[實用新型]一種水下懸浮沖擊破碎裝置

有效

• 申請號: 201520216077.2
• 申請日: 2015-04-10
• 公開（公告）號: CN204590135U
• 公開（公告）日: 2015-08-26
• 發明（設計）人: 丁問司;錢飛飛
• 申請（專利權）人: 華南理工大學
• 主分類號: E02F5/30
• 分類號: E02F5/30;B63C11/52
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 羅觀祥

技術領域

本實用新型屬于水下沖擊破碎工程施工工具，尤其涉及一種水下懸浮沖擊破碎裝置。

背景技術

在海洋采礦、海洋油氣、海洋能源等海底、海岸、航道工程的開發過程中，需要一類能在深水區工作的沖擊破碎裝備，用于實現在海底、水道中的破碎、拆卸、打樁、鑿巖、鉆孔等工程作業。目前，相關的工程作業一般通過安裝于水面工程船上的挖掘沖擊設備來實現。但現有方法中，由于船體結構和挖掘機構尺寸的限制難以實現在較深水底的沖擊破碎作業。

發明內容

本實用新型的目的在于克服上述現有技術的缺點和不足，提供一種水下懸浮沖擊破碎裝置，解決現有沖擊破碎工具難以在較深水底實現沖擊破碎作業的問題。

本實用新型通過下述技術方案實現：

一種水下懸浮沖擊破碎裝置，包括密封的浮力筒1、鋼索及電纜5，所述浮力筒1的四周側壁設置有用于調整浮力筒1在水中的浮力及傾斜角度調整機構；

所述浮力筒還包括液壓站2、控制器6、監視器7和用于破碎水下工作對象的沖擊機構；所述鋼索及電纜5的電纜連接控制器6，鋼索連接浮力筒1本體；

所述控制器6控制液壓站2、沖擊機構、浮力及傾斜角度調整機構、監視器7完成相應動作，并通過鋼索及電纜5的電纜與水面上操作臺進行信號傳輸；所述液壓站2連接沖擊機構和浮力及傾斜角度調整機構。

所述浮力及傾斜角度調整機構包括：調節液壓缸組3、浮力調整筒4；

所述浮力調整筒4頂部開口，其內設有隔板活塞4-1，隔板活塞4-1軸向與浮力調整筒4密封滑動配合，以隔板活塞4-1為界，活塞板4-1上方為水室、下方為氣室，氣室與浮力筒1內連通；調節液壓缸組3通過其活塞桿驅動隔板活塞4-1在浮力調整筒4內上下移動，通過改變各氣室的相對空間，調整浮力筒1本體的上浮、下沉及傾斜角度。

所述沖擊機構包括液壓沖擊破碎錘8和設置在其端部的釬具9，釬具9的端部伸出浮力筒1之外。

所述監視器7包括一組或一組以上設置在浮力筒1外底部的水下視頻探頭、水深位置檢測裝置和水下探照燈。

上述水下懸浮沖擊破碎裝置的控制方法如下：

下潛及定位步驟：

根據水下沖擊破碎作業需要，首先由水面工作母船將水下懸浮沖擊破碎裝置拖曳到指定水面位置；

通過船用吊裝機構將水下懸浮沖擊破碎裝置放置水下，鋼索及電纜5的電纜與工作母船的操作臺進行信號連接；

水下懸浮沖擊破碎裝置下水運動時，通過控制器6控制浮力調整筒4內的隔板活塞4-1移動至浮力調整筒4的底部，各氣室體積為零，此時由于水下懸浮沖擊破碎裝置在水中產生的浮力小于其自重而下沉；下沉過程中，通過安裝于監視器7中的水深位置檢測裝置感知水下位置；

當水下懸浮沖擊破碎裝置到達預定位置后，液壓站2驅動調節液壓缸組3的活塞桿做伸出運動，并帶動活塞板4-1向上移動，增大浮力調整筒4氣室的體積，由于氣室與浮力筒1的內部空腔是連通的，浮力筒1中的空氣彌補浮力調整筒4的氣室腔增大帶來的體積變化；這一過程使得水下懸浮沖擊破碎裝置在水下的排水體積擴大，導致水下懸浮沖擊破碎裝置得到的上升浮力增大；

當浮力增加到與其自身重力平衡時，水下懸浮沖擊破碎裝置將逐漸停止下沉；通過控制器6調整各調節液壓缸組3的活塞伸縮動作，改變隔板活塞4-1在浮力調整筒4的位置，以改變各個氣室的體積，使水下懸浮沖擊破碎裝置針對水下工作對象所處的位置保持平衡，實現水下定位；

垂直位置及傾斜角調整步驟：

水下垂直定位位置的上下微調可通過調整液壓缸組活塞伸縮量來實現。由于水下工作對象的位置可能會由于水底地形、構架工作點位置變化而與水平面產生一定角度，因此要求懸浮平臺能產生一定傾斜角適應工作需要。通過控制器6分別調整浮力調整筒4各對應位置活塞桿行程，以改變隔板活塞4-1在各調整浮力調整筒4的位置，使氣室的體積得以改變，從而獲得各浮力調整筒4所需的浮力值，當各浮力調整筒4的氣室體積相等時，其中心線與重心垂線重合；

當使各浮力調整筒4的氣室體積不相等時，即浮力值不同時，浮力筒1產生不平衡，其中心線與重心垂線產生的傾角；

沖擊破碎步驟：

在確定好工作對象的位置后，控制器6控制液壓站2驅動液壓沖擊破碎錘8不斷打擊釬具9，釬具9將打擊運動和沖擊功率傳遞給被工作對象(巖石、樁體、人工構架物等)，完成水下工作對象的破碎。釬桿的尺寸和結構可以依據需要實施快速變更。

所述控制方法還包括水平位置改變步驟：