[发明专利]一种基于海洋工程勘察大口径管柱自动化作业系统

权利要求书

1.一种基于海洋工程勘察大口径管柱自动化作业系统，其特征在于，包括：井架机构、升沉补偿机构、顶驱机构、钻杆自升降动力猫道机构、集成式气源站和集成式液压泵站；

所述井架机构、所述钻杆自升降动力猫道机构、所述集成气源站和所述集成式液压泵站均设置在勘探船的甲板上；

所述升沉补偿机构和所述顶驱机构均设置在所述井架机构上；

所述升沉补偿机构与所述顶驱机构连接，用以为所述顶驱机构在勘探船上提供升沉补偿；

所述集成气源站和所述集成式液压泵站均与所述升沉补偿机构连接，分别用以为所述升沉补偿机构提供液压动力和气源动力；

所述集成式液压泵站还分别与所述顶驱机构和所述钻杆自升降动力猫道机构连接，用以分别为所述顶驱机构和所述钻杆自升降动力猫道机构提供液压动力；

当需要增加钻杆时，所述钻杆自升降动力猫道机构能够将钻杆盒内的钻杆输送至顶驱机构的吊环处，用以为所述顶驱机构安装新的钻杆；

当需要减少钻杆时，所述钻杆自升降动力猫道机构能够将吊环上卸下的钻杆输送并转移至钻杆盒内。

2.根据权利要求1所述的作业系统，其特征在于，

所述升沉补偿机构包括：升沉补偿控制单元、上升沉补偿架单元和下升沉补偿架单元；

所述上升沉补偿架机构采用钢丝绳悬吊并滑动连接在所述井架机构的导轨上；

所述下升沉补偿架机构借助于所述上升沉补偿架机构悬挂在所述上升沉补偿架机构的下方；

所述下升沉补偿架还与井架机构上的导轨滑动连接。

3.根据权利要求2所述的作业系统，其特征在于，

所述上升沉补偿架机构包括：上架本体、护栏、滑轮盒和上架滑车；

所述护栏设置在所述上架本体上；

所述滑轮盒设置在所述上架本体上；

所述滑轮盒内设有通过销轴连接的滑轮；

所述上架滑车设置在所述上架本体的两侧；

所述上架本体借助于所述上架滑车与海工井架上的导轨滑动连接；

所述上架本体上还设有补偿蓄能机构；

所述补偿蓄能机构与海工顶驱连接，用以为工作中的海工顶驱进行升沉补偿；

所述补偿蓄能机构包括：蓄能组件、补偿油缸组件和补偿控制组件；

所述蓄能组件、所述补偿油缸组件和所述补偿控制组件均设置在所述上架本体上；

所述蓄能组件与所述补偿油缸组件供能连接；

所述补偿控制组件分别与所述蓄能组件、所述补偿油缸组件和所述升沉补偿控制单元控制连接。

4.根据权利要求3所述的作业系统，其特征在于，

所述下升沉补偿架机构包括：下架本体和下架滑车；

所述下架本体上固定设置有所述顶驱机构；

所述顶驱机构借助于销轴与所述补偿油缸组件连接；

所述下架滑车固定设置在所述下架本体的两侧；

所述下架本体借助于所述下架滑车与井架机构上的导轨滑动连接。

5.根据权利要求4所述的作业系统，其特征在于，

所述顶驱机构包括：包括：上部连接取心总成、多通经规格可更换冲管机构、顶驱浮动机构、背钳机构、顶驱主体变速箱机构和吊环机构；

所述上部连接取心总成设置在所述双通道可更换冲管机构的顶部并与所述双通道可更换冲管机构的顶部连接；

所述双通道可更换冲管机构的底部与所述顶驱主体变速箱机构的顶部连接；

所述顶驱主体变速箱机构的两侧连接设置所述顶驱浮动机构；

所述顶驱主体变速箱机构上还连接设置所述背钳机构和所述吊环机构；

所述顶驱主体变速箱机构的底部主轴连接钻杆；

所述上部连接取心总成能够通过所述双通道可更换冲管机构与所述顶驱主体变速箱机构的主轴连通；

CPT取样钻具能够从所述上部连接取心总成的顶部贯穿入所述主轴，并进一步下探至钻杆内的底部，用以采取钻杆下的地质样品。