CN109443322B - 海底自动接杆方法及自动回收分离探杆方法 - Google Patents

海底自动接杆方法及自动回收分离探杆方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及海底监测领域,尤其是一种海底自动接杆方法及自动回收分离探杆方法。该方法包括以下步骤:(1)将自动接杆装置安装在贯入装置的中上部,贯入机械手的内侧,探头或探杆由底部框架的通孔伸出;(2)探杆套筒内部的探杆夹手夹紧探杆,探杆夹手沿夹手运动轨道下滑,将探杆下送到底部框架的孔处,在此处与待连接探头/探杆的尾部扣合;(3)锚栓连接器推动位于锚栓盒中的锚栓依次穿过孔Ⅰ与孔Ⅲ,实现探杆与相邻探杆/探头的固定连接;(4)通电机构动作,实现电缆的连接;(5)探杆连接机构和通电机构运作实现探杆之间的固定连接和电缆的连接。实现了在海底进行多次探杆连接,实现贯入装置完成任意长度探杆的自动接杆功能。

Description

海底自动接杆方法及自动回收分离探杆方法
技术领域
本发明涉及海底监测领域,尤其是一种海底自动接杆方法及自动回收分离探杆方法。
背景技术
海洋强国战略的实施,促使一批又一批的学者投身海洋的研究。海洋监测(观测)技术是海洋技术的主要组成部分,海洋监测技术的发展和海洋监测系统的建设是海洋强国建设的重要内容之一。目前,海洋监测技术发展和监测系统建设的总体目标:一是提高海洋灾害预报和警报能力,最大限度减少由于海洋灾害造成的生命财产损失;二是提高对海洋污染和生态环境监测能力,保护海洋健康;三是增强国家海上工程的安全实施,提高海洋资源开发和环境保障能力,支持海洋经济发展。
在国家“863”计划的大力支持下,中国极大地促进了海洋观测技术和观测仪器设备的发展。在诸多观测技术、观测手段、观测设备中,原位观测设备、原位观测设备由于其快捷方便、准确有效的观测、监测能力成为海洋技术的热门领域。
对于海底观测,不同学科和研究目标侧重于不同指标,不可一概而论。对于海洋工程来说,沉积物的各项物理力学参数是主要检测指标。目前,基于声学、光学、磁力、重力、电阻率等原理的地球物理探测技术,贯入式探杆具有更好的探测效果。
作为海底沉积物最为重要的观测指标之一,沉积物孔隙水压力原位观测技术得到了广泛的重视并迅速发展。通常是将孔隙压力测量传感器内置在探杆内,之后将探杆贯入到预定深度的沉积物内,实施长期观测。同时,声学探杆、电阻率探杆、光学探杆的研发也是热门领域。但是随着海洋工程的发展,工程勘察对海床底层的贯入深度、数据的准确度提出了更高的要求。海床式的贯入装置携带探杆布置在海床上,无法保证探杆的长度,使得贯入深度无法满足当今工程的需求。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题,提出了一种海底自动接杆方法及自动回收分离探杆方法,在海底进行多次探杆连接,实现贯入装置完成任意长度探杆的自动接杆功能,促进海洋工程技术的进一步发展。
本发明的技术方案是:一种海底自动接杆方法,其中,包括以下步骤:
(1)将自动接杆装置安装在贯入装置的中上部,贯入机械手的内侧,探头或探杆由底部框架的通孔伸出;
所述海底自动接杆装置包括机架和探杆套筒,探杆套筒设置在机架上,机架包括顶部框架、底部框架、以及连接顶部框架和底部框架的侧部框架,探杆套筒的中心固定有套筒中心轴,套筒中心轴转动带动探杆套筒转动,探杆套筒呈圆柱形,沿探杆套筒的圆周方向间隔设置数个轴向的探杆孔,探杆放置在探杆孔内,探杆套筒内设有数个带动探杆沿探杆孔上下运动的探杆夹持运动机构,底部框架内设有探杆连接机构和通电机构,且底部框架设有供探头/探杆穿过的通孔;
所述探杆夹持运动机构包括探杆夹手和夹手运动轨道,探杆夹手沿夹手运动轨道上下运动;
(2)探杆套筒内部的探杆夹手夹紧探杆,探杆夹手沿夹手运动轨道下滑,将探杆下送到底部框架的孔处,在此处与待连接探头/探杆的尾部扣合;
所述探杆的头部与其相邻的探杆/探头的尾部之间相互扣合,探杆的头部设有与电缆线路连通的孔Ⅱ、以及与相邻探杆的尾部连接的孔Ⅲ,探杆的尾部设有与相邻探杆的头部连接的孔Ⅰ、以及与相邻探杆头部的孔Ⅱ连通的孔Ⅳ,探杆头部的孔Ⅲ和探杆/探头尾部的孔Ⅰ对齐;
所述探杆内设有电缆,电缆包括电缆本体、位于电缆本体头部的电缆母头和位于电缆本体尾部的电缆公头,电缆本体靠近电缆母头处设有孔Ⅴ,电缆母头处设有圆环凹口,电缆公头处设有铁块,铁块与圆环凹口之间呈对应设置,孔Ⅴ与探杆头部的孔Ⅱ、以及探杆/探头尾部的孔Ⅳ对齐;
(3)锚栓连接器推动位于锚栓盒中的锚栓依次穿过孔Ⅰ与孔Ⅲ,实现探杆与相邻探杆/探头的固定连接;
所述探杆连接机构包括可伸缩式的锚栓推动杆和用于盛放锚栓的锚栓盒,锚栓盒放置在锚栓推动杆的伸缩端和探头/探杆之间;
(4)通电机构动作,所述通电机构包括通电电缆线和电控磁铁,通电电缆线正对探头/探杆尾部的孔Ⅳ、探杆头部的孔Ⅱ和电缆上的孔Ⅴ,探杆的头部与相邻探杆/探头的尾部扣合后,通电电缆线依次穿过孔Ⅳ与孔Ⅱ连接到电缆的孔Ⅴ上,使得电缆带电,激活待连接探杆内电缆母头上圆环凹口内的电磁铁,电缆母头对相邻探杆/探头的电缆公头产生电磁吸力,从而实现电缆的连接;
(5)连接完成的探杆由贯入装置的机械手向下贯入,探杆套筒转动,使探杆套筒中的下一个探杆孔对准正在贯入的探杆,探杆夹手再次将探杆与已经完成连接的探杆的尾部扣合,探杆连接机构和通电机构运作实现探杆之间的固定连接和电缆的连接;
(6)重复上述步骤,直至探杆套筒内部的探杆全部连接完成。
所述探杆套筒内每一个探杆孔处均对应设置一个探杆夹手和夹手运动轨道,夹手运动轨道包括轨道支架、位于轨道支架两侧的凹槽和设置在凹槽内的滑轮,电控小马达可以控制滑轮沿凹槽上下滑动,探杆夹手与滑轮固定连接,因此探杆夹手可以夹持探杆上下移动。
步骤(2)中,贯入开始后,探杆夹手沿夹手夹手运动轨道下滑的速率与贯入装置机械手的下滑速率相同,并且以探杆夹手的下滑速率为控制速率,当探杆夹手下滑停止时,贯入装置的下滑停止,探杆到达指定位置时,探杆夹手停止运动,贯入装置停止贯入。
本发明还包括一种上述海底自动接杆装置的海底自动回收分离探杆方法,其中,包括以下步骤:
(1)通电机构还包括电控磁铁,探杆夹手沿着夹手运动轨道向上运动,位于底部框架的电控磁铁开启,探杆连接机构升至底部框架的孔位置时,电控磁铁动作,将锚栓吸出,上部的探杆已经部分进入探杆套筒,探杆套筒内的探杆夹手夹紧探杆,沿着夹手运动轨道上移,通电电缆线离开孔Ⅳ、孔Ⅱ和孔Ⅴ,电缆公头与相邻探杆内的电缆母头断开,完成探杆的分离;
(2)电控磁铁旋转180°,将锚栓带到底部框架的空处,解除电控磁铁的通电,使锚栓从电控磁铁4上脱落,再次转动180°后通电,完成下一锚栓的吸附;
(3)随着探杆的不断上升,探杆套筒转动,为下一探杆的回收做好准备,探杆夹手把每个已经分离的探杆带回到套筒的探杆孔内;
(4)重复上述步骤,直到所有探杆完成分离并回到探杆套筒的探杆孔内。
所述探杆夹手向上的滑动速率与贯入装置机械手的回拔速率相互独立。
所述连接探杆与相邻探杆/探头之间的锚栓采用电控磁铁吸附的回收方式,电控磁铁电磁铁吸力为:
Figure GDA0002328455610000031
其中Φ是通过铁芯极化面的磁通量,S是铁心极化面面积,δ是未吸合时衔铁和铁芯的气隙长度,α是修正系数;
在(1)式中,磁通量Φ为:
Φ=IW×Gδ×108 (2)
其中IW是线包的安匝值;Gδ是工作磁通的磁导;
在(2)式中,工作磁通的磁导为:
Figure GDA0002328455610000032
其中R0是衔铁旋转位置到铁芯中心的长度,μ0是空气中的磁导率为0.4π*10-8H/cm,r是极化面的半径。
本发明的有益效果:
(1)实现了探杆与相邻的探杆/探头之间的固定连接,因此在海底贯入过程中实现了各段探杆的自动连接;
(2)既可以实现探杆内部电缆线路的自动连接,也可以将起到连接作用的锚栓吸附出来,实现探杆与相邻的探杆/探头的自动分离;
(3)将现有的长探杆拆分为数段短探杆,减小整个贯入装置由于海底暗流所产生的倾覆力,保障贯入装置的工作稳定性。
附图说明
图1是自动接杆装置的结构示意图;
图2是探杆套筒顶部的结构示意图;
图3是底部框架内部结构示意图;
图4是探杆套筒的俯视图;
图5是探杆的结构示意图;
图6是探杆头部的结构示意图;
图7是探杆连接的结构示意图;
图8是电缆的结构示意图;
图9是电缆母头的结构示意图;
图10是电缆公头的结构示意图;
图中:1机架;101顶部框架;102侧部框架;103底部框架;2探杆套筒;201套筒中心轴;202探杆孔;3探头;4电控磁铁;5探杆;6锚栓盒;7锚栓推动杆;8探杆夹手;801连接臂;802支撑臂;803连杆Ⅰ;804夹持臂;805连杆Ⅱ;806主动大齿轮;807电机;808小齿轮;9夹手运动轨道;901滑轮;10孔Ⅰ;11孔Ⅱ;12电缆;1201电缆母头;1202圆环凹口;1203孔Ⅴ;1204电缆公头;1205铁块;13孔Ⅲ;14锚栓;15孔Ⅳ;16旋转发电机;17通电电缆线。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
本发明包括一种海底自动接杆方法,该方法包括以下步骤:
第一步,将自动接杆装置安装在贯入装置的中上部,即贯入机械手的内侧,探头部分或较长部分由底部框架的通孔伸出。
如图1和图2所示,海底自动接杆装置包括机架1和探杆套筒2,探杆套筒2设置在机架1上。机架1包括顶部框架101、底部框架103、以及连接顶部框架和底部框架的侧部框架102。探杆套筒2的中心固定有套筒中心轴201,套筒中心轴转动带动探杆套筒2转动。探杆套筒2呈圆柱形,沿探杆套筒2的圆周方向间隔设置数个轴向的探杆孔202,探杆放置在探杆孔202内,探杆套筒2内设有数个带动探杆沿探杆孔上下运动的探杆夹持运动机构。顶部框架101内设有旋转发电机16,旋转发电机16的输出轴与套筒中心轴201之间传动连接,本实施例采用齿轮传动方式,旋转发电机工作时,输出轴转动的同时带动套筒中心轴201转动,从而实现了探杆套筒2的转动。底部框架103内设有探杆连接机构和通电机构,且底部框架设有供探头/探杆穿过的通孔,通过探杆连接结构实现了探头与探杆之间的固定连接、以及相邻探杆之间的固定连接。通电机构一方面可以去除探头与探杆之间的固定连接、以及相邻探杆之间的固定连接,另一方面还可以实现探杆内部电缆线路的连接。
如图4所示,探杆夹持运动机构包括探杆夹手8和夹手运动轨道,探杆夹手8可以沿夹手运动轨道上下运动。探杆套筒内每一个探杆孔202处均对应设置一个探杆夹手和夹手运动轨道。夹手运动轨道包括轨道支架、位于轨道支架两侧的凹槽和设置在凹槽内的滑轮,电控小马达可以控制滑轮沿凹槽上下滑动,探杆夹手8与滑轮固定连接,因此探杆夹手可以夹持探杆上下移动。
第二步,在贯入开始后,探杆套筒2内部的探杆夹手8夹紧探杆5,探杆夹手8沿夹手运动轨道下滑,将探杆5下送到底部框架的孔洞处,在此处与待连接探头/探杆的尾部扣合。探杆夹手8沿夹手夹手运动轨道9下滑的速率与贯入装置机械手的下滑速率相同,并且以探杆夹手8的下滑速率为控制速率,即当探杆夹手8下滑停止时,贯入装置的下滑也停止,所以探杆5到达指定位置时,探杆夹手8停止运动,贯入装置即停止贯入,设计探杆夹手8的下滑行程,使得探杆与相邻的探头/探杆扣合时,孔Ⅲ13与孔Ⅰ10对齐,孔Ⅱ11与孔Ⅳ15对齐。
如图5、图6和图7所示,探杆5的头部与其相邻的探杆/探头的尾部之间相互扣合。探杆的头部设有与电缆线路连通的孔Ⅱ11、以及与相邻探杆的尾部连接的孔Ⅲ13,探杆5的尾部设有与相邻探杆的头部连接的孔Ⅰ10、以及与相邻探杆头部的孔Ⅱ11连通的孔Ⅳ15。探杆的头部与相邻探杆/探头的尾部连接时,将探杆头部的孔Ⅲ13和探杆/探头尾部的孔Ⅰ10对齐,将锚栓14依次穿过孔Ⅲ13和孔Ⅰ10,实现了相邻探杆5之间的刚性连接。
如图6所示,探杆5内设有电缆12。如图8、图9和图10所示,电缆12包括电缆本体、位于电缆本体头部的电缆母头1201和位于电缆本体尾部的电缆公头1204,电缆本体靠近电缆母头1201处设有孔Ⅴ1203。电缆母头1201处设有圆环凹口1202,电缆公头1204采用可伸缩式结构,电缆公头1204处设有铁块1205,铁块1205与圆环凹口1202之间呈对应设置。探杆与相邻的探杆/探头连接时,孔Ⅴ1203与探杆头部的孔Ⅱ11、以及探杆/探头尾部的孔Ⅳ15对齐。
第三步,锚栓连接器7推动位于锚栓盒6中的锚栓依次穿过孔Ⅰ10与孔Ⅲ13,实现探杆与相邻探杆/探头的固定连接。
如图3所示,探杆连接机构包括可伸缩式的锚栓推动杆7和用于盛放锚栓的锚栓盒6,锚栓推动杆7的一端与底部框架的侧壁固定连接,另一端为可伸缩式,锚栓盒6放置在锚栓推动杆7的伸缩端和探头5之间,探头/探杆尾部的孔Ⅰ10和探杆头部的孔Ⅲ13正对锚栓盒6的出口,当探杆的头部与探杆/探头的尾部扣合后,锚栓推动杆7动作,将锚栓盒6内的锚栓14推入孔Ⅰ10和孔Ⅲ13内,从而实现了探杆的头部与探头/探杆尾部的刚性连接。
第四步,通电机构动作,通电电缆线依次穿过孔Ⅳ15与孔Ⅱ11连接到电缆的孔Ⅴ1203上,使得电缆带电,激活待连接探杆内电缆母头上圆环凹口1203内的电磁铁,吸引连接探杆内电缆公头上的铁块1205进入圆环凹口1203,从而实现电缆的连接。
通电机构包括通电电缆线17和电控磁铁4,其中通电电缆线17正对探头/探杆尾部的孔Ⅳ15、探杆头部的孔Ⅱ11和电缆上的孔Ⅴ1203,当探杆的头部与探杆/探头的尾部扣合后,通电电缆线17依次插入孔Ⅳ15、孔Ⅱ11和孔Ⅴ1203内,使探杆内部的电缆带电,此时将圆环凹口1203的电磁铁激活,电缆母头对相邻探杆/探头电缆公头产生电磁吸力,使电缆公头上的铁块1205插入圆环凹口1203内,从而实现电缆的连接。电缆实现了探杆内部的信号传输。
第五步,连接完成的部分由贯入装置的机械手向下贯入,同时顶部框架内的旋转发电机16带动探杆套筒2转动,使探杆套筒中的下一个探杆孔对准正在贯入的探杆,探杆夹手8再次将探杆与已经完成连接的探杆的尾部扣合,探杆连接机构和通电机构运作实现探杆之间的固定连接和电缆的连接。
第六步,重复上述步骤直至探杆套筒内部的探杆全部连接完成。
实施例2
本发明还包括一种海底自动回收分离探杆方法,该方法包括以下步骤:
第一步,探杆夹手8沿着夹手运动轨道向上运动,探杆夹手8向上的滑动速率与贯入装置机械手的回拔速率相互独立,贯入装置机械手行程不变,随着机械手回拔探杆,位于底部框架的电控磁铁4开启,探杆连接机构升至下部框架孔洞位置时,电控磁铁4动作,将锚栓吸出,上部的探杆已经部分进入探杆套筒2,探杆套筒2内的探杆夹手8夹紧探杆,沿着夹手运动轨道上移,通电电缆线离开孔Ⅳ15、孔Ⅱ11和孔Ⅴ1203,电缆公头与相邻探杆内的电缆母头断开,完成探杆的分离。
所述连接探杆与相邻探杆/探头之间的锚栓采用电控磁铁吸附的回收方式,电控磁铁电磁铁吸力为:
Figure GDA0002328455610000071
其中Φ是通过铁芯极化面的磁通量,S是铁心极化面面积,δ是未吸合时衔铁和铁芯的气隙长度,α是修正系数;
在(1)式中,磁通量Φ为:
Φ=IW×Gδ×108 (2)
其中IW是线包的安匝值;Gδ是工作磁通的磁导;
在(2)式中,工作磁通的磁导为:
Figure GDA0002328455610000072
其中R0是衔铁旋转位置到铁芯中心的长度,μ0是空气中的磁导率为0.4π*10-8H/cm,r是极化面的半径。
第二步,电控磁铁4旋转180°,将锚栓带到底部框架的空处,解除电控磁铁4的通电,使锚栓从电控磁铁4上脱落,再次转动180°后通电,完成下一锚栓的吸附,随着探杆的不断上升,探杆夹手8把每个已经分离的探杆带回到套筒初始位置,探杆套筒2转动,为下一探杆的回收做好准备。
第三步,重复上述步骤,直到所有探杆完成分离并回到探杆套筒2的指定位置。
其它同实施例1。
实施例3
本实施例所采用的锚栓重量为100g,电控磁铁的工作电压U=24V,电阻R=285±10%Ω,匝数W=2000,线径φ8mm。由此计算:
电流:
Figure GDA0002328455610000073
安匝值:IW=0.084×2000=168
电磁铁吸力:
Figure GDA0002328455610000081
其中:Φ:通过铁芯极化面的磁通量(Mx)
S:为铁心极化面面积
δ:未吸合时衔铁和铁芯的气隙长度
α:修正系数,一般在3~4之间,在此取其α=4
在(1)式中,磁通量为:
Φ=IW×Gδ×108 (2)
其中:IW:线包的安匝值
Gδ:工作磁通的磁导H
在(2)式中,工作磁通的磁导为:
Figure GDA0002328455610000082
本实施例中,R0=0.56cm,r=0.3cm,δ=0.069
故有:
Figure GDA0002328455610000083
Φ=168*5.58*10-8*108=937.44
Figure GDA0002328455610000084
综上所述,电控磁铁的电磁铁吸力满足吸附锚栓的要求。
其它同实施例2。

Claims (6)

1.一种海底自动接杆方法,其特征在于:包括以下步骤:
(1)将自动接杆装置安装在贯入装置的中上部,即贯入机械手的内侧,探头或探杆由底部框架的通孔伸出;
所述海底自动接杆装置包括机架和探杆套筒,探杆套筒设置在机架上,机架包括顶部框架、底部框架、以及连接顶部框架和底部框架的侧部框架,探杆套筒的中心固定有套筒中心轴,套筒中心轴转动带动探杆套筒转动,探杆套筒呈圆柱形,沿探杆套筒的圆周方向间隔设置数个轴向的探杆孔,探杆放置在探杆孔内,探杆套筒内设有数个带动探杆沿探杆孔上下运动的探杆夹持运动机构,底部框架内设有探杆连接机构和通电机构,且底部框架设有供探头/探杆穿过的通孔;
所述探杆夹持运动机构包括探杆夹手和夹手运动轨道,探杆夹手沿夹手运动轨道上下运动;
(2)探杆套筒内部的探杆夹手夹紧探杆,探杆夹手沿夹手运动轨道下滑,将探杆下送到底部框架的孔处,在此处与待连接探头/探杆的尾部扣合;
所述探杆的头部与其相邻的探杆/探头的尾部之间相互扣合,探杆的头部设有与电缆线路连通的孔Ⅱ、以及与相邻探杆的尾部连接的孔Ⅲ,探杆的尾部设有与相邻探杆的头部连接的孔Ⅰ、以及与相邻探杆头部的孔Ⅱ连通的孔Ⅳ,探杆头部的孔Ⅲ和相邻探杆/探头尾部的孔Ⅰ对齐;
所述探杆内设有电缆,电缆包括电缆本体、位于电缆本体头部的电缆母头和位于电缆本体尾部的电缆公头,电缆本体靠近电缆母头处设有孔Ⅴ,电缆母头处设有圆环凹口,电缆公头处设有铁块,铁块与圆环凹口之间呈对应设置,孔Ⅴ与探杆头部的孔Ⅱ、以及相邻探杆/探头尾部的孔Ⅳ对齐;
(3)锚栓连接器推动位于锚栓盒中的锚栓依次穿过孔Ⅰ与孔Ⅲ,实现探杆与相邻探杆/探头的固定连接;
所述探杆连接机构包括可伸缩式的锚栓推动杆和用于盛放锚栓的锚栓盒,锚栓推动杆的一端与底部框架的侧壁固定连接,另一端为可伸缩式,锚栓盒放置在锚栓推动杆的伸缩端和探头之间;
(4)通电机构动作,所述通电机构包括通电电缆线和电控磁铁,通电电缆线正对探杆头部的孔Ⅱ、相邻探头/探杆尾部的孔Ⅳ和电缆上的孔Ⅴ,探杆的头部与相邻探杆/探头的尾部扣合后,通电电缆线依次穿过孔Ⅳ与孔Ⅱ连接到电缆的孔Ⅴ上,使得电缆带电,激活待连接探杆内电缆母头上圆环凹口内的电磁铁,电缆母头对相邻探杆/探头的电缆公头产生电磁吸力,从而实现电缆的连接;
(5)连接完成的探杆由贯入装置的机械手向下贯入,探杆套筒转动,使探杆套筒中的下一个探杆孔对准正在贯入的探杆,探杆夹手再次将探杆与已经完成连接的探杆的尾部扣合,探杆连接机构和通电机构运作实现探杆之间的固定连接和电缆的连接;
(6)重复上述步骤,直至探杆套筒内部的探杆全部连接完成。
2.根据权利要求1所述的海底自动接杆方法,其特征在于:所述探杆套筒内每一个探杆孔处均对应设置一个探杆夹手和夹手运动轨道,夹手运动轨道包括轨道支架、位于轨道支架两侧的凹槽和设置在凹槽内的滑轮,电控小马达可以控制滑轮沿凹槽上下滑动,探杆夹手与滑轮固定连接,因此探杆夹手可以夹持探杆上下移动。
3.根据权利要求1所述的海底自动接杆方法,其特征在于:步骤(2)中,贯入开始后,探杆夹手沿夹手夹手运动轨道下滑的速率与贯入装置机械手的下滑速率相同,并且以探杆夹手的下滑速率为控制速率,当探杆夹手下滑停止时,贯入装置的下滑停止,探杆到达指定位置时,探杆夹手停止运动,贯入装置停止贯入。
4.一种权利要求1所述海底自动接杆装置的海底自动回收分离探杆方法,其特征在于包括以下步骤:
(1)通电机构还包括电控磁铁,探杆夹手沿着夹手运动轨道向上运动,位于底部框架的电控磁铁开启,探杆连接机构升至底部框架的孔位置时,电控磁铁动作,将锚栓吸出,上部的探杆已经部分进入探杆套筒,探杆套筒内的探杆夹手夹紧探杆,沿着夹手运动轨道上移,通电电缆线离开孔Ⅳ、孔Ⅱ和孔Ⅴ,电缆公头与相邻探杆内的电缆母头断开,完成探杆的分离;
(2)电控磁铁旋转180°,将锚栓带到底部框架的空处,解除电控磁铁的通电,使锚栓从电控磁铁上脱落,再次转动180°后通电,完成下一锚栓的吸附;
(3)随着探杆的不断上升,探杆套筒转动,为下一探杆的回收做好准备,探杆夹手把每个已经分离的探杆带回到套筒的探杆孔内;
(4)重复上述步骤,直到所有探杆完成分离并回到探杆套筒的探杆孔内。
5.根据权利要求4的海底自动回收分离探杆方法,其特征在于:所述探杆夹手向上的滑动速率与贯入装置机械手的回拔速率相互独立。
6.根据权利要求4的海底自动回收分离探杆方法,其特征在于:所述连接探杆与相邻探杆/探头之间的锚栓采用电控磁铁吸附的回收方式,电控磁铁电磁铁吸力为:
Figure FDA0002328455600000021
其中Φ是通过铁芯极化面的磁通量,S是铁心极化面面积,δ是未吸合时衔铁和铁芯的气隙长度,α是修正系数;
在(1)式中,磁通量Φ为:
Φ=IW×Gδ×108 (2)
其中IW是线包的安匝值;Gδ是工作磁通的磁导;
在(2)式中,工作磁通的磁导为:
Figure FDA0002328455600000031
其中R0是衔铁旋转位置到铁芯中心的长度,μ0是空气中的磁导率为0.4π*10-8H/cm,r是极化面的半径。
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