一种深海采矿水面支持管道布放回收系统的制作方法

本发明涉及深海采矿工程技术领域，具体涉及一种深海采矿水面支持管道布放回收系统。

背景技术：

目前国际上深海采矿提升系统技术大多借鉴于深海石油钻井平台的成熟技术，而常规石油钻井配套的提升系统主要由绞车、辅助绞车、辅助刹车、游车大钩等组成。整个提升系统组件繁多，占用钻井工作区域面积大，操作和维护不方便。深海采矿所采集的矿物每小时可达300吨每小时，需要很大储存空间。为节约采矿船的建造成本，以达到最大收益，采矿船对提升系统以及其他水面系统的重量尺寸方面的要求比较苛刻。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种新型的深海采矿提升系统，来减小提升系统的设备重量以及占用面积。

为解决上述技术问题，本发明提供新型深海采矿提升系统，一种深海采矿水面支持管道布放回收系统，门型塔架的第一支撑腿内设置有一个垂直轨道和一个动滑轮，所述动滑轮通过滑块连接所述轨道上，所述动滑轮连接一个驱动机构，所述动滑轮连接在驱动机构上，所述动滑轮上安装的牵引绳的一端固定，另一端连接游车机构；

所述游车机构下方连接吊环，所述吊环下方连接吊卡。

进一步的，所述第一支撑腿内的轨道、动滑轮、滑块、驱动机构和牵引绳，在所述门型塔架的另一支撑腿内对称设置，两条牵引绳分别连接所述游车的两端。

优选的，所述驱动机构为举升油缸，所述举升油缸连接液压驱动系统。

更加优化的方案是，所述举升油缸上设置液压锁。

所述举升油缸缸底固定安装在甲板面或门型塔架底座上，活塞杆的顶端连接所述动滑轮。

最优的，所述深海采矿水面支持管道布放回收系统还包括PLC控制系统，所述PLC控制系统连接两套液压驱动系统，用于控制所述两套液压驱动系统同步工作。

本发明的有益效果在以下几方面：

1、采用液压驱动控制技术，整个控制系统采用电液控制模式。提升系统可实现自动化操作，主要功能均采用PLC集中控制，实现起、下钻工作模式和钻进工作模式。液压控制，功率利用率高，成本相对低，防爆安全性好。

2、采矿作业的管道的上提、下放功能通过一组举升油缸来实现，取代了传统绞车，简化了天车，取消了传统绞车和游车，简化机械传动流程，减小配套设备体积，减轻整机重量。

3、传动采用液压驱动设计，实现无级调速功能。

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是本发明实施例的主视图；

图2是图1的A-A’剖视图。

具体实施方式

如图1、2所示，门型塔架1的两个对称的支撑腿内设有动滑轮6、滑轮导轨2、游车机构3、吊环4、翻转吊卡5、举升油缸7和钢丝绳8。在一侧，如图2所示，举升油缸7和滑轮导轨2安装在门型塔架1内，动滑轮6通过滑块连接在滑轮导轨2上。举升油缸7缸底固定安装在甲板面或门型塔架底座上，活塞杆的顶端连接动滑轮6。动滑轮6的钢丝绳8一端固定在甲板上，一端绕过动滑轮组6与游车机构3连接，游车机构3包括游车和大下方连接有大钩，大钩与游车连接部分可旋转，大钩下方连接吊环4，吊环4下方连接吊卡5，吊卡5用于抓取管道。

门型塔架1主体结构采用竖直桁架式，以圆钢型材为主要桁架材料。在主体结构的斜撑交点处周围，为避免发生应力集中现象，采用一定规格的角钢和三角钢板作为加强构件，与主体结构焊接，起到局部支撑的作用。在主体结构与底部平台垫板连接处，也焊接有一圈三角钢板作为加强构件。由于门型塔架1在管道布放回收过程中，并不承载，只作为举升油缸7和游车3的导向机构。这样大幅度减小了门型塔架1的结构强度需求，同时也减轻了设备总体重量，有利于采矿母船的稳性。

通过举升油缸7的伸缩运动，驱动动滑轮6沿滑轮组导轨2上下运动，带动游车机构3运动。举升油缸7为单级油缸，推力大，能满足深海采矿作业需求。油缸活塞杆伸缩运动平稳，且实现无级调速功能。而油缸上设置液压锁，能够在油管爆裂的情况下，保持当前位置，保证采矿设备的安全。每个举升油缸各连接一套液压驱动系统，PLC控制系统连接两套液压驱动系统，控制所述两套液压驱动系统同步工作。实现起、下钻工作模式和钻进工作模式的自动化控制操作。

采矿作业的管道的上提、下放功能通过一组举升油缸来实现，取代了传统绞车，简化了天车，取消了传统绞车和游车，简化机械传动流程，减小配套设备体积，减轻整机重量。

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。