CN116073290B - 一种海底电缆铺设用吊放装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种海底电缆铺设用吊放装置，涉及海底电缆安装设备技术领域。包括支撑台、转动壳、驱动单元、限位单元；支撑台的顶端设有弧形槽，支撑台上方设有顶板，顶板上设有吊绳；转动壳转动设置在支撑台的外部，转动壳内固定设有气缸，气缸的活塞杆固定连接有铲斗；驱动单元用于驱动转动壳进行转动；限位单元用于对支撑台上的电缆进行限位阻挡。本发明中，通过铲斗将电缆插在支撑台的弧形槽上进行支撑，操作便捷，且电缆不会脱落，同时通过将支撑台吊放放置在海底，可以让电缆准确地进入海底内，然后随着船体的移动，让电缆在支撑台上进行滑动释放，实现了电缆的铺设，解决了现有技术中在铺设电缆时很可能会导致电缆铺设失败的技术问题。

Description

一种海底电缆铺设用吊放装置

技术领域

本发明涉及海底电缆安装设备技术领域，尤其是一种海底电缆铺设用吊放装置。

背景技术

海底电缆是用绝缘材料包裹的电缆，铺设在海底，用于电信传输。而对海底电缆进行铺设时，需要通过吊放设备将电缆首先吊放在海底内；另外，需要对海底电缆进行维修时，根据实际需要，有时也要将部分电缆吊起一定的角度来进行维修。

为了进一步地了解电缆吊放设备，经检索，公告号为CN202772534U的中国专利公开了一种海底电缆电动放缆装置，属于海底电缆的敷设领域，其包括上导轮、上导轮皮带、下导轮、下导轮皮带、一号联轴器、三级减速器、手动离合杆、二号联轴器、三相异步电动机、三级减速器输出轴(手动离合器输入轴)、手动离合器、手动离合器输出轴、上导轮主轴，三相异步电动机与三级减速器通过一号联轴器连接，三级减速器输出轴与手动离合器输入轴同轴连接，手动离合器输出轴通过二号联轴器与上导轮主轴连接，通过以上连接与控制将三相异步电动机产生的机械动能传递到上导轮为其提供机械动能，上导轮旋转带动上导轮皮带旋转，海底电缆夹在两对带有皮带导轮的中间，依靠导轮皮带与海底电缆之间的摩擦力实现海底电缆的电动放缆作业。

经过探索分析，该专利在实际使用时存在着以下缺点：

该专利中，仅仅通过上导轮皮带和下导轮皮带对电缆进行释放，使得电缆容易从侧边滑落（上导轮皮带和下导轮皮带侧边未设有任何遮挡结构），从而很可能会导致电缆铺设失败。

发明内容

针对现有技术中仅仅通过上导轮皮带和下导轮皮带对电缆进行释放，使得电缆容易从侧边滑落，进而很可能会导致电缆铺设失败的技术问题，本发明提供一种海底电缆铺设用吊放装置。

本发明所采用的技术方案是：

一种海底电缆铺设用吊放装置，包括支撑台、转动壳、驱动单元、限位单元；支撑台的顶端设有弧形槽，支撑台上方设有顶板，顶板上设有吊绳；转动壳至少设有一个，转动壳转动设置在支撑台的外部，转动壳内固定设有气缸，气缸的活塞杆固定连接有铲斗；驱动单元设置在支撑台的底端，驱动单元用于驱动转动壳进行转动；限位单元设置在支撑台上，限位单元用于对支撑台上的电缆进行限位阻挡；

其中：支撑台的外部固定安装有固定座，固定座上转动安装有转杆，转杆与转动壳固定连接；所述驱动单元包括固定安装在转杆外部的第一齿轮、滑动设置在支撑台底端的第一齿条、固定连接在第一齿条底端的第二齿条、转动安装在支撑台底端的第二齿轮以及固定安装在支撑台下方的第二电机，第二电机的驱动轴与第一齿轮固定连接；所述限位单元包括转动设置在顶板底端的转臂以及固定安装在转臂一端的卡环，支撑台上设有安装槽，安装槽内固定安装有限位杆；所述铲斗上固定连接有限位板，支撑台的底端两侧均固定安装有支撑块；所述第二齿条的底端设有滑槽，第二齿轮的外部设有第二外壳，第二外壳内固定安装有滑块，滑块与滑槽滑动连接，带轮的外部套设有第一外壳。

进一步的是，所述顶板的底端转动安装有转轴，转臂与转轴固定连接，顶板上还固定连接有第一电机，第一电机的驱动轴以及转轴的外部均固定安装有带轮，两个带轮之间通过皮带传动连接。

进一步的是，所述顶板与支撑台之间固定连接有连接柱。

进一步的是，所述连接柱上转动安装有转柱，转柱上固定连接有卡板，连接柱内固定安装有第三电机，第三电机的驱动轴与转柱固定连接，转臂上固定安装有固定板，固定板上设有卡槽。

进一步的是，所述卡板为L形结构。

本发明的有益效果是：

1.与现有技术相比，本发明中，通过铲斗将电缆插在支撑台的弧形槽上进行支撑，操作便捷，且电缆不会脱落，同时通过将支撑台吊放放置在海底，可以让电缆准确地进入海底内，然后随着船体的移动，让电缆在支撑台上进行滑动释放，实现了电缆的铺设；且本申请中，还可以通过铲斗将待维修的部分电缆铲起来，以方便后续维修。

2.与现有技术相比，本发明中，通过转臂上的卡环卡接至限位杆的外部，实现卡接安装，所以通过转臂能够对电缆进行限位抵触，使电缆不会弹出，保障了电缆在支撑台上的稳定性。

附图说明

图1是本发明的立体结构示意图；

图2是本发明的轴测结构示意图；

图3是本发明中支撑台的底端的结构示意图；

图4是本发明中支撑台底端的第二电机的结构示意图；

图5是本发明中支撑台底端的第一齿条和第二齿条的结构示意图；

图6是本发明中转臂和卡板转动打开后的结构示意图；

图7是本发明中第一齿条和第二齿条的结构示意图；

图中标记为：1、支撑台；2、顶板；3、连接柱；4、支撑块；5、第一电机；6、第一外壳；7、安装槽；8、铲斗；9、转动壳；10、限位板；11、转杆；12、第一齿轮；13、固定板；14、卡板；15、卡槽；16、带轮；17、皮带；18、转轴；19、第一齿条；20、第二齿条；21、转柱；22、滑槽；23、滑块；24、第二外壳；25、第二电机；26、第二齿轮；27、转臂；28、卡环；29、限位杆；30、拉绳。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“正面”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例1

请参照图1至图7，本实施例提供一种海底电缆铺设用吊放装置，包括支撑台1、转动壳9、驱动单元。

进一步的介绍如下：

在支撑台1的顶端设有弧形槽，弧形槽用于放置铺设在海底内的电缆，而在支撑台1的底端两侧均固定安装有支撑块4，支撑块4用于对支撑台1进行支撑，支撑块4为长方体结构，也可以由四个支腿进行代替。

同时，还在支撑台1上方设有顶板2，顶板2与支撑台1之间固定连接有连接柱3，用于支撑安装，顶板2上设有拉绳30，拉绳30用于与现有技术中的起吊设备连接，用于起吊支撑台1的位置，如起吊机。

转动壳9至少设有一个，本实施例中设置了两个转动壳9，转动壳9为长方体空腔结构，转动壳9还可以为圆柱形空腔结构，转动壳9转动设置在支撑台1的外部，转动设置的具体实现结构如下：支撑台1的外部固定安装有固定座，固定座上转动安装有转杆11，转杆11与转动壳9固定连接，所以通过转杆11能够带动转动壳9进行转动。

在转动壳9内固定设有气缸，气缸的活塞杆固定连接有铲斗8，气缸用于带动铲斗8进行滑动，从而通过铲斗8可以将电缆铲起；需要特别说明的是，气缸还可以由液压缸、电动推杆以及机械领域中的其他直线运动机构代替。

将驱动单元设置在支撑台1的底端，用于驱动转动壳9进行转动；驱动单元包括固定安装在转杆11外部的第一齿轮12、滑动设置在支撑台1底端的第一齿条19、固定连接在第一齿条19底端的第二齿条20、转动安装在支撑台1底端的第二齿轮26以及固定安装在支撑台1下方的第二电机25，第二电机25的驱动轴与第一齿轮12固定连接，第二电机25为防水电机。

支撑台1的底端转动安装有两个第二齿轮26，其中一个第二齿轮26用于与第二电机25连接，另外一个第二齿轮26用于对第二齿条20进行导向，而第二电机25用于驱动第二齿轮26转动，所以第二齿轮26带动第二齿条20滑动，第二齿条20带动第一齿条19滑动，而第一齿条19能够带动第一齿轮12转动，第一齿轮12带动转杆11转动，转杆11带动转动壳9和铲斗8整体进行转动，从而将铲到的电缆提升抬起，然后再将电缆铲入至支撑台1的顶端进行支撑放置。

为了增加抬起的稳定性，在铲斗8上固定连接有限位板10，限位板10用于对电缆进行限位，方便将电缆进行抬起，为了增加第二齿条20滑动的稳定性，在第二齿条20的底端设置滑槽22，第二齿轮26的外部设有第二外壳24，第二外壳24内固定安装有滑块23，滑块23与滑槽22滑动连接，而第二外壳24与支撑台1的底端固定连接，第二电机25与第二外壳24固定连接；具体地，滑块23和滑槽22可以采用现有技术中T形的滑块23和滑槽22。

基于上述结构，有如下操作和工作原理：

需要对电缆进行铺设时，首先将拉绳30与现有技术中的起吊设备（如船体上的起吊机）连接，然后将支撑台1放置在地面上，随后启动气缸进行工作，气缸带动铲斗8推出，铲斗8铲在电缆的底端，同时电缆被限位板10阻挡，然后启动第二电机25，第二电机25带动第二齿轮26转动，第二齿轮26与第二齿条20啮合，所以能够带动第二齿条20滑动，第二齿条20带动第一齿条19滑动，由于第一齿条19能够与第一齿轮12啮合，所以第一齿条19能够带动第一齿轮12转动，第一齿轮12带动转杆11转动，转杆11带动转动壳9和铲斗8整体进行转动，从而将铲到的电缆提升抬起，然后将电缆铲入至支撑台1的顶端进行支撑放置；随后控制第一电机5反转，使转动壳9和铲斗8向外转动恢复至初始位置即可；再通过起吊设备将电缆放置在海底，随着船体的移动，让电缆在支撑台1上进行滑动释放，至此实现了对海底电缆的铺设。需要对海底电缆进行抬起维修时，原理同上，需要先将本装置吊放在海底，然后通过铲斗8将海底中的电缆进行铲起，并将电缆放置在支撑台1上，再通过起吊设备将支撑台1以及电缆吊起一定的高度即可。

实施例2

本实施例提供一种海底电缆铺设用吊放装置，与实施例1的不同之处在于，还包括一个限位单元，限位单元设置在支撑台1上，用于对支撑台1上的电缆进行限位阻挡。

限位单元包括转动设置在顶板2底端的转臂27以及固定安装在转臂27一端的卡环28，支撑台1上设有安装槽7，安装槽7内固定安装有限位杆29，卡环28可以卡接在限位杆29上，从而能够实现卡接固定。

顶板2的底端转动安装有转轴18，转臂27与转轴18固定连接，所以实现了转臂27的转动安装，顶板2上还固定连接有第一电机5，第一电机5为防水电机，而第一电机5的驱动轴以及转轴18的外部均固定安装有带轮16，两个带轮16之间通过皮带17传动连接，还在带轮16的外部套设有第一外壳6，第一外壳6与顶板2固定连接；本实施例中的带轮16和皮带17可以由链轮和链条进行代替。

基于上述结构，有如下工作原理：

对于本实施例中所述的海底电缆铺设用吊放装置，其在自然的初始状态下时，转臂27和卡环28的状态如图6所示。

需要对电缆进行铺设时，将电缆铲入至支撑台1上的具体操作步骤以及工作原理与实施例1所述一致，此处不再进行赘述。当电缆被铲入至支撑台1上时，可以通过第一电机5带动带轮16转动，从而带动转轴18转动，转轴18带动转臂27转动，直至转臂27上的卡环28卡接至限位杆29的外部，便可实现卡接安装，所以通过转臂27能够对电缆进行限位抵触，使其不会弹出。

需要对海底电缆进行抬起维修时，具体操作步骤以及工作原理与实施例1所述一致，也就是需要先将本装置吊放在海底，然后通过铲斗8将海底中的电缆进行铲起，并将电缆放置在支撑台1上；当电缆被铲入至支撑台1上时，可以通过第一电机5带动带轮16转动，从而带动转轴18转动，转轴18带动转臂27转动，直至转臂27上的卡环28卡接至限位杆29的外部，便可实现卡接安装，所以通过转臂27能够对电缆进行限位抵触，使其不会弹出。

实施例3

本实施例提供一种海底电缆铺设用吊放装置，与实施例2的不同之处在于，本实施例作为实施例2的一种优选的实施方式，为了增加稳固效果，在连接柱3上转动安装有转柱21，转柱21上固定连接有卡板14，卡板14的一端为L形结构，连接柱3内固定安装有第三电机，第三电机的驱动轴与转柱21固定连接，转臂27上固定安装有固定板13，固定板13上设有卡槽15，卡板14的L形一端与卡槽15相适配；第三电机用于驱动转柱21转动，转柱21可带动卡板14转动，从而能够带动卡板14卡接在卡槽15上。以进一步地增加转臂27的稳定性，同时在高度位置上对电缆进行限位。

基于上述结构，有如下工作原理：

如图1和图2所示，当电缆被铲入至支撑台1上，并且转臂27上的卡环28已卡接至限位杆29的外部，也就是转臂27已经对电缆形成了限位抵触后，可以通过卡板14对转臂27的稳定性进行加强，同时也能够在高度位置上对电缆进行限位，具体地：转臂27实质上是对电缆形成了水平位置上的限位抵触，即使得电缆不能向外弹出；启动第三电机使转柱21转动，转柱21带动卡板14转动，直至卡板14的L形一端卡入固定板13上的卡槽15；由此，通过卡板14和固定板13的间接作用，进一步地增加了转臂27的稳定性；卡板14与转臂27相垂直，所以通过卡板14可以在高度位置上对电缆进行限位。

需要特别说明的是，本发明使用到的标准零件均可以从市场上购买，异形件根据说明书的和附图的记载均可以进行订制，各个零件的具体连接方式均采用现有技术中成熟的螺栓、铆钉、焊接等常规手段，机械、零件和设备均采用现有技术中，常规的型号，加上电路连接采用现有技术中常规的连接方式，在此不再详述，本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (5)

1.一种海底电缆铺设用吊放装置，其特征在于：包括

支撑台（1），支撑台（1）的顶端设有弧形槽，支撑台（1）上方设有顶板（2），顶板（2）上设有拉绳（30）；

转动壳（9），转动壳（9）至少设有一个，转动壳（9）转动设置在支撑台（1）的外部，转动壳（9）内固定设有气缸，气缸的活塞杆固定连接有铲斗（8）；

驱动单元，驱动单元设置在支撑台（1）的底端，驱动单元用于驱动转动壳（9）进行转动；

限位单元，限位单元设置在支撑台（1）上，限位单元用于对支撑台（1）上的电缆进行限位阻挡；

其中：

所述支撑台（1）的外部固定安装有固定座，固定座上转动安装有转杆（11），转杆（11）与转动壳（9）固定连接；

所述驱动单元包括固定安装在转杆（11）外部的第一齿轮（12）、滑动设置在支撑台（1）底端的第一齿条（19）、固定连接在第一齿条（19）底端的第二齿条（20）、转动安装在支撑台（1）底端的第二齿轮（26）以及固定安装在支撑台（1）下方的第二电机（25），第二电机（25）的驱动轴与第一齿轮（12）固定连接；

所述限位单元包括转动设置在顶板（2）底端的转臂（27）以及固定安装在转臂（27）一端的卡环（28），支撑台（1）上设有安装槽（7），安装槽（7）内固定安装有限位杆（29）；

所述铲斗（8）上固定连接有限位板（10），支撑台（1）的底端两侧均固定安装有支撑块（4）；

所述第二齿条（20）的底端设有滑槽（22），第二齿轮（26）的外部设有第二外壳（24），第二外壳（24）内固定安装有滑块（23），滑块（23）与滑槽（22）滑动连接，带轮（16）的外部套设有第一外壳（6）。

2.根据权利要求1所述的一种海底电缆铺设用吊放装置，其特征在于：所述顶板（2）的底端转动安装有转轴（18），转臂（27）与转轴（18）固定连接，顶板（2）上还固定连接有第一电机（5），第一电机（5）的驱动轴以及转轴（18）的外部均固定安装有带轮（16），两个带轮（16）之间通过皮带（17）传动连接。

3.根据权利要求2所述的一种海底电缆铺设用吊放装置，其特征在于：所述顶板（2）与支撑台（1）之间固定连接有连接柱（3）。

4.根据权利要求3所述的一种海底电缆铺设用吊放装置，其特征在于：所述连接柱（3）上转动安装有转柱（21），转柱（21）上固定连接有卡板（14），连接柱（3）内固定安装有第三电机，第三电机的驱动轴与转柱（21）固定连接，转臂（27）上固定安装有固定板（13），固定板（13）上设有卡槽（15）。

5.根据权利要求4所述的一种海底电缆铺设用吊放装置，其特征在于：所述卡板（14）为L形结构。

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