CN104638574B - 一种电缆布放装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电缆布放装置包括：悬吊浮筒、钢丝绳及电缆悬吊部件。悬吊浮筒上部为圆柱体结构，底部呈圆锥体，轴心设置出缆管道，顶部设置导缆盘。钢丝绳一端缠绕固定在存缆盘上，另一端穿过出缆管道。悬吊浮筒通过钢丝绳提拉电缆。电缆悬吊部件通过钢丝绳与悬吊浮筒连接，电缆悬吊部件中部设置通孔，将电缆夹紧固定在通孔中，电缆悬吊部件用于牵引电缆。该布放装置能方便快捷的完成电缆布放过程，同时能有效回收电缆进行重复利用，大大降低成本，提高经济效益。

Description

一种电缆布放装置

技术领域

本发明涉及海洋工程技术领域，特别涉及一种电缆布放装置。

背景技术

随着海洋开发工程从浅海走向深海，深水设备电缆的布放难度也随之增加，而深水设备要能在水下工作，需要电缆传输数据信号和电源信号，电缆布放回收的快慢及方便程度很大影响了深水设备的工作状况。

水下遥控作业装置在水中工作时，由于水的深度、电缆的自重以及敷设作业的影响，电缆会承受很大的作用力。此外，水下电缆还会在水下受到水下生物、植物以及一些其他水下杂物的破坏。为此需要设计一种能适应水下作业机器要求的电缆布放装置。

传统的电缆布放装置是解决电缆在水下相对静止状态下的布放要求，通常采用把电缆布放到水底，埋放在淤泥层中。此种方式需要在水下工作布放，工作量大，工艺要求高。或者采用很多个水面浮标把电缆布放在水面上。此种方式工作量大，浮标在水中影响航道，加大航道管理难度，并且不利于快速回收。

随着海洋工程的发展，深水工作的设备越来越多，需要满足各种水下设备的电缆布放要求。常规电缆布设技术比较麻烦，工程量浩大，又难以回收。现在的电缆布放工程要求电缆容易布放和回收，又不会在布放回收的过程中伤害到电缆。现在的电缆布放工程要求容易回收电缆和布放装置，又能满足设备水下作业条件，能够快速方便布放电缆。因此，普通的电缆布放装置不能满足这些工作的要求。

发明内容

本申请实施例通过提供一种电缆布放装置，解决了现有技术中电缆布放难度大，且不利于电缆回收的技术问题，实现了快速便捷的布放电缆，同时能有效回收电缆进行重复利用，大大降低成本，提高经济效益。

为解决上述问题，本申请实施例提供了一种容易布放和回收电缆，又能满足设备水下作业条件，能够快速方便布放电缆的电缆布放装置。

本申请实施例提供的一种电缆布放装置，用于布放和回收大型深水设备平台的电缆；所述装置包括用于承载和托运电缆的布缆船，所述装置还包括：

悬吊浮筒，上部为圆柱体结构，底部呈圆锥体；所述悬吊浮筒的轴心设置出缆管道；所述悬吊浮筒的顶部设置存缆盘；

钢丝绳，一端缠绕固定在所述存缆盘上，另一端穿过所述出缆管道；所述悬吊浮筒通过所述钢丝绳提拉所述电缆；

电缆悬吊部件，通过所述钢丝绳与所述悬吊浮筒连接；所述电缆悬吊部件中部设置通孔，将所述电缆夹紧固定在所述通孔中；所述电缆悬吊部件用于牵引所述电缆；

其中，在所述电缆布放过程中，所述悬吊浮筒通过所述钢丝绳提拉所述电缆悬吊部件，使所述电缆被布放在设定的水下位置。

作为优选，所述悬吊浮筒顶部开设长圆形人孔；所述人孔通过螺栓固连人孔盖；所述人孔盖上表面固连一把手；

所述悬吊浮筒顶部设置吊耳；

所述出缆管道的直径为100mm。

作为优选，所述电缆悬吊部件包括：

第一悬吊部件，所述第一悬吊部件包括：第一部、第二部及第三部；所述第二部为半圆形固定管；所述第一部为母线为弧线的半回转面结构；所述第一部的垂直于轴线的横截面半径较小的一端固连所述第二部的一端；所述第三部为母线为弧线的半回转面结构；所述第三部的垂直于轴线的横截面半径较小的一端固连所述第二部的另一端；所述第一部与第三部关于所述第二部对称设置；

第二悬吊部件，所述第二悬吊部件包括：第四部、第五部及第六部；所述第五部为半圆形固定管；所述第四部为母线为弧线的半回转面结构；所述第四部的垂直于轴线的横截面半径较小的一端固连所述第五部的一端；所述第六部为母线为弧线的半回转面结构；所述第六部的垂直于轴线的横截面半径较小的一端固连所述第五部的另一端；所述第四部与第六部关于所述第五部对称设置；

所述第一悬吊部件的第二部与所述第二悬吊部件的第五部通过螺栓固定后形成通孔；所述电缆穿设在所述通孔中；所述第二部与第五部配合夹紧固定所述电缆；所述第二部的上方固连定位部件；所述定位部件连接所述钢丝绳的端部。

作为优选，所述第一悬吊部件的第一部由12根圆钢固连组成；所述圆钢的直径为20mm；所述第一部的弧形母线的半径为40mm；

所述第一悬吊部件的第三部由12根圆钢固连组成；所述圆钢的直径为20mm；所述第三部的弧形母线的半径为40mm；

所述第二悬吊部件的第四部由12根圆钢固连组成；所述圆钢的直径为20mm；所述第四部的弧形母线的半径为40mm；

所述第二悬吊部件的第六部由12根圆钢固连组成；所述圆钢的直径为20mm；所述第六部的弧形母线的半径为40mm；

所述第一悬吊部件的第一部与所述第二悬吊部件的第四部整体呈喇叭形；所述第一部与第四部组成的内表面为电缆导向包络面；所述第一悬吊部件的第三部与所述第二悬吊部件的第六部整体呈喇叭形；所述第三部与第六部组成的内表面为电缆导向包络面；

其中，所述电缆能在所述第一部与所述第四部组成的电缆导向包络面内360°弯曲；所述电缆能在所述第三部与所述第六部组成的电缆导向包络面内360°弯曲。

作为优选，所述布放装置还包括：

吊车，所述吊车包括：

二支架，所述二支架的底部固连所述布缆船的艉部；

顶杆，两端分别固连所述二支架的顶端；所述顶杆的一端伸出所述布缆船的艉部；

滚轮，设置在所述顶杆上，能沿所述顶杆滑移；

吊钩，通过吊缆固定在所述滚轮的下方，用于悬挂所述钢丝绳。

作为优选，所述布放装置还包括：

电缆绞车，所述电缆绞车固定在所述布缆船上；所述电缆缠绕在所述电缆绞车上；所述电缆绞车用于布放或回收所述电缆。

本申请实施例提供的一种电缆布放装置通过设置一个悬吊浮筒、钢丝绳及电缆悬吊部件即能实现电缆的布放和回收，相比于常规的电缆布放装置，节省大量的浮标，避免浮标与设备平台发生相互干涉的缺陷。悬吊浮筒及电缆悬吊部件实现对电缆的布放和回收过程的牵引和导向作用，电缆悬吊部件两端呈喇叭形保证电缆布放时在水中悬吊的动态任意方向的弯曲半径都在规定的范围以内，避免电缆在水深变化时发生缠绕，进而保证了布放效果。本布放装置保证电缆被合理有效的布放在水下设定位置，相比常规的电缆布放装置，能回收电缆，大大降低成本，提高经济效益。该布放装置能保证布放或回收过程的快捷顺畅，满足在30～100m水深工作的大型设备平台，能有效将电缆布放到设计的水下位置，同时实现电缆回收过程的方便快捷。

附图说明

图1为本申请实施例提供的电缆布放装置的结构总图。

图2为本申请实施例提供的电缆布放装置中悬吊浮筒与电缆悬吊部件的装配示意图。

图3为本申请实施例提供的电缆布放装置中悬吊浮筒的俯视图。

（图示中各标号代表的部件依次为：1设备平台、2临时牵引缆、3悬吊浮筒、4电缆、5钢丝绳、6电缆悬吊部件、7滚轮、8顶杆、9支架、10电缆绞车、11布缆船、12存缆盘、13定位部件、14第一部、15第二部、16第三部、17电缆导向包络面、18出缆管道）

具体实施方式

本申请实施例通过提供一种电缆布放装置，解决了现有技术中电缆布放的工作量大，且不利于电缆回收的技术问题，运用悬吊部件将电缆夹紧固定在其通孔中，通过悬吊浮筒的浮力牵引电缆悬吊部件及电缆，实现了电缆布放过程的方便快捷，同时能有效回收电缆进行重复利用，大大降低成本，提高经济效益。

参见附图1～3，本申请实施例提供的一种电缆布放装置，用于布放和回收大型深水设备平台1的电缆4，该装置包括用于承载和托运电缆的布缆船，该装置还包括：悬吊浮筒3、电缆悬吊部件6及钢丝绳5。参见附图2和3，悬吊浮筒3上部为圆柱体结构，底部呈圆锥体，悬吊浮筒3的轴心设置出缆管道18，顶部中心设置存缆盘12。悬吊浮筒3整体有水密要求，能够漂浮在水面，悬吊浮筒3内部设置连接骨架，连接骨架用于强化悬吊浮筒3的强度和刚度。悬吊浮筒3能设计成不同大小，提高或减小悬吊浮筒3的浮力，更利于电缆4布放。该悬吊浮筒3采用普通钢材即可制作，造价便宜耐用。钢丝绳5一端缠绕固定在存缆盘上，另一端穿过出缆管道18。悬吊浮筒3通过钢丝绳5提拉电缆4。电缆悬吊部件6通过钢丝绳5与悬吊浮筒3连接，电缆悬吊部件6中部设置通孔，将电缆4夹紧固定在通孔中，电缆悬吊部件6用于牵引电缆4；其中，在电缆4布放过程中，悬吊浮筒3通过钢丝绳5提拉电缆悬吊部件6，使电缆4被布放在设定的水下位置。

参见附图2，作为优选，电缆悬吊部件6为弓形回转体，根据电缆4最小弯曲半径能设计不同大小的电缆悬吊装置6，适应不同水深的电缆4布放要求。电缆悬吊部件6包括：第一悬吊部件及第二悬吊部件。第一悬吊部件包括：第一部14、第二部15及第三部16。第二部15为半圆形固定管，第一部14为母线为弧线的半回转面结构，第一部14的垂直于轴线的横截面半径较小的一端固连第二部15的一端，第三部16为母线为弧线的半回转面结构，第三部16的垂直于轴线的横截面半径较小的一端固连第二部15的另一端，第一部14与第三部16关于第二部15对称设置。第二悬吊部件包括：第四部、第五部及第六部。第五部为半圆形固定管，第四部为母线为弧线的半回转面结构，第四部的垂直于轴线的横截面半径较小的一端固连第五部的一端，第六部为母线为弧线的半回转面结构，第六部的垂直于轴线的横截面半径较小的一端固连第五部的另一端，第四部与第六部关于第五部对称设置。

第一悬吊部件的第二部15与第二悬吊部件的第五部通过螺栓固定后形成通孔，电缆4穿设在通孔中，第二部15与第五部配合夹紧固定电缆4。第二部15的上方固连定位部件13，定位部件13连接钢丝绳5的端部。根据设备平台1的工作要求，在不同水深的地方布放电缆4时，可以调节钢丝绳5的长度来适应不同水深的电缆4布放要求。

参见附图3，作为优选，悬吊浮筒3顶部开设长圆形人孔；人孔通过螺栓固连人孔盖；人孔盖上表面固连一把手；悬吊浮筒3顶部设置吊耳；方便悬吊浮筒3的吊运和检修。作为一种优选的实施例，悬吊浮筒3的直径为1200mm，高度为1400mm；出缆管道18的直径为100mm；钢丝绳5的直径为14mm；第二部15的长度为200mm，第五部的长度为200mm。

作为优选，第一悬吊部件的第一部14由12根圆钢固连组成；圆钢的直径为20mm；第一部14的弧形母线的半径为40mm。第一悬吊部件的第三部16由12根圆钢固连组成；圆钢的直径为20mm；第三部16的弧形母线的半径为40mm。第二悬吊部件的第四部由12根圆钢固连组成；圆钢的直径为20mm；第四部的弧形母线的半径为40mm。第二悬吊部件的第六部由12根圆钢固连组成；圆钢的直径为20mm；第六部的弧形母线的半径为40mm。

其中，第一悬吊部件的第一部14与第二悬吊部件的第四部整体呈喇叭形；第一部14与第四部组成的内表面为电缆导向包络面17；电缆4能在第一部14与第四部组成的电缆导向包络面17内360°弯曲；第一悬吊部件的第三部16与第二悬吊部件的第六部整体呈喇叭形；第三部16与第六部组成的内表面为电缆导向包络面17。电缆4能在第三部16与第六部组成的电缆导向包络面17内360°弯曲。因此，电缆4穿过电缆悬吊装置6，两端都能在上下360°的范围内活动，一端连接水下设备平台1，一端连接布缆绞车10。

参见附图1，作为优选，该装置还包括吊车。吊车用于将悬吊浮筒3、电缆悬吊部件6及电缆4放入水下。该吊车包括：二支架9、顶杆8、滚轮7及吊钩。二支架9的底部固连布缆船11的艉部，两支架9平行设置，用于支撑顶杆8及其上设置的滚轮7、吊钩及待吊装物体。顶杆8两端分别固连二支架9的顶端，顶杆9的一端伸出布缆船11的艉部，操作人员在布缆船11的甲板上用吊钩将悬吊浮筒3与电缆悬吊部件6之间的钢丝绳5钩住，然后推动吊钩往布缆船11的艉部外侧移动，此时滚轮7受吊缆的拉力沿顶杆8往布缆船11的艉部外侧滑移，当滚轮7滑移到顶杆8端部时，吊钩钩住的悬吊浮筒3与电缆悬吊部件6位于水面上，方便悬吊浮筒3和电缆悬吊部件6下入水中。滚轮7设置在顶杆8上，滚轮7能沿顶杆8滑移。吊钩通过吊缆固定在滚轮7的下方，吊钩用于悬挂钢丝绳5，在电缆4布放过程中，悬吊浮筒3和电缆悬吊部件6下入水里后，电缆绞车10不断放出电缆4，电缆4带动电缆悬吊部件6往水下沉，电缆悬吊部件6不断拉扯钢丝绳5，同时悬吊浮筒3不断放出钢丝绳5。当电缆4下沉到一定的深度后，处于悬浮状态，吊钩上的钢丝绳5不再受拉力，此时卸掉吊钩上的钢丝绳5。

作为优选，布放装置还包括电缆绞车10。电缆绞车10固定在布缆船11上，电缆4缠绕在电缆绞车10上，电缆绞车10用于布放或回收电缆4。

下面从电缆4的布放和回收过程对本申请实施例提供的布放装置的结构及其运行原理进行详细说明：

当进行电缆4的布放工作时，布缆船11行驶至距设备平台1设定位置停止，吊车将悬吊浮筒3、电缆悬吊部件6及电缆4放入水中，吊车将悬吊浮筒3放入水之前，悬吊浮筒3通过临时牵引缆2与设备平台1连接；吊钩钩住悬吊浮筒3与电缆悬吊部件6之间的钢丝绳5，吊钩上端的吊缆不再受拉力的情况下，卸掉吊钩上的钢丝绳5。悬吊浮筒3和电缆悬吊部件6下入水里后，电缆绞车10不断放出电缆4，电缆4带动电缆悬吊部件6往水下沉，电缆悬吊部件6不断拉扯钢丝绳5，同时悬吊浮筒3不断放出钢丝绳5。当电缆4下沉到一定的深度后，处于悬浮状态，吊钩上的钢丝绳5不再受拉力，此时卸掉吊钩上的钢丝绳5，之后，布缆船11朝远离设备平台1的方向低速直线航行，电缆绞车10随着布缆船11的移动不断的放开电缆4，电缆绞车10持续慢速放出电缆4，放缆过程中注意悬吊浮筒3的吃水线；当悬吊浮筒3的吃水发生变化时，说明悬吊浮筒3开始承受电缆4和电缆悬吊部件6的重量，布缆船11可继续航行。当布缆船11行驶到设定位置停泊，此时悬吊浮筒3水位到达满载水线附近，水下部分的电缆4呈悬浮状态，完成电缆4的布放工作；相比于常规电缆埋入水底不能回收的缺点，该方法实现电缆4的悬浮布放，有利于电缆4的回收利用，大大降低成本，提高经济效益。

当进行电缆4的回收工作时，电缆绞车10工作，开始缠绕回收电缆4；布缆船11随着电缆绞车10的工作不断的低速直线倒退航行；布缆船11倒退至距离设备平台1设定距离时停止航行；电缆绞车10继续慢速缠绕回收电缆4；电缆悬吊部件6及电缆4上升到水面附近后，吊车将电缆悬吊部件6及电缆4吊运至布缆船11的甲板；分拆电缆悬吊部件6后，电缆绞车10将电缆4完全回收，这样完成回收工作。

本申请实施例提供的一种深水电缆的布放装置通过设置一个悬吊浮筒3及电缆悬吊部件6即能实现电缆4的布放和回收，相比于常规的电缆布放装置，节省大量的浮标，有助于电缆4的布放，满足船舶或设备平台1的上浮、下沉等工作的顺利完成，不会造成电缆4损坏，避免浮标与设备平台1发生相互干涉的缺陷。悬吊浮筒3及电缆悬吊部件6实现对电缆4的布放和回收过程的牵引和导向作用，电缆悬吊部件6两端呈喇叭形保证电缆4布放时在水中悬吊的动态任意方向的弯曲半径都在规定的范围以内，避免电缆4在水深变化时发生缠绕，进而保证了布放效果。本布放装置保证电缆4被合理有效的布放在水下设定位置，相比常规的电缆布放装置，能回收电缆4，大大降低成本，提高经济效益，满足在30～100m水深工作的大型设备平台1，能有效将电缆4布放到设计的水下位置，同时实现电缆4布放和回收过程的方便快捷。该布放装置采用普通钢材即可制作，造价便宜耐用，能够承受一定的电缆4张力，可以抵抗水下暗流或水生物对电缆4的干扰，不会产生大的移位来影响水下设备平台1的工作。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种电缆布放装置，用于布放和回收大型深水设备平台的电缆；所述装置包括用于承载和托运电缆的布缆船；其特征在于，所述装置还包括：

悬吊浮筒，上部为圆柱体结构，底部呈圆锥体；所述悬吊浮筒的轴心设置出缆管道；所述悬吊浮筒的顶部设置存缆盘；

钢丝绳，一端缠绕固定在所述存缆盘上，另一端穿过所述出缆管道；所述悬吊浮筒通过所述钢丝绳提拉所述电缆；

电缆悬吊部件，通过所述钢丝绳与所述悬吊浮筒连接；所述电缆悬吊部件中部设置通孔，将所述电缆夹紧固定在所述通孔中；所述电缆悬吊部件用于牵引所述电缆；

其中，在所述电缆布放过程中，所述悬吊浮筒通过所述钢丝绳提拉所述电缆悬吊部件，使所述电缆被布放在设定的水下位置。

2.根据权利要求1所述的布放装置，其特征在于：

所述悬吊浮筒顶部开设长圆形人孔；所述人孔通过螺栓固连人孔盖；所述人孔盖上表面固连一把手；

所述悬吊浮筒顶部设置吊耳；

所述出缆管道的直径为100mm。

3.根据权利要求1所述的布放装置，其特征在于，所述电缆悬吊部件包括：

第一悬吊部件，所述第一悬吊部件包括：第一部、第二部及第三部；所述第二部为半圆形固定管；所述第一部为母线为弧线的半回转面结构；所述第一部的垂直于轴线的横截面半径较小的一端固连所述第二部的一端；所述第三部为母线为弧线的半回转面结构；所述第三部的垂直于轴线的横截面半径较小的一端固连所述第二部的另一端；所述第一部与第三部关于所述第二部对称设置；

第二悬吊部件，所述第二悬吊部件包括：第四部、第五部及第六部；所述第五部为半圆形固定管；所述第四部为母线为弧线的半回转面结构；所述第四部的垂直于轴线的横截面半径较小的一端固连所述第五部的一端；所述第六部为母线为弧线的半回转面结构；所述第六部的垂直于轴线的横截面半径较小的一端固连所述第五部的另一端；所述第四部与第六部关于所述第五部对称设置；

所述第一悬吊部件的第二部与所述第二悬吊部件的第五部通过螺栓固定后形成通孔；所述电缆穿设在所述通孔中；所述第二部与第五部配合夹紧固定所述电缆；所述第二部的上方固连定位部件；所述定位部件连接所述钢丝绳的端部。

4.根据权利要求3所述的布放装置，其特征在于：

所述第一悬吊部件的第一部由12根圆钢固连组成；所述圆钢的直径为20mm；所述第一部的弧形母线的半径为40mm；

所述第一悬吊部件的第三部由12根圆钢固连组成；所述圆钢的直径为20mm；所述第三部的弧形母线的半径为40mm；

所述第二悬吊部件的第四部由12根圆钢固连组成；所述圆钢的直径为20mm；所述第四部的弧形母线的半径为40mm；

所述第二悬吊部件的第六部由12根圆钢固连组成；所述圆钢的直径为20mm；所述第六部的弧形母线的半径为40mm；

所述第一悬吊部件的第一部与所述第二悬吊部件的第四部整体呈喇叭形；所述第一部与第四部组成的内表面为电缆导向包络面；所述第一悬吊部件的第三部与所述第二悬吊部件的第六部整体呈喇叭形；所述第三部与第六部组成的内表面为电缆导向包络面；

其中，所述电缆能在所述第一部与所述第四部组成的电缆导向包络面内360°弯曲；所述电缆能在所述第三部与所述第六部组成的电缆导向包络面内360°弯曲。

5.根据权利要求1所述的布放装置，其特征在于，所述布放装置还包括：

吊车，所述吊车包括：

二支架，所述二支架的底部固连所述布缆船的艉部；

顶杆，两端分别固连所述二支架的顶端；所述顶杆的一端伸出所述布缆船的艉部；

滚轮，设置在所述顶杆上，能沿所述顶杆滑移；

吊钩，通过吊缆固定在所述滚轮的下方，用于悬挂所述钢丝绳。

6.根据权利要求1所述的布放装置，其特征在于，所述布放装置还包括：

电缆绞车，所述电缆绞车固定在所述布缆船上；所述电缆缠绕在所述电缆绞车上；所述电缆绞车用于布放或回收所述电缆。