[发明专利]一种海底天然气水合物破碎设备

摘要

本发明属于海底表层天然气水合物开采设备领域，具体涉及一种海底天然气水合物破碎设备，包括有车体，以及安装在车体下方的纵向设置的冲击锤组件；冲击锤组件包括有与车体下端的冲击锤安装架下部前端在竖直方向上滑动连接的升降座；升降座下端固定连接有一个以上竖直设置的导杆，导杆上滑动安装有一个冲击锤体，升降座上固定安装有输出轴竖直朝下的用以提升所述冲击锤体的冲击电机；所述冲击电机包括有硬质的非导磁金属材料的壳体，所述壳体内充满绝缘油。本发明的冲击电机设置为输出轴竖直朝下的形式，结合充满绝缘油的电机壳体，保证电机在深海长时间工作后也不会有进水的情况。免维护时间长，降低可燃冰开采成本。

主权项

1.一种海底天然气水合物破碎设备，包括有车体，以及安装在车体下方的纵向设置的冲击锤组件；其特征在于：所述车体下端后部两侧，以及车体下端前部中间分别安装有纵向设置的电动推杆，各个所述电动推杆的推杆电机安装在电动推杆的上端部且推杆电机的输出轴朝下设置；各个电动推杆的输出杆下端分别固定连接有轮座，位于车体后部的两个轮座下端安装有直行轮，位于车体前部的轮座下端安装有万向轮；所述车体下端中间位置固定连接有一个U形的冲击锤安装架，冲击锤安装架具有两个竖直支臂以及一体连接在两个竖直支臂下端的水平支臂，水平支臂沿车体左右方向设置；所述冲击锤组件包括有与冲击锤安装架下部的水平支臂在水平方向上滑动连接的滑动座，固定安装在滑动座上端的输出轴竖直朝下的用以驱动滑动座沿着水平支臂左右移动的平移电机，与滑动座一端在竖直方向上滑动连接的升降座；所述升降座下端固定连接有一个以上竖直设置的导杆，导杆上滑动安装有一个冲击锤体，所述升降座上固定安装有输出轴竖直朝下的用以提升所述冲击锤体的冲击电机；所述平移电机的输出轴上连接有齿轮，所述水平支臂的一个侧壁面上成型有与所述齿轮配合传动连接的齿条；所述冲击锤体上端成型有容纳所述冲击电机的输出轴的滑动孔，所述输出轴外壁成型有驱动螺纹，所述冲击锤体上部滑动安装有水平设置的滑动头，滑动头前端与驱动螺纹配合传动连接，所述冲击锤体内位于滑动头的后方固定安装有通过磁力驱动导磁材料的滑动头与驱动螺纹脱开的电磁铁；所述电磁铁与滑动头之间安装有用以使滑动头与驱动螺纹抵紧的顶紧弹簧；所述导杆的下端固定连接有用以阻止冲击锤体脱离导杆的限位头；所述滑动座靠近车体后端一侧的端部成型有两个以上的纵向导轨，所述升降座后侧上端一体连接有滑动配合板，所述滑动配合板上成型有与所述纵向导轨滑动连接的导槽；所述滑动配合板上端后侧一体连接有一个电机安装板，电机安装板上安装有输出轴竖直朝下的升降电机，升降电机的输出轴与滑动座之间通过螺纹传动连接以实现升降座的竖直升降；所述冲击电机、升降电机、推杆电机和平移电机分别包括有硬质的非导磁金属材料的壳体，固定安装在壳体内的绕组，以及通过转子轴承安装在壳体内且位于绕组内周的转子周的转子；所述转子中间为所述输出轴，所述输出轴下端穿过壳体且输出轴与壳体下端之间通过密封轴承连接；所述壳体下端呈外周高中间低的漏斗形，所述壳体除了下端部中间安装密封轴承的安装口外，其它部分均为不可拆卸的全密封结构；所述壳体内充满绝缘油；车体后部的两个所述轮座上位于直行轮后方位置安装有向车体后方喷水的推进水泵，车体前部的所述轮座上位于万向轮前方位置安装有向车体前方喷水的后退水泵；所述轮座内位于推进水泵和后退水泵的下方分别安装有用以驱动水泵工作的输出轴竖直朝下设置的驱动定位电机；各个所述驱动定位电机的输出轴上连接有用以将车体固定在海底的定位钻杆；所述驱动定位电机包括有硬质的非导磁金属材料的电机壳体，固定安装在电机壳体内的定子绕组，以及通过轴承安装在电机壳体内且位于定子绕组内周的电机转子；所述电机转子中间为所述输出轴，所述输出轴下端穿过电机壳体且输出轴与电机壳体下端之间通过密封轴承连接；所述电机壳体下端呈外周高中间低的漏斗形，所述电机壳体除了下端部中间安装密封轴承的安装口外，其它部分均为不可拆卸的全密封结构；所述电机壳体内充满绝缘油；所述输出轴位于电机壳体内的上端部同轴固定连接有一个逆时针单向传动的棘轮，棘轮的另一端连接有驱动转盘，驱动转盘上沿圆周方向等距固定连接有多个驱动磁铁；所述推动水泵、后退水泵分别包括有圆形槽体形状的泵壳，固定连接在泵壳上端的泵盖，以及转动安装在泵壳内的水轮；所述水轮下端连接有与各个驱动磁铁通过磁力实现联动的从动磁铁；所述输出轴位于电机壳体外的下端为钻杆驱动螺杆，所述钻杆驱动螺杆外壁成型有左旋的驱动外螺纹；所述定位钻杆上端具有圆槽形的螺杆容孔，所述定位钻杆上部内壁固定连接有一个与驱动外螺纹配合传动的传动内凸头，所述钻杆驱动螺杆下端部连接有用以阻挡传动内凸头脱离钻杆驱动螺杆的止脱凸圈；所述车体内安装有控制器，各个所述电动推杆的推杆电机、冲击电机、升降电机、平移电机及电磁铁分别与控制器电连接；所述控制器控制冲击电机转动设定圈数后，控制电磁铁通电1‑2s后断电，以此循环；所述限位头的上端安装有压力传感器，所述压力传感器与控制器电连接，当压力传感器受到冲击锤体的压力，压力传感器检测到信号，控制器控制升降电机带动升降座下降，直到压力传感器检测不到信号；在压力传感器检测到信号期间，电磁铁保持通电状态；所述泵壳侧面一体连接有喷水口，所述泵壳内底部一体连接有圆柱形的转动柱；所述泵盖的中部成型有进水口；所述水轮包括有圆形的水轮座，成型在水轮座上端面的多个圆周阵列排布的叶片，以及固定连接在水轮座下端面的多个所述从动磁铁；所述水轮座中间与转动柱之间通过轴承转动连接；所述海底天然气水合物破碎设备通过悬浮输电线供电，所述悬浮输电线包括有绝缘材质的电缆外皮，电缆外皮内沿长度方向成型有隔离层，电缆外皮内位于隔离层两侧分别为输电线腔体和充气腔体，所述输电线腔体内穿设有根以上的输电线，所述充气腔体内穿设有两根电解导体，两根电解导体穿设在用以将两个电解导体相隔离的吸水海绵条内，所述充气腔体内填充有弱碱性溶液，如PH值为8的氢氧化钠溶液；所述电缆外皮位于充气腔体内沿长度方向等距成型有隔层，相邻隔层的距离为0.2‑1m；在隔层位置不设置吸水海绵条，两个电解导体与隔层之间密封连接；两个所述电解导体通直流电使得充气腔体内的水电解产生氢气和氧气，使得充气腔体体积变大。