左端连接第一驱动装置的输出端，所述第一驱动装置固定安装在所述卡门基座左侧上；所述第二卡门滑块右端设有第二球铰托连接第二球铰，所述第二球铰托面为凹面圆弧；第二卡门滑块的右端连接第二驱动装置的输出端，所述第二驱动装置固定安装在所述卡门基座右侧上；所述第一、第二球铰的球铰面均为凸面圆弧，所述卡门基座连接在水面母船工作平台上。进一步的，所述球铰为半球形。第一卡门滑块通过所述第一球铰托连接所述第一球铰；第二卡门滑块通过所述第二球铰托连接所述第二球铰。更进一步优化的方案是，还包括液压式升沉补偿器，所述卡门基座连接液压式升沉补偿器，所述液压式升沉补偿器连接在水面母船工作平台上。优选的，所述第一、第二驱动装置为液压式驱动器。进一步的，所述液压式驱动器为液压油缸。本发明具有布放回收深海采矿等工程所用之金属硬管及软管的功能，能够有效解决该管道在海洋一定深度作业过程中承受诸多合力引起的弯矩及惯性力的问题，可确保管道安全可靠的工作。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为本发明的卡门开启状态下的整体结构示意图。图2为本发明的卡门闭合状态下的整体结构示意图。具体实施方式结合图1和图2所示，用于深海采矿的矿石输送管道布放作业的夹持装置，包括卡门基座5，分别位于卡门基座5上的两个滑槽内的两个卡门滑块4-2，卡门滑块4-2上设球铰托4-1，球铰托4-1连接半球形的球铰3，驱动卡门滑块4-2开闭的液压油缸1及安装基座2，液压式升沉补偿器6。液压油缸1及其安装基座2，卡门滑块4-2，球铰托4-1及球铰3在卡门基座5上对称布置，卡门基座5下部连接液压式升沉补偿器6，升沉补偿器6的底座坐落在水面母船工作平台上。布放管道7时，利用工作母船上的吊具将管道7吊至本发明装置的上方，带有球铰3的卡门滑块4-2将管道7夹持住，完成上下两节管道7对接后，将管道7提起，此时驱动卡门滑块4-2开闭的液压缸1动作将卡门滑块4-2打开，管道7进行下放，待接近管道7夹紧位置时，再将卡门滑块4-2锁死，此时管道7法兰台阶可落在球铰3上，然后拆除管道7的连接吊具，进行下一节管道7的吊装工作。在多节管道7连接至所需海洋采矿深度时，卡门球铰3将托住管道7，管道可在卡门球铰座上以任何角度进行转动，能够减小采矿过程中管道在海洋洋流、风浪及惯性力的作用下所产生弯矩的影响，避免管道变形。同时，液压式升沉补偿器通过各种传感器来协调保证工作母船与管道在波浪作用下升、下沉姿态，以克服垂直方向惯性力的影响，缓解管道垂直方向的惯性力，以保证卡门装置可靠的工作，使管道7完成大洋深处矿结核的向上输送工作。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，尽量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。