CN101341064A

CN101341064A - 缆线夹

Info

Publication number: CN101341064A
Application number: CNA2007800007973A
Authority: CN
Inventors: 安德鲁·詹姆斯·托马斯; 杰里米·约翰·理查德·费瑟斯通
Original assignee: BLUE OCEAN PROJECTS Ltd; Ocean Cable Technologies Ltd
Current assignee: Eta Connections Ltd
Priority date: 2006-01-11
Filing date: 2007-01-09
Publication date: 2009-01-07
Anticipated expiration: 2027-01-09
Also published as: ES2374472T3; ATE512874T1; EP1907273B1; GB0600445D0; CN101341064B; WO2007080384B1; US20080203639A1; WO2007080384A1; EP1907273A1; US8608144B2

Abstract

对于一种已知的缆线夹持装置，在夹持装置接触海底电信缆线的外表面时，存在如下问题，即由夹所作用的缆线层之间的摩擦不足，和/或沿着缆线从夹至缆线的自由端的缆线层之间的粘附性不足，并且因此存在如下趋势，即在收回期间保护形外护套从芯部剥离从而丢失接合端。本发明的缆线夹(100)能够穿透外保护层，并且夹持缆线的内抗拉强度芯部。它们具有至少一对协作的夹构件(15a，15b)，该夹构件的内端成形为一起限定用于缆线的可靠接合的预成形的夹，从而提供内部区域以接收并保持内抗拉强度部分。

Description

缆线夹

技术领域

本发明涉及缆线夹。在整个说明书中术语“缆线”应包括具有传输功能的任何细长结构。本发明更加尤其涉及用于如下缆线的夹，所述缆线具有内抗拉强度部分和具有第二抗拉强度的外护套部分，第二抗拉强度小于第一抗拉强度。在整个说明书中“内抗拉强度部分”是指具有抗拉强度功能的缆线部分，也就是传送拉力并且能够承受拉力的缆线部分。这种抗拉强度材料包括拉制钢电线(典型的抗拉强度在400N/mm²至2160N/mm²的范围中)、钢管、或者其他金属电线和管子。通常，内抗拉强度部分可以是细长的。

外护套材料可以是诸如聚乙烯的挤压聚合物，该挤压聚合物具有较低的抗拉强度，典型为15N/mm²至40N/mm²。抗拉强度较低的外层可包括诸如缠带的非抗拉功能层或者例如铜套的导电材料以及诸如聚丙烯纱的保护外皮。

可采用本发明的夹以夹持任何的具有护套的缆线，诸如电源缆线、例如光缆的电信缆线、具有护套的绳、承载流体的具有护套的管、或者控制管线(umbilical)，其包括流体线路或电气缆线或光纤控制的缆线和强度构件的混合物。

背景技术

为了在拉力下拉动或保持缆线，可将夹持装置附加到缆线上。存在多种这样的示例，例如拉动缆线穿过管道、锚定缆线末端、以及使缆线末端从地平面上升(下降)到塔上或者使缆线末端从海底上升(或下降)到船上。

轻型海底电信缆线具有通常由高抗拉钢绳所环绕的光纤中央芯部以提供轴向强度，该高抗拉钢绳又具有由低抗拉强度保护性聚乙烯外护套所环绕的铜护套。在这种缆线的一些示例中(被称为“轻型保护缆线”或者“轻型屏蔽缆线”)，将附加的金属屏障(通常为铝带)以及挤压的外聚乙烯护套添加到基础的轻型缆线结构上以进一步保护缆线。

对于一个已知的夹持装置，已发现在该夹持装置接触到这种海底电信缆线的外表面时，存在如下问题，即由夹所作用的缆线层之间的摩擦不足，和/或沿着缆线从夹至缆线的自由端的缆线层之间的粘附性不足，并且因此存在如下趋势，即保护性外护套从芯部剥离，从而失去接合端。如GBP 1,492,988所述，这被称为嵌缝(filleting)。在该公开中的夹持装置通过将缆线的绳环绕轴线系结而将夹持操作所需的拉力传送到缆线强度部分。

然而，形成缆线的绳环并不总是可能的或者可行的，例如如果要求夹持非常靠近缆线末端的缆线或者如果缆线的拉力很高并且可用于形成该绳环的松驰度或者能量不足，这诸如发生在海底。在GBP1,492,988中，利用如下复杂配置来执行夹持，该复杂配置包括可通过使缆线缠绕在线轴上而使轴向安装的线轴旋转并且系结缆线的绳环的液压回路，和通过分离的夹钳和刀片而切断缆线的另一液压回路，每个液压回路都可相对于夹持装置上的不同肩部移动。

如GB 2,208,912A所述，利用聚合物护套来夹持缆线的可选的已知方案是通过利用缆线“止动器”使夹分布在外护套的很长长度上，因此在很长的接触长度上利用缆线中的层之间的可用的粘附和摩擦。然而，这并不总是可行的，因为需要很长的止动器并且在安装时需要人工干预。不可行的一种情况是必须远程地将夹持装置施加到缆线上。一个示例是缆线处于高拉力下，从而对工作人员必须操作缆线以安装止动器存在危险。另一示例是诸如用于从海底取回缆线末端的抓钩的海底应用，其中止动器的长度以及没有人工干预而远程地将其安装在缆线上的难度都使该方法不实际。

为了修理或者重构，必须将海底缆线从海底收回到船上，并且这种操作必须在深至整个海洋深度(直至9000m)的任何水深中执行。在深水中如果没有首先切断缆线则不能将缆线收回到船上。这是因为缆线通常铺设有不足的松弛度以允许在没有超过缆线的最大抗拉强度的情况下需要增大悬链长度。如果不存在对缆线进行远程定位、切断、并且保持该缆线的其他问题，接近深海缆线本身是困难的。

传统做法是在海底上横跨缆线采取一组三个抓钩驱动。第一驱动用于切断缆线，第二驱动用于收回缆线的一端，并且第三驱动用于收回缆线的剩余端。对于第一驱动，抓钩装配有可切断缆线的刀片。对于第二驱动和第三驱动，抓钩构造成捕获缆线。要求三个独立的操作是耗时的，并且水越深，每个操作的下水和收回过程越长。另外，这三个操作中的每个操作必须重新对缆线进行定位。如果抓钩越过缆线而未捕获该缆线，那么将需要至少一次额外的尝试(单程)，并且水越深，那么耗时越长。

认识到此，过去已开发了组合有切断和保持功能的多种抓钩设计，其中可以以二个抓钩驱动收回缆线的两端而不是三个抓钩驱动。然而这种抓钩倾向于复杂且笨重，并且因此未被广泛使用。

也可使用远程操作潜水器(ROV)以代替抓钩来切断并收回缆线末端。这种ROV上的操纵臂所采用的现有夹使用仅保持缆线的外护套的夹设计。然后，这些夹实质上不能将具有护套的缆线中的拉力保持在开始上述嵌缝的拉力水平之上。

本发明的目的是克服上述缺点。

发明内容

根据本发明的一个方面，我们提议了一种用于夹持在内抗拉强度部分上具有外保护层的缆线的缆线夹，该夹包括可在不工作位置与工作位置之间移动的至少一个夹构件，这至少一个夹构件具有受支撑的外端和活动的内端，在不工作位置与工作位置之间移动时该活动的内端可首先穿透外保护层，这至少一个内端包括硬度足以穿透外层的材料，并且该活动的内端随后在工作位置夹持在外保护层之下的内抗拉强度部分。

因此，提供了活动的穿透边，该活动的穿透边可穿过外保护层，直至它夹持内抗拉强度部分。内抗拉强度部分可以是细长的。外保护层可围绕内抗拉强度部分。

因此，可通过首先穿透外保护层来可靠地夹持缆线。更具体地，可以可靠地夹持缆线的内强度部分，从而可避免丢失缆线末端。通过提供可通过外护套材料而不通过内抗拉强度部分材料的活动的穿透边，夹的内端停在内抗拉强度部分上并且保持并夹持该内抗拉强度部分。

此外，这不依赖于缆线中的各个层之间的粘附或摩擦，因为夹直接夹持内抗拉强度层，因此不存在嵌缝的危险。因此与现有已知设备相比，本发明可允许通过夹和缆线传送更高水平的拉力。

至少一个内端可以能够通过塑性变形而穿透外保护层。该边能够通过塑性变形而迫使通过外保护层。

至少一个内端可包括具有如下硬度的材料，该硬度足以在不工作位置与工作位置之间移动时首先穿透外保护层材料，并且随后夹持在保护层之下的内抗拉强度部分。

至少一个内端可包括具有如下硬度的材料，该硬度大于外保护层，用于穿透保护层并且用于夹持在保护层之下的内抗拉强度部分。

在外保护层中使用的典型材料包括聚乙烯和铜。缆线的内强度部分可通常由高抗拉钢拉制而成，并且夹持材料也可通常为高强度钢或工具钢。夹内端的材料比缆线的内抗拉强度部分硬或者与缆线的内抗拉强度部分一样硬；或者夹内端的材料可以更软，以能够使夹末端局部变形为内强度构件的形状并且因此增大夹持。

材料的硬度可以通过例如布氏硬度试验的一些标准来测量，并且该硬度大致与抗拉强度成比例。对于聚乙烯而言，布氏硬度数通常为大约20，对于铜而言，布氏硬度数为80，并且对于钢而言，布氏硬度数为200-1000。对于聚乙烯而言，这些材料的极限抗拉强度通常为40N/mm²，对于铜而言，极限抗拉强度为220N/mm²，并且对于钢而言，极限抗拉强度为400-2160N/mm²。

在一种配置中，夹内端的材料与内抗拉强度部分的材料之间的摩擦系数可与切实可行的摩擦系数一样高，这是因为摩擦系数越高，保持所给定的缆线拉力所需的夹持力越小。通常均为硬钢的夹内端与缆线内抗拉强度部分之间可用的摩擦系数可以是大约0.4。这相比于钢与聚乙烯之间的大约0.1的通常摩擦系数是有利的，该大约0.1的摩擦系数将在夹仅接触通常的具有护套的缆线的外护套的情况下实现。

缆线夹可具有至少一对协作的夹构件，该夹构件的内端成形为一起限定用于缆线的可靠接合的预成形的夹，从而提供内部区域以接收并保持内抗拉强度构件。内端可成形为封闭内抗拉强度部分。

内端可布置为以便使内细长抗拉强度部分在内部区域中居中。

内端具有例如弧形或V形的活动边，该活动边共同提供内部区域，该内部区域具有例如菱形或椭圆形的横向截面形状。

至少一对夹构件的夹构件可为相对的或大致相对的，并且这些夹构件可以径向向内地或大体上径向向内地线性移动。

至少一对夹构件包括成对的协作的相对的横板或横销。因此，夹由交错的夹持板组或者相对的夹持销组或者这两者的组合组成。当在纵截面中从侧面观察时，夹构件的端部可能变窄。

夹构件可围绕通过内部区域的横截面的圆周间隔开。

缆线夹可包括多对夹构件，这些对沿通过内部区域的纵轴线间隔开。

缆线夹的一个实施例可包括具有成对的间隔的面对壁的外框架、均支撑在不同的一个壁上的面对卡爪、均安装在不同的一个卡爪上的成对的相对夹构件、和通过该框架沿另一卡爪的方向可来回移动的活塞，该夹构件从卡爪中延伸。

缆线夹的另一实施例可包括：具有成对的间隔的面对壁的外支架；面对的相对的夹构件，每一个可通过壁沿另一个的方向从不工作位置至工作位置来回移动。

根据本发明的另一方面，我们提出了一种远程缆线收回设备，该远程缆线收回设备包括根据本发明第一方面的缆线夹，并且还包括所有的上述可选特征。

尤其，本申请人还认识到的是，在缆线夹并入到抓钩中时或并入在从远程操纵潜水器(ROV)的操纵臂展开的装置内时，可利用该缆线夹将海底缆线从海床收回到缆线船上。

远程缆线收回设备可包括抓钩，该抓钩包括具有上表面和下表面的板，该板在其前端包括牵引连接以及在其后端包括至少一个锚钩，该锚钩包括用于容纳缆线夹的空间，该空间具有用于在不工作时保持缆线夹的前部区域以及用于在操作之后接收缆线夹的后部接收区域，该锚钩包括用于致动缆线夹的装置。

该板可包括通孔，该通孔提供从板的上表面的通路以及从板的下表面的通路，由此可夹持从任何一个表面获得的缆线。

前部区域与后部区域之间的内侧壁可成锥形，以便在向后推动缆线夹时使夹构件向内移动。可选地，可提供用于在向后推动缆线夹之后使夹构件向内移动的机构。

该设备还可包括用于自动捕获并切断所捕获的缆线的装置。

该设备还可包括成对的缆线夹、用于切断夹之间的缆线的装置、和用于将设备分成两个或多个部分的装置，其中夹在每个部分上，并且每个部分连接至收回线，因此，利用单程可收回切断缆线的两端。

该装置还可包括用于根据例如液压装置的抗拉强度构件的材料来施加受控的夹持压力值的装置。实际上，这不是必需的，因为在直至30-40吨拉力之前通常的抓钩拖绳不会损坏并且该设备可以能够承受该拉力。缆线船引擎上可用的最大牵引力可以具有相同的数量级。此外，至少一个夹持内端足够地钝以不能利用这种拉力切断缆线。

根据本发明的另一方面，我们提出一种用于包括抗拉强度构件的缆线的缆线夹，该夹包括可在打开位置与闭合位置之间移动的一系列夹持板，以直接夹持强度部分。

根据本发明的另一方面，我们提出一种用于夹持缆线的方法，该缆线具有围绕内细长抗拉强度部分的外保护层，该方法包括如下步骤：捕获缆线的纵向部分；使至少一个夹构件从不工作位置向内移动以从缆线的外部穿透缆线，直到至少一个夹构件保持在保护层之下的细长抗拉强度部分；以及使夹构件保持在操作的夹持位置。

该方法可采用具有内部夹持端的多个夹构件，并且可包括使夹构件在不工作位置与工作位置之间彼此相对朝向地移动，直到夹构件的内端共同保持并夹持抗拉强度部分。

该方法可采用夹构件，该夹构件的至少一对为相对的或大致相对的，并且这些夹构件可径向向内地或大体上径向向内地线性移动，直到夹使内细长抗拉强度部分在内部区域中居中。

本申请人已发现在夹持的同时完全或大体上保持内强度部分的外部形状将优化所获得的夹持。大体上是指横截面的长轴不超过短轴长度的两倍。

根据本发明的另一方面，我们提出一种收回海底缆线的方法，该方法包括：

使远程缆线收回装置移过要收回的缆线；利用包括缆线夹的远程缆线收回装置对缆线的所需部分进行定位；在远程缆线收回装置的相同行程中捕获并夹持缆线部分；在至少一个位置切断缆线；以及收回至少一个切断的缆线末端。

该方法允许可靠地夹持并切断缆线。此后，为了评估、修理或更换可收回所切断的缆线。

该设备可包括成对的缆线夹、用于切断夹之间的缆线的装置、和用于将设备分成两个或多个部分的装置，其中夹在每个部分上，并且每个部分连接至收回线，因此，利用单程可收回所切断的缆线的两端。

根据发明的另一方面，我们提出了一种用于包括有抗拉强度构件的缆线的缆线夹，该夹包括可在打开位置与闭合位置之间移动的一系列夹持板，以直接夹持强度部分。

因此，根据这个方面，当夹闭合时，相对的夹持板切过缆线的外护套。该板及其致动组件设计成使得其可切过缆线的较软的外护套。当接触到缆线内部的强度部分之后，夹直接夹持强度部分而不是进一步切割。

因为板和缆线内部的强度构件的材料都通常为钢，因此用于夹持的摩擦系数比如果通过诸如聚乙烯护套的较低摩擦材料来夹持的情况要高很多。另外，现在不依赖于缆线中的各层之间的粘附，这是因为夹直接夹持强度部分，因此没有嵌缝的危险。因此，与现有的已知布置相比，本发明可通过夹和缆线传送更高水平的拉力。

该夹可成形为使得它们可穿透缆线的外护套，该缆线在夹内居中。这确保了完全捕获内强度部分。

为了提供该性能，横向于缆线轴线的夹形状通常为成对的相对的凹弧或“v”形轮廓。纵向于缆线的夹形状具有足够的厚度以承受其需要保持的缆线拉力，然而足够地薄以能够穿透缆线的外护套。可根据待穿透的且随后被夹持的材料的软度来选择纵向形状。因此，一些应用可能需要纵向排列在缆线上的一系列的这种夹。

因为夹压紧内部强度构件，故可使夹成形为使得内强度部分的形状不过度变形。内强度部分通常具有多线绳结构，并且通常围绕诸如光纤包装的缆线中心芯部。在夹持过程期间，内强度部分的横截面形状可能从圆形变形成例如椭圆形或近似菱形，这取决于所使用的夹持表面的形状和硬度。可选地，在夹持过程期间夹持表面变形以与内强度部分的横截面形状相匹配。然而在这两种情况下，关键因素在于，将内强度部分压入到具有封闭的限制性横截面积的内部区域内，使得内强度部分不能挤出到外部。这确保了使电线的位移变化最小，因此在夹持过程中涉及尽可能多的绳线，并且每根线采用相似的拉力水平，因此整个强度部分上的可用夹持最大。为了提供上述效果，横向于缆线轴线，该夹例如可以是成对的相对的凹弧或“v”形轮廓。

更具体地，本申请人已发现通过提供内部区域可优化所获得的夹持，该内部区域允许完全或大体上保持内强度部分的外部形状(即，使得横截面的长轴不超过短轴长度的两倍)。

另外，该布置确保在缆线的夹持段与未夹持段之间的过渡区域上施加较低的应力，因此保持最大的缆线强度。

在利用该布置实现夹持的过程中，将局部地损坏缆线的外护套，但是其可被修理或者更换。这通常是无关紧要的：例如，当需要将海底电信缆线收回到船上以进行修理时，总是将切断并更换缆线的损坏段。

附图说明

为了可以更容易地理解本发明，现在将通过示例的方式参考附图描述根据本发明的两个实施例。图1至5涉及一种使用夹持板的夹持装置，图7至13示出使用夹持销的可选夹持装置，图6a和6b分别示出由缆线船和用于收回海底缆线的ROV远程控制的抓钩，该缆线船或ROV可利用夹持装置；

图1是在夹操作之前将缆线捕获在适当位置的缆线夹的第一实施例的前视图；

图2是在操作之后的图1的夹的前视图；

图3是一对夹持板的详细局部前视图，其示出在内部保持缆线的板；

图4是在致动之后的夹和缆线的侧视图；

图5a是装备有缆线夹的第一实施例的用于收回缆线的海底抓钩的侧视图；

图5b是图5a的抓钩的平面图；

图6a是示出海底缆线线上的抓钩驱动的示意图；

图6b是示出海底缆线线上的ROV驱动的示意图；

图7示意性地示出在夹操作之前的缆线夹的第二实施例的侧视图；

图8示出在致动之后的第二实施例的侧视图；

图9是在图7的缆线夹中采用的销的示意性侧视横截面图；

图10示出并入图7至9的缆线夹的“平鱼”抓钩的侧视图；

图11示出从图10的平鱼抓钩的下面观察的已捕获了缆线的视图；

图12示出在操作之前的图10和11的抓钩的横截面视图；以及

图13示出在致动之后的抓钩的横截面视图。

具体实施方式

最初参考图1，示出了包括有外护套(2)以及与护套同心的内强度部分(3)(以下详细描述)的轻型缆线(1)。钢制缆线夹(100)具有支撑框架(8)，该支撑框架具有通过第三壁连接的间隔相对的第一壁和第二壁以提供与第三臂相对的开口。支撑框架提供了在壁之内的以及在壁之间的空间，用于容纳一对相对的缆线夹卡爪(15，15a)。每个卡爪具有平坦的支撑构件(6，7)。下面的第一卡爪(15a)位于第一壁上，上面的第二卡爪(15b)相对于第一卡爪在穿过第二壁的孔隙中被引导地来回移动。第二卡爪可通过活塞(9)移动，该活塞由对缆线夹进行远程操作的人液压地控制，或者在本地机械地致动。夹持框架(8)包括牵引点(14)，该牵引点(14)用于连接该线以拉动、提升或降低缆线。

该卡爪成形为在闭合时在其之间提供空间，该空间用于环绕在缆线的大约5cm纵向部分之内的细长抗拉强度部分。在活塞作用以使第二卡爪朝着第一卡爪移动从而使卡爪闭合之后，在缆线的卡爪之间留下足够的空间以允许将内强度部分夹持在中央部分，其中内强度部分的外形保持(或近似保持)为如图1至3所示，且在下面进一步进行描述。

在第一实施例中，如图4所示，将多个相邻的成对板安装在卡爪上。换句话说，每个卡爪的悬挂的平坦支撑构件是一系列有规则地纵向间隔的板，第一卡爪上的板位于沿着该卡爪更靠前的位置，因此在卡爪的闭合位置，该板相交错。每个板具有夹持边缘，该夹持边缘也可切断缆线的外聚乙烯护套。

每个单独的相邻的成对的上下板(5，4)成形为以便共同提供围绕缆线的内强度部分的空间(各个板作用在不同横向平面)。可选地，可提供该板以便作用在相同的横向平面上。利用如图4所示的多个相邻对，可提高夹持功能的可靠性。因此，利用若干相邻的成对的板，该夹持高度可靠。

现在参考图2，相对于缆线(1)，通过活塞(9)向下推动上板，以便夹持板(4，5)的夹持边缘切断缆线护套(2)并且压紧缆线强度部分(3)。这更详细地示于图3中。因此，在该实施例中，板(4，5)的夹持边缘形成了“V”形轮廓的横截面，因此在板的工作位置中它们形成了围绕的、中央的、内部保护空间以对缆线进行定位和保持。板的“V”形轮廓使缆线在板内居中，并且轮廓的边缘与强度部分形成上板(5)的接触点(10，11)和下板(4)的接触点(12，13)。

可选地，该边缘成曲线或其他形状以适合于围绕缆线的内强度部分的外部形状并且接合内强度构件的外部。

通过例如液压缸(未示出)或机械联接(未示出)来致动该活塞(9)。在通过夹表面穿透外护套期间使活塞移动所需的力较低。一旦接触到强度部分，可用的阻力增大，并且因此夹可保持的缆线拉力水平与活塞所施加的力成比例地增大。为了避免损坏该设备的部件或者夹表面无意地切断整个缆线，可限制活塞上的可能出现的最大的力。在液压缸致动的情况下，该限制可通过减压阀来实现。在机械联接的情况下，例如这可通过围绕可用的最大输入力设计该部件来实现。

现在参考图4，观察到交错的板组(4，5)。示出了十个上板和十个下板，但是可增大或减小所使用的实际的板数，甚至减小为单对板，以适合本申请。

上述夹可单独采用或者可并入到另一设备中。图5中给出了示例，其示出了并入到用于从海床收回轻型海底电信缆线的抓钩中的夹的实施例。

可由在这两个实施例中所描述的缆线夹进行夹持的缆线的一个示例为深海无铠装轻型缆线，诸如例如由Alcatel、Tyco、OCC、NSW、Ericsson、以及Fujitsu所提供。在Alcatel所提供的缆线中，内强度部分由受到两层钢丝保护的钢管组成，该两层钢丝形成高抗拉强度拱顶。钢管包含最内部的中心纤维单元结构，该结构具有自由放置在胶状物中的高达12对的光传输纤维。拱顶本身被气密的铜管包围。外护套(2)是由提供了抗磨性和高压绝缘的聚乙烯的最外层组成。该缆线可用在深度下至8000米的任何海上。该缆线的直径为17mm并且具有70kN的极限抗拉强度。

现在还参考图6描述图5a和5b的抓钩及其使用方法。参考图6，示出了通过拖绳(120)来牵引抓钩(130)的缆线船(110)。还存在连接至抓钩的浮动的或浮起的收回线(140)。用于捕获并夹持一部分缆线的驱动方向跨过海底缆线(150)的线。图6b中示出了ROV(远程操作潜水器)(500)的相应的使用，该ROV越过海底缆线(150)的线。应该明白的是，在ROV的操作臂(501)上可使用与任何一个上述实施例相似的夹以作为使用抓钩来收回的可选方法。

现在参考图5a和5b，对抓钩的主要特征进行描述。拖绳连接在牵引眼(111)上。收回线(140)连接在眼(43)上，或者可选地，该收回线可连接在眼(46)与另一眼(43，45)之间。尖齿80分成两半(112，113)。该尖齿具有开口的“V”形结构以能够穿过任何海床沉积及其他残渣。尖齿的目的是接合该缆线并且将其提升到抓钩中。第一半尖齿(112)牢固地安装至主抓钩基板(114)，第二半尖齿(113)牢固地安装至辅助抓钩基板(115)。

牵引抓钩基板(114，115)最初在三个成三角形的点上彼此相连以提供刚度。示出了这些点中的两个(117，118)，并未示出第三个点。每个抓钩基板包括夹持组件(20a，20b)。该主抓钩基板(114)包括牵引眼(111)和主致动杆(19)。刀片(21)连接至主致动杆或者为主致动杆的一部分。

在使用过程中，通过牵引点(111)而沿着海床来牵引该抓钩(130)，直至缆线(150)被接合。当尖齿对缆线进行了定位，则抓钩的向前移动使缆线(150)提升到尖齿(26)的导缘并且到达图5a所示的位置P。通过止动件和板(未示出)可防止缆线进一步在抓钩上向后移动。

此时，缆线中的拉力以及因此拖绳中的拉力开始上升，并且这可用于触发夹持和切断步骤，如下所述。现在参考图6a，抓钩(130)已捕获海底缆线(150)。当缆线移动时，通过对船上的拖绳中的拉力的增大进行监控，在缆线船(110)上检测到该捕获。当拖绳向船尾移动时，现在该船停止向前的牵引移动并且开始拾取拖绳。抓钩上的拖绳中的拉力随着海底缆线中的拉力的增大而增大，因为将缆线从海床提起。在缆线被提起时的海底缆线中变大的拉力是其在水中的重量、安装在缆线中的松弛部分、以及缆线与海床之间的摩擦的函数。

当抓钩向前和/或向上移动时，缆线拉力增大。此后，缆线拉力的增大触发致动臂(19)的释放(例如通过损坏保险螺栓(25))。当致动器臂摆动至其第二稳定位置(19′)时，固定至致动臂(19)的凸轮面(90)作用于上板支架(40)并且夹持该缆线。箭头(19′)表示由于致动器臂的移动而施加到缆线夹上的力的方向。切刃(21)可配合至在两个夹位置之间的致动臂的一侧上。

接下来可致动附加机构(未示出)以将抓钩分成两个部分。相对于主抓钩基板(114)向前推进该辅助抓钩基板(115)，从而释放两个基板之间的连接点(117，118)。

此后，辅助抓钩基板(115)与主抓钩基板114分离，并且随后可利用线(140)而收回到缆线船上，其中缆线的一端保持在一个夹(20b)中。通过缠绕拖绳(120)可将主抓钩基板(114)收回到缆线船(110)上，其中缆线的一端保持在另一夹(20a)中。内强度部分保持在封闭空间中，该封闭空间限定在上述夹的内端之间。因此，可在单驱动或单程中收回轻型缆线的两端。

在抓钩操作期间对船上的拖绳中的拉力进行监控，并且拖绳中的拉力通常用作主指示器以便当捕获或切断缆线时，可使船停止并且随后开始收回。然而，在通过拖绳重量和拖曳来控制拖绳拉力并且诸如缆线拉力的可归因于抓钩上的力的拉力较小的情况下，其可能发生在深海中的轻型缆线中，在可能开始收回操作的船上没有清除信号。这可通过夹持、切断、以及分离功能避免，该分离功能通过抓钩上的而不是船上的缆线拉力的增大所触发，因此船的运行不必受到精确地控制。可选地，抓钩可具有仪器，并且能够将控制信号传送至船上，以表示抓钩上的缆线和拖绳的状态。

图7，8和9示出了可选的夹实施例，该实施例可用于上述缆线或者可类似地应用于板夹实施例的其他上述应用。

开始参考图7，示出了包括外护套(52)和内强度部分(53)的缆线51。缆线(51)的纵向部分保持在外支撑块(22)内。该块可具有附图所示的开口侧(22a)以使缆线能够侧面进入。如果将夹设计成连接至缆线末端而并非连接至缆线的纵向部分，则可将该块布置成完全圆周地围绕缆线。

在该块之内安装有相对的夹持销(23)，该夹持销相对于缆线径向定位，并且彼此处于相同的横向平面中。仅示出了单对的相对的夹持销，但是可选实施例可具有多个相对的径向组，这多个相对的径向组布置在围绕整个缆线圆周的相同面中，以形成相对的夹的圆周环。可提供一组或多组夹持销，每组夹持销与每个相邻的组纵向间隔。

类似于第一实施例，销端形状为使得在卡爪的夹持边之间留有空间，该空间足以允许将内强度部分夹持在居中位置，因此夹持边围绕缆线的内强度部分的外部形状相配合，并且接合内强度构件的外部，同时保持其外部形状(或几乎保持)。这如图8所示。

如图9所示，使夹持销(23)的内端变窄以易于穿透缆线外护套，但是却仍然能够保持适当强度以将轴向和径向负载传送到缆线。

沿着该设备中的缆线纵向布置的相对的销组的数目可根据应用进行变化，但是至少应包括单个组。

现在参考图8，使销(23)致动并且迫使其通过缆线的外护套，从而局部地移除该外护套材料，以接触并夹持到缆线强度部分(53)上。

与第一实施例一样，可在用于将海底缆线收回到缆线船上的抓钩中采用该销夹持装置。现在将参考图10至13描述与该销夹一起使用的抓钩。

抓钩由平坦的基板(24)组成，该平坦的基板具有便于通过水和海床的尖状前端(24a)和弯曲的后端(24b)。牵引线(箭头28所示)在抓钩的尖状前端处连接至拖环(27)。对于板的每侧，抓钩与提供相对的锚钩或叉状物(25)的两个锚钩部分(25′)相连，这些与第一实施例中的尖齿相对应，但是在该第二实施例中，缆线可被捕获并且被啮合，无论哪个抓钩向上位于在海床上。这在广泛用于潜水艇电信工业中的标准“平鱼”抓钩的侧视图中是相似的。主要差别在于，在基板(24)的中心线存在单个缆线夹持区(26)，而并非在基板(24)的两侧存在捕获位置，该基板(24)

有中心通孔(40)以使缆线能够使任何一个锚钩(25)向下移动到单个夹持区(26)，如图10所示，其中示出了由抓钩所捕获的缆线(51)。双锚钩部分(25′)由钢制成。

图12是抓钩的纵截面。前述的销夹容纳在底切凹口(29)中，该底切凹口朝着通孔(40)的后端(40b)设置在锚钩的内壁(31)之间。底切凹口具有用于接收处于工作位置的缆线夹的后部区域(30)。前端的内壁(31a)向外倾斜并且凹口向内成锥形，因此所得的后部端的直的内壁(31b)提供了形状与支撑块(22)基本上互补的区域以用于接收下述的支撑块。

在不工作位置中，支撑块通过从双锚钩构件向内突出的安全销(27)与抓钩结构(25)相连。支撑块的前端(22a)与用于提供凹口的底切前端(30a)的转角壁(32)的内表面相接合。

当缆线(51)接合在抓钩夹持区域(26)中并且继续向前牵引抓钩时，缆线(51)和牵引线(28)中的拉力上升，直到安全销(27)断裂。在相对的牵引线拉力和缆线拉力的作用下，抓钩结构(25)现在相对于夹支撑块(22)向前移动，并且通过锚钩的壁(31a)自动地压下夹持销(23)，直到销缆线夹的夹持销在上述工作位置中完全地展开并且夹持如图13所示的缆线内强度部分。同时，利用从位于支撑块后面的凹口中的双锚钩部分的突出，使支撑块楔入到凹口(29)的后端(29b)上的后部接收区(30)中。因此，夹持销保持在它们的工作位置，并且因此可靠地夹持该缆线。内强度部分保持在封闭空间中，该封闭空间限定在上述夹的内端之间。

此后，可展开(未示出)辅助设备，从而通过另一安全销作用以将缆线切断至夹的一侧，因此仅握住缆线的一端就可将抓钩收回到缆线船上。

应该明白的是，图10至13所示的第二抓钩实施例可进一步适合于提供分裂的锚钩、两个夹、在夹之间的切断器、以及用于与如图5b所示的抓钩实施例相似地将抓钩分成两个部分的机构，因此可在横跨缆线的抓钩的单程上收回缆线的两端。

因此，利用上述的抓钩，现在可以可靠地夹持海底缆线。此外，可使用单个抓钩，从而以有效的方式捕获并夹持缆线。此外，本发明的抓钩得益于其主要夹持部件，该夹持部件基本上为机械的，而不是液压的和/或电子的，这可有助于提高可靠性并将维修降到最低。

采用本发明的抓钩可由于组合的捕获和夹持而节省两天的船操作时间，这将节省相当大的成本，并且还降低需要切除的缆线的长度，否则，这将需要添加备用的替换缆线以进行修理。节省的缆线的长度大约等于修理地点的水深，这再次节省了费用。

应该注意的是，在该抓钩、具有内部夹持端的其他夹持装置、或者其组合中可使用板而不是使用多个销或所有的销。

最后，应该注意的是，根据本发明的夹除了可用于上述特定结构之外还可用于夹持光纤缆线的其他组成，诸如纤维包装是“开槽芯部”或者钢管是分段管的缆线。

权利要求书(按照条约第19条的修改)

1.一种用于夹持在内抗拉强度部分(3)上具有外保护层(2)的缆线(1)的缆线夹(100)，该夹包括至少一个夹构件(15b)，

该至少一个夹构件(15b)可在不工作位置与工作位置之间移动，并且

该至少一个夹构件(15b)包括受支撑的外端(7)和穿透性的活动的内端(5)，该活动的内端(5)包括具有足够硬度的材料，以通过所述夹构件(15b)从所述不工作位置穿过所述外层移动至所述工作位置而穿透缆线的所述外保护层(2)，其中所述夹构件夹持所述外保护层(2)之下的所述内抗拉强度部分(3)。

2.根据权利要求1所述的缆线夹，其中所述至少一个内端(5)能够穿透包括所述外保护层的可塑性变形的材料。

3.根据权利要求1或2所述的缆线夹，其中所述内端(5)包括硬度大于所述外保护层的材料，用于穿透所述保护层以及用于夹持所述保护层之下的内抗拉强度部分。

4.根据权利要求1、2或3所述的缆线夹，包括可彼此相对朝向地移动的至少一对协作的夹构件(15a，15b)，该夹构件的所述内端(4，5)成形为一起限定用于缆线的可靠接合的预成形的夹(100)，提供内部区域以接收并保持所述内抗拉强度部分。

5.根据权利要求4所述的缆线夹，其中所述内端(4，5)成形为用于封闭所述内抗拉强度部分，使其不能伸出到所述内部区域的外部。

6.根据权利要求4或5所述的缆线夹，其中所述内部区域允许完全或大体上保持所述内强度部分的外部形状(即，使得横截面具有不超过短轴长度的两倍的长轴)。

7.根据权利要求4、5或6所述的缆线夹，所述内端(4，5)布置成使所述内细长抗拉强度部分在所述内部区域中居中。

8.根据权利要求4至7中的任一项所述的缆线夹，其中所述至少一对夹构件中的所述夹构件为相对的或大致相对的，并且所述夹构件可径向向内或者大体上径向向内地线性移动。

9.根据权利要求8所述的缆线夹，其中所述至少一对夹构件包括成对的协作的相对的横向板(4，5)或横向销。

10.根据权利要求8或9所述的缆线夹，其中所述夹构件围绕通过所述内部区域的横截面的周边间隔开。

11.根据权利要求7至11中的任一项所述的缆线夹，包括多对夹构件，这些对沿通过所述内部区域的纵轴线间隔开。

12.根据权利要求9所述的缆线夹，包括具有成对的间隔的面对壁的外框架(8)、每一个都支撑在所述壁的不同的一个壁上的面对卡爪(15a，15b)、每一个都安装在所述卡爪的不同的一个卡爪上的成对的相对的夹持板(4，5)，一个卡爪(15b)可通过活塞(9)沿另一卡爪的方向穿过所述框架来回地移动，所述夹持板从所述卡爪延伸。

13.根据权利要求1至11中的任一项所述的缆线夹，包括具有成对的间隔的面对壁的外支架(8)，面对的相对的夹构件(15a，15b)，一个夹构件可沿另一夹构件的方向从所述不工作位置至所述工作位置来回移动。

14.一种远程缆线收回设备，该远程缆线收回设备包括根据前述任一项权利要求的缆线夹。

15.根据权利要求14所述的设备，该设备包括抓钩，该抓钩包括具有上表面和下表面的板(24)，该板在其前端包括牵引连接(27)并在其后端包括至少一个锚钩(25)，该锚钩包括容纳所述缆线夹的空间(26)，该空间具有用于在不工作时保持所述缆线夹的前部区域(29)和用于接收所述缆线夹的后部接收区域(30)，该锚钩包括用于致动所述缆线夹的装置。

16.根据权利要求15所述的设备，其中所述板包括通孔(40)，该通孔(40)提供从所述板的所述上表面的通路以及从所述板的所述下表面的通路，由此可夹持与任何一个表面相邻的缆线。

17.根据权利要求15或16所述的设备，其中所述前部区域与所述后部区域之间的内侧壁(31a)成锥形，从而在向后推动所述缆线夹时使所述夹构件向内移动。

18.根据权利要求14至17中的任一项所述的设备，还包括用于自动切断所捕获的缆线的装置。

19.根据权利要求14至17中的任一项所述的设备，包括成对的缆线夹、用于切断所述夹之间的所述缆线的装置、和用于将所述设备分成两个或更多部分的装置，在每个部分上具有夹，并且每个部分连接至收回线，使得所述切断的缆线的两端可通过单程被收回。

20.一种用于包括抗拉强度构件的缆线的缆线夹，该夹包括可在打开位置与闭合位置之间移动的一系列的夹持板，以直接夹持所述强度部分。

21.一种夹持缆线(1)的方法，该缆线具有围绕内细长抗拉强度部分(3)的外保护层(2)，该方法包括如下步骤：

捕获缆线的纵向部分；使至少一个夹构件(15b)从不工作位置向内移动以从所述缆线的外部穿透所述外保护缆线层，直到所述至少一个夹构件(15b)保持所述保护层之下的细长抗拉强度部分；和

将所述夹构件保持在所述工作的夹持位置。

22.根据权利要求21所述的方法，采用具有内部夹持端(4，5)的多个夹构件(15a，15b)，该方法还包括使所述夹构件在不工作位置与工作位置之间彼此相对朝向地移动，直到所述夹构件的所述内端(4，5)一起保持并夹持所述抗拉强度部分。

23.根据权利要求21或22所述的方法，采用夹构件，该夹构件的所述至少一对为相对的或大致相对的，该方法还包括使这些夹构件径向向内地或大体上径向向内地相对线性移动，直到所述夹使所述内细长抗拉强度部分在所述内部区域中居中。

24.根据权利要求21、22或23所述的方法，还包括在夹持的同时完全地或大体上保持所述内强度部分的外部形状，从而优化所述夹持。

25.一种收回海底缆线的方法，该方法包括：

使远程缆线收回装置移过要收回的缆线；利用包括缆线夹的远程缆线收回装置定位缆线的所需部分；在所述远程缆线收回装置的同一行程中捕获并夹持缆线的所述部分；在至少一个位置切断所述缆线；以及收回至少一个切断的缆线末端。

26.一种设备，包括缆线夹(100)和在内抗拉强度部分(3)上具有外保护层(2)的缆线(1)，该夹包括至少一个夹构件(15b)，

该至少一个夹构件(15b)可在不工作位置与工作位置之间移动，

并且该至少一个夹构件(15b)包括受支撑的外端(7)和穿透性的活动的内端(5)，该活动的内端(5)包括具有足够硬度的材料，以通过所述夹构件(15b)从所述不工作位置穿过所述外层移动至所述工作位置而穿透缆线的所述外保护层(2)，其中所述内部构件夹持所述外保护层(2)之下的所述内抗拉强度部分(3)。

27.根据权利要求26所述的设备的组件，其中通过所述受支撑的夹构件(15b)来夹持所述缆线(1)。

28.一种用于夹持内抗拉强度部分上具有外保护层的缆线的缆线夹，该夹包括可在不工作位置与工作位置之间移动的至少一个夹构件，所述至少一个夹构件具有受支撑的外端和活动的内端，该活动的内端在所述不工作位置与工作位置之间移动时能够：首先穿透所述外保护层，所述至少一个内端包括硬度足以穿透所述外层的材料；并且其次，在所述工作位置夹持所述外保护层之下的内抗拉强度部分。

Claims

1.一种用于夹持在内抗拉强度部分上具有外保护层的缆线的缆线夹，该夹包括可在不工作位置与工作位置之间移动的至少一个夹构件，所述至少一个夹构件具有受支撑的外端和活动的内端，该活动的内端在所述不工作位置与工作位置之间移动时能够：首先穿透所述外保护层，所述至少一个内端包括硬度足以穿透所述外层的材料；并且其次在所述工作位置夹持在所述外保护层之下的所述内抗拉强度部分。

2.根据权利要求1所述的缆线夹，其中所述至少一个内端能够穿透包括所述外保护层的可塑性变形的材料。

3.根据权利要求1或2所述的缆线夹，其中所述内端包括硬度大于所述外保护层的材料，用于穿透所述保护层以及用于夹持在所述保护层之下的内抗拉强度部分。

4.根据权利要求1、2或3所述的缆线夹，包括至少一对协作的夹构件，该夹构件的所述内端成形为一起限定用于缆线的可靠接合的预成形的夹，提供内部区域以接收并保持所述内抗拉强度部分。

5.根据权利要求4所述的缆线夹，其中所述内端成形为用于封闭所述内抗拉强度部分。

6.根据权利要求4或5所述的缆线夹，所述内端布置成使所述内细长抗拉强度部分在所述内部区域中居中。

7.根据权利要求4、5或6所述的缆线夹，其中所述至少一对夹构件中的所述夹构件为相对的或大致相对的，并且所述夹构件可径向向内或者大体上径向向内地线性移动。

8.根据权利要求7所述的缆线夹，其中所述至少一对夹构件包括成对的协作的相对的横向板或横向销。

9.根据权利要求7或8所述的缆线夹，其中所述夹构件围绕通过所述内部区域的横截面的周边间隔开。

10.根据权利要求7、8或9所述的缆线夹，包括多对夹构件，这些对沿通过所述内部区域的纵轴线间隔开。

11.根据前述任何一项权利要求所述的缆线夹，包括具有成对的间隔的面对壁的外框架、各支撑在所述壁的不同的一个壁上的面对卡爪、各安装在所述卡爪的不同的一个卡爪上的成对的相对的夹构件、通过所述框架沿另一卡爪的方向可来回移动的活塞，所述夹构件从所述卡爪延伸。

12.根据权利要求1至10中的任一项所述的缆线夹，包括：具有成对的间隔的面对壁的外支架；面对的相对的夹构件，每一个可通过所述壁沿另一个的方向从所述不工作位置至所述工作位置来回移动。

13.一种远程缆线收回设备，该远程缆线收回设备包括根据前述任何一项权利要求的缆线夹。

14.根据权利要求13所述的设备，该设备包括抓钩，该抓钩包括具有上表面和下表面的板，该板在其前端包括牵引连接并且在其后端包括至少一个锚钩，该锚钩包括容纳所述缆线夹的空间，该空间具有用于在不工作时保持所述缆线夹的前部区域和用于接收所述缆线夹的后部接收区域，该锚钩包括用于致动所述缆线夹的装置。

15.根据权利要求14所述的设备，其中所述板包括通孔，该通孔提供从所述板的所述上表面的通路以及从所述板的所述下表面的通路，由此可夹持与任何一个表面相邻的缆线。

16.根据权利要求14或15所述的设备，其中所述前部区域与所述后部区域之间的内侧壁成锥形，以便在向后推动所述缆线夹时使所述夹构件向内移动。

17.根据权利要求13至16中的任一项所述的设备，还包括用于自动捕获并切断所捕获的缆线的装置。

18.根据权利要求13至16中的任一项所述的设备，包括成对的缆线夹、用于切断所述夹之间的所述缆线的装置、和用于将所述设备分成两个或更多部分的装置，在每个部分上具有夹，并且每个部分连接至收回线，使得被切断的缆线的两端可以通过单程被收回。

19.根据权利要求13所述的装置，包括远程操作的海底潜水器。

20.一种用于包括抗拉强度构件的缆线的缆线夹，该夹包括可在打开位置与闭合位置之间移动的一系列相对的夹持板，以直接夹持所述强度部分。

21.一种夹持缆线的方法，该缆线具有围绕内细长抗拉强度部分的外保护层，该方法包括如下步骤：捕获缆线的纵向部分；使至少一个夹构件从不工作位置向内移动以从所述缆线的外部穿透缆线，直到所述至少一个夹构件保持所述保护层之下的所述细长抗拉强度部分；以及将所述夹构件保持在所述工作的夹持位置。

22.根据权利要求21所述的方法，采用具有内部夹持端的多个夹构件，该方法还包括使所述夹构件在不工作位置与工作位置之间彼此相对朝向地移动，直到所述夹构件的所述内端一起保持并夹持所述抗拉强度部分。

23.根据权利要求21或22所述的方法，采用夹构件，该夹构件的所述至少一对为相对的或大致相对的，该方法还包括使这些夹构件径向向内地或大体上径向向内地线性移动，直到所述夹使所述内部细长抗拉强度部分在所述内部区域中居中。

25.一种收回海底缆线的方法，该方法包括：使远程缆线收回装置移过要收回的缆线；利用包括缆线夹的远程缆线收回装置定位缆线的所需部分；在所述远程缆线收回装置的同一行程中捕获并夹持缆线的所述部分；在至少一个位置切断所述缆线；以及收回至少一个切断的缆线末端。