CN114084301B - 一种用于海上油田的海面荷叶冰清理装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于海上油田的海面荷叶冰清理装置，包括船体、第一壳体和第二壳体，所述船体中开设融化腔、导入口、导出口、导腔和渗孔。本发明通过设置提板、插块和融化腔，提板上的凸块和横板上插块将海面上的荷叶冰牢牢卡住，进而将荷叶冰从海水中快速打捞上来，荷叶冰从导板上的导槽滑入至船体的融化腔中，加热片使得融化腔持续保持高温状态，进而能够使融化腔中荷叶冰快速融化成液态，融化后的液体依次经导出口、导腔和渗孔并最终流入海水中，相比较通过打捞船，人工手动对荷叶冰进行打捞并将荷叶冰集中运输到指定地点，不但节约了运输成本和运输空间，而且大大降低了劳动强度，提高了荷叶冰的清理效率。

Description

一种用于海上油田的海面荷叶冰清理装置

技术领域

本发明涉及海上油田除冰设备技术领域，尤其涉及一种用于海上油田的海面荷叶冰清理装置。

背景技术

海洋中蕴藏着大量的能源物质，其中，海底石油是埋藏于海洋底层以下的沉积岩及基岩中的矿产资源之一，而海上油田的建造，能够直接对海底的石油进行开采，从而大大满足了中国市场上的石油供应。冬季，海面上由于波浪的挤压推动作用，会形成大量的形同荷叶状的冰块，即荷叶冰，而浪推动荷叶冰流动时，荷叶冰对采油平台有巨大的推力和撞击力，如不及时清理就会损伤输油管线，随时可能破坏采油平台。

目前，大多是通过破冰船持续在采油平台周围行驶，然后通过人工手动将荷叶冰打捞上来，然后将大量的荷叶冰集中运输到岸边，这样不但需要占用大量的运输空间，劳动强度大，大大提高了荷叶冰的清理成本，而且清理效率低。

为此，我们提出来一种用于海上油田的海面荷叶冰清理装置解决上述问题。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中大多是通过破冰船持续在采油平台周围行驶，然后通过人工手动将荷叶冰打捞上来，然后将大量的荷叶冰集中运输到岸边，这样不但需要占用大量的运输空间，劳动强度大，大大提高了荷叶冰的清理成本，而且清理效率低的问题，而提出的一种用于海上油田的海面荷叶冰清理装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种用于海上油田的海面荷叶冰清理装置，包括船体、第一壳体和第二壳体，所述船体中开设融化腔、导入口、导出口、导腔和渗孔，所述融化腔中设有加热片和挡板，导腔中设有堵块、安装块和第三弹簧，所述船体中固定连接有第一电机，所述第一电机的输出端固定连接有第一转轴，所述第一壳体中固定连接第三电机，所述第三电机的输出端固定连接有往复丝杠，所述往复丝杠上螺纹连接有圆盘，所述圆盘的底端固定连接有多个固定杆，所述固定杆的底端与第二壳体固定连接，所述第二壳体中固定连接有第二电机，所述第二壳体的侧壁上固定连接有多个横杆，所述第二壳体中开设有控制腔，所述控制腔中设有转盘、第二转轴和联架，所述第二壳体上滑动连接有多个滑杆，所述滑杆上设有第一弹簧、限位环、第一齿板和竖板，所述竖板上滑动连接有横板，所述横板的底端固定连接有多个插块，所述竖板的底端固定连接有提板，所述横杆的底端固定连接有竖架，所述竖架上转动连接有第一齿轮和第二齿轮，所述第一齿轮上啮合有第一齿板，所述第二齿轮上啮合有第二齿板。

可选地，所述往复丝杠与第一壳体转动连接，所述往复丝杠的顶端转动连接有顶板，所述顶板的底端固定连接有光杆。

可选地，所述第一转轴转动连接在船体上，所述第一转轴与第一壳体底端固定连接，所述第一壳体的底端嵌壤有多个滚珠，所述船体的顶端开设有环形槽，所述挡板固定连接在融化腔的底端侧壁上，挡板上开设有多个微孔。

可选地，所述船体的外壁上固定连接有导板，所述导板的顶端开设有导槽，导入口的顶端侧壁开设有第一凹槽，所述导入口的底端侧壁开设有直槽，所述第一凹槽中固定连接有电磁铁，所述直槽的槽底侧壁固定连接有第四弹簧，所述直槽中密封滑动连接有封板，所述封板的顶端固定连接有磁块。

可选地，所述船体的左端外壁开设有导电槽，所述导电槽的槽底侧壁固定连接有导电片，所述导电槽中密封滑动连接有第二顶块，所述第二顶块上接触连接有第一顶块，所述第二顶块的右端固定连接有导电块，所述第二顶块的底端固定连接有滑块，所述滑块的右端固定连接第二弹簧。

可选地，所述转盘过盈配合在第二转轴上，所述联架的一端与转盘铰接，所述联架的另一端与滑杆滑动连接，多个所述滑杆滑动连接在第二壳体上。

可选地，所述第一弹簧套设在滑杆上，所述限位环过盈配合在滑杆上。

可选地，所述第一齿板与滑杆的顶端固定连接，第二齿板与横板的顶端固定连接。

可选地，所述第一壳体的外壁开设有环形轨，所述环形轨中滑动连接有第一支撑块，所述第一支撑块远离第一壳体的一端固定连接有第二支撑块。

与现有技术相比，本发明具备以下优点：

1、本发明通过设置提板、插块和融化腔，提板上的凸块和横板上插块将海面上的荷叶冰牢牢卡住，进而将荷叶冰从海水中快速打捞上来，荷叶冰从导板上的导槽滑入至船体的融化腔中，加热片使得融化腔持续保持高温状态，进而能够使融化腔中荷叶冰快速融化成液态，融化后的液体依次经导出口、导腔和渗孔并最终流入海水中，相比较通过打捞船，人工手动对荷叶冰进行打捞并将荷叶冰集中运输到指定地点，不但节约了运输成本和运输空间，而且大大降低了劳动强度，提高了荷叶冰的清理效率。

2、本发明通过设置滚珠和环形槽，当第一电机带动第一壳体转动时，第一壳体上底端的多个滚珠在船体的环形槽中滚动，滚珠对第一壳体起到良好的支撑作用，使第一壳体转动时的结构更加平稳，同时大大降低了第一电机输出轴的载荷量，大大提高使用的安全性。

3、本发明通过设置第一支撑块、第二支撑块和环形轨，当第一转轴带动第一壳体转动时，第一支撑块在环形轨中滑动，从而对第一壳体起到良好的支撑作用，使第一壳体转动时的结构更加稳定，进而避免压力过大导致第一电机的输出轴损坏，对装置起到良好的保护作用。

附图说明

图1为本发明实施例1的整体结构示意图；

图2为图1中A部分结构放大示意图；

图3为图1中B部分结构放大示意图；

图4为图1中C部分结构放大示意图；

图5为本发明实施例1中第二壳体和滑杆连接的俯剖图；

图6为本发明实施例1中圆盘和固定杆连接的俯视图；

图7为图1中D部分结构放大示意图；

图8为发明实施例2的中体结构示意图。

图中：1船体、2第一壳体、3第二壳体、4加热片、5第一电机、6挡板、7第一转轴、8第三电机、9往复丝杠、10融化腔、11导入口、12渗孔、13导板、14导槽、15光杆、16顶板、17圆盘、18固定杆、19横杆、20第二电机、21控制腔、22转盘、23竖杆、24第一顶块、25竖板、26横板、27插块、28提板、29凸块、30通孔、31滚珠、32环形槽、33第二转轴、34联架、35滑杆、36限位环、37第一弹簧、38第二顶块、39第二弹簧、40滑块、41导电块、42导电片、43堵块、44安装块、45第三弹簧、46导出口、47导腔、48竖架、49第一齿轮、50第二齿轮、51第一齿板、52第二齿板、53电磁铁、54磁块、55封板、56第四弹簧、57凹槽、58直槽、59导电槽、60第一支撑块、61环形轨、62第二支撑块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例1

如图1-7，一种用于海上油田的海面荷叶冰清理装置，包括船体1、第一壳体2和第二壳体3，船体1中开设融化腔10、导入口11、导出口46、导腔47和渗孔12，融化腔10中设有加热片4和挡板6，导腔47中设有堵块43、安装块44和第三弹簧45，堵块43呈圆锥形，堵块43的形状大小与导出口46相匹配，安装块44与堵块43固定连接，第三弹簧45的一端与安装块44固定连接，第三弹簧45的另一端固定连接在导腔47的顶端侧壁上，船体1中固定连接有第一电机5，第一电机5的输出端固定连接有第一转轴7，第一壳体2中固定连接第三电机8，第一电机5和第三电机8均采用型号为Z2D-80的行星齿轮减速电机，第三电机8的输出端固定连接有往复丝杠9，往复丝杠9上螺纹连接有圆盘17。

往复丝杠9与第一壳体2转动连接，往复丝杠9的顶端转动连接有顶板16，顶板16的底端固定连接有光杆15，光杆15与第一壳体2的顶端固定连接，光杆15与圆盘17滑动连接，圆盘17的底端固定连接有多个固定杆18，多个固定杆18在圆盘17的底端呈周向均匀分布。

固定杆18的底端与第二壳体3固定连接，第二壳体3中固定连接有第二电机20，第二电机20采用型号为WS-3247GW的正反转调速电机，第二壳体3的侧壁上固定连接有多个横杆19，其中一个横杆19的底端固定连接有竖杆23，竖杆23的一端与第一顶块24固定连接，第二壳体3中开设有控制腔21。

控制腔21中设有转盘22、第二转轴33和联架34，第二壳体3上滑动连接有多个滑杆35，滑杆35上设有第一弹簧37、限位环36、第一齿板51和竖板25，竖板25上滑动连接有横板26，横板26的底端固定连接有多个插块27，多个插块27在横板26的底端呈均匀分布。

竖板25的底端固定连接有提板28，竖板28的顶端固定连接有多个凸块29，多个凸块29在竖板48的顶端呈均匀对称分布，横杆19的底端固定连接有竖架48，竖架48上转动连接有第一齿轮49和第二齿轮50，第一齿轮49上啮合有第一齿板51，第二齿轮50上啮合有第二齿板52。

第一转轴7转动连接在船体1上，所述第一转轴7与第一壳体2底端固定连接，第一壳体2的底端嵌壤有多个滚珠31，船体1的顶端开设有环形槽32，滚珠31滚动连接在环形槽32中，多个加热片4均固定连接在融化腔10的顶端侧壁上，加热片4使得融化腔10中的温度持续保持高温状态。

挡板6固定连接在融化腔10的底端侧壁上，挡板6上开设有多个微孔，挡板6能够将对从导入口11导入到融化腔10的荷叶冰进行阻挡，避免荷叶冰堵塞导出口46，当荷叶冰被高温融化后，荷叶冰变成液体并能够穿过微孔，液体流至导出孔46。

船体1的外壁上固定连接有导板13，导板13的顶端开设有导槽14，导入口11的顶端侧壁开设有第一凹槽57，导入口11的底端侧壁开设有直槽58，第一凹槽57中固定连接有电磁铁53，直槽58的槽底侧壁固定连接有第四弹簧56，直槽58中密封滑动连接有封板55，第四弹簧56的一端与封板55固定连接,封板55的顶端固定连接有磁块54，电磁铁53与磁块54同极相斥。

船体1的左端外壁开设有导电槽59，导电槽59的槽底侧壁固定连接有导电片42，导电槽59中密封滑动连接有第二顶块38，第二顶块38上接触连接有第一顶块24，第二顶块38的右端固定连接有导电块41，导电块41与导电片42接触连接。

当导电块41和导电片42接触时，电磁铁53通电并产生磁性，电磁铁53对磁块54进行排斥，第四弹簧56压缩，封板55下移并使导入口11被打开，第二顶块38的底端固定连接有滑块40，滑块40滑动连接在船体1上，滑块40的右端固定连接第二弹簧39，第二弹簧39的另一端固定连接在船体1上。

第二转轴33转动连接在第二壳体3上，转盘过盈配合在第二转轴33上，联架34的一端与转盘22铰接，联架34的另一端与滑杆35滑动连接，多个滑杆35滑动连接在第二壳体3上,多个滑杆35在第二壳体3上呈周向均匀分布，第一弹簧37套设在滑杆35上，限位环36过盈配合在滑杆35上，第一弹簧37的一端与第二壳体3的外壁固定连接，第一弹簧37的另一端固定连接在限位环36上，第一齿板51与滑杆35的顶端固定连接，第二齿板52与横板26的顶端固定连接，第二齿板52与横杆19滑动连接。

工作原理如下：

使用时，首先启动第三电机8，第三电机8使往复丝杠9转动，往复丝杠9带动圆盘17下移，圆盘17带动固定杆18下移，固定杆18带动第二壳体3下移，第二壳体3带动提板28下移并浸没至水面下，然后启动第二电机20，第二电机20的输出轴正转，第二电机20的输出轴带动第二转轴33转动，第二转轴33带动转盘22转动，转盘22转动时带动多个联架34转动，联架34使带动滑杆35移动，转盘22上的多个滑杆35以第二转轴33所在的轴线为中心点相互靠近，第一弹簧37收缩，滑杆35同时带动第一齿板51和提板28移动，多个提板28相互靠近，提板28上的多个凸块29将荷叶冰的底部卡住，第一齿板51带动第一齿轮49转动，第一齿轮49带动第二齿轮50转动，第二齿轮50带动第二齿板52下移，第二齿板52带动横板26下移，横板26上的多个插块27下移并将荷叶冰的顶部卡住，从而将荷叶冰紧紧固定住，然后启动第三电机8，第三电机8使往复丝杠9转动，往复丝杠9使圆盘17上移，进而使第二壳体3上移，第二壳体3使提板28上移，进而将海面上的荷叶冰提起。

然后启动第一电机5，第一电机5带动第一壳体2转动，第一壳体2带动光杆15转动，光杆15带动圆盘17转动，进而使多个第二壳体3转动，当第二壳体3转动到导板13的正上方时，第一顶块24挤压第二顶块38，第二顶块38同时带动滑块40和导电块41左移，第二弹簧39收缩，导电块41与导电片42接触，电磁铁53通电并对磁块54进行排斥，第四弹簧56收缩，封板55下移，导入口11打开，然后启动第二电机20，使第二电机20正转，进而使转盘22正转，在第一弹簧37的弹性作用下，多个滑杆35相互远离，进而使多个提板28相互远离，插块27上移，从而使荷叶冰掉落至导板13上。

荷叶冰顺着导槽14滑入导入口11，并从导入口11滑至融化腔10中，荷叶冰被融化腔10中的高温融化成液态，随着导出口46处的液体的不断增加，在液体的重力作用下，第三弹簧45被拉伸，堵块43下移，导出口46被打开，液体依次经导出口46、导腔47和渗孔12，并最终流入到海水中，从而能够对海面上的荷叶冰进行快速清理，大大提高荷叶冰的清理效率。

实施例2

如图8，本实施例与实施例1的不同之处在于：第一壳体2的外壁开设有环形轨61，环形轨61中滑动连接有第一支撑块60，第一支撑块60远离第一壳体2的一端固定连接有第二支撑块62，当第一转轴7带动第一壳体2转动时，第一支撑块60在环形轨61中滑动，从而对第一壳体2起到良好的支撑作用，使第一壳体2转动时的结构更加稳定，进而避免压力过大导致第一电机5的输出轴损坏，对装置起到良好的保护作用。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用于海上油田的海面荷叶冰清理装置，包括船体（1）、第一壳体（2）和第二壳体（3），其特征在于，所述船体（1）中开设融化腔（10）、导入口（11）、导出口（46）、导腔（47）和渗孔（12），所述融化腔（10）中设有加热片（4）和挡板（6），导腔（47）中设有堵块（43）、安装块（44）和第三弹簧（45），所述船体（1）中固定连接有第一电机（5），所述第一电机（5）的输出端固定连接有第一转轴（7），所述第一壳体（2）中固定连接第三电机（8），所述第三电机（8）的输出端固定连接有往复丝杠（9），所述往复丝杠（9）上螺纹连接有圆盘（17），所述圆盘（17）的底端固定连接有多个固定杆（18），所述固定杆（18）的底端与第二壳体（3）固定连接，所述第二壳体（3）中固定连接有第二电机（20），所述第二壳体（3）的侧壁上固定连接有多个横杆（19），所述第二壳体（3）中开设有控制腔（21），所述控制腔（21）中设有转盘（22）、第二转轴（33）和联架（34），所述第二壳体（3）上滑动连接有多个滑杆（35），所述滑杆（35）上设有第一弹簧（37）、限位环（36）、第一齿板（51）和竖板（25），所述竖板（25）上滑动连接有横板（26），所述横板（26）的底端固定连接有多个插块（27），所述竖板（25）的底端固定连接有提板（28），所述横杆（19）的底端固定连接有竖架（48），所述竖架（48）上转动连接有第一齿轮（49）和第二齿轮（50），所述第一齿轮（49）上啮合有第一齿板（51），所述第二齿轮（50）上啮合有第二齿板（52），所述船体（1）的外壁上固定连接有导板（13），所述导板（13）的顶端开设有导槽（14），导入口（11）的顶端侧壁开设有第一凹槽（57），所述导入口（11）的底端侧壁开设有直槽（58），所述第一凹槽（57）中固定连接有电磁铁（53），所述直槽（58）的槽底侧壁固定连接有第四弹簧（56），所述直槽（58）中密封滑动连接有封板（55），所述封板（55）的顶端固定连接有磁块（54）。

2.根据权利要求1所述的一种用于海上油田的海面荷叶冰清理装置，其特征在于，所述往复丝杠（9）与第一壳体（2）转动连接，所述往复丝杠（9）的顶端转动连接有顶板（16），所述顶板（16）的底端固定连接有光杆（15）。

3.根据权利要求1所述的一种用于海上油田的海面荷叶冰清理装置，其特征在于，所述第一转轴（7）转动连接在船体（1）上，所述第一转轴（7）与第一壳体（2）底端固定连接，所述第一壳体（2）的底端嵌壤有多个滚珠（31），所述船体（1）的顶端开设有环形槽（32），所述挡板（6）固定连接在融化腔（10）的底端侧壁上，挡板（6）上开设有多个微孔。

4.根据权利要求1所述的一种用于海上油田的海面荷叶冰清理装置，其特征在于，所述船体（1）的左端外壁开设有导电槽（59），所述导电槽（59）的槽底侧壁固定连接有导电片（42），所述导电槽（59）中密封滑动连接有第二顶块（38），所述第二顶块（38）上接触连接有第一顶块（24），所述第二顶块（38）的右端固定连接有导电块（41），所述第二顶块（38）的底端固定连接有滑块（40），所述滑块（40）的右端固定连接第二弹簧（39）。

5.根据权利要求1所述的一种用于海上油田的海面荷叶冰清理装置，其特征在于，所述转盘过盈配合在第二转轴（33）上，所述联架（34）的一端与转盘（22）铰接，所述联架（34）的另一端与滑杆（35）滑动连接，多个所述滑杆（35）滑动连接在第二壳体（3）上。

6.根据权利要求5所述的一种用于海上油田的海面荷叶冰清理装置，其特征在于，所述第一弹簧（37）套设在滑杆（35）上，所述限位环（36）过盈配合在滑杆（35）上。

7.根据权利要求1所述的一种用于海上油田的海面荷叶冰清理装置，其特征在于，所述第一齿板（51）与滑杆（35）的顶端固定连接，第二齿板（52）与横板（26）的顶端固定连接。

8.根据权利要求1所述的一种用于海上油田的海面荷叶冰清理装置，其特征在于，所述第一壳体（2）的外壁开设有环形轨（61），所述环形轨（61）中滑动连接有第一支撑块（60），所述第一支撑块（60）远离第一壳体（2）的一端固定连接有第二支撑块（62）。

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