CN114348181A - 一种应用于潜标的双缆防缠绕方法及结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种应用于潜标的双缆防缠绕方法，电缆的一端与潜标连接，潜标通过收放钢缆能在水中各深度进行悬停，电缆的中段穿过至少一个放置在水底的带滑轮浮体，且电缆能在带滑轮浮体中滑动，电缆在带滑轮浮***置之后的部分，还安装有至少一个浮球和重块，且电缆能在浮球下方进行滑动，电缆以带滑轮浮体为支点能始终在潜标和浮球之间保持呈两段直线的状态，以防止收放钢缆与电缆之间发生缠绕。
Description
技术领域
本发明涉及海洋工程领域，特别涉及一种防止潜标收放钢缆与电缆缠绕的方法及结构。
背景技术
目前的大部分潜标设备，基本都是使用电缆作为潜标的收放缆。电缆作为收放缆，会提高整个***对于电缆的依耐性，同时也要求电缆的承力性及抗磨损性好，性能提高必将导致设备造价提高，并且电缆反复弯曲会降低设备的寿命和可靠性。为避免上述问题，有的新型潜标采用了双缆结构形式，采用钢缆作为潜标的承力缆和收放缆，电缆作为设备的供电和信号传输缆。这样的结构形式可减少潜标设备对电缆的依靠，并调高设备的可靠性，降低设备的制造成本。但是，这种结构形式的潜标在复杂的流体环境中，可能会发生缠绕，导致设备工作故障，以及回收难等问题。
本发明设计了一种应用于潜标的双缆防缠绕方法，结构简单，可实现潜标的稳定工作，有效防止钢缆与电缆发生缠绕。
发明内容
本发明专利提供了一种应用于潜标的双缆防缠绕方法，可防止在流体力作用下，收放钢缆与电缆发生缠绕。
为解决上述技术问题，本发明专利所采用的技术方案为：
一种应用于潜标的双缆防缠绕方法，其特征在于，电缆的一端与潜标连接，潜标通过收放钢缆能在水中各深度进行悬停，电缆的中段穿过至少一个放置在水底的带滑轮浮体，且电缆能在带滑轮浮体中滑动，电缆在带滑轮浮***置之后的部分，还安装有至少一个浮球和重块，且电缆能在浮球下方进行滑动，电缆以带滑轮浮体为支点能始终在潜标和浮球之间保持呈两段直线的状态，以防止收放钢缆与电缆之间发生缠绕。
进一步的，所述浮球浮力略大于连接潜标浮体和末端重块之间的电缆在水中的重力。
进一步的，所述重块能将电缆一端固定，重块与潜标之间的电缆长度为定值。
一种应用于潜标的双缆防缠绕结构，包括锚、潜标、收放钢缆、电缆，其特征在于还包括有：带滑轮浮体，浮球、和重块，其中：锚安装在水底通过收放钢缆与潜标连接，潜标上与电缆连接，电缆中段穿过置于水底的带滑轮浮体与浮球连接，所述带滑轮浮体将滑轮组作为潜标升降过程中电缆活动的固定支点，防止电缆在潜标浮力以及浮球浮力作用下任意移动，能使电缆处于力平衡的状态；电缆末端连接置于水底的重块；所述重块将电缆固定在距潜标一定距离处，且重块的重量远大于浮球浮力。
进一步的，所述浮球上有电缆穿口，浮球通过电缆穿口安装在电缆上，为电缆提供浮力，电缆与电缆穿口之间有一定的间隙，浮球可在电缆上移动。
进一步的，所述带滑轮浮体括滑轮组、浮体、连接钢缆及配重体，浮体上端安装滑轮组，下端通过连接钢缆与配重体连接。
进一步的，所述滑轮组由5根横轴组成。
进一步的，横轴为上部3根，下部2根组成，上部中间横轴与其他两根横轴具有一定的高度差。
进一步的，浮体与湖底淤泥保持一定高度差。
本发明的工作原理介绍：本发明一种应用于潜标的双缆防缠绕方法，在以下三种状态都能保证带浮球浮体左侧的电缆不会与潜标收放钢缆发生缠绕：
状态1：潜标稳定在一定深度时，因重块与潜标之间的电缆长度一定，电缆在浮球浮力的作用下，浮球与潜标之间的电缆处于拉紧的状态。
状态2：当潜标释放钢缆时，潜标因浮力的作用上升，电缆同时被带动，带滑轮浮体右端电缆通过滑轮向左端移动，当到达指定深度后，因潜标与浮球的浮力作用下，上升过程处于拉紧状态，电缆与钢缆不会发生缠绕。
状态3：当潜标工作结束后，回收钢缆，由于潜标在工作时电缆处于拉紧状态，在其下降后，潜标的浮力暂时不会对电缆有力作用，电缆放松，同时在浮球浮力的作用下，带滑轮浮体左侧电缆通过滑轮被拉动到右侧，减小左侧电缆的冗余量，此过程中，收放钢缆一端的电缆长度始终能满足在流体力作用下，使左侧电缆始终与钢缆不发生缠绕，当达到下降深度后，在潜标和浮球浮力的作用下，电缆再次被拉紧。
与现有技术相比，本发明专利的有益效果是：结构简单，功能稳定，提高电缆的使用，且不会与电缆发生缠绕。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)结构科学合理，整体结构精简不复杂，可防止在流体力作用下，收放钢缆与电缆发生缠绕。
(2)钢缆作为收放缆，减少潜标设备对电缆的依靠，提高电缆的使用寿命和可靠性，同时可降低成本。
(3)带滑轮组浮体通过锚泊形式使滑轮组悬浮于水中，并与湖底淤泥保持一定高度差，有效避免滑轮组被淤泥掩埋，保证电缆可以自由地在滑轮组里穿梭，同时也便于潜标回收。
附图说明
图1为水下防缠绕工作示意图；
图2为浮球示意图；
图3为带滑轮浮体示意图。
图中1～锚，2～收放钢缆，3～潜标，4～浮球，5～电缆，6～带滑轮浮体，7～重块，4-1～电缆穿口，6-1～滑轮组，6-2～浮体，6-3～连接钢缆，6-4～配重体，6-5～滚轴。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。
实施例1：潜标3稳定时，电缆5在浮球4浮力的作用上升，因重块7与潜标3之间的电缆5长度一定，浮球4在上升一定高度后，由于带滑块浮体6以及潜标3浮力的作用，使浮球4趋于稳定，浮球4与潜标3之间的电缆5处于拉紧的状态。
实施例2：当潜标3释放钢缆2时，潜标3因自身浮力上升，电缆5同时被带动，带滑轮浮体6右端电缆5通过滑轮向左端移动，当到达指定深度后，因潜标3与浮球4的浮力作用下，上升过程处于拉紧状态，电缆5与钢缆2不会发生缠绕。
实施例3：当潜标3工作结束后，回收钢缆2，由于潜标3在工作时电缆5处于拉紧状态，在其下降后，潜标3的浮力暂时不会对电缆5有力作用，电缆5放松，同时在浮球4浮力的作用下，带滑轮浮体6左侧电缆5通过滑轮被拉动到右侧，减小左侧电缆5的冗余量，此过程中，收放钢缆2一端的电缆5长度始终能满足在流体力作用下，使左侧电缆5始终与钢缆2不发生缠绕，当达到下降深度后，在潜标3和浮球4浮力的作用下，电缆5再次被拉紧。
实施例4：参见图3，带滑轮浮体6由滑轮组6-1、浮体6-2、连接钢缆6-3及配重体6-4组成。浮体6-2上端安装滑轮组6-1，下端通过钢缆6-3与配重体6-4连接。因水下淤泥堆积，且深度较大，若采用刚性连接，安装滑轮组6-1的设备必须准备一定的高度才能使滑轮不被埋在淤泥中，同时，设备的重量较大，对于潜标来说，回收不方便，以配重体6-4连接浮体6-2的方式，可使滑轮组6-1的高度能满足深淤泥条件，质量也较轻，回收方便。
应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。
Claims (9)
1.一种应用于潜标的双缆防缠绕方法，其特征在于，电缆(5)的一端与潜标(3)连接，潜标(3)通过收放钢缆(2)能在水中各深度进行悬停，电缆(5)的中段穿过至少一个放置在水底的带滑轮浮体(6)，且电缆(5)能在带滑轮浮体(6)中滑动，电缆(5)在带滑轮浮体(6)位置之后的部分，还安装有至少一个浮球(4)和重块(7)，且电缆(5)能在浮球(4)下方进行滑动，电缆(5)以带滑轮浮体(6)为支点能始终在潜标(3)和浮球(4)之间保持呈两段直线的状态，以防止收放钢缆(2)与电缆(5)之间发生缠绕。
2.根据权利要求1所述的双缆防缠绕方法，其特征在于，所述浮球(4)浮力略大于连接潜标浮体和末端重块(7)之间的电缆(5)在水中的重力。
3.根据权利要求1所述的一种应用于潜标的双缆防缠绕方法，其特征在于，所述重块(7)能将电缆(5)一端固定，重块(7)与潜标(3)之间的电缆(5)长度为定值。
4.一种应用于潜标的双缆防缠绕结构，包括锚(1)、潜标(3)、收放钢缆(2)、电缆(5)，其特征在于还包括有：带滑轮浮体(6)，浮球(4)、和重块(7)，其中：锚(1)安装在水底通过收放钢缆(2)与潜标(3)连接，潜标(3)上与电缆(5)连接，电缆(5)中段至少每穿过一个置于水底的带滑轮浮体(6)与至少一个浮球(4)连接，所述带滑轮浮体(6)将滑轮组(6-1)作为潜标(3)升降过程中电缆(5)活动的固定支点，防止电缆(5)在潜标(3)浮力以及浮球(4)浮力作用下任意移动，能使电缆(5)处于力平衡的状态；电缆(5)末端连接置于水底的重块(7)；所述重块(7)将电缆(5)固定在距潜标(3)一定距离处，且重块(7)的重量远大于浮球(4)浮力。
5.根据权利要求4所述的一种应用于潜标的双缆防缠绕结构，其特征在于，所述浮球(4)上有电缆穿口(4-1)，浮球(4)通过电缆穿口(4-1)安装在电缆(5)上，为电缆(5)提供浮力，电缆(5)与电缆穿口(4-1)之间有一定的间隙，浮球(4)可在电缆(5)上移动。
6.根据权利要求4所述的一种应用于潜标的双缆防缠绕结构，其特征在于，所述带滑轮浮体(6)括滑轮组(6-1)、浮体(6-2)、连接钢缆(6-3)及配重体(6-4)，浮体(6-2)上端安装滑轮组(6-1)，下端通过连接钢缆(6-3)与配重体(6-4)连接。
7.根据权利要求5所述的一种应用于潜标的双缆防缠绕结构，其特征在于，所述滑轮组(6-1)由5根横轴(6-5)组成。
8.根据权利要求7所述的一种应用于潜标的双缆防缠绕结构，其特征在于，所述横轴(6-5)为上部3根，下部2根组成，上部中间横轴(6-5)与其他两根横轴(6-5)具有一定的高度差。
9.根据权利要求5所述的一种应用于潜标的双缆防缠绕结构，其特征在于，所述浮体(6-2)与湖底淤泥保持一定高度差。
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