CN114243589A - 一种海洋工程自动电缆维护检修设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种海洋工程自动电缆维护检修设备，涉及海底电缆维护设备领域，包括整体外壳，所述整体外壳内部活动贯穿有海底电缆，所述整体外壳内部转动连接有工作环，所述工作环内部滑动连接有多组滑动块。本发明检测到海底电缆表面受损后继续行驶，使受损部位移动至工作环中部，停下并开启复合泵，将设备内部水及空气外排，外部海水向内涌入，水流带动密封瓣与海底电缆闭合，闭合后将内部海水排出，此时工作环电机与套环电机带动工作环与转动套环旋转，切换加热器、打磨器及喷胶器对破损位置进行打磨、热融、喷胶及再打磨的修复工作，在外部受损时就进行及时修补，避免传统维护方式损坏至内部后才修补的弊端。
Description
技术领域
本发明涉及海底电缆维护设备领域，具体为一种海洋工程自动电缆维护检修设备。
背景技术
海底电缆是用绝缘材料包裹的导线，敷设在海底及河流水下，用于电信传输，现代的海底电缆都是使用光纤作为材料，传输电话和互联网信号，在海底光缆的制作中，光纤首先会被嵌入在类似果冻的化合物中，保护即使在与海水接触的情况下电缆也不会损坏，然后将光缆装入钢管中，防止水的压力将其破坏。接下来将其包裹在整体强度极高的钢丝之中，并套在铜管之中，最后套上聚乙烯材料的保护层。
海底电缆由于不方便维护，在日常使用中不进行维护，但会受到海洋生物的影响，容易被直接破坏或被海洋生物的分泌物腐蚀，由于其外保护层较厚，往往需要很久才会被破坏至内部，破坏至内部后需要通过人工潜入水下，焊接隔水罩，隔水后排出内部海水，再进行人工修补，修补后对隔水罩内部进行填充，最后再用外包裹材料将隔水罩与海底电缆一同进行包裹。
但现有的处理方式只能在线路出现故障后再进行修补，无法在保护层表面受损时就进行维护，且现有海底电缆在维护时需要人工潜水，在隔水罩内部进行修补工作极其危险，隔水罩漏水及焊接爆燃都会对内部工作人员造成生命危险。
发明内容
基于此，本发明的目的是提供一种海洋工程自动电缆维护检修设备，以解决现有海底电缆内部损坏后才发现并维修、人工修补危险极大的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种海洋工程自动电缆维护检修设备，包括整体外壳，所述整体外壳内部活动贯穿有海底电缆，所述整体外壳内部转动连接有工作环，所述工作环内部滑动连接有多组滑动块，多组滑动块内部分别滑动连接有加热器、打磨器及喷胶器，所述整体外壳内部转动连接有与所述滑动块配合的转动套环，所述整体外壳内部设置有与所述工作环配合的工作环电机，所述整体外壳内部设置有与所述转动套环配合的套环电机，所述整体外壳两端铰接有多组密封瓣。
通过采用上述技术方案，设置的整体外壳与密封瓣进行配合，从而使内部与海水隔开，通过工作环调整加热器、打磨器及喷胶器位置，通过滑动块带动加热器、打磨器及喷胶器升降，通过加热器、打磨器及喷胶器对破损位置进行打磨、热融、喷胶及再打磨工作，通过转动套环配合凸起触动加热器、打磨器及喷胶器靠近修补位置，通过工作环电机带动工作环转动，通过套环电机带动转动套环转动，通过密封瓣对设备进行密封。
本发明进一步设置为，所述整体外壳内部两端滑动连接有多组固定撑，所述整体外壳与所述固定撑之间连接有固定撑液压杆。
通过采用上述技术方案，设置的固定撑支撑滚轮，通过固定撑液压杆推动固定撑，进而使滚轮与海底电缆紧密接触。
本发明进一步设置为，所述滑动块内部设置有与所述加热器、所述打磨器及所述喷胶器配合的设备弹簧，所述加热器工作端设置有多组加热器撑脚。
通过采用上述技术方案，设置的设备弹簧推动加热器、打磨器及喷胶器靠近修补位置，并使加热器、打磨器及喷胶器工作时拥有足够的压力，通过加热器撑脚使加热器靠近海底电缆时能保持安全距离，避免完全贴合。
本发明进一步设置为，所述整体外壳与所述工作环之间连接有工作环轴承，所述整体外壳与所述转动套环之间连接有套环轴承，所述整体外壳内部设置有与所述工作环轴承及所述套环轴承配合的支撑结构。
通过采用上述技术方案，设置的工作环轴承固定工作环，并使工作环可以顺畅转动，通过套环轴承固定转动套环，并使转动套环可以顺畅转动，通过支撑结构固定工作环轴承及套环轴承。
本发明进一步设置为，所述工作环内部设置有与所述滑动块配合的凸起，所述滑动块顶部设置有翼板结构，所述翼板结构底部设置有一对与所述工作环配合的滑块弹簧。
通过采用上述技术方案，设置的凸起与滑动块接触，进而顶动滑动块，使滑动块靠近海底电缆，从而使加热器、打磨器及喷胶器靠近修补位置。，通过滑块弹簧使滑动块自动复位。
本发明进一步设置为，所述整体外壳底部开设有与排水槽，所述整体外壳底部安装有与所述排水槽配合的复合泵。
通过采用上述技术方案，设置的排水槽在修补时引导海水汇集，并通过复合泵将海水及内部空气排出。
本发明进一步设置为，所述密封瓣之间设置有相互配合的密封条，所述密封瓣一端设置有与所述海底电缆配合的密封条。
通过采用上述技术方案，设置的密封条使密封瓣之间可以密封，并与海底电缆组合成密闭空间。
本发明进一步设置为，所述整体外壳内部设置有毫米波雷达阵，所述工作环内部设置有摄像头。
通过采用上述技术方案，设置的毫米波雷达阵对海底电缆外层进行检测，通过摄像头对修补位置进行确定，并在修补前后拍摄记录。
综上所述，本发明主要具有以下有益效果：
1、本发明检测到海底电缆表面受损后继续行驶，使受损部位移动至工作环中部，停下并开启复合泵，将设备内部水及空气外排，外部海水向内涌入，水流带动密封瓣与海底电缆闭合，闭合后将内部海水排出，此时工作环电机与套环电机带动工作环与转动套环旋转，切换加热器、打磨器及喷胶器对破损位置进行打磨、热融、喷胶及再打磨的修复工作，在外部受损时就进行及时修补，避免传统维护方式损坏至内部后才修补的弊端；
2、本发明通过自动化工作设备代替传统人工潜水修补，避免了人工修补时可能出现的人员危险，且设备修补相较于高昂的人工修补费用，极大的减少了维护费用。
附图说明
图1为本发明的结构剖视图；
图2为本发明的内部示意图；
图3为本发明的外部示意图；
图4为本发明的内部零件爆炸图；
图5为本发明的工作环结构图；
图6为本发明的工作环示意图。
图中：1、整体外壳；2、转动套环；3、滑动块；4、套环电机；5、密封瓣；6、套环轴承；7、摄像头；8、工作环轴承；9、喷胶器；10、排水槽；11、复合泵；12、固定撑；13、电动滚轴；14、海底电缆；15、滚轮；16、工作环电机；17、滑块弹簧；18、设备弹簧；19、加热器；20、打磨器；21、工作环；22、加热器撑脚；23、固定撑液压杆；24、凸起；25、毫米波雷达阵。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
下面根据本发明的整体结构，对其实施例进行说明。
一种海洋工程自动电缆维护检修设备，如图1、图4和图5所示，包括整体外壳1，通过设置的整体外壳1与密封瓣5进行配合，从而使内部与海水隔开，整体外壳1内部活动贯穿有海底电缆14，整体外壳1内部转动连接有工作环21，通过工作环21与转动套环2旋转，切换加热器19、打磨器20及喷胶器9对破损位置进行打磨、热融、喷胶及再打磨的修复工作，工作环21内部滑动连接有多组滑动块3，多组滑动块3内部分别滑动连接有加热器19、打磨器20及喷胶器9，整体外壳1内部转动连接有与滑动块3配合的转动套环2，整体外壳1内部设置有与工作环21配合的工作环电机16，整体外壳1内部设置有与转动套环2配合的套环电机4，排水完毕后工作环电机16与套环电机4带动工作环21与转动套环2同步旋转，并利用摄像头7对受损位置进行二次定位及修复前拍照，拍照定位后，工作环21与转动套环2再次同步旋转，使打磨器20移动至受损处，停止工作环21的转动，并继续转动转动套环2，使转动套环2内部凸起24移动至打磨器20所在滑动块3处，并压迫滑动块3下滑，使打磨器20接触受损处，并利用设备弹簧18使打磨器保持压力，通过打磨器20对受损处抛光后，将加热器19移动至受损处进行加热，切换时打磨器20及其外部的滑动块3在滑块弹簧17的作用下自动复位，加热器19下压时通过加热器撑脚22避免加热器19过于靠近受损处，打磨后的表面热熔后将喷胶器9移动至受损面，并进行热熔喷胶覆盖，覆盖后等待冷却，待喷胶冷却后移动打磨器20至受损处进行修复表面打磨，整体外壳1两端铰接有多组密封瓣5，当检测到海底电缆14表面受损后继续行驶，使受损部位移动至工作环中部，停下并开启复合泵11，将设备内部水及空气外排，外部海水向内涌入，水流带动密封瓣5与海底电缆14闭合，闭合后复合泵11继续运转，直至内部海水排出至复合泵11空转状态，海水及部分空气排出后设备内部形成负压，配合外部海水水压，使密封瓣5与海底电缆14之间的密封更紧密。
请参阅图1和图4，整体外壳1内部两端滑动连接有多组固定撑12，通过设置的固定撑12支撑滚轮15，整体外壳1与固定撑12之间连接有固定撑液压杆23，通过固定撑液压杆23推动固定撑12，进而使滚轮15与海底电缆14紧密接触。
请参阅图5和图6，滑动块3内部设置有与加热器19、打磨器20及喷胶器9配合的设备弹簧18，转动套环2内部凸起24移动至打磨器20所在滑动块3处，压迫滑动块3下滑，使打磨器20接触受损处，并利用设备弹簧18使打磨器保持压力，加热器19工作端设置有多组加热器撑脚22，加热器19下压时通过加热器撑脚22避免加热器19过于靠近受损处。
请参阅图1和图4，整体外壳1与工作环21之间连接有工作环轴承8，通过设置的工作环轴承8固定工作环21，并使工作环21可以顺畅转动，整体外壳1与转动套环2之间连接有套环轴承6，通过套环轴承6固定转动套环2，并使转动套环2可以顺畅转动，整体外壳1内部设置有与工作环轴承8及套环轴承6配合的支撑结构，通过支撑结构固定工作环轴承8及套环轴承6。
请参阅图4和图5，工作环21内部设置有与滑动块3配合的凸起24，工作环21与转动套环2再次同步旋转，使打磨器20移动至受损处，停止工作环21的转动，并继续转动转动套环2，使转动套环2内部凸起24移动至打磨器20所在滑动块3处，压迫滑动块3下滑，使打磨器20接触受损处，并利用设备弹簧18使打磨器保持压力，通过打磨器20对受损处抛光后，将加热器19移动至受损处进行加热，滑动块3顶部设置有翼板结构，翼板结构底部设置有一对与工作环21配合的滑块弹簧17，切换时打磨器20及其外部的滑动块3在滑块弹簧17的作用下自动复位。
请参阅图1和图2，整体外壳1底部开设有与排水槽10，整体外壳1底部安装有与排水槽10配合的复合泵11，通过设置的排水槽10在修补时引导海水汇集，并通过复合泵11将海水及内部空气排出。
请参阅图1和图2，密封瓣5之间设置有相互配合的密封条，密封瓣5一端设置有与海底电缆14配合的密封条，通过设置的密封条使密封瓣5之间可以密封，并与海底电缆14组合成密闭空间。
请参阅图2和图5，整体外壳1内部设置有毫米波雷达阵25，前进时毫米波雷达阵25对海底电缆14进行表面完整度检测，当检测到海底电缆14表面受损后继续行驶，使受损部位移动至工作环中部，停下并开启复合泵11，工作环21内部设置有摄像头7，排水完毕后工作环电机16与套环电机4带动工作环21与转动套环2同步旋转，并利用摄像头7对受损位置进行二次定位及修复前拍照。
本发明的工作原理为：使用前将设备套在海底电缆14浅海处外侧一端，在设备内部接入防水电瓶或通过传输电缆将设备与水面随行船只的发电设备进行连接，部署完毕后，通过固定撑液压杆23推动固定撑12，进而使滚轮15与海底电缆14紧密接触，开启设备后电动滚轴13带动滚轮15转动，进而使设备沿海底电缆14前进，前进时由于设备内部压力与外部压力平衡，尾端的密封瓣5在水流带动下自然扩张，移动时向设备内部涌动的水流推动密封瓣5一端倾角，使前进端的密封瓣5保持扩张状态，且前进时毫米波雷达阵25对海底电缆14进行表面完整度检测，当检测到海底电缆14表面受损后继续行驶，使受损部位移动至工作环中部，停下并开启复合泵11，将设备内部水及空气外排，外部海水向内涌入，水流带动密封瓣5与海底电缆14闭合，闭合后复合泵11继续运转，直至内部海水排出至复合泵11空转状态，海水及部分空气排出后设备内部形成负压，配合外部海水水压，使密封瓣5与海底电缆14之间的密封更紧密，排水完毕后工作环电机16与套环电机4带动工作环21与转动套环2同步旋转，并利用摄像头7对受损位置进行二次定位及修复前拍照，拍照定位后，工作环21与转动套环2再次同步旋转，使打磨器20移动至受损处，停止工作环21的转动，并继续转动转动套环2，使转动套环2内部凸起24移动至打磨器20所在滑动块3处，压迫滑动块3下滑，使打磨器20接触受损处，并利用设备弹簧18使打磨器保持压力，通过打磨器20对受损处抛光后，将加热器19移动至受损处进行加热，切换时打磨器20及其外部的滑动块3在滑块弹簧17的作用下自动复位，加热器19下压时通过加热器撑脚22避免加热器19过于靠近受损处，打磨后的表面热熔后将喷胶器9移动至受损面，并进行热熔喷胶覆盖，覆盖后等待冷却，待喷胶冷却后移动打磨器20至受损处进行修复表面打磨，处理完毕后将摄像头7移动至受损处进行修复后拍照备份，再启动复合泵11将外部海水抽入整体外壳1内部，使整体外壳1内部压力大于外部海水，此时密封瓣5被压力顶开，复合泵11停止工作，设备继续在电动滚轴13及滚轮15的带动下前进。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，但本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对发明的限制，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合，本领域技术人员在阅读完本说明书后可在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下，可以根据需要对实施例做出没有创造性贡献的修改、替换和变型等，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (9)
1.一种海洋工程自动电缆维护检修设备，包括整体外壳（1），所述整体外壳（1）内部活动贯穿有海底电缆（14），其特征在于：所述整体外壳（1）内部转动连接有工作环（21），所述工作环（21）内部滑动连接有多组滑动块（3），多组滑动块（3）内部分别滑动连接有加热器（19）、打磨器（20）及喷胶器（9），所述整体外壳（1）内部转动连接有与所述滑动块（3）配合的转动套环（2），所述整体外壳（1）内部设置有与所述工作环（21）配合的工作环电机（16），所述整体外壳（1）内部设置有与所述转动套环（2）配合的套环电机（4），所述整体外壳（1）两端铰接有多组密封瓣（5）。
2.根据权利要求1所述的一种海洋工程自动电缆维护检修设备，其特征在于：所述整体外壳（1）内部两端滑动连接有多组固定撑（12），所述整体外壳（1）与所述固定撑（12）之间连接有固定撑液压杆（23）。
3.根据权利要求2所述的一种海洋工程自动电缆维护检修设备，其特征在于：所述固定撑（12）底部设置有电动滚轴（13），所述电动滚轴（13）外侧设置有与所述海底电缆（14）配合的滚轮（15）。
4.根据权利要求1所述的一种海洋工程自动电缆维护检修设备，其特征在于：所述滑动块（3）内部设置有与所述加热器（19）、所述打磨器（20）及所述喷胶器（9）配合的设备弹簧（18），所述加热器（19）工作端设置有多组加热器撑脚（22）。
5.根据权利要求1所述的一种海洋工程自动电缆维护检修设备，其特征在于：所述整体外壳（1）与所述工作环（21）之间连接有工作环轴承（8），所述整体外壳（1）与所述转动套环（2）之间连接有套环轴承（6），所述整体外壳（1）内部设置有与所述工作环轴承（8）及所述套环轴承（6）配合的支撑结构。
6.根据权利要求1所述的一种海洋工程自动电缆维护检修设备，其特征在于：所述工作环（21）内部设置有与所述滑动块（3）配合的凸起（24），所述滑动块（3）顶部设置有翼板结构，所述翼板结构底部设置有一对与所述工作环（21）配合的滑块弹簧（17）。
7.根据权利要求1所述的一种海洋工程自动电缆维护检修设备，其特征在于：所述整体外壳（1）底部开设有与排水槽（10），所述整体外壳（1）底部安装有与所述排水槽（10）配合的复合泵（11）。
8.根据权利要求1所述的一种海洋工程自动电缆维护检修设备，其特征在于：所述密封瓣（5）之间设置有相互配合的密封条，所述密封瓣（5）一端设置有与所述海底电缆（14）配合的密封条。
9.根据权利要求1所述的一种海洋工程自动电缆维护检修设备，其特征在于：所述整体外壳（1）内部设置有毫米波雷达阵（25），所述工作环（21）内部设置有摄像头（7）。
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