CN209761374U - 一种海底钻机绳索取芯打捞*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种海底钻机绳索取芯打捞***及方法，它包括绞车、打捞绳、动力头框架和打捞器；打捞器包括外套、塞盖、芯轴、弹簧和打捞钩，外套的两端均为开口，塞盖装配于外套顶端开口内，芯轴的中部设有轴肩、底端设有能够卡入打捞钩内的锥头，芯轴的顶端穿过塞盖伸至外套上，弹簧套于芯轴外、位于塞盖与轴肩之间，打捞钩装配于外壳的底端；动力框架上设有通孔，通孔孔径介于芯轴外径与塞盖外径之间，绞车装配于动力头框架上，打捞绳的顶端与绞车相连、底端穿过通孔后与芯轴的顶端相连。岩芯管捞取、提升和释放只需通过控制绞车处于不同的状态即可，而无需进行额外的人工干预，便于进行遥控操作，能够很好地适应海底取芯。

Description

一种海底钻机绳索取芯打捞***

技术领域

本实用新型属于钻机绳索取芯领域，特别是涉及一种海底钻机绳索取芯打捞***。

背景技术

海底钻机是开展海洋地质及环境科学研究、进行海洋矿产资源勘探和海底工程地质勘察的重要技术装备。为了满足不断探索深海资源科学考察的需求，海底岩芯取样钻机钻孔深度越来越深。相对于提钻取芯，绳索取芯回收岩芯只需要绞车提升绳索附加长度所需的少量时间，无需频繁起下钻，因而可以提高取芯的效率，且钻孔深度越深，其节约时间的优势越明显。绳索打捞***是绳索取芯的核心机构。海底钻机由于其工作的海底环境的特殊性，只能通过光电缆远程操控的方式实施作业，目前陆地上成熟的绳索打捞***由于其结构不够紧凑且需要人工手动操作等问题，无法应用于海底钻机。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术的不足之处，提供一种结构紧凑且便于遥控操作的海底钻机绳索取芯打捞***。

本实用新型提供的这种海底钻机绳索取芯打捞***，它包括绞车、打捞绳、动力头框架和打捞器；打捞器包括外套、塞盖、芯轴、弹簧和打捞钩，外套的两端均为开口，塞盖装配于外套顶端开口内，芯轴的中部设有轴肩、底端设有能够卡入打捞钩内的锥头，芯轴的顶端穿过塞盖伸至外套上，弹簧套于芯轴外、位于塞盖与轴肩之间，打捞钩装配于外壳的底端；动力框架上设有通孔，通孔孔径介于芯轴外径与塞盖外径之间，绞车装配于动力头框架上，打捞绳的顶端与绞车相连、底端穿过通孔后与芯轴的顶端相连。

在一个具体实施方式中，使所述外套为圆柱型整体套，包括小径段、圆锥段和大径段，圆锥段和大径段上设有一对对称布置的开口，大径段的外壁上设有一对同轴布置的定位孔，两定位孔的中心轴与开口垂直；所述塞盖可拆卸连接于小径段的顶端。

作为优选，使所述打捞钩包括定位销和一对钩体；钩体的中部设有安装孔，钩体的两端设有关于安装孔对称布置的钩头，一对钩体通过安装孔装配于定位销上呈X型布置，钩体与定位销之间设有复位弹簧，同侧的两钩头分别围成上卡口和下卡口；打捞钩通过定位销穿过所述定位孔装配于所述外套下。

作为优选，使所述锥头从上往下依次为小径头、锥面、大径头和导向头，小径头的直径小于卡口的口径，大径头的直径大于卡口的口径。

为了提高连接稳定性，使所述芯轴为整体件，其顶部外壁设有用于连接打捞绳的中心孔。

在一个具体实施方式中，使所述动力头框架包括顶板，所述通孔位于顶板的中心位置处。

相配套的，使所述绞车包括卷筒、离合器、动力机构和导向机构；离合器设置于动力机构与卷筒之间，导向机构设置于卷筒下；打捞绳绕于卷筒外、一端与卷筒相连、另一端通过导向机构后与所述芯轴相连。

本实用新型将绞车装配于动力头框架上，打捞绳的顶端与绞车相连、底端穿过通过后与芯轴的顶端相连，整个结构紧凑。在投入使用时先控制绞车中的电磁离合器断开，使打捞器自由下落捞取岩芯管，此时锥头伸入打捞钩内，打捞钩勾住岩芯管顶端的矛头；然后控制绞车收绳提升岩芯管，直至打捞器顶端与动力头框架接触；控制绞车继续收绳，此时动力头框架限制外套的轴向自由度，芯轴继续上行压缩弹簧，锥头上行挤开打捞钩，矛头自打捞钩内脱离，释放岩芯管；岩芯管捞取、提升和释放只需通过控制绞车处于不同的状态即可，而无需进行额外的人工干预，便于进行遥控操作，能够很好的适用于海底取芯。

附图说明

图1为本实用新型一个优选实施例的轴测示意图。

图2为本实施例中打捞器的剖视放大示意图。(打捞器捞取岩芯管状态)

图3为打捞器的外套的轴测放大示意图。

图4为本优选实施例打捞器释放岩芯管时状态示意图。

图示序号：

1—绞车，11—卷筒，12—导向机构，13—离合器，14—动力机构；

2—打捞绳；

3—动力头框架；

4—打捞器，

41—外套、411—开口、412—定位孔，

42—塞盖，

43—芯轴、431—锥头、A—小径头、B—锥面、C—大径头、D—导向头，

44—弹簧，

45—打捞钩、451—定位销、452—钩体、453—扭簧；

5—岩芯管，51—矛头。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型提供的这种海底钻机绳索取芯打捞***，它包括绞车1、打捞绳2、动力头框架3和打捞器4。

绞车1包括卷筒11、导向机构12、离合器13和动力机构14；离合器13为电磁离合器，动力机构14选用为减速水下电机或液压马达，电磁离合器设置于动力机构14与卷筒11之间，用于控制动力机构14输出的力矩是否传递至卷筒上，当电磁离合器吸合时动力机构输入动力带动卷筒转动，当动力机构不工作时，则由电磁离合器保持卷筒处于锁止状态，导向机构12设置于卷筒的下方，打捞绳2的顶端与卷筒相连、底端穿过导向机构、动力头框架后与打捞器4相连。

动力框架3包括顶板，顶板的中心设有通孔，通孔的孔径介于芯轴外径与塞盖外径之间。

如图2所示，打捞器4包括外套41、塞盖42、芯轴43、弹簧44和打捞钩45。如图3所示，外套41为圆柱型整体套，包括小径段、圆锥段和大径段，圆锥段和大径段上设有一对对称布置的开口411，大径段的外壁上设有同轴布置的定位孔412，两定位孔的中心轴与开口垂直。塞盖42可拆卸连接于小径段的顶端。芯轴43为整体件，其中部设有轴肩将之分隔为上部的小径段和下部的大径段，小径段的外壁设有环形凹槽，以便与打捞绳2相连；大径段的底端有锥头431，锥头431从上往下依次为小径头A、锥面B、大径头C和导向头D，小径头的直径小于卡口的口径，大径头的直径大于卡口的口径。弹簧44套于小径头外，一端与大径头的端面接触，另一端与塞盖接触以实现芯轴的复位。如图2所示，打捞钩45包括定位销451、钩体452和扭簧453；钩体的中部设有安装孔，钩体的两端设有关于安装孔对称布置的钩头，一对钩体通过安装孔装配于定位销上呈X型布置，钩体与定位销之间设有扭簧用作复位，同侧的两钩头分别围成上卡口和下卡口；打捞钩置于外套的开口内，使定位销装配于定位孔中。

本实施例投入使用后，在捞取岩芯管状态下，如图2所示，打捞器外套轴向顶端无约束，打捞器为自由悬挂状态，打捞绳的张力主要来自打捞器及岩芯管5的重力，该张力无法克服芯轴复位弹簧44的初始复位力，芯轴在芯轴复位弹簧作用下处于最下方位置，此时锥头完全进入打捞钩内，打捞钩钩体与芯轴锥头的接触位置为其小径头A处，在打捞钩复位弹簧的作用下处于收紧状态，捞住岩芯管上部的矛头51。

释放岩芯管状态下，如图4所示，此时打捞器外套上端接触动力头框架，其向上的行程受到动力头框架的约束，此时动力机构继续工作，收拢打捞绳，打捞绳的张力增加，直至其张力克服芯轴复位弹簧44的初始复位力，拉动打捞器芯轴相对外套上行，上行过程中芯轴锥头的锥面B推动打捞钩的钩体打开，同时芯轴上行过程中持续压缩复位弹簧，弹簧复位力持续增大，直至其复位力与打捞绳的张力平衡，此时打捞器芯轴已上行至其最上方位置，芯轴锥头的大径头C与钩体接触，迫使打捞钩钩体持续处于打开状态，使岩芯管上部的矛头与打捞钩钩体脱开，得以释放岩芯管。

岩芯管与打捞钩钩体脱开后，释放打捞绳的张力，芯轴在芯轴复位弹簧复位力下相对外套下行，导向头D的设置便于锥头进入打捞钩内，芯轴的锥头下行至小径头A与打捞钩钩体接触，钩体在扭簧的作用下收紧。

本实用新型提供的利用上述打捞***为工具进行的打捞方法，包括以下步骤：

步骤一、捞取岩芯管，控制绞车中的电磁离合器断开，使卷筒与动力机构脱离，打捞器自由下落，锥头运动至其小径头进入打捞钩内，使打捞钩勾住岩芯管顶端的矛头；

步骤二、提升岩芯管，控制电磁离合器吸合，动力机构通过离合器带动卷筒转动，卷筒转动收拢打捞绳，通过打捞绳提升打捞器和岩芯管，直至打捞器进入动力头框架内，打捞器的顶端与动力头框架顶板接触；

步骤三、释放岩芯管，控制绞车继续收绳，动力头框架限制打捞器外套的轴向自由度，而芯轴能够从顶板通孔中穿过继续上行，并压缩弹簧，此时锥头上行，其锥面挤开打捞钩，直至大径头与钩体接触，使打捞钩处于张开状态，此时矛头自打捞钩内脱离。

本实施例在投入使用后只需通过控制电磁离合器的断开、吸合，并控制动力机构是否工作，即控制绞车处于不同的工作状态即可完成岩芯管的捞取、提升和释放，而无需进行额外的人工干预，便于进行遥控操作，能够很好的适用于海底取芯。

Claims (7)

1.一种海底钻机绳索取芯打捞***，其特征在于：它包括绞车、打捞绳、动力头框架和打捞器；

打捞器包括外套、塞盖、芯轴、弹簧和打捞钩，外套的两端均为开口，塞盖装配于外套顶端开口内，芯轴的中部设有轴肩、底端设有能够卡入打捞钩内的锥头，芯轴的顶端穿过塞盖伸至外套上，弹簧套于芯轴外、位于塞盖与轴肩之间，打捞钩装配于外壳的底端；

动力框架上设有通孔，通孔孔径介于芯轴外径与塞盖外径之间，绞车装配于动力头框架上，打捞绳的顶端与绞车相连、底端穿过通孔后与芯轴的顶端相连。

2.如权利要求1所述的海底钻机绳索取芯打捞***，其特征在于：所述外套为圆柱型整体套，包括小径段、圆锥段和大径段，圆锥段和大径段上设有一对对称布置的开口，大径段的外壁上设有一对同轴布置的定位孔，两定位孔的中心轴与开口垂直；所述塞盖可拆卸连接于小径段的顶端。

3.如权利要求2所述的海底钻机绳索取芯打捞***，其特征在于：所述打捞钩包括定位销和一对钩体；钩体的中部设有安装孔，钩体的两端设有关于安装孔对称布置的钩头，一对钩体通过安装孔装配于定位销上呈X型布置，钩体与定位销之间设有复位弹簧，同侧的两钩头分别围成上卡口和下卡口；打捞钩通过定位销穿过所述定位孔装配于所述外套下。

4.如权利要求3所述的海底钻机绳索取芯打捞***，其特征在于：所述锥头从上往下依次为小径头、锥面、大径头和导向头，小径头的直径小于卡口的口径，大径头的直径大于卡口的口径。

5.如权利要求1所述的海底钻机绳索取芯打捞***，其特征在于：所述芯轴为整体件，其顶部外壁设有用于连接打捞绳的中心孔。

6.如权利要求1所述的海底钻机绳索取芯打捞***，其特征在于：所述动力头框架包括顶板，所述通孔位于顶板的中心位置处。

7.如权利要求6所述的海底钻机绳索取芯打捞***，其特征在于：所述绞车包括卷筒、离合器、动力机构和导向机构；离合器设置于动力机构与卷筒之间，导向机构设置于卷筒下；打捞绳绕于卷筒外、一端与卷筒相连、另一端通过导向机构后与所述芯轴相连。