[發(fā)明專利]力矩平衡式海洋石油平臺用水文絞車

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201210290438.9
• 申請日: 2012-08-15
• 公開（公告）號: CN103588136A
• 公開（公告）日: 2014-02-19
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳永華;李思忍;龔德俊;徐永平;姜靜波;倪佐濤;涂登志
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院海洋研究所
• 主分類號: B66D1/60
• 分類號: B66D1/60;B66D1/30;B66D1/12;B66D1/14;B66D1/28
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 白振宇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于海洋環(huán)境立體監(jiān)測領(lǐng)域，具體地說是一種利用力矩平衡和能量守恒原理，實現(xiàn)對海洋石油平臺附近水文參數(shù)（如海流、水文、鹽度等）進行長期、定點、實時、立體監(jiān)測的力矩平衡式海洋石油平臺用水文絞車。

背景技術(shù)

二十一世紀是海洋的世紀，海洋是能源開采的熱點。比如，我國南沙海域的石油儲量豐富，具有油氣開發(fā)的良好前景和條件。可以預(yù)料，南海儲油區(qū)將是今后一個時期，中國海上石油開發(fā)的重點。要在海上開采石油，保障海洋石油平臺的安全性，必須對海洋工程設(shè)施產(chǎn)生重大作用和影響的海洋環(huán)境有充分的了解。實際觀測表明，海洋中對海洋工程設(shè)施產(chǎn)生重大作用和影響主要是海洋內(nèi)波和海流等。海洋石油平臺建設(shè)和運行過程中要求掌握這些動態(tài)的海洋水文環(huán)境變化。

目前，對石油平臺周邊海洋水文環(huán)境變化的監(jiān)測多采樣在平臺周邊布放潛標，或者在石油平臺上人工吊放設(shè)備觀測，潛標觀測很難實現(xiàn)對所有海洋環(huán)境要素進行從海面到海底的立體觀測，人工吊放設(shè)備費時、費力。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種利用力矩平衡和能量守恒原理，實現(xiàn)對海洋石油平臺附近水文參數(shù)（如海流、水文、鹽度等）進行長期、定點、實時、立體監(jiān)測的力矩平衡式海洋石油平臺用水文絞車。

本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的：

本發(fā)明的水文絞車安裝在海洋石油平臺上，包括底座、支撐架體及力矩平衡式絞聯(lián)滾筒組，其中支撐架體通過底座安裝在海洋石油平臺上，所述力矩平衡式絞聯(lián)滾筒組包括主動的大滾筒及從動的小滾筒，大滾筒與小滾筒通過一對齒輪嚙合同步轉(zhuǎn)動，所述大滾筒上纏有信號纜的一端，信號纜的另一端連接有觀測設(shè)備，所述小滾筒上纏有承重纜的一端，承重纜的另一端連接重塊，所述大滾筒、小滾筒轉(zhuǎn)向相反，分別收放信號纜和承重纜，大滾筒與小滾筒所受信號纜和承重纜拉力的力矩相平衡。

其中：所述大滾筒及小滾筒的兩端均設(shè)有連接定位板，兩端的連接定位板之間安裝有多根連接軸、與兩端的連接定位板構(gòu)成一框架，大滾筒及小滾筒上下容置于該框架內(nèi)，并分別轉(zhuǎn)動安裝在所述兩端的連接定位板之間；作為小滾筒軸的絲杠轉(zhuǎn)動安裝在支撐架體上，作為小滾筒端蓋的絲母與所述絲杠螺紋連接，所述連接定位板與絲母相連，通過絲母與絲杠的螺紋連接實現(xiàn)力矩平衡式絞聯(lián)滾筒組在收放纜的同時沿絲杠的軸向往復(fù)移動；

所述大滾筒包括由密封筒及密封連接在密封筒兩端的大滾筒端蓋組成的密封殼體，以及分別設(shè)置在該密封殼體內(nèi)的電機、控制電路板、內(nèi)支軸、重物擺，其中兩端的大滾筒端蓋的外表面均設(shè)有外支軸，該外支軸轉(zhuǎn)動安裝在所述連接定位板上，任一端的外支軸上固接有大滾筒齒輪；所述內(nèi)支軸轉(zhuǎn)動安裝在兩端的大滾筒端蓋上，重物擺懸掛在該內(nèi)支軸上、并可繞內(nèi)支軸的軸向中心線擺動；所述電機及控制電路板分別安裝在重物擺上，電機與控制電路板電連接，電機的輸出軸在密封殼體內(nèi)部的密封空間中轉(zhuǎn)動，通過傳動裝置驅(qū)動整個大滾筒旋轉(zhuǎn)，將轉(zhuǎn)動傳遞到大滾筒的外部；

所述傳動裝置為內(nèi)嚙合齒輪組，包括齒輪及內(nèi)齒輪，其中齒輪連接在電機的輸出軸上，內(nèi)齒輪安裝在密封殼體一側(cè)大滾筒端蓋的內(nèi)表面、并與所述齒輪嚙合；所述電機通過齒輪與內(nèi)齒輪的嚙合傳動帶動所述大滾筒端蓋、進而驅(qū)動整個大滾筒旋轉(zhuǎn)；

所述重物擺包括內(nèi)固定架及電池包，其中內(nèi)固定架懸掛在所述內(nèi)支軸上、并可繞內(nèi)支軸的軸向中心線擺動，所述電池包安裝在內(nèi)固定架的下部，所述電機及控制電路板分別固接在內(nèi)固定架的頂部；所述電池包為半圓柱結(jié)構(gòu)，其軸向的中心線與所述內(nèi)支軸的軸向中心線相平行，在電池包的底部包有增加其重量的鉛墜；所述內(nèi)固定架頂部在內(nèi)固定架軸向的兩側(cè)均設(shè)有托板，所述電機及控制電路板分別固接在內(nèi)固定架軸向兩側(cè)的托板上；所述外支軸通過大滾筒滾動軸承安裝在所述連接定位板上，在大滾筒滾動軸承的外部罩有固接在所述連接定位板上的大滾筒軸承套；

所述小滾筒筒體兩端分別設(shè)有作為小滾筒端蓋的絲母，該絲母通過小滾筒滾動軸承安裝在連接定位板上，在小滾筒滾動軸承的外部罩有固接在所述連接定位板上的小滾筒軸承套；任一端的絲母上固接有小滾筒齒輪；所述作為小滾筒軸的絲杠由小滾筒筒體穿過，分別與兩端的絲母螺紋連接；

所述支撐架體上設(shè)有導(dǎo)軌，兩端的連接定位板的下部均安裝有在導(dǎo)軌上滑動的滑動體；所述支撐架體的上方及下方分別開有上導(dǎo)纜孔及下導(dǎo)纜孔，所述信號纜由上導(dǎo)纜孔穿入、纏繞在大滾筒上，所述承重纜由下導(dǎo)纜孔穿入、纏繞在小滾筒上。

本發(fā)明的優(yōu)點與積極效果為：

1．本發(fā)明的海洋石油平臺用水文絞車借助力矩平衡和系統(tǒng)能量守恒的原理，以較小的驅(qū)動力實現(xiàn)了從海底到海表面的海洋要素立體觀測。