一种绞喷式管缆铺埋机

1.本实用新型涉及海缆埋设领域，特别是一种适用于海底的绞喷式管缆铺埋机。


背景技术：

2.目前海底电缆均采用单一的水力破土的工作原理进行埋设作业，且埋深较浅。近年，海工工程高速发展，很多设计规划电缆工程穿过滩涂或航道区，大多要求电缆深埋作业，而国内海底电缆深埋技术及设备还不能满足作业要求，迫切需要实践创新设计此类新型海缆深埋设备，以适应国内海洋工程的发展趋势。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的是要解决现有技术中存在的不足，提供一种绞喷式管缆铺埋机。
4.为达到上述目的，本实用新型是按照以下技术方案实施的：
5.一种绞喷式管缆铺埋机，包括底盘框架，底盘框架底部两侧设有滑靴支撑块，所述底盘框架底部设有用于开设沟槽的开沟机构，所述底盘框架前端上部设有管缆导向口，开沟机构上设有用于将管缆铺在沟槽中的管缆铺埋机构，所述底盘框架后端设有用于将沟槽埋平的管沟自埋机构。
6.进一步地，所述开沟机构包括绞刀系统，所述绞刀系统包括绞刀连接架、设置于绞刀连接架两端的第一绞刀和第二绞刀，第一绞刀和第二绞刀均包括转动连接在绞刀连接架一端的从动齿轮、远离从动齿轮的主动齿轮、设置于主动齿轮和从动齿轮之间的传动齿轮以及连接主动齿轮、传动齿轮、从动齿轮的绞链，绞链上设有若干刀齿，所述主动齿轮与设置于底盘框架上的液压马达相连；第一绞刀与第二绞刀角度可调。
7.进一步地，所述开沟机构还包括设置于底盘框架底部的水力射流机构，所述水力射流机构包括设置于第一绞刀和第二绞刀上方的喷冲臂，喷冲臂通过液压推杆连接在底盘框架上，喷冲臂由设置于底盘框架上的液压动力模块提供高压水，喷冲臂的尾端设有高压喷嘴，高压喷嘴的下方设有水力抽吸管，水力抽吸管的尾端设有朝向沟槽的水力抽吸口，水力抽吸管的端部连接高压泥泵用于抽吸绞刀、喷冲臂破碎的土体。
8.进一步地，所述管缆铺埋机构为容纳管缆的槽体，所述槽体前端绞连接在喷冲臂上，后端通过液压推杆绞链接在水力抽吸管后端上，槽体与管缆导向口位于同一平面。
9.进一步地，所述管沟自埋机构包括犁头安装架和安装在犁头安装架下底部两侧的犁头，所述犁头安装架固定在底盘框架后端的底部。
10.进一步地，所述绞刀连接架两端分别绞接有液压推杆，液压推杆的端部与从动齿轮一侧壁通过转轴转动连接。
11.进一步地，所述犁头与犁头安装架之间绞连接有液压推杆。
12.与现有技术相比，本实用新型可通过开沟机构在海底进行开沟，然后将管缆铺设在所开沟槽中，最后由管沟自埋机构将沟槽埋平从而将管缆埋入沟槽中；而且本实用新型
可实现铺埋深度可调，并适应不同土质的开沟要求，提高深埋开沟作业效率，缩减了施工工期。
附图说明
13.图1为本实用新型的整体结构示意图。
14.图2为本实用新型的绞刀系统的结构示意图。
15.图3为本实用新型的水力射流机构的结构示意图。
16.图4为本实用新型的管沟自埋机构的结构示意图。
具体实施方式
17.为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本实用新型进行进一步的详细说明。此处所描述的具体实施例仅用于解释本实用新型，并不用于限定实用新型。
18.如图1-图4所示，一种绞喷式管缆铺埋机，包括底盘框架1，底盘框架1底部两侧设有滑靴支撑块2，所述底盘框架1底部设有用于开设沟槽的开沟机构3，所述底盘框架1前端上部设有管缆导向口，开沟机构3上设有用于将管缆铺在沟槽中的管缆铺埋机构5，所述底盘框架1后端设有用于将沟槽埋平的管沟自埋机构6。
19.所述开沟机构3包括绞刀系统，所述绞刀系统包括绞刀连接架301、设置于绞刀连接架31两端的第一绞刀和第二绞刀，第一绞刀和第二绞刀均包括转动连接在绞刀连接架31一端的从动齿轮32、远离从动齿轮的主动齿轮34、设置于主动齿轮34和从动齿轮32之间的传动齿轮33以及连接主动齿轮34、传动齿轮33、从动齿轮32的绞链35，绞链35上设有若干刀齿36，所述主动齿轮34与设置于底盘框架1上的液压马达相连；第一绞刀与第二绞刀角度可调，其具体结构为：所述绞刀连接架31两端分别绞接有液压推杆37，液压推杆37的端部与从动齿轮32一侧壁通过转轴转动连接。
20.所述开沟机构3还包括设置于底盘框架1底部的水力射流机构4，所述水力射流机构4包括设置于第一绞刀和第二绞刀上方的喷冲臂41，喷冲臂41通过液压推杆连接在底盘框架1上，喷冲臂41由设置于底盘框架1上的液压动力模块提供高压水，喷冲臂41的尾端设有高压喷嘴，高压喷嘴的下方设有水力抽吸管42，水力抽吸管42的尾端设有朝向沟槽的水力抽吸口，水力抽吸管42的端部连接高压泥泵用于抽吸绞刀、喷冲臂破碎的土体。液压动力装置的运行模式为：水下防水电机驱动液压泵工作，液压泵产生高压油，高压油储藏在高压储能罐中，高压储能罐后连接着液压总阀门，液压总阀门后面接着多个液压分嘴，每个液压分嘴连接着橡胶管路，橡胶管路将高压油输送到液压马达或者液压推杆中，从而驱动液压马达产生转动，以及驱动液压推杆产生直线抽拉运动；同时，高压储能罐还要驱动高压喷嘴，产生高压水流，让高压水流产生高压射流压力，对海床土体产生射流破土作用，从而进行水流射流开沟。
21.所述管缆铺埋机构5为容纳管缆的槽体，所述槽体前端绞连接在喷冲臂41上，后端通过液压推杆43绞链接在水力抽吸管42后端上，槽体与管缆导向口位于同一平面。
22.所述管沟自埋机构6包括犁头安装架61和安装在犁头安装架61下底部两侧的犁头62，所述犁头安装架61固定在底盘框架1后端的底部。在实际使用过程中，为了调节土体填
埋过程中切削土体的角度，犁头62与犁头安装架61之间绞连接有液压推杆63。
23.使用本实用新型进行管缆铺埋时，具体作业过程如下：
24.1、开沟机由拖轮运送到作业水域，然后通过船上吊车，将开沟机下放到指定的海底区域；
25.2、水面拖船上下放的电缆(图中红色细线)，进入开沟机的管缆导向口后，水下开沟机进行作业；
26.3、然后，绞刀开始下放，绞刀下放的同时，在液压马达的带动下产生转动，转动的绞刀带动刀齿切削破碎土体，随着切削破碎土体的逐渐深入，在海床中形成沟槽；
27.4、绞刀切削土体，开沟深度最大为4米深；当需要开挖更深的沟槽时，，喷冲臂加入工作；
28.5、喷冲臂上布设大量的高压喷嘴，高压喷嘴能够产生高压水流，高压水流能够破碎周围的土体，从而产生沟槽。喷冲臂的尾端设有抽吸口，用于抽吸绞刀、喷冲臂破碎的土体；切削破碎的土体在泥泵的吸力作用下，经过喷冲臂尾端的抽吸口导入抽吸管，随后将泥水排除，最终形成电缆沟槽；
29.6、喷冲臂上部布设这铺缆设备，，从管缆导向口进入的电缆，经过喷冲臂上的铺缆设备，将电缆按照合适的角度、合适的预埋深度铺设到已经开挖好的沟槽中；
30.7、电缆铺设完毕后，管沟自埋机构将沟槽附近的表层土体，填埋进沟槽中，填埋的土体将电缆平稳地埋设到沟槽内；
31.8、电缆铺设过程中，开沟机整体前后、左右方位布设视觉传感器和水下照明系统，用于水下监控开沟机的作业过程；开沟机高压水射流系统，周围布置超声波探测传感器，用于实时监测开沟深度和宽度，用于精确计算电缆在海床中的铺埋深度。
32.9、本开沟机，前端左右两侧的绞刀，可以通过水平液压推拉杆，控制两绞刀之间的距离，用于开设不同宽度的沟槽；同时，本开沟机左右两侧的高压射流装置，也可以通过水平液压推拉杆，调整左右射流装置间的距离，用于喷射开挖不同宽度的沟槽。
33.10、本开沟机底盘框架前端的电缆导向口，能够按照指令进行打开和闭合；当正常铺设电缆过程中，电缆导向口处于闭合状态，成为水中电缆进入开沟机的导向口；当开沟机作业过程中，出现故障等紧急突发情况是，电缆导向口能够自由打开，将电缆抛弃于海床之中，开沟机能够自由提离海床。
34.本实用新型的技术方案不限于上述具体实施例的限制，凡是根据本实用新型的技术方案做出的技术变形，均落入本实用新型的保护范围之内。