[发明专利]不同水深级别深海采矿的硬管系统角度偏移补偿装置

说明书

本发明公开了一种不同水深级别深海采矿的硬管系统角度偏移补偿装置，该装置包括下基座、联动控制油缸、上基盘、管道夹持机构；各个油缸上分别设有位移传感器、压力传感器，位移传感器、压力传感器分别用于实时测量其对应油缸的位移和压力，所述位移传感器、压力传感器的电信号输出到外部伺服系统。本发明可用于在不同水深级别深海采矿的硬管系统受海浪、洋流等因素影响发生角度偏移时，对硬管系统进行相应的角度被动补偿，以避免硬管失效破坏。

技术领域

本发明涉及深海采矿领域，具体涉及一种适用于深海采矿不同水深级别的硬管系统角度偏移补偿装置。

背景技术

深海采矿工程作为一个复杂的系统工程，融合了多项学科、多个领域的多种技术和设备。水面支持系统作为深海采矿工程的重要组成部分，涉及的各型设备众多。硬管系统是水面支持系统涉及到的重要设备之一，其悬挂于采矿船下方，布放至水下数百米至数千米，是连接水下采矿车、软管、中继站以及提升泵等水下设备的关键部件，其主要功能是提供矿浆输送通道，承载水下设备的布放、回收，以及水下设备脐带缆的固定。因此，硬管系统是水面支持系统中十分重要的一环，硬管系统是否能安全可靠的工作，关系到整个采矿工程是否能顺利进行。但在实际采矿过程中，硬管系统在海浪、洋流等因素的影响下可能会发生偏移以致硬管失效破坏，从而对给整个采矿工程带来不利影响。

目前，在海洋石油钻井工程方面，已有的管道角度偏移补偿装置，其作业区域仅适用于特定水深，即硬管布放到一定深度时，该装置才能对硬管系统的角度偏移进行补偿，无法对硬管在不同水深情况下的角度偏移进行补偿。基于上述情况，需要设计一种能适应不同水深级别的硬管系统角度偏移补偿装置，对不同水深级别的深海采矿的硬管系统进行角度偏移补偿，以保证硬管系统安全可靠的工作，提高整个采矿工程的可靠性和安全性。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种不同水深级别深海采矿的硬管系统角度偏移补偿装置，对不同水深级别的深海采矿的硬管系统进行角度偏移补偿，以保证硬管系统安全可靠的工作。

为解决上述技术问题，本发明不同水深级别深海采矿的硬管系统角度偏移补偿装置，包括下基座、联动控制油缸、上基盘、管道夹持机构；

所述下基座与所述上基盘底面配合，用于承受硬管系统及其他水下设备的全部重量；下基盘上设有联动控制油缸的安装基座；

上基盘上表面为平面，中间开通孔，孔内设有硬管夹持机构的安装接口，上基盘表面周围设有联动控制油缸的活塞杆安装座；

所述联动控制油缸包括多个油缸，每个油缸的缸体分别与安装基座连接，每个油缸活塞杆分别通过关节轴承与活塞杆安装座连接；所述各个油缸上分别设有位移传感器、压力传感器，位移传感器、压力传感器分别用于实时测量其对应油缸的位移和压力，所述位移传感器、压力传感器的电信号输出到外部伺服系统。

所述硬管夹持结构为一个手动机械装置，主要由夹持机构本体和卡瓦组成；所述夹持机构中间设有喇叭形通道，方便管道通过；卡瓦由若干个带内齿的楔形卡块组成，硬管外壁由卡瓦抱住后，放入夹持机构本体喇叭形通道内，在硬管自重的作用下，喇叭形通道挤压卡瓦，卡瓦与管道产生的内摩擦可实现对管道的夹持与固定。

所述上基盘底面为凸球面，所述下基座内部设有凹球面，上基盘底面的凸球面与下基座凹球面相配合。

所述下基盘上设有用于限制所述上基盘角度偏转范围的角度偏转限制器，使上基盘底面在下基座凹球面上一定角度范围内进行偏转。

有益效果：

采用上述技术方案可保证在不同水深级别的深海采矿作业过程中，当硬管系统受海浪、洋流影响发生偏移时，角度偏移补偿装置对硬管系统进行被动补偿，避免硬管系统失效损坏，提升了硬管系统的可靠性及稳定性，从而保证了深海采矿作业的顺利进行。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案作进一步具体说明。