CN202429337U - 辅助深海管道移动所需的推进器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种辅助管道移动所需要的推进器。可以安装在管道上，所述管道为深海采矿等需要移动的立管；其中所述推进器装置由外圈和内圈两部分组成；所述外圈部分包括外围的外壳和焊接在外壳上的对称的推进器；所述内圈包括能够转动的齿轮，驱动齿轮的电机，和电机所固定在的结构；所述电机所固定在的结构为类似圆环的套筒，内径略大于管道的外部直径。所要解决的技术问题是提供一种能够有效保证管道移动的装置，同时能够控制移动的方向，另外在某些情况下能够调整管道的姿态。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种辅助深海采矿等需要移动的立管等管道移动时所需要的推进装置。
背景技术
在深海采矿系统中，会存在着深海立管需要移动的情形，这些立管受到海流、风浪影响移动时的稳定性非常难以保证。目前采取的方案有：将管道与船舶或者可以移动的海洋平台通过缆绳相连接，通过船体或者海洋平台的移动来拉动管道的移动。这些方案操作困难，具有如下缺点：无法保证管道的姿态，不能有效的进行推动。
因此，本领域的技术人员致力于开发一种能够有效保证管道移动的装置，同时能够使得管道的姿态可以在控制的范围内。
实用新型内容
有鉴于现有技术的上述缺陷，本实用新型所要解决的技术问题是提供一种能够有效保证管道移动的装置，同时能够控制移动的方向，另外在某些情况下能够调整管道的姿态。
为实现上述目的，本实用新型提供一种针对管道移动情形辅助深海管道移动所需的推进装置，可以安装在管道上，所述管道为深海采矿等需要移动的立管；其中所述推进装置由外圈和内圈两部分组成；所述外圈部分包括外围的外壳和焊接在外壳上的对称的推进器；所述内圈包括能够转动的齿轮，驱动齿轮的电机，和电机所固定在的结构；所述电机所固定在的结构为类似圆环的套筒，内径略大于管道的外部直径。推进器也可通过螺纹联接、铆接等其他方式与外壳固定联接。
较佳地，推进装置的内部可以布置多个能够主动转动的小齿轮。
较佳地，所述推进装置所需的电能通过外接引线由外界提供。
较佳地，所用的材料为耐受海水腐蚀的钛合金。
本实用新型通过设计管道用的推进装置，安装在长度比较大的刚性立管上面，实现刚性立管能够有效的移动，同时该推进器受到控制台的操作，能够根据不同的情况调整推进装置的功率，实现调整管道姿态的作用，使得整体结构处于安全的状态。
以下将结合附图对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说 明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。
附图说明
图1是本实用新型的一个较佳实施例的整体结构3D视图；
图2是图1所示实施例的俯视图；
图3是图1所示实施例的正视图；
图4是图1所示实施例的上下两侧安装的盖板的立体视图；
图5是图4所示的上下两侧盖板的俯视图；
图6是图1所示实施例的内圈的立体视图；
图7是图6所示的内圈的俯视图；
图8是图1所示实施例的内圈不加滚珠时的立体视图；
图9是图6所示的内圈不加滚珠时的侧视图；
图10是图1所示实施例的内圈不加滚珠时的俯视图；
图11是图1所示实施例的外圈不加螺旋桨的立体视图；
图12是图11所示的外圈不加螺旋桨的俯视图；
图13是图11所示的外圈不加螺旋桨的侧视图；
图14是图11所示的外圈不加螺旋桨的仰视图；
图15是图1所示实施例的能够主动转动齿轮的立体视图；
图16是图15所示的能够主动转动齿轮的俯视图；
图17是图1所示实施例的驱动小齿轮的电机简化图；
图18是图1所示实施例中鱼雷状推进器的立体视图；
图19是图18所示的鱼雷状推进器的侧视图；
图20是图18所示的鱼雷状推进器的俯视图；
图21是图18所示的鱼雷状推进器的仰视图；
图22是图1所示实施例中未加外壳的推进装置的俯视图；
图23是图1所示实施例中未加外壳的推进装置的仰视图；
图中的附图标记为：装置的上下侧盖板1，鱼雷状推进器2，鱼雷状推进器的螺旋桨3，外圈部分4，内圈部分5，内圈部分的滚珠6，内圈部分的电机7，内圈部分的主动齿轮8，外圈部分的被动齿轮9，外圈螺旋桨安装处10。
具体实施方式
本实用新型为有效推动刚性管道移动的推进装置，安装在管道的外部。
本实用新型中，内圈5的内径略大于管道的外径，所有结构均采用钛合金等耐海水腐蚀的材料，内圈5的结构厚度为30mm，内圈部分5中间的凸起圆环的厚度 为40mm，滚珠6的直径为20mm，内圈部分5的外径需要根据管道的尺寸来确定。外圈部分4的外径相对于内圈部分5增加200mm，齿轮部分8和9的厚度为30mm，两齿轮啮合，内部齿轮8起着确定推进器方向的作用，驱动电机7的大小需要根据实际情形而定，但是沿径向的长度不能超过外圈部分4的空间限制。两侧对称的推进器2采用类似鱼雷的形式，其中的螺旋桨3采用MAU型桨叶，桨叶的半径小于200mm。
图1、图2和图3示意性的示出了整体结构的样式，外观结构有上下两个盖板1，外圈部分4以及两侧对称的推进器2。
图4、图5示出了上下两侧外盖板1的形式，外盖板的内径略大于管道的外径，外径小于外圈部分4的齿轮外径。
图6、7、8、9、10示出了内圈部分5以及内圈部分5的滚珠6的配合形式，这样形成一个滚珠结构能够使外圈和内圈结构相互连接。
图11、12、13、14示出了外圈结构4的形式，该结构的一端为与内圈主动齿轮啮合的内齿轮9，另外一端为内径大于内圈的圆环结构。
图15、16示出了能够主动转动的行星齿轮8的结构，该齿轮的厚度为30mm，其作用是通过电机7的驱动，来控制外圈4的转动，也就决定了两侧推进器2的推动力方向，当方向确定下来的时候齿轮8不转动，起到固定的作用，另外，为了保证性能、受力均衡，可以在一个装置中安装多个这样的齿轮8。
图17是驱动小齿轮8的电机7的简化图，其尺寸由外圈结构来确定。
图18、19、20、21示出了两侧推进器2的形式，其形状类似鱼雷，前端为一个半球形结构，也可以设计为其他相近形状，中间有一段长度为圆柱，内部主要安装所需要的驱动电机，尾部安装螺旋桨3，桨叶形式采用MAU型桨叶，叶数可以为3～5个。
图22、23示出了各结构部件的相对位置。
本实用新型的结构可以在安装管道的时候固定在管道上。在该种实施方式中，先将内圈部分5与管道外径相固结，然后加装滚珠6和电机7以及驱动齿轮8，完毕之后将外圈部分4除齿轮外的部分安装上去，然后将外圈上面的被动齿轮9焊接上去，最后安装两侧的盖板1。本实施例的内外结构安装的时候通过不同结构的顺序不同保证能够有效连接，安装完毕后则为一整体。
下面的具体实施例将更加详细地示出本发明的方法和结构、材料。
针对管道外径为500mm的情况，内圈5的内壁直径略大于500mm，内圈部分5的凸起圆环厚度为40mm，凸起高度(相对与中间平板的)为150mm，上下对称，平板的厚度为30mm，滚珠6的直径为20mm，安装数量为36个，内圈5的外径为700mm，外圈4的最小内径为600mm，外圈4另一端的内齿轮9与内部的主动 齿轮8啮合，安装电机7数量为1个，电机7的形式采用市场现有的形式，外圈4的最大外径为800mm，外圈4外表面的弧度为半圆或者类似的弧线形状，外圈4沿管道轴线方向的厚度为300mm，两侧的外壳板的厚度为20mm，内径略大于500mm，外径为700mm，鱼雷状推进器2的总长度为700mm，中间部分的形式需要根据内部驱动电机确定，螺旋桨3的最大转速为120r/s，以此为依据来选择内部驱动电机以及确定结构的形状。桨叶的盘面直径为400mm，采用MAU形式，其他参数根据功率由经验表格确定。结构整体由外部通电电缆供电，电缆入口在内圈5上，具体位置可以根据内部电机的位置确定，同时留出足够的长度来应对大角度转动的情况。外圈4中与内齿轮9端对应的圆环端的内径为600mm，厚度为20mm，以上所有结构的材料均采用能够耐受海水腐蚀的钛合金材料。
以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (7)
1.一种辅助深海管道移动所需的推进装置，其特征在于，所述推进装置安装在管道上，所述管道为用于深海采矿的需要移动的立管；其中
所述推进装置包括外圈和内圈两部分，所述外圈部分包括外围的外壳、固定在外壳上的内齿轮和对称地固定联接在外壳外侧的推进器；
所述内圈包括能够转动的主动齿轮、驱动所述主动齿轮的电机以及电机所固定在其上的结构；所述电机所固定在其上的结构为类似圆环的套筒，所述套筒的内径略大于管道的外部直径；
所述主动齿轮与所述内齿轮互相啮合，使得所述电机驱动所述主动齿轮，继而通过啮合的所述内齿轮控制所述推进器的推力方向。
2.如权利要求1所述的推进装置，其特征在于，所述推进器通过焊接固定联接在所述外壳上。
3.如权利要求1所述的推进装置，其特征在于，所述主动齿轮为与所述内齿轮啮合的多个行星齿轮。
4.如权利要求1所述的推进装置，其特征在于，所述推进装置与海水接触的部件采用耐海水腐蚀的材料制成。
5.如权利要求4所述的推进装置，其特征在于，所述耐海水腐蚀的材料包括钛合金。
6.如权利要求1所述的推进装置，其特征在于，所述推进装置所需的电能通过外接引线由外界提供。
7.如权利要求1所述的推进装置，其特征在于，所述推进器为鱼雷状。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20120912 |
|
| CX01 | Expiry of patent term |