招商局海洋装备研究院有限公司

本发明提出了一种变载升沉补偿式脐带缆绞车及其控制方法，绞车包括卷筒装置、制动装置、升沉补偿系统和控制装置，控制装置在负载处于浪溅区时，根据负载水下重量与冲击载荷确定目标张力，根据目标张力、当前脐带缆张力和船体升沉速度确定目标收放缆速度，主动补偿满足浪溅区的变化需求，控制开关装置使蓄能器连通的气体容纳装置的气体压力与冲击载荷相适配，被动补偿装置适应浪溅区的复杂海况。在深海阶段，根据负载下放深度确定目标张力随下放深度动态调节，实现自适应控制。采用主动与被动补偿协同运行：主动补偿负责预测并抵消船体升沉运动，被动补偿负责瞬时响应并吸收冲击载荷与高频波动，实现全频段、全水深升沉补偿与张力稳定控制。

本发明公开了一种全工况适用的深海采矿运动响应和载荷抑制系统，其中浮力材采用高性能复合材料并根据立管不同深度的受力要求分段布置，分布式垂荡抑制结构设置于提升立管的下部且包括空间结构和多个垂荡抑制单元，各垂荡抑制单元沿提升立管分布设置，并通过空间结构相互连接与支撑，垂荡抑制单元采用复合式结构设计且包括框架和复合板，中继舱为瘦长型结构，空间结构将中继舱与垂荡抑制单元固定连接，中继舱通过将垂荡板直接安装于中继舱外部框架或空间结构上，输送软管用于连接中继舱与采矿车。本发明实现了全工况立管抑振降载，有效抑制垂荡并降低顶端动态载荷，兼具高可靠性、良好经济性，且不缩减中继舱产能。

本发明涉及颗粒水动力特性测试技术领域，公开了一种多级驱动的粗颗粒矿物拖曳系数测量装置及方法。装置包括圆桶、粗颗粒矿物、连接绳、第一定滑轮、第二定滑轮、激光位移传感器及多级驱动装置，所述多级驱动装置包括平衡砝码和驱动砝码。试验初始阶段，平衡砝码与驱动砝码共同提供驱动力，使颗粒在水中加速上升；驱动砝码落地后退出驱动，平衡砝码继续牵引颗粒达到匀速状态。激光位移传感器测量平衡砝码的实时位移，根据位移—时间关系获得颗粒稳态速度，并依据平衡砝码重力、颗粒重力及浮力的稳态平衡关系确定拖曳力，进而计算拖曳系数。通过调整两类砝码质量，实现多级驱动、连续测量和多工况测试，获得不同稳态速度下的拖曳力及拖曳系数。