[发明专利]一种用于清除导管架平台井口区碎冰堆积的装置和方法

权利要求书

1.一种用于清除导管架平台井口区碎冰堆积的装置，其特征在于：包括安装台架、滑移机构、折叠机构、伸缩作业机构、锁紧固定机构和碎冰清除机构，所述安装台架包括两个水平安装钢架和两个垂直导向钢架，每个垂直导向钢架通过水平安装钢架内侧的横向滑移轨道和横向滑移楔块与对应的水平安装钢架进行连接，所述滑移机构包括横向滑移楔块、纵向滑移楔块、横向滑移液压油缸和纵向滑移液压油缸；所述横向滑移楔块和横向滑移液压油缸安装于水平安装钢架上的横向滑移轨道中，所述纵向滑移楔块和纵向滑移液压油缸安装于两个垂直导向钢架之间的纵向滑移轨道中；伸缩作业机构设置在纵向滑移楔块上，折叠机构有两套分别设置在对应的垂直导向钢架与水平安装钢架之间，用来实现垂直导向钢架的垂向展开作业和水平折叠回收，锁紧固定机构设置在垂直导向钢架上实现伸缩作业机构的锁紧，碎冰清除机构设置在伸缩作业机构端部；折叠机构包括折叠杆、折叠伸缩杆和折叠液压油缸；所述折叠杆设置在横向滑移楔块和垂直导向钢架之间，折叠伸缩杆设置在折叠杆中间位置与横向滑移楔块和垂直导向钢架连接处之间，所述折叠液压油缸驱动折叠伸缩杆，实现垂直导向钢架的垂向展开作业和水平折叠回收；伸缩作业机构包括伸缩套管和套管液压油缸；所述伸缩套管连接于纵向滑移楔块，所述套管液压油缸安装于伸缩套管内部；所述锁紧固定机构包括锁紧钢架、锁紧臂、锁紧液压油缸、环形锁紧垫片；所述锁紧钢架有两个分别安装于垂直导向钢架上，所述锁紧臂安装于锁紧钢架上，所述锁紧臂内部安装有锁紧液压油缸，所述环形锁紧垫片连接于锁紧臂端部；所述锁紧液压油缸驱动锁紧臂及环形锁紧垫片，实现伸缩套管的锁紧和固定；所述碎冰清除机构包括桨叶盘、桨叶、桨叶伺服电机、伸缩钻杆、钻杆液压油缸、锥形钻头和钻头伺服电机；所述桨叶盘与伸缩套管连接，所述桨叶和桨叶伺服电机安装于桨叶盘上；所述伸缩钻杆设置在伸缩套管和桨叶盘内部，所述伸缩钻杆两端部分别安装有钻杆液压油缸和钻头伺服电机，所述锥形钻头连接于伸缩钻杆底部。

2.根据权利要求1所述的一种用于清除导管架平台井口区碎冰堆积的装置，其特征在于：所述桨叶包含两层，当非工作状态时，桨叶均收纳于桨叶盘；当工作状态时，桨叶可伸出桨叶盘外并展开作业。

3.一种用于清除导管架平台井口区碎冰堆积的方法，包括权利要求1或2所述的用于清除导管架平台井口区碎冰堆积的装置，其特征在于：步骤如下：

步骤S1：将安装台架安装于导管架平台井口区域所对应的下甲板区域；

步骤S2：分别设置滑移机构、折叠机构、伸缩作业机构、锁紧固定机构、碎冰清除机构，启动折叠液压油缸，驱动折叠伸缩杆和折叠杆运动，带动垂直导向钢架旋转至竖直位置；

步骤S3：启动横向滑移液压油缸、纵向滑移液压油缸和套管液压油缸，驱动横向滑移楔块、纵向滑移楔块和伸缩套管移动，保证伸缩套管移动至井口区碎冰堆顶点区域附近；

步骤S4：启动锁紧液压油缸，驱动锁紧臂及环形锁紧垫片，实现伸缩套管和垂直导向钢架之间的锁紧和固定；

步骤S5：启动钻杆液压油缸，驱动伸缩钻杆和锥形钻头至井口区碎冰堆正上方，同时启动钻头伺服电机，带动锥形钻头旋转，实现井口区碎冰堆的整体破碎作业；

步骤S6：碎冰作业完成后，启动钻杆液压油缸，收回伸缩钻杆和锥形钻头；启动套管液压油缸，调节伸缩套管长度，保证桨叶盘位于碎冰区域；启动桨叶伺服电机，驱动桨叶张开并旋转，带动井口区碎冰随着水流一起运动至井口区外部区域，实现井口区碎冰清除作业；

步骤S7：碎冰清除作业完成后，启动各液压油缸和电机，回收各作业机构至作业前状态，然后启动折叠液压油缸，驱动折叠伸缩杆和折叠杆回缩，带动垂直导向钢架旋转至水平位置，实现垂直导向钢架水平折叠回收。