CN115749605B - 一种海上浮式风力发电机海底自主锚定装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种海上浮式风力发电机自主锚定装置。该装置由钻进模块、增压模块、排屑模块、锚定模块和布放模块组成。钻进模块可以钻开海床岩层；增压模块可以增加钻进推力；排屑模块可以将钻进过程中的岩屑破碎并举升至后方排出；锚定模块可以在本发明钻进到指定深度时进行锚定。本发明可以提高钻进效率实现快速钻进，同时可以回收钻进模块实现装置的二次利用，主要解决了浮式风力发电机的压载舱海床间的锚定深度不够，钻进效率不高的问题，锚定深度可控的同时方便装置回收。

Description

一种海上浮式风力发电机海底自主锚定装置及方法

技术领域

本发明涉及海洋资源开发领域，特别涉及一种海上浮式风力发电机自主锚定装置。

背景技术

目前随着国外风力发电机的不断开发，发电环境也从传统的陆地风力发电发展到海上风力发电。在水深100米或更深的海域，很多风力状况良好的地方进行风力发电，可以开发更多的海上风能。浮式发电机就是安装在海上的风力发电机。浮式风力发电场由风力发电机组、漂浮式海上风平台组成。风力发电机组由风力发电机组成，漂浮式海上风平台通过锚定和系泊在海床上。传统的海上风平台需要先在海床上打桩并安装基础，随后再将风力发电机的塔架和机舱叶轮等设备安装上去。而对于漂浮式海上风平台，水面以下采用了“柱型浮漂”的设计方式：一个由钢和混凝土组成的压载舱，并用锚定装置和钢缆固定在海床上。

由不同的海水深度、不同大小的风力发电机和不同地区的风力大小，将漂浮式海上风平台分为：立柱式、半潜式、张力腿式和驳船式。立柱式平台要求海水深度最高，发电机组下端安装一个带气缸的立柱，气缸位置和机组位置设有大量质量保证垂直度，整体制造和安装较困难。半潜式平台采用分布式的浮筒结构，这种结构通过增大体积获得较大浮力，稳定性较高。张力腿式平台设计与半潜式相反，这种结构通过减小尺寸以降低成本但技术风险最高。驳船式平台结构通过增大平台与海水接触的表面积提高稳定性，平台设计有升降板用来提供不同的浮力。

公布号：CN113073644B，公告日为2022年3月29日的中国专利公开了一种海底自动钻进式打桩装置及方法。该装置分为上下两模块，原理上类似于獾式钻探器，上下两模块间歇性钻进和锚定，该装置能实现自动化锚定和可靠锚定，同时也能实现边钻进边排除岩屑的功能。但整个装置依靠装置本身重力施加钻进推力，没有专门增加钻进推力的装置，也没有设计回收装置；公布号：CN114291210A，公告日为2022年4月8日的中国专利公开了一种海底自动锚定装置，该装置分为内外两模块，外部装置实现装置垂直于海底面进行钻进，内部装置实现锚定功能，该装置通过液压泵实现加压功能，装置内部设置有电缆布放单元，也有可靠的锚定装置。整个装置虽然有岩屑的举升通道，但没有专门的岩屑破碎装置，同样也没有设计回收装置。

综上所述，现有浮式风机海底锚定装置存在的问题有：

目前的锚定装置大多依靠自身重量进行钻进，钻进推力不够，无法钻进到水深100米或更深的海域，因此需要一种能实现加压功能的锚定装置。

目前的锚定装置大多无独立的岩屑运输通道，钻头产生的岩屑无法快速运输至装置后部，因此需要锚定装置前端设计出有利于排屑钻头。

目前的锚定装置大多依靠钻头钻进的惯性将岩屑挤压出装置外，岩屑运送的效率较低，因此需要一种能实现岩屑向上运移的装置。

在钻进到指定深度后，钻头无法回收。因此浮式电机的锚定装置不仅要能够钻进到足够的深度，也需要在可靠深度进行锚定。有必要设计一种浮式发电机的海底锚定装置，该装置能够增加钻进推力和方便回收，有利于电机的安装和回收。

针对现有海底锚定装置出现的问题，亟需发明一种海上浮式风力发电机自主锚定装置，以解决现有锚定装置钻进推力不够、回收不方便的问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种海上浮式风力发电机自主锚定装置。本发明设置有增压模块，增压模块由固定冲击套、大带轮和曲柄摇杆机构组成。曲柄和摇杆通过销钉连接，固定冲击套安装在空心钻头上。定位环下端与固定冲击套下腔实现轴向定位，上端与大锥齿轮实现轴向定位。电机安装在固定冲击套上。小带轮和大带轮通过皮带连接，电机通过带传动带动曲柄旋转，带动摇杆上下往复运动增加钻进推力。解决了现有锚定装置钻进推力不够的问题。本装置设置有锚定模块，在钻进过程中该模块不工作，在钻进到指定深度后，回收钻进模块后，轴环被向上带动至锚定套下方固定，锚定杆撑起实现锚定功能。同时锚定模块与钻进模块分离，钻进模块被回收，锚定模块留在洞中。解决了现有锚定装置无法回收的问题。

本发明所采用的技术方案是：一种海上浮式风力发电机自主锚定装置分为三个模块：钻进模块、锚定模块和布放模块。

锚定模块安装在排屑模块外侧，该模块由轴环、锚定套、锚定粗杆、锚定细杆、销钉组成，轴环有两个，其中一个轴环嵌入在锚定套内部，另一个轴环固定在固定冲击套外侧，即锚定套下部，轴环在周向均匀加工有六个钩槽，锚定套外侧加工滑槽，锚定套外侧加工收放槽，内部锚定细杆通过挂钩与钩槽连接从而固定在上方轴环上，锚定粗杆通过挂钩与钩槽连接从而固定在下方轴环上，锚定粗杆和锚定细杆均加工挂钩，锚定细杆和锚定粗杆均加工销钉孔，锚定细杆和锚定粗杆之间通过销钉连接。在钻进过程中，锚定模块不起锚定作用，锚定细杆不伸出保持竖直，安放于收放槽中，锚定粗杆不伸出保持竖直，钻进到指定深度后，回收钻进模块，下方轴环被钻进模块带动至锚定套下方固定，锚定粗杆和锚定细杆被带动伸出，锚定模块进行锚定，锚定模块锚定后留在洞中，钻进模块回收。

钻进模块实现装置的钻进功能、增压功能、破碎功能和举升功能，该模块由钻头模块、增压模块、排屑模块组成。钻头模块实现装置的钻进功能，该模块由空心钻头、定位环、大锥齿轮、小锥齿轮、电机、小带轮、电缆和卷筒组成。小带轮和小锥齿轮安装在电机轴上，电机轴固定在固定冲击套内壁，固定冲击套内孔与空心钻头外壁配合，大锥齿轮和定位环安装在空心钻头外壁上，定位环与固定冲击套配合实现轴向定位，大锥齿轮与定位环配合实现轴向定位，大锥齿轮与小锥齿轮啮合，空心钻头中间设计岩屑运输通道，上下设计轴肩与其他模块实现定位，底部轴肩与固定冲击套配合，上部轴肩与电机架配合，限制固定冲击套上行程，钻头外侧设计连接增压模块的滑槽，钻齿设计为勺型齿，钻齿周围设计齿槽，有利于增大钻头和海底岩层的接触面积，加工6个齿槽沿周向均匀分布在钻头前端，钻头外壁上滑槽连接增压模块中曲柄摇杆机构的销钉Ⅱ，钻头模块工作时，电机旋转带动小锥齿轮旋转，运动通过齿轮传动传递到大锥齿轮，从而带动大锥齿轮旋转，通过齿轮传动将运动传递给钻头从而带动钻头旋转。钻进过程中的岩屑通过岩屑运输通道到达排屑模块，电缆一端固定在螺旋桨上端，一端缠绕在卷筒上。钻进过程中，通过卷筒将电缆下放，钻进结束回收过程中，卷筒将电缆收回。。

排屑模块实现装置对岩屑的破碎功能和举升功能，该模块由破碎叶片外套、破碎叶片、电机架、动力电机、排出通道和螺旋桨组成，破碎叶片下端安装在破碎叶片外套上，为了保证连接的紧密性和传递较大扭矩，破碎叶片上端孔与动力电机的轴选择过盈配合，电机架内槽面与破碎叶片外套内槽配合实现固定，电机架的中心孔与动力电机轴实现轴孔配合，破碎叶片外套外槽面与固定冲击套内槽面配合实现固定，为了保证较高的定心精度，电机架的中心孔与动力电机轴选择过渡配合，为保证较高的定心精度和叶片能自由旋转，破碎叶片外套底孔与破碎叶片之间选择过渡配合，破碎叶片采用螺旋结构，相比于其他叶片，破碎叶片与岩屑的接触面积更大，有利于提高举升效率；同时破碎叶片在动力电机的带动下高速旋转，可以对岩屑进一步破碎，并沿着叶片向上举升至排出通道，上端安装排出通道，动力电机安装在排出通道中孔里，电机轴上端安装螺旋桨，下端安装破碎叶片，钻进过程中，动力电机带动螺旋桨旋转，提供向下钻进的动力；动力电机带动破碎叶片旋转，对岩屑进行破碎，破碎后的岩屑在叶片的作用下向上举升至排出通道排出。

增压模块实现装置的增压功能，该模块由固定冲击套、轴、大带轮、带、曲柄、销钉Ⅰ、摇杆、销钉Ⅱ组成，轴与固定冲击套内壁的轴孔配合固定，大带轮、曲柄安装在轴上，大带轮通过带连接小带轮，曲柄和摇杆间通过销钉Ⅰ连接，摇杆和空心钻头之间通过销钉Ⅱ连接，销钉Ⅱ安装在空心钻头外侧的滑槽内，钻进过程中，小带轮通过带传动使大带轮转动，大带轮带动轴转动从而带动曲柄转动，增压模块中曲柄和摇杆组成曲柄摇杆机构，曲柄通过销钉Ⅰ将运动传递至摇杆，曲柄两端设计通孔方便连接轴和销钉Ⅰ，摇杆两端设计通孔方便连接销钉Ⅰ和销钉Ⅱ，为保证连接的紧密性和转递较大扭矩，轴和固定冲击套的轴孔、轴和曲柄、曲柄和销钉Ⅰ、销钉Ⅰ和摇杆、摇杆和销钉Ⅱ间的配合选择过盈配合，销钉Ⅱ安装在滑槽内，滑槽约束销钉Ⅱ水平两个方向的自由度，保证销钉Ⅱ不会脱离滑槽，曲柄整周转动带动摇杆上下往复运动，实现增压功能。

布放模块实现装置的回收功能，该模块由电缆和卷筒组成，通过卷筒带动电缆，实现钻进模块的回收。

所述一种海上浮式风力发电机自主锚定装置的方法是：

S1：在海上平台固定卷筒，通过释放电缆将装置放入海底指定位置，启动电机存放单元内的电机，电机带动螺旋桨和破碎叶片转动，钻进过程中不断释放电缆。

S2：启动电机，电机带动小锥齿轮旋转，齿轮传动带动大锥齿轮旋转，从而带动取芯钻头旋转，电机带动小带轮旋转，皮带将运动传递至大带轮，大带轮带动曲柄整周转动从而带动摇杆上下往复运动，曲柄摇杆机构实现空心钻头的上下往复运动，从而实现增加钻进推力的功能。

S3：钻进过程中的岩屑通过空心钻头中间的岩屑运输通道运输至破碎举升单元破碎，岩屑在破碎叶片离心力的作用下向上举升，最后通过通道将岩屑排出。

S4：装置钻进到指定位置后，将钻进模块回收，位于锚定套下方的轴环随钻头向上运动到锚定套下方固定，锚定粗杆受力伸出，锚定套中的锚定细杆伸出，装置中设计锚定套中有6根锚定细杆，外部有6根锚定粗杆，锚定细杆和锚定粗杆通过销钉连接，锚定过程中同时伸出，实现锚定功能。钻进过程结束开始回收时，锚定模块留在洞中，实现钻进模块和锚定模块的分离。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.采用空心钻头进行钻进，在中间设计岩屑运输通道，方便岩屑运移，采用螺旋机构进行岩屑的破碎和运移，实现岩屑的破碎和举升，提高了装置的排屑效率。

2.采用自主钻进和锚定，与人工打桩的方式相比更加安全。

3.在钻进过程中，采用曲柄摇杆机构实现钻进过程中的增压，提高了装置的钻进效率和钻进速度。

4.锚定模块和钻头在回收过程中分离，留下锚定模块，回收钻头，有利于装置的二次利用。

附图说明

图一为锚定装置初始状态二维示意图；

图二为本发明初始状态三维示意图；

图三、图四为空心钻头四分之一剖视图；

图五为曲柄摇杆机构三位示意图；

图六为排屑模块外套剖视图；

图七为电机架四分之一剖视图；

图八为电机架上视图；

图九为锚定套四分之一剖视图；

图十为锚定细杆三维示意图；

图十一为锚定粗杆三维示意图（带销钉）；

图十二为轴环三维示意图；

图十三为锚定装置三维示意图；

图十四为装置锚定方法示意图。

图中1-螺旋桨，2-排出通道，3-电机架，4-破碎叶片外套，5-锚定套，6-轴环，7-固定冲击套，8-大锥齿轮，9-定位环，10-空心钻头，11-电机，12-小带轮，13-小锥齿轮，14-皮带，15-销钉Ⅱ，16-摇杆，17-销钉Ⅰ，18-曲柄，19-轴，20-大带轮，21-锚定粗杆，22-销钉Ⅲ，23-锚定细杆，24-破碎叶片，25-动力电机，26-电缆，27-卷筒，1001-岩屑运输通道，1002-下轴肩，1003-上轴肩，1004-滑槽，1005-勺型齿，1006-齿槽，2401-上端孔，301-中心孔，302-上端面，303-内槽面Ⅰ，304-内槽面Ⅱ，305-内圈孔，306-外圈孔， 501-凹槽，502-收放槽，2301-锚定细杆挂钩，2302-锚定细杆销钉孔，2101-锚定粗杆挂钩， 2102-锚定粗杆销钉孔，601-轴环钩槽，2401-上端孔，2402-破碎叶片。

具体实施方式

下面通过具体实施例，并结合附图，对本发明的技术方案进一步的具体说明。

所述一种海上浮式风力发电机自主锚定装置包括部件如下：它由钻进模块、增压模块、排屑模块、锚定模块和布放模块组成。钻进模块由空心钻头、定位环、电机、小带轮、小锥齿轮、大锥齿轮组成。电机安装在固定冲击套内侧，小带轮和小锥齿轮安装在电机轴上，大锥齿轮和定位环安装在空心钻头上，通过固定冲击套内壁轴向定位。电机通过锥齿轮传动带动空心钻头旋转，实现装置的钻进功能。增压模块由固定冲击套、大带轮、轴、曲柄、销钉Ⅰ、摇杆、销钉Ⅱ组成。曲柄和摇杆通过销钉Ⅰ连接，固定冲击套安装在空心钻头外。定位环下端与固定冲击套内壁实现轴向定位，上端与大锥齿轮实现轴向定位。小带轮和大带轮通过皮带连接，电机通过带传动带动大带轮旋转，带轮带动轴旋转从而带动曲柄旋转，曲柄整周旋转带动摇杆上下往复运动增加钻进推力。排屑模块由破碎叶片外套、破碎叶片、螺旋桨、电机架、动力电机和排出通道组成。空心钻头在钻进过程中产生的岩屑通过岩屑运输通道运移至破碎叶片，在动力电机的带动下旋转对岩屑进行破碎，破碎后的岩屑在离心力的作用下向上举升至排出通道排出装置。螺旋桨在动力电机的带动下旋转提供钻进动力，从而实现装置的钻进功能和破碎功能。锚定模块由轴环、锚定粗杆、锚定细杆、销钉Ⅲ和锚定套组成。轴环有两个，一个安装在锚定套内部；一个安装在锚定套下部。锚定粗杆和锚定细杆通过销钉连接，通过挂钩固定在轴环钩槽上。共有6个锚定杆均匀分布在轴环上。在钻进模块工作时，锚定模块不锚定。下方轴环固定在固定冲击套外侧，当钻进模块回收时，下部轴环在钻进模块带动下向上运动至锚定套下方固定，实现锚定。之后锚定模块留在洞中，钻进模块回收，实现两模块的分离。

钻进过程：

在海上平台固定卷筒，通过释放电缆将装置放入海底指定位置，启动动力电机，动力电机带动螺旋桨和破碎叶片转动。

启动电机，电机带动小锥齿轮旋转，齿轮传动带动大锥齿轮旋转，从而带动取芯钻头旋转，通过小带轮将转动传递至大带轮，大带轮带动曲柄转动从而带动摇杆上下往复运动，曲柄摇杆机构实现钻头的上下往复运动，从而实现增加钻进推力的功能。

钻进过程中的岩屑通过空心钻头中间的岩屑运输通道运输至破碎叶片破碎后，岩屑在离心力的作用下向上举升，最后通过排出通道将岩屑排出。

锚定过程：

在钻进过程中锚定模块不锚定，装置钻进到指定位置后，将钻进模块回收，位于锚定套下方的轴环随钻头向上运动到锚定套下方固定，锚定粗杆受力伸出，锚定套收放槽中的锚定细杆伸出，两锚定杆通过销钉连接，两杆固定在洞中，锚定套中有6根锚定杆，锚定过程中同时伸出，实现锚定功能，将锚定模块留在洞中。

回收过程：

锚定模块锚定后，通过卷筒收回电缆，实现钻进模块和锚定模块的分离。

最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述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该理解：依然可以对本专利进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种海上浮式风力发电机自主锚定装置，其特征在于：分为三个模块：钻进模块、锚定模块和布放模块；

钻进模块由钻头模块、增压模块、排屑模块组成，钻头模块实现装置的钻进功能，由空心钻头（10）、定位环（9）、电机（11）、小带轮（12）、小锥齿轮（13）、大锥齿轮（8）组成，小带轮（12）和小锥齿轮（13）安装在电机轴上，电机（11）固定在固定冲击套（7）内壁，大锥齿轮（8）和定位环（9）安装在空心钻头（10）外壁上，定位环（9）与固定冲击套（7）配合实现轴向定位，大锥齿轮（8）与定位环（9）配合实现轴向定位，大锥齿轮（8）与小锥齿轮（13）啮合；

增压模块由固定冲击套（7）、轴（19）、大带轮（20）、皮带（14）、曲柄（18）、销钉Ⅰ（17）、摇杆（16）、销钉Ⅱ（15）组成，大带轮（20）与曲柄（18）安装在轴（19）上，轴与固定冲击套（7）内壁的轴孔（201）配合固定，曲柄（18）和摇杆（16）通过销钉Ⅰ（17）连接，小带轮（12）和大带轮（20）通过皮带（14）连接，增压模块中曲柄（18）和摇杆（16）组成曲柄摇杆机构，大带轮（20）和曲柄（18）均固定在轴（19）上，摇杆（16）与空心钻头（10）滑槽（1004）之间通过销钉Ⅱ（15）连接，固定冲击套（7）内孔与空心钻头（10）外壁配合，定位环（9）下端与固定冲击套下腔（701）实现轴向定位，上端与大锥齿轮（8）实现轴向定位；小带轮（12）和大带轮（20）通过皮带（14）连接；

排屑模块由破碎叶片（24）、破碎叶片外套（4）、螺旋桨（1）、动力电机（25）、电机架（3）和排出通道（2）组成，空心钻头（10）在钻进过程中产生的岩屑通过岩屑运输通道（1001）运移至破碎叶片（24），破碎叶片（24）下端固定在电机架（3）上，破碎叶片上端孔（2401）与动力电机（25）的轴实现孔轴配合；下端固定在破碎叶片外套（4）的底孔（403）上，电机架（3）内槽面Ⅰ（303）、内槽面Ⅱ（304）与破碎叶片外套（4）配合实现固定，电机架（3）的中心孔（301）与动力电机（25）轴实现轴孔配合，破碎叶片外套（4）与固定冲击套（7）内槽面配合实现固定，破碎后的岩屑在离心力的作用下向上举升至排出通道（2）排出装置，共有4个排出通道（2）周向均匀分布，螺旋桨（1）固定在排出通道（2）上方；

锚定模块由轴环（6）、锚定粗杆（21）、销钉Ⅲ（22）、锚定细杆（23）、锚定套（5）组成；轴环（6）有两个，一个安装在锚定套（5）凹槽（501）内部；一个安装在锚定套（5）下部，锚定粗杆（21）和锚定细杆（23）通过销钉Ⅲ（22）连接，轴环（6）在周向均匀加工有六个钩槽（601），锚定细杆（23）通过锚定细杆挂钩（2301）与钩槽（601）连接从而固定在上方轴环（6）上，锚定粗杆（21）通过锚定粗杆挂钩（2101）与钩槽（601）连接从而固定在下方轴环（6）上，共有6对锚定粗杆和锚定细杆，每两个组合成一个锚定模块，分为6个锚定模块均匀分布在轴环上；

布放模块由电缆（26）和卷筒（27）组成，电缆（26）一端固定在螺旋桨（1）上端，一端缠绕在卷筒（27）上 。

2.根据权利要求1所述的海上浮式风力发电机自主锚定装置，其特征在于：钻头模块中钻头中间设计岩屑运输通道（1001），内部设计为中空结构有利于岩屑快速运输，空心钻头中间设计岩屑运输通道，上下设计轴肩与其他模块实现定位，钻头外侧设计连接增压模块的滑槽钻头外壁设计轴肩结构方便与增压模块连接，底部轴肩（1002）与固定冲击套（7）配合，上部轴肩（1003）与电机架（3）配合，限制固定冲击套（7）上行程，钻头外壁上滑槽（1004）连接增压模块中曲柄摇杆机构的销钉Ⅱ（15），钻头齿设计为勺型齿（1005），钻头齿周围设计齿槽（1006），有利于增大钻头和海底岩层的接触面积，加工6个齿槽（1006）沿周向均匀分布在钻头前端。

3.根据权利要求1所述的海上浮式风力发电机自主锚定装置，其特征在于：曲柄（18）两端设计通孔方便连接轴（19）和销钉Ⅰ（17），摇杆两端设计通孔方便连接销钉Ⅰ（17）和销钉Ⅱ（15），为保证连接的紧密性和较高的定心精度，轴（19）和固定冲击套（7）的轴孔（201）、轴（19）和曲柄（18）、曲柄（18）和销钉Ⅰ（17）、销钉Ⅰ（17）和摇杆（16）、摇杆（16）和销钉Ⅱ（15）间的配合选择过渡配合，销钉Ⅱ（15）安装在滑槽（1004）内，滑槽（1004）约束销钉Ⅱ（15）水平两个方向的自由度，保证销钉Ⅱ（15）不会脱离滑槽（1004）。

4.根据权利要求1所述的海上浮式风力发电机自主锚定装置，其特征在于：排屑模块中采用破碎叶片（24）对岩屑进行破碎和举升，破碎叶片（24）采用螺旋结构（2402），相比于其他叶片，破碎叶片（24）与岩屑的接触面积更大，有利于提高举升效率；同时破碎叶片（24）在动力电机（25）的带动下高速旋转，可以对岩屑进一步破碎，并沿着叶片向上举升至排出通道（2）排出装置，螺旋桨（1）叶片采用螺旋结构，为了保证连接的紧密性和传递较大扭矩，破碎叶片（24）的上端孔（2401）与动力电机（25）轴之间的配合采用过盈配合，为了保证较高的定心精度，电机架（3）的中心孔（301）与动力电机（25）轴之间的配合均选择过渡配合，电机架（3）的周向加工四个内圈孔（305）和外圈孔（306）便于岩屑排出至排出通道（2），电机架（3）的上端面（302）固定排出通道（2），为保证较高的定心精度和叶片能自由旋转，破碎叶片外套（4）底孔（403）与破碎叶片（24）之间选择过渡配合。

5.根据权利要求1所述的海上浮式风力发电机自主锚定装置，其特征在于：锚定模块中轴环（6）在周向均匀加工有六个钩槽（601），锚定套（5）外侧加工凹槽（501）用于安装轴环（6），锚定套（5）外侧加工收放槽（502）用于收放锚定细杆（23），锚定粗杆（21）和锚定细杆（23）均加工挂钩，锚定粗杆挂钩（2101）、锚定细杆挂钩（2301），锚定细杆和锚定粗杆均加工销钉孔，锚定粗杆销钉孔（2102）、锚定细杆销钉孔（2302）。

6.一种基于权利要求1所述的装置在海底自主的钻进和锚定的方法，其特征在于：

S1：在海上平台固定卷筒（27），通过释放电缆（26）将装置放入海底指定位置，启动电机存放单元内的动力电机（25），动力电机（25）带动螺旋桨（1）和破碎叶片（24）转动，钻进过程中不断释放电缆；

S2：启动电机（11），电机（11）带动小锥齿轮（13）旋转，齿轮传动带动大锥齿轮（8）旋转，从而带动空心钻头（10）旋转，电机（11）带动小带轮（12）旋转，皮带（14）将运动传递至大带轮（20），大带轮（20）带动曲柄（18）整周转动从而带动摇杆（16）上下往复运动，曲柄摇杆机构实现空心钻头（10）的上下往复运动，从而实现增加钻进推力的功能；

S3：钻进过程中的岩屑通过空心钻头（10）中间的岩屑运输通道（1001）运输至破碎举升单元破碎，岩屑在破碎叶片（24）离心力的作用下向上举升，最后通过排出通道（2）将岩屑排出;

S4：装置钻进到指定位置后，将钻进模块回收，位于锚定套（5）下方的轴环（6）随钻头向上运动到锚定套（5）下方固定，锚定粗杆（21）受力伸出，锚定套（5）中的锚定细杆（23）伸出，装置中设计锚定套中有6根锚定细杆（23），外部有6根锚定粗杆（21），锚定过程中同时伸出，实现锚定功能；钻进过程结束开始回收时，锚定模块留在洞中，实现钻进模块和锚定模块的分离。