RU220479U1 - Буксируемый заглубитель подводного кабеля - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к судостроению, а именно к буксируемым заглубителям подводных кабелей, и может быть использована для погружения подводного кабеля в морское дно. Буксируемый заглубитель подводного кабеля содержит несущую раму, две опорные лыжи с тягово-подъемными проушинами, направляющую воронку, раму навесного оборудования, центробежный насос с напорным шлангом, гидроцилиндр, гидростанцию, размыватель с форсунками, сетевой коммутатор-разветвитель, контроллер управления, стойку кабель-троса, подводный распределительный блок, а также содержит раму телеметрии с камерами и прожекторами, раму навесного оборудования, блок навигации, при этом размыватель содержит направляющие слипы, направляющая воронка и размыватель содержат откидные крышки с откидными замками, гидроцилиндр содержит датчик положения. Техническим результатом является улучшение эксплуатационных характеристик буксируемого заглубителя подводного кабеля.

Description

Полезная модель относится к судостроению, а именно к буксируемым заглубителям подводных кабелей и может быть использована для погружения подводного кабеля в морское дно.

Известно устройство CN203242968U (16.10.2013) для глубокой прокладки подводного кабеля, снабженная узлом рамы, корпусом механического струга, корпусом гидромеханического землеройного струга и скользящими башмаками, при этом корпус механического струга расположен в переднем конце узла рамы; корпус гидромеханического землеройного плуга расположен в заднем конце рамы; четыре скользящих башмака соответственно расположены в четырех концевых углах узла рамы. Корпус механического плуга и корпус гидромеханического землеройного плуга соответственно снабжены устройствами гидравлического привода. Данное устройство обеспечивает возможность регулирования глубины закладки, могут быть выполнены требования к рытью траншей для различных структур почвы. А также повышена эффективность работы по рытью траншей при глубоком заглублении, срок прокладки сокращен.

Недостатком данного технического решения является наличие механического плуга и струга, то есть получение траншеи механическим способом.

Известно изобретение RU2175617C1 (10.11.2001), относящееся к плавучим комплексам технических средств для прокладки с заглублением в грунт подводного кабеля. Кабелепрокладочный комплекс включает обеспечивающий понтон с электрооборудованием, насосную гидравлическую установку, блок гидрораспределителей. Обеспечивающий понтон с оборудованием с помощью гидравлических шлангов, поплавков и сцепного троса соединен с подводным заглубителем, включающим пару опорных лыж, на которых закреплена несущая рама с приводом траншеекопателя. В передней части несущей рамы размещен блок гидрораспределителей, соединенный с гидроцилиндрами подъема и опускания траншеекопателя, выполненного в виде гусеничной цепи. В нижней части несущей рамы размещено устройство для гидроочистки цепи. В передней части опорных лыж за гидрораспределителем установлен барабан с кабелем. Подводный заглубитель посредством троса соединен с тяговым устройством, установленным на берегу.

Недостатком данного технического решения является наличие гусеничной цепи, то есть получение траншеи механическим способом.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство (CN208623242U, 19.03.2019) для прокладки подводного кабеля большого диаметра, включая укладку основной части, систему управления укладкой и систему контроля укладки, систему управления укладкой в основной части. Система контроля укладки используется для контроля рабочего состояния основной части, а также электрического соединения и настройки, включая полозья, опорный корпус и плуг. Корпус установлен на полозьях, хвостовая часть шарнирно-сочлененного корпуса плуга устанавливается на опорный корпус. На корпусе плуга установлена система управления, шарнирно-сочлененные два набора дверей корпуса плуга, которые открываются и закрываются. Корпус плуга образует кабельную камеру внизу.

Недостатком данного технического решения является отсутствие блока определения положения в пространстве и определения параметров движения.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является разработка буксируемого заглубителя эффективной работы на больших глубинах.

Данная задача решается благодаря тому, что буксируемый заглубитель подводного кабеля содержит несущую раму, две опорные лыжи с тягово-подъемными проушинами, направляющую воронку, раму навесного оборудования, центробежный насос с напорным шлангом, гидроцилиндр, гидростанцию, размыватель с форсунками, сетевой коммутатор-разветвитель, контроллер управления, стойку кабель-троса, подводный распределительный блок, а также содержит раму телеметрии с камерами и прожекторами, раму навесного оборудования, блок навигации, при этом размыватель содержит направляющие слипы, направляющая воронка и размыватель содержат откидные крышки с откидными замками, гидроцилиндр содержит датчик положения.

Техническим результатом является улучшение эксплуатационных характеристик буксируемого заглубителя подводного кабеля.

Буксируемый заглубитель подводного кабеля предназначен для прокладки кабелей методом гидроразмыва грунта и может быть использован для погружения подводного кабеля в морское дно с относительно небольшой жесткостью на сдвиг (до 100 кПа).

Сущность полезной модели поясняется чертежами:

Фиг. 1 – общий вид устройства;

Фиг. 2 – блок размывателя.

На фигурах обозначено: 1 – воронка направляющая; 2 –шланг напорный; 3 – насос; 4 – рама несущая; 5 – гидроцилиндр; 6 – лыжа опорная; 7 – рама телеметрии; 8 – гидростанция; 9 – размыватель; 10 – замок откидной; 11 – блок навигации; 12 – сетевой коммутатор-разветвитель; 13 – контроллер управления; 14 – проушина тягово-подъемная; 15 – рама навесного оборудования; 16 – стойка кабель-троса; 17 – подводный распределительный блок; 18 – крышка откидная; 19 – слипы направляющие; 20 – петля размывателя 9; 21 – втулка скольжения; 22 – форсунка; 23 – рама телеметрии воронки.

Буксируемый заглубитель подводного кабеля содержит несущую раму 4, две опорные лыжи 6, направляющую воронку 1, раму навесного оборудования 15, центробежный насос 3 с напорным шлангом 2, гидроцилиндр 5 с датчиком положения (на чертежах не указано), гидростанцию 8, размыватель 9, блок навигации 11, сетевой коммутатор-разветвитель 12, контроллер управления 13, стойку кабель-троса 16, подводный распределительный блок 17.

Несущая рама 4 представляет из себя пространственную металлическую конструкцию из стальных труб одинакового диаметра, соединяющая две опорные лыжи 6. Оба конца опорных лыж 6 выполнены изогнутыми вверх для лучшего скольжения по дну водоема. Опорные лыжи 6 на обоих концах содержат тягово-подъемные проушины 14 для опускания устройства на дно и поднятия с него, а также буксировки изделия в процессе работы.

На одной из опорных лыж 6 на опорных стойках при помощи хомутов смонтирован центробежный насос 3, соединенный при помощи напорного шланга 2 с размывателем 9, в котором установлены форсунки 22. Насос 3 забирает воду с внешней среды создавая при этом мощный поток необходимого объема. Поток воды поступает через шланг 2 в размыватель 9, где происходит его распыление при помощи форсунок 22.

На несущей раме 4 в средней части заглубителя смонтированы подвижный размыватель 9, направляющая воронка 1 и гидроцилиндр 5 для управления его положением с датчиком положения. Гидроцилиндр 5 закреплён на средней части рамы с помощью оси и проушин, приваренных на раме 4. Другой конец гидроцилиндра 5 закреплён также через ось к проушинам расположенным на петле размывателя 9, что позволяет блоку размывателя качаться на втулке 21 на величину 36 градусов. Датчик положения линейного типа располагается параллельно линии действия гидроцилиндра 5 и закреплён на подвижных осях. Датчик положения позволяет понять в каком положении находится блок размывателя относительно рамы 4 устройства. Направляющая воронка 1 прикреплена на верхней части размывателя 9 содержит откидную крышку 18, к которой присоединена рама телеметрии 23 с камерой и прожектором. Внутри корпуса размывателя 9 смонтированы направляющие слипы 19 с откидной крышкой 18 и форсунками 22. Форсунка 22 представляет собой тело вращение с внешней резьбой для фиксации в корпусе размывателя 9 и гидроканалом с конусным расширением на конце для правильного распыления потока воды. Откидные крышки 18 присоединяются при помощи петель, а их фиксация происходит с помощью откидных замков 10. Откидной замок 10 состоит из подвижных пластин служащих для правильного базирования замка 10 на корпусе воронки 1 и размывателя 9. С помощью откидного болта происходит прижим крышек 18 к корпусу размывателя 9 и воронки 1. Конструкция откидных крышек 18 позволяет помещать кабель, который должен подвергнутся заглублению, во внутренне пространство воронки 1 и размывателя 9. Слипы 19 выполняют роль направляющих для правильного базирования заглубляемого кабеля внутри размывателя 9.

На другой опорной лыже 6 смонтирована рама навесного оборудования 15, которая представляет из себя пространственную конструкцию из профильных стальных труб, предназначенная для рационально монтажа в её внутреннем пространстве оборудования и блоков: гидростанции 8, блока навигации 11, сетевого коммутатора-разветвителя 12, контроллера управления 13, стойки кабеля-троса 16, подводного распределителя 17, а также для защиты их от возможных механических повреждений. Блок навигации 11, сетевой коммутатор 12, контроллер 13 и распределитель 17 смонтированы на раме навесного оборудования 15 при помощи специальных хомутов повторяющих форму цилиндрических корпусов блоков, что полностью исключает возможные перемещения блоков во всех направлениях. Гидростанция 8 смонтирована на раме 15 при помощи крепежа, соединяющего пластины, расположенные на её корпусе с пластинами на раме навесного оборудования 15. Стойка кабель-троса 16 закреплена на данной лыже 6 при помощи фланцевого соединения, один из которых приварен на верхней поверхности лыжи 6, а второй является частью корпуса стойки 16. На конце стойки кабель-троса 16 располагается датчик углового положения силовой заделки кабель-троса (на чертежах не указан). Также к раме навесного оборудования 15 прикреплена рама телеметрии 7 с камерой и прожектором.

Устройство работает следующим образом.

При проведении работ по заглублению кабеля прокладываемого с плавсредства, буксируемый заглубитель устанавливается на палубе на опорные лыжи 6. Откидные крышки 18 располагающиеся на размывателе 9 и направляющей воронке 1 открывают и в образовавшееся пространство направляющего слипа 19 заводится кабель, подлежащий заглублению. Откидные крышки 18 закрывают и фиксируют при помощи откидных замков 10. При помощи кранового оборудования, находящемся на плавсредстве, заглубитель опускается на дно водоёма вместе с кабелем, который находится в пространстве направляющего слипа 19. Далее происходит включение гидроразмыва и опускание размывателя 9. Контроль осуществляется визуально при помощи камер телеметрии и датчиков положения размывателя 9. После опускания размывателя 9 на необходимый угол плавсредство может начинать своё движение. Буксируемый заглубитель начинает движение за плавсредством, повторяя его траекторию, происходит формирование (размывание) траншеи, пропуская «через себя» кабель, заглубитель укладывает его на дно траншеи.

Вода для работы системы гидроразмыва забирается из внешней среды при помощи высокопроизводительного насоса 3 подаётся к форсункам 22, далее происходит направленное распыление рабочей жидкости, что приводит к размыванию грунта.

Перемещение подводного заглубителя по дну водоема обеспечивается только его буксировкой при помощи плавсредства, к которому он закреплён.

Подача электроэнергии на борт заглубителя, все контрольные и управляющие сигналы осуществляются через кабель-трос.

Благодаря тому, что центробежный насос 3 с напорным шлангом 2 располагаются непосредственно на раме 4 устройства, а не на палубе судна-носителя, нет необходимости применения специальных напорных шлангов большой длины и массы, а питание, управление насосом 3 и соответственно системой гидроразмыва происходит по кабель-тросу. Также расположение центробежного насоса 3 на раме 4 устройства позволяет достигать рабочих глубин 200 м, так как не требуется подача жидкости на блок гидроразмыва с палубы судна-носителя по дорогостоящему шлангу 2, рассчитанному на такие глубины.

За счет датчика положения на гидроцилиндре 5 размывателя 9 достигается требуемая глубина прокладки кабеля.

Благодаря откидным крышкам 18 с откидными замками 10 на размывателе 9 возможно начало замывки кабеля с любой точки трассы.

Наличие блока навигации 11 позволяет достичь более точного положения кабеля на морском дне по требуемой траектории, а также исключает возможность повреждения кабеля (залом кабеля, наезд на кабель и прочее) в процессе работы.

Наличие рамы телеметрии 7 с камерами и прожекторами повышает безопасность проведения работ, исключает возможность повреждения кабеля (залом кабеля, наезд на кабель и прочее) в процессе работы. На раме располагаются система видео наблюдения с возможностью ручной регулировки её в любых направлениях. Так же на раме есть множество точек для крепления элементов системы освещения. Конструкция осветительных приборов подразумевает их простую регулировку в любых направлениях.

Преимущества данного устройства:

мощная система гидроразмыва, которая обеспечивается за счет высокоэффективного насоса с производительностью до 480 кубических метров в один час;

наличие блока определения положения в пространстве и определения параметров движения;

начальная юстировка блока определения положения до спуска под воду с уточнением в процессе буксировки;

наличие контроля параметров кабель-троса, который позволяет отслеживать показания датчика, из которых можно сделать вывод о положении кабель-троса относительно рамы 4, при рабочем режиме заглубителя и не допустить его повреждения;

система контроля бортового оборудования, включая электрическое питание, канал обмена данными с буксирующим судном.

Claims (1)

1. Буксируемый заглубитель подводного кабеля, содержащий несущую раму, две опорные лыжи с тягово-подъемными проушинами, направляющую воронку, раму навесного оборудования, центробежный насос с напорным шлангом, гидроцилиндр, гидростанцию, размыватель с форсунками, сетевой коммутатор-разветвитель, контроллер управления, стойку кабель-троса, подводный распределительный блок, отличающийся тем, что содержит раму телеметрии с камерами и прожекторами, блок навигации, при этом размыватель содержит направляющие слипы, направляющая воронка и размыватель содержат откидные крышки с откидными замками, гидроцилиндр содержит датчик положения.