[发明专利]一种海底钻机绳索取心装置

说明书

本发明提供一种海底钻机绳索取心装置，包括绞车、滑轨架、动力头以及打捞装置；绞车可滑动设置于滑轨架的一侧，并可在滑轨架上做上下运动；动力头可滑动设置于滑轨架的另一侧，并可在滑轨架上做上下运动；打捞装置设置于动力头上，并可相对动力头做上下运动；绞车通过打捞钢丝绳与打捞装置连接，并可通过打捞钢丝绳带动打捞装置做上下运动；动力头与绞车通过升降钢丝绳连接，滑轨架内设有驱动机构；驱动机构与动力头连接，并带动动力头做上下运动，从而使得动力头带动绞车上下运动；或者，驱动机构与绞车连接，并带动绞车做上下运动，从而使得绞车带动动力头上下运动；上述方案，可以解决动力头与绞车一体化设计后造成外形尺寸和重量太大的问题。

技术领域

本发明属于钻机绳索取心设备技术领域，具体涉及一种海底钻机绳索取心装置。

背景技术

海底钻机是海底资源勘探，海底工程地质勘查以及海洋科学研究的一种重要的钻探取样装备，随着钻深的不断加大，取心方式也从传统的提钻取心方式发展为效率更高的绳索取心方式。目前，海底钻机的绳索取心结构形式普遍采用的是动力头和打捞绞车一体化集成设计结构，该结构虽然能够解决普通分体设计需要打捞绞车收放钢丝绳精确跟随动力头运动的问题，但是在实际应用中会引发其他一些列问题，具体包括以下问题：

第一、大钻深时，动力头和打捞绞车一体化集成设计会显著增大整体外形尺寸，需要增大滑轨架的高度，滑轨架高度增大不仅会对搭载船A架的高度以及承载能力提出更高的要求，还会对海底钻机收放绞车和脐带缆的承载能力提出更高的要求，增大了海底钻机作业成本和难度；

第二、大钻深时，动力头和打捞绞车一体化集成设计会显著增大整体重量，该重量会成为上卸扣的负载，造成钻杆丝扣的损伤，降低钻杆的使用寿命；

第三、大钻深时，若采用动力头和打捞绞车分体设计，打捞绞车固定，需要打捞绞车收放钢丝绳的速度与动力头移动速度严格匹配，否则易造成打捞钢丝绳跳绳或拉断等问题。

基于上述海底钻机作业过程中存在的技术问题，尚未有相关的解决方案；因此迫切需要寻求有效方案以解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是针对上述技术中存在的不足之处，提出一种海底钻机绳索取心装置，旨在解决现有海底钻机作业动力头和打捞绞车一体化集成设计会整体外形尺寸大、重量大、成本高、难度大的问题之一。

本发明提供一种海底钻机绳索取心装置，包括绞车、滑轨架、动力头以及打捞装置；绞车可滑动设置于滑轨架的一侧，并可在滑轨架上做上下运动；动力头可滑动设置于滑轨架的另一侧，并可在滑轨架上做上下运动；打捞装置设置于动力头上，并可相对动力头做上下运动；绞车通过打捞钢丝绳与打捞装置连接，并可通过打捞钢丝绳带动打捞装置做上下运动；动力头与绞车通过升降钢丝绳连接，滑轨架内设有驱动机构；驱动机构与动力头连接，并带动动力头做上下运动，从而使得动力头带动绞车上下运动；或者，驱动机构与绞车连接，并带动绞车做上下运动，从而使得绞车带动动力头上下运动。

进一步地，升降钢丝绳一端绕过滑轨架顶部一侧的钢丝定滑轮组与绞车连接，升降钢丝绳另一端绕过滑轨架顶部另一侧的定滑轮组与动力头连接；驱动机构带动动力头上升的同时，动力头通过升降钢丝绳带动绞车下降；驱动机构带动动力头下降的同时，动力头通过升降钢丝绳带动绞车上升。

进一步地，升降钢丝绳一端绕过滑轨架顶部一侧的钢丝定滑轮组与绞车连接，升降钢丝绳另一端绕过滑轨架顶部另一侧的定滑轮组与动力头连接；驱动机构带动所述绞车上升的同时，绞车通过升降钢丝绳带动动力头下降；驱动机构带动绞车下降的同时，绞车通过升降钢丝绳带动动力头上升。

进一步地，打捞钢丝绳一端绕设于绞车内，打捞钢丝绳另一端绕过滑轨架顶部的滑轮与打捞装置连接；绞车通过释放打捞钢丝绳从而带动打捞装置下降，绞车通过卷入打捞钢丝绳从而带动打捞装置上升。

进一步地，滑轨架一侧设有绞车滑座，绞车滑座可滑动设置于滑轨架上；绞车固定设置于绞车滑座上；升降钢丝绳一端绕过钢丝定滑轮组与绞车滑座连接。