一种拖曳式海底电缆切割装置及其电缆切割方法与流程

本发明属于海洋工程技术领域，具体涉及一种拖曳式海底电缆切割装置及其电缆切割方法。

背景技术：

随着科技的发展，越来越多的海底电缆、通信缆被铺设在全球各地的海底，在某些紧急情况下需要将电缆切断，传统的切割方式需要首先探测到电缆的位置，然后开挖出电缆，再打捞上来进行切割，过程复杂，需要很多昂贵的设备，成本太高。这就需要一种快速、低成本的海底电缆切割装置来完成这一任务。

经对现有技术文献的检索发现：专利号为200910039930.7的文献公开了海洋拖曳式切割装置，为四钩切割装置，需要安装水下电机为设备供电，制造成本高，而且没有电缆切割完成的判断装置，无法得知切割作业的完成状态。专利号为201310404115.2的文献公开了一种深海电缆打捞切割系统及方法，锚体为单独一个钩型锚体，抛入海底后不能保证锚体钩住电缆。

因此需要一种新的切割装置及其电缆切割方法，完成海底电缆切割作业。

技术实现要素：

本发明的目的是针对现有海底电缆切割装置的不足，提供一种拖曳式海底电缆切割装置及其电缆切割方法。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明一种拖曳式海底电缆切割装置，包括拖船、拉力传感器、铁链和切割锚；所述的切割锚由拖环、主杆、翼板、导铁、切割刀和锚钩组成；所述的拖环固定在主杆一端，主杆另一端固定有对称设置且贴紧的两块翼板；两块翼板的一个侧面位于对称中心线处固定有一个锚钩，另一侧面位于对称中心线处也固定有一个锚钩，且两个锚钩在主杆轴向位置上对齐；两个锚钩内侧均固定有切割刀，且每把切割刀与两块翼板之间均设有一块导铁，导铁与两块翼板均固定；所述铁链的一端与固定在拖船上的拉力传感器的测力元件固定，另一端与切割锚的铁链固定。

所述的切割刀整体呈几字形，切割刀的刀刃朝向主杆设置。

该拖曳式海底电缆切割装置的电缆切割方法，具体如下：

拖船行驶到海域中放置电缆的位置的一侧，且与电缆的水平距离超过三倍水深，将切割锚放入海底；拖船沿垂直于电缆方向朝电缆另一侧行驶，并通过铁链为切割锚提供拖力，拉力传感器读数开始增加；切割锚的拖环被拖船拖动过程中，带动主杆运动，两块翼板保持切割锚的两个锚钩中必有一个垂直于海底，保证切割锚的锚钩刺入海底表层沉积物中，且导铁防止电缆卡在切割刀与主杆之间，从而保证锚钩能顺利钩住电缆；拖船带动切割锚的锚钩钩住电缆后，随着拖船继续前进，电缆顺着导铁被送入呈几字形的切割刀中，随着切割刀作用在电缆上的力不断增大，拉力传感器上拉力读数不断增加，当拉力传感器上拉力读数突然减小时，表明电缆已经被切断，电缆切割作业完成。回收切割锚后，检查切割刀上是否有残留铜屑，从而进一步确认电缆切割是否完成。

本发明具有的有益效果：

本发明实现了切割锚直接在海底钩住电缆并快速切断电缆，且除了拖船拖行外，无需额外动力供电。本发明中切割锚的拖环被拖船拖动过程中，两块翼板保持切割锚的两个锚钩中必有一个垂直于海底，保证切割锚的锚钩刺入海底表层沉积物中，且导铁防止电缆卡在切割刀与主杆之间，从而保证锚钩能顺利钩住电缆；随着拖船继续前进，电缆会顺着导铁被送入呈几字形的切割刀中。本发明从拉力传感器和回收切割锚后检查切割刀上是否有残留铜屑两方面确认电缆切割是否完成，可靠性强。本发明结构简单，成本低，重量小，使用方便，使用劳动量小。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中切割锚的结构示意图；

图3为图2的俯视图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1所示，一种拖曳式海底电缆切割装置，包括拖船1、拉力传感器2、铁链3和切割锚4。铁链3一端与固定在拖船1上的拉力传感器2的测力元件固定，另一端与切割锚4固定；拖船1的功能是给切割锚4提供拖力，拉力传感器2的功能是测量切割锚的阻力，铁链3的功能是传递拖船1的拖力到切割锚4上。

如图2和3所示，切割锚4由拖环4-1、主杆4-2、翼板4-3、导铁4-4、切割刀4-5和锚钩4-6组成；拖环4-1固定在主杆4-2一端，主杆4-2另一端固定有对称设置且贴紧的两块翼板4-3；两块翼板4-3的一个侧面位于对称中心线处固定有一个锚钩4-6，另一侧面位于对称中心线处也固定有一个锚钩4-6，且两个锚钩4-6在主杆4-2轴向位置上对齐；两个锚钩4-6内侧均固定有切割刀4-5，且每把切割刀4-5与两块翼板4-3之间均设有一块导铁4-4，导铁4-4与两块翼板4-3均固定；切割刀4-5整体呈几字形，刀刃朝向主杆4-2，功能是切断海底电缆；铁链3固定在拖环4-1上。主杆4-2的功能是传递铁链的拉力，两块翼板4-3功能是保持切割锚在海底拖动的时候两个锚钩4-6中必有一个垂直于海底，以便其刺入海底表层沉积物中。导铁4-4的功能是防止电缆卡在切割刀与主杆4-2之间；两个锚钩4-6的功能是钩住海底电缆，使海底电缆划入切割刀4-5上。

该拖曳式海底电缆切割装置的电缆切割方法，具体如下：

拖船1行驶到海域中放置电缆的位置的一侧，且与电缆的水平距离超过三倍水深，将切割锚4放入海底；拖船1沿垂直于电缆方向朝电缆另一侧行驶，并通过铁链3为切割锚4提供拖力，拉力传感器2读数开始增加；切割锚4的拖环4-1被拖船1拖动过程中，带动主杆4-2运动，两块翼板4-3保持切割锚的两个锚钩4-6中必有一个垂直于海底，保证切割锚的锚钩4-6刺入海底表层沉积物中，且导铁4-4防止电缆卡在切割刀与主杆4-2之间，从而保证锚钩4-6能顺利钩住电缆；拖船1带动切割锚4的锚钩4-6钩住电缆后，随着拖船继续前进，电缆顺着导铁4-4被送入呈几字形的切割刀4-5中，随着切割刀4-5作用在电缆上的力不断增大，拉力传感器上拉力读数不断增加，当拉力传感器2上拉力读数突然减小时，表明电缆已经被切断，电缆切割作业完成。由于一次投切割锚只切割一根电缆，且电缆内有铜丝，电缆被切割后铜屑必然会残留在切割刀上，因此，回收切割锚后，检查切割刀上是否有残留铜屑，从而进一步确认电缆切割是否完成。

技术特征：

1.一种拖曳式海底电缆切割装置，包括拖船、拉力传感器、铁链和切割锚，其特征在于：所述的切割锚由拖环、主杆、翼板、导铁、切割刀和锚钩组成；所述的拖环固定在主杆一端，主杆另一端固定有对称设置且贴紧的两块翼板；两块翼板的一个侧面位于对称中心线处固定有一个锚钩，另一侧面位于对称中心线处也固定有一个锚钩，且两个锚钩在主杆轴向位置上对齐；两个锚钩内侧均固定有切割刀，且每把切割刀与两块翼板之间均设有一块导铁，导铁与两块翼板均固定；所述铁链的一端与固定在拖船上的拉力传感器的测力元件固定，另一端与切割锚的铁链固定。

2.根据权利要求1所述的一种拖曳式海底电缆切割装置，其特征在于：所述的切割刀整体呈几字形，切割刀的刀刃朝向主杆设置。

3.根据权利要求2所述的一种拖曳式海底电缆切割装置的电缆切割方法，其特征在于：该方法具体如下：

拖船行驶到海域中放置电缆的位置的一侧，且与电缆的水平距离超过三倍水深，将切割锚放入海底；拖船沿垂直于电缆方向朝电缆另一侧行驶，并通过铁链为切割锚提供拖力，拉力传感器读数开始增加；切割锚的拖环被拖船拖动过程中，带动主杆运动，两块翼板保持切割锚的两个锚钩中必有一个垂直于海底，保证切割锚的锚钩刺入海底表层沉积物中，且导铁防止电缆卡在切割刀与主杆之间，从而保证锚钩能顺利钩住电缆；拖船带动切割锚的锚钩钩住电缆后，随着拖船继续前进，电缆顺着导铁被送入呈几字形的切割刀中，随着切割刀作用在电缆上的力不断增大，拉力传感器上拉力读数不断增加，当拉力传感器上拉力读数突然减小时，表明电缆已经被切断，电缆切割作业完成；回收切割锚后，检查切割刀上是否有残留铜屑，从而进一步确认电缆切割是否完成。

技术总结
本发明公开了一种拖曳式海底电缆切割装置及其电缆切割方法。现有需要一种快速、低成本的海底电缆切割装置。本发明的拖环固定在主杆一端，主杆另一端固定有两块翼板；两块翼板的一个侧面位于对称中心线处固定有一个锚钩，另一侧面位于对称中心线处也固定有一个锚钩；两个锚钩内侧均固定有切割刀，且每把切割刀与两块翼板之间均设有一块导铁，导铁与两块翼板均固定；铁链一端与固定在拖船上的拉力传感器固定，另一端与切割锚的铁链固定。本发明的拖船通过铁链拖动切割锚切割电缆，实现了切割锚直接在海底钩住电缆并快速切断电缆，且从拉力传感器和回收切割锚后检查切割刀上是否有残留铜屑两方面确认电缆切割是否完成，可靠性强。

技术研发人员：张树森;戴莹;傅长荣;高子坤;李旭平;季光耀
受保护的技术使用者：丽水学院
技术研发日：2020.01.09
技术公布日：2020.05.29