本發(fā)明屬于海洋水下作業(yè)工程，具體涉及一種多模態(tài)的海底電纜挖溝裝置。

背景技術(shù)：

1、目前傳統(tǒng)挖溝設(shè)備進(jìn)行挖溝作業(yè)時(shí)局限性太大，主要體現(xiàn)在不能自動(dòng)調(diào)節(jié)挖溝寬度；同時(shí)履帶總成或是滑橇板與挖溝機(jī)框架之間的安裝高度是固定的，對(duì)于不同海底泥沙剪切力情況下，會(huì)造成挖溝設(shè)備在泥沙面下沉深度不同，直接影響挖溝效率。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的就是為了解決上述背景技術(shù)存在的不足，提供一種多模態(tài)的海底電纜挖溝裝置，以適應(yīng)不同寬度的挖溝需求，提高挖溝機(jī)的通用性及挖溝效率。

2、本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種多模態(tài)的海底電纜挖溝裝置，包括主體框架，所述主體框架上設(shè)置電動(dòng)推進(jìn)器，主體框架底部設(shè)置海底行走裝置、活動(dòng)推車和兩個(gè)沖射裝置，兩個(gè)沖射裝置對(duì)稱布置于主體框架底部，所述活動(dòng)推車設(shè)置于兩個(gè)沖射裝置上方且與兩個(gè)沖射裝置活動(dòng)連接；

3、所述電動(dòng)推進(jìn)器用于帶動(dòng)所述海底電挖溝裝置在水中航行，所述海底行走裝置用于帶動(dòng)所述海底電纜挖溝裝置在海底面行走；

4、所述活動(dòng)推車用于調(diào)節(jié)兩個(gè)沖射裝置的沖射臂之間的距離；所述兩個(gè)沖射裝置用于基于所述距離在海底對(duì)應(yīng)位置以噴射高壓液體的方式對(duì)海底土壤進(jìn)行剪切形成對(duì)應(yīng)寬度的電纜槽。

5、進(jìn)一步地，所述活動(dòng)推車包括頂部導(dǎo)向槽、側(cè)面導(dǎo)向槽、兩個(gè)懸臂支撐、兩個(gè)夾持部和兩個(gè)伸縮液壓缸，兩個(gè)伸縮液壓缸分別與兩個(gè)夾持部對(duì)應(yīng)布置；所述頂部導(dǎo)向槽和側(cè)面導(dǎo)向槽固定于主體框架上且沿沖射臂移動(dòng)方向布置；

6、所述夾持部用于夾持沖射臂端部，沖射臂能夠繞夾持點(diǎn)旋轉(zhuǎn)，夾持部頂部通過(guò)頂部導(dǎo)向輪與頂部導(dǎo)向槽配合，所述懸臂支撐一端與夾持部?jī)?nèi)側(cè)連接，懸臂支撐另一端通過(guò)側(cè)部導(dǎo)向輪與側(cè)面導(dǎo)向槽配合，所述伸縮液壓缸一端固定于主體框架上、另一端與夾持部連接，通過(guò)伸縮液壓缸驅(qū)動(dòng)夾持部沿導(dǎo)向槽布置方向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)兩個(gè)沖射臂之間的距離調(diào)節(jié)。

7、進(jìn)一步地，所述夾持部包括頂板、底板和相對(duì)布置的兩個(gè)側(cè)板，所述頂板與底板平行布置，所述頂板兩側(cè)分別與兩個(gè)側(cè)板的上端固定連接，所述底板兩端分別與兩個(gè)側(cè)板的底端固定連接，所述頂部導(dǎo)向輪固定于側(cè)板頂部，所述頂板底面和底板頂面設(shè)有呈三角布置的三個(gè)支撐輪，所述沖射臂端部與三個(gè)支撐輪接觸連接。

8、進(jìn)一步地，所述沖射裝置包括高壓噴射泵、沖射臂和角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)，所述高壓噴射泵通過(guò)液體管路與所述沖射臂內(nèi)部連通，所述沖射臂上設(shè)有若干噴嘴；所述角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)用于調(diào)節(jié)所述沖射臂的角度，所述角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)一端與活動(dòng)推車連接、另一端與沖射臂的固定座連接；

9、所述高壓噴射泵用于將海水壓縮成高壓液體，高壓液體通過(guò)液體管路流通至沖射臂內(nèi)部，并從所述噴嘴中噴出對(duì)海底平面進(jìn)行剪切形成所述電纜槽。

10、進(jìn)一步地，所述液體管路包括依次連接形成直角的固定段、過(guò)渡段、導(dǎo)向段和伸縮段，所述固定段一端與高壓噴射泵輸出口連通、另一端與過(guò)渡段內(nèi)部連通，所述導(dǎo)向段一端與過(guò)渡段連通、另一端同軸套接于伸縮段表面，伸縮段一端經(jīng)過(guò)導(dǎo)向段后延伸至過(guò)渡段內(nèi)部、另一端與沖射臂內(nèi)部連通，伸縮段延伸至過(guò)渡段內(nèi)部的端部形成延伸段，延伸段上開(kāi)有若干分流孔，所述過(guò)渡段為集成于主體框架上且內(nèi)部中空的立柱結(jié)構(gòu)，立柱結(jié)構(gòu)的截面面積大于所述固定段和伸縮段的截面面積。

11、進(jìn)一步地，所述沖射臂包括固定座、若干不同長(zhǎng)度的固定噴管，若干固定噴管以從短到長(zhǎng)的順序排列布置，若干固定噴管位于同一豎直平面內(nèi)且傾斜布置，最短固定噴管位于最下方，所述固定座一端與活動(dòng)推車連接、另一端與固定噴管連接，固定座內(nèi)設(shè)有連通液體管道與固定噴管的通道，所述若干噴嘴設(shè)置于若干固定噴管底部，若干噴嘴根據(jù)噴嘴軸線布置方向不同分為第一噴嘴和第二噴嘴，第一噴嘴和第二噴嘴相互交錯(cuò)布置。

12、進(jìn)一步地，所述固定座包括固定板呈和三角形且內(nèi)部中空的鉸接段，所述鉸接段一端與活動(dòng)推車鉸接連接，所述固定噴管和固定板端部均與鉸接段另一端連接，所述固定噴管的側(cè)面與固定板側(cè)面連接。

13、進(jìn)一步地，所述海底行走裝置為滑橇板或履帶總成，所述主體框架底部?jī)蓚?cè)分別設(shè)置通用組件，所述滑橇板或履帶總成通過(guò)通用組件安裝于主體框架底部。

14、進(jìn)一步地，所述電動(dòng)推進(jìn)器包括設(shè)置于主體框架的4個(gè)立柱上的邊推進(jìn)器和設(shè)置于海底電纜挖溝裝置尾部的尾部推進(jìn)器，四個(gè)邊推進(jìn)器的軸線與海底電纜挖溝裝置的行進(jìn)方向形成一定夾角，尾部推進(jìn)器的軸線與海底電纜挖溝裝置的行進(jìn)方向平行。

15、更進(jìn)一步地，所述主體框架上設(shè)有檢測(cè)海底電纜挖溝裝置與海底電纜的相對(duì)位置的探測(cè)組件，所述探測(cè)組件包括外源傳感器和內(nèi)源傳感器，內(nèi)源傳感器固定于主體框架上，外源傳感器通過(guò)安裝架設(shè)置于主體框架上，安裝架的端部與主體框架的邊緣鉸接，安裝架能夠繞其與主體框架鉸接處90旋轉(zhuǎn)，當(dāng)安裝架與水平面平行時(shí)，外源傳感器平行于海平面。

16、本發(fā)明的有益效果為：

17、本發(fā)明在電纜挖溝裝置上布置海底行走裝置、沖射裝置、電動(dòng)推進(jìn)器、尋纜機(jī)構(gòu)等設(shè)備，通過(guò)各設(shè)備的配合，使得整個(gè)挖溝裝置具備不同挖溝寬度作業(yè)的通用性、具備不同海底泥沙硬度作業(yè)的通用性，提高了作業(yè)效率和安全性，降低了成本和風(fēng)險(xiǎn)。

18、本發(fā)明電纜挖溝裝置上的沖射裝置與活動(dòng)推車配合，能夠根據(jù)需求挖設(shè)不同寬度的溝槽，通用性更廣；同時(shí)沖射臂的角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)與活動(dòng)推車相結(jié)合，保證液壓桿動(dòng)作在伸縮方向和旋轉(zhuǎn)方向的靈活性；并且活動(dòng)推車上的導(dǎo)向輪成直角布置，可同時(shí)承受水平方向的力與豎直方向的力來(lái)保證整個(gè)機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性。

19、本發(fā)明不同海底泥沙剪切力使用的履帶總成與滑橇板實(shí)現(xiàn)同側(cè)更換，減少誤操作，同時(shí)履帶總成、滑橇板相對(duì)于相對(duì)挖溝機(jī)框架的高度可調(diào)，更好匹配出挖溝機(jī)整體陷入泥沙中的深度，從而提高挖溝效率。

20、本發(fā)明主體框架同時(shí)起到支撐與介質(zhì)流通作用，使整個(gè)框架結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，減少了液體管道系統(tǒng)，減少整體框架重量。

21、本發(fā)明兩個(gè)沖射裝置在主體框架上對(duì)稱布置，能夠提保證整個(gè)挖溝裝置中心的對(duì)稱性，減少作業(yè)過(guò)程因震動(dòng)使得挖溝裝置受力不平衡而晃動(dòng)，增強(qiáng)了作業(yè)過(guò)程中與行走過(guò)程的中安全性。

22、本發(fā)明電纜挖溝裝置上的電動(dòng)推進(jìn)器在框架上對(duì)稱安裝，可減少作業(yè)過(guò)程因震動(dòng)使得挖溝裝置受力不平衡而晃動(dòng)，增強(qiáng)了作業(yè)過(guò)程中與行走過(guò)程的中安全性。

技術(shù)特征：

1.一種多模態(tài)的海底電纜挖溝裝置，其特征在于：包括主體框架(1)，所述主體框架上設(shè)置電動(dòng)推進(jìn)器(6)，主體框架底部設(shè)置海底行走裝置(4)、活動(dòng)推車(3)和兩個(gè)沖射裝置(5)，兩個(gè)沖射裝置(5)對(duì)稱布置于主體框架底部，所述活動(dòng)推車(3)設(shè)置于兩個(gè)沖射裝置上方且與兩個(gè)沖射裝置(5)活動(dòng)連接；

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模態(tài)的海底電纜挖溝裝置，其特征在于：所述活動(dòng)推車(3)包括頂部導(dǎo)向槽(3.1)、側(cè)面導(dǎo)向槽(3.2)、懸臂支撐(3.3)、兩個(gè)夾持部(3.4)和兩個(gè)伸縮液壓缸(3.5)，兩個(gè)伸縮液壓缸(3.5)分別與兩個(gè)夾持部(3.4)對(duì)應(yīng)布置；所述頂部導(dǎo)向槽(3.1)和側(cè)面導(dǎo)向槽(3.2)固定于主體框架(1)上且沿沖射臂移動(dòng)方向布置；

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多模態(tài)的海底電纜挖溝裝置，其特征在于：所述夾持部(3.4)包括頂板(3.4.1)、底板(3.4.2)和相對(duì)布置的兩個(gè)側(cè)板(3.4.3)，所述頂板(3.4.1)與底板(3.4.2)平行布置，所述頂板(3.4.1)兩側(cè)分別與兩個(gè)側(cè)板(3.4.3)的上端固定連接，所述底板(3.4.2)兩端分別與兩個(gè)側(cè)板(3.4.3)的底端固定連接，所述頂部導(dǎo)向輪(3.6)固定于側(cè)板頂部，所述頂板(3.4.1)底面和底板(3.4.2)頂面設(shè)有呈三角布置的三個(gè)支撐輪(3.4.4)，所述沖射臂(5.2)端部與三個(gè)支撐輪(3.4.4)接觸連接。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模態(tài)的海底電纜挖溝裝置，其特征在于：所述沖射裝置(5)包括高壓噴射泵(5.1)、沖射臂(5.2)和角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(5.7)，所述高壓噴射泵(5.1)通過(guò)液體管路(5.3)與所述沖射臂(5.2)內(nèi)部連通，所述沖射臂(5.2)上設(shè)有若干噴嘴(5.4)；所述角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(5.7)用于調(diào)節(jié)所述沖射臂(5.2)的角度，所述角度調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)(5.7)一端與活動(dòng)推車(3)連接、另一端與沖射臂(5.2)的固定座連接；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多模態(tài)的海底電纜挖溝裝置，其特征在于：所述液體管路(5.3)包括依次連接形成直角的固定段(5.3.1)、過(guò)渡段(5.3.2)、導(dǎo)向段(5.3.3)和伸縮段(5.3.4)，所述固定段(5.3.1)一端與高壓噴射泵(5.1)輸出口連通、另一端與過(guò)渡段(5.3.2)內(nèi)部連通，所述導(dǎo)向段(5.3.3)一端與過(guò)渡段(5.3.2)連通、另一端同軸套接于伸縮段(5.3.4)表面，伸縮段(5.3.4)一端經(jīng)過(guò)導(dǎo)向段(5.3.3)后延伸至過(guò)渡段(5.3.2)內(nèi)部、另一端與沖射臂內(nèi)部連通，伸縮段(5.3.4)延伸至過(guò)渡段(5.3.2)內(nèi)部的端部形成延伸段(5.3.5)，延伸段上開(kāi)有若干分流孔(5.3.6)，所述過(guò)渡段(5.3.2)為集成于主體框架(1)上且內(nèi)部中空的立柱結(jié)構(gòu)，立柱結(jié)構(gòu)的截面面積大于所述固定段和伸縮段的截面面積。

6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的多模態(tài)的海底電纜挖溝裝置，其特征在于：所述沖射臂(5.2)包括固定座(5.5)、若干不同長(zhǎng)度的固定噴管(5.6)，若干固定噴管(5.6)以從短到長(zhǎng)的順序排列布置，若干固定噴管(5.6)位于同一豎直平面內(nèi)且傾斜布置，最短固定噴管位于最下方，所述固定座(5.5)一端與活動(dòng)推車(3)連接、另一端與固定噴管連接，固定座(5.5)內(nèi)設(shè)有連通液體管道與固定噴管(5.6)的通道，所述若干噴嘴(5.4)設(shè)置于若干固定噴管(5.6)底部，若干噴嘴(5.4)根據(jù)噴嘴軸線布置方向不同分為第一噴嘴和第二噴嘴，第一噴嘴和第二噴嘴相互交錯(cuò)布置。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的挖溝寬度可調(diào)的海底電挖溝裝置，其特征在于：所述固定座(5.5)包括固定板(5.5.2)呈和三角形且內(nèi)部中空的鉸接段(5.5.1)，所述鉸接段(5.5.1)一端與活動(dòng)推車(3)鉸接連接，所述固定噴管(5.6)和固定板(5.5.2)端部均與鉸接段(5.5.1)另一端連接，所述固定噴管(5.6)的側(cè)面與固定板(5.5.2)側(cè)面連接。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模態(tài)的海底電纜挖溝裝置，其特征在于：所述海底行走裝置為滑橇板(8)或履帶總成(9)，所述主體框架(1)底部?jī)蓚?cè)分別設(shè)置通用組件(1.2)，所述滑橇板(8)或履帶總成(9)通過(guò)通用組件(1.2)安裝于主體框架(1)底部。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模態(tài)的海底電纜挖溝裝置，其特征在于：所述電動(dòng)推進(jìn)器(6)包括設(shè)置于主體框架的4個(gè)立柱上的邊推進(jìn)器和設(shè)置于海底電纜挖溝裝置尾部的尾部推進(jìn)器，四個(gè)邊推進(jìn)器的軸線與海底電纜挖溝裝置的行進(jìn)方向形成一定夾角，尾部推進(jìn)器的軸線與海底電纜挖溝裝置的行進(jìn)方向平行。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多模態(tài)的海底電纜挖溝裝置，其特征在于：所述主體框架(1)上設(shè)有檢測(cè)海底電纜挖溝裝置與海底電纜的相對(duì)位置的尋纜機(jī)構(gòu)(7)，所述尋纜機(jī)構(gòu)(7)包括外源傳感器(7.1)和內(nèi)源傳感器(7.2)，內(nèi)源傳感器(7.2)固定于主體框架(1)上，外源傳感器(7.3)通過(guò)安裝架(7.3)設(shè)置于主體框架(1)上，安裝架(7.3)的端部與主體框架的邊緣鉸接，安裝架(7.3)能夠繞其與主體框架(1)鉸接處90旋轉(zhuǎn)，當(dāng)安裝架(7.3)與水平面平行時(shí)，外源傳感器(7.1)平行于海平面。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開(kāi)了一種多模態(tài)的海底電纜挖溝裝置，包括主體框架，所述主體框架上設(shè)置電動(dòng)推進(jìn)器，主體框架底部設(shè)置海底行走裝置、活動(dòng)推車和兩個(gè)沖射裝置，兩個(gè)沖射裝置對(duì)稱布置于主體框架底部，所述活動(dòng)推車設(shè)置于兩個(gè)沖射裝置上方且與兩個(gè)沖射裝置活動(dòng)連接；所述電動(dòng)推進(jìn)器用于帶動(dòng)所述海底電挖溝裝置在水中航行，所述海底行走裝置用于帶動(dòng)所述海底電纜挖溝裝置在海底面行走；所述活動(dòng)推車用于調(diào)節(jié)兩個(gè)沖射裝置的沖射臂之間的距離；所述兩個(gè)沖射裝置用于以噴射高壓液體的方式對(duì)海底土壤進(jìn)行剪切形成對(duì)應(yīng)寬度的電纜槽。本發(fā)明具備不同挖溝寬度作業(yè)的通用性、具備不同海底泥沙硬度作業(yè)的通用性，提高了作業(yè)效率和安全性，降低了成本和風(fēng)險(xiǎn)。

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技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/8