[发明专利]一种海底管道切割机器人

说明书

技术领域

本发明涉及一种适用于1000m水深的能够高效、稳定的对尺寸为≤500mm的海底管道进行切割作业的海底管道切割机器人。

背景技术

海洋中蕴藏着丰富的矿物资源、能源、海洋生物资源，随着陆地油气田开发难度逐渐增大，各国对海洋油气的开发日益增加，而海底管道是海上油气田开发、生产与油气外输的主要生产设施。由于海底管道长期浸泡在海水中，会有诸多情况发生，如异物破坏、海水腐蚀等，将其舍弃是一种比较浪费的做法，因此最佳解决办法是对其进行修复，而首先要做的就是将破坏部分与完好部分进行分离。如果使用人工操作，不仅花费时间长、难度大，还存在安全隐患，因此采用遥控水下机器人（ROV）是进行切割、拆卸是最佳选择。

发明内容

为了解决背景技术中所提到的技术问题，本发明提供一种用于海底管道切割的装置，即海底管道切割机器人。该装置可以快速、精确的对于海底管道进行切割，相较于人工操作作业周期短、工作效率高。

本发明的技术方案是：该种海底管道切割机器人，包括机器人载体以及为所述机器人载体提供动力、控制的电控系统及液压系统，其特征在于：

所述机器人载体包括载体本体、切割装置、推送装置和夹持装置；

其中，载体本体包括起吊装置、声呐固定套、浮力块、框架、照明灯、摄像头云台和顶板；浮力块位于框架和顶板之间，通过螺栓固定；顶板为中空结构，为浮力块提供缝隙，以减小压力对浮力块的影响；载体本体装有3个照明灯，其中一个位于载体本体正前方，固定到框架上，另外两个对称的分布在位于前方的螺旋桨推进器上；摄像头云台由电机驱动，包括云台底座、大臂、小臂、接头和摄像头，其中两个摄像头云台底座对称的固定到框架上，可控制摄像头运动到所需位置进行观察；起吊装置一端与框架连接，另一端穿过浮力块和顶板与母船连接；

推送装置具有6个螺旋桨推进器，6个螺旋桨推进器均位于框架底部两侧，其中4个螺旋桨推进器轴向与本种海底管道切割机器人的竖直方向一致，分别位于框架底层左右两侧的前方、后方；2个螺旋桨推进器轴向与本种海底管道切割机器人的水平一致，位于框架底层左右两侧的最后方；推送装置中的螺旋桨由电机驱动，螺旋桨基座固定到框架上，电机固定到螺旋桨基座上，另一端与螺旋桨通过螺栓固定，使螺旋桨在电机运行时跟随电机转动；

切割装置包括切割板、切割轮、丝杠机构与金刚石绳锯；切割装置通过与推送装置的导杆进行连接，通过丝杠机构使金刚石绳锯处于张紧状态，并由液压马达带动金刚石绳锯转动，切割板沿推送装置的滑道进行往复运动，以实现对管道进行切割；

夹持装置包括第一液压缸、第二液压缸、机械手基座、机械手连杆、机械手夹手与夹手轮；第一液压缸的一端连接推送装置，另一端连接机械手基座；机械手基座两端对称连接机械手连杆，机械手连杆上非与机械手基座的连接端与机械手夹手连接；机械手夹手的中部通过销钉连接到推送装置上，机械手夹手的头部连接夹手轮；

推送装置通过液压装置连接到框架上，推送装置可沿框架上的滑道滑动；切割装置、夹持装置分别连接在推送装置上，放在载体本体上的电控系统及液压系统为切割装置、推送装置和夹持装置提供动力与控制。