СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ СЕЙСМИЧЕСКОЙ КОСЫ Российский патент 2014 года по МПК G01V1/20 

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к морским сейсмическим исследованиям и, в частности, к соединительной системе, предназначенной для прикрепления оборудования к морской сейсмической косе и отсоединения от нее оборудования.

Морская сейсмическая коса представляет собой кабель, который содержит группу гидрофонов и соответствующее электронное оборудование, расположенное по длине кабеля, составляющей, как правило, несколько тысяч метров. Одной из задач сейсмической косы является позиционирование гидрофонной группы на заданной глубине и ориентация относительно буксирующего судна в районе исследований. Внешне устанавливаемое оборудование, такое как регуляторы глубины погружения морской косы, называемые «птичками», гондолы выборки косы и акустические модули, выполняет функции позиционирования и управления косой. Отдельные устройства, относящиеся к указанным видам внешнего оборудования, прикреплены к морской сейсмической косе в разных местоположениях вдоль ее длины. Все указанные внешние устройства должны как можно более быстро и надежно крепиться к косе и отсоединяться от нее. Эксплуатационные расходы сейсмических судов зависят от быстроты прикрепления и отсоединения указанных внешних устройств. Поскольку цена указанных внешних устройств, как правило, составляет тысячи долларов, любая система их крепления должна соответствовать высочайшей степени надежности. Дефекты крепления, вызванные неисправностями соединительных элементов или повреждениями косы, приводят к значительным финансовым потерям, связанным как со временем, так и со стоимостью оборудования.

Применяемые на сегодняшний день типичные решения для крепления косы представляют собой втулочную конструкцию, действие которой основано на работе поворотно-фиксирующего механизма. Примеры указанных механизмов описаны в патенте США №5507243 «Соединительный разъем для подводной сейсмической косы» от 16 апреля 1996 года, автор Oneil J.Williams и др., и в патенте США №5709497 «Фиксирующее устройство» от 20 января 1998 года, автор David W.Zoch и др. Внешние устройства, прикрепленные к втулкам, зажимаются вокруг обойм, выполненных на косе, когда косу разматывают с кормовой палубы исследовательского судна. Обоймы обеспечивают возможность поворота косы внутри втулок, в то время как внешние устройства при их буксировании не поворачиваются. Обычные системы соединительных разъемов, как правило, требуют участия одного оператора для позиционирования и удержания громоздкого внешнего устройства по месту, тогда как второй оператор вручную крепит к косе фиксирующие втулки, при этом пытаясь сохранять равновесие на исследовательском судне, часто находящемся в состоянии бортовой качки. Необходимость участия двух операторов существенно увеличивает стоимость эксплуатации.

Кроме того, указанные обычные механизмы содержат пружины или штифты, содержащие разнородные металлы, контактирующие с втулкой. Контактирующие металлы в морской воде подвергаются коррозии, возникающей в результате гальванических реакций. Несмотря на то, что новые поворотно-фиксирующие втулки обычной конструкции обеспечивают быстрое крепление и снятие, разрушительное воздействие соленой воды ухудшает их технические характеристики и может впоследствии вызвать полное повреждение. Поврежденная втулка может привести к потере внешнего электронного устройства или зажимного соединительного разъема с сейсмического кабеля, что увеличивает время снятия внешних устройств при наматывании кабеля.

Для надежной установки обычного фиксирующего механизма внутри втулки требуется элемент с большим поперечным сечением (как правило, из алюминия). Такое большое поперечное сечение создает гидродинамический шум и поперечные ускорения на сейсмическом кабеле во время его буксирования в воде. Указанные нежелательные особенности вносят недостоверность в сейсмические акустические сигналы точных измерений, выполняемых гидрофонами.

Соединительный разъем, выпускаемый под товарным знаком Quick Cuff и поставляемый Геофизической Корпорацией ION, Хьюстон, Техас, США, описанный в патентах США №6263823 и №6397773 «Система соединительного разъема для соединительного оборудования сейсмической косы» от 24 июля 2001 года и 4 июня 2002 года, автор Andre W.Olivier, устраняет многие из указанных недостатков и обеспечивает следующие преимущества: узел соединения морской сейсмической косы не имеет подвижных деталей, что является причиной большей надежности по сравнению с соединениями известного уровня техники; эксплуатационные качества узла соединения морской сейсмической косы остаются неизменными вне зависимости от того, будь то совершенно новое соединение, либо уже изношенное в результате длительного воздействия морской воды; выполнение узла соединения морской сейсмической косы требует участия меньшего числа операторов без риска выполнения работ; узел соединения морской сейсмической косы имеет гидродинамический шум более низкого уровня, что обусловлено отсутствием рельефных поверхностей в механизме крепления; узел соединения морского сейсмического кабеля может быть приспособлен как к уже существующим сейсмическим косам, так и к косам, изготовленным по новой технологии; узел соединения морской сейсмической косы легче и проще по сравнению с существующими соединительными разъемами; узел соединения морского сейсмического кабеля содержит внутреннюю обойму и наружную втулку, взаимодействующие вследствие их геометрических особенностей, а не механического действия; и узел соединения морского сейсмического кабеля существенно более оперативен по сравнению с соединительными разъемами известного уровня техники. Система соединительного разъема, выпускаемого под товарным знаком Quick Cuff, включает манжету, прикрепляемую к устройству, такому как регулятор горизонтального уровня или направления кабеля либо акустический приемопередатчик, которую соединяют с морской сейсмической косой в определенном местоположении. С-образная цилиндрическая манжета имеет круглую внутреннюю поверхность, выполненную с промежутком. Зазор, выполненный в манжете, образует промежуток, проходящий по длине манжеты. Расстояние между концами контура С, измеряемое в поперечном направлении зазора, составляет ширину промежутка. Ширина промежутка немного больше диметра сейсмического кабеля, так что манжета может быть надета на кабель. В известном местоположении к кабелю прикреплена внутренняя втулка, выполненная с пояском. Диаметр пояска превышает ширину промежутка, образованного зазором, выполненным в манжете. Внутренняя поверхность манжеты может быть передвинута в необходимое положение на пояске внутренней втулки. Поскольку диаметр пояска превышает ширину зазора, манжета и прикрепленное оборудование не могут быть отсоединены от внутренней втулки в радиальном направлении. Такие конструктивные элементы, как удерживающие штифты, выходящие из внешнего устройства через паз, выполненный в манжете, и проходящие в канавку, выполненную на втулке, дополнительно препятствуют продольному смещению манжеты вдоль внутренней втулки. Но в некоторых устройствах, таких как гондола выборки морской сейсмической косы, поставляемых не Геофизической Корпорацией ION, удерживающие штифты отсутствуют, и в определенных морских условиях, например при попутной волне, указанные внешние устройства могут быть вытолкнуты вперед, так что манжеты выходят из взаимодействия с поясками.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Инновационная система соединения кабеля, выполненная согласно изобретению, содержит первую втулку, закрепленную вокруг подводного сейсмического кабеля в конкретном местоположении, и вторую втулку, закрепленную вокруг подводного сейсмического кабеля в местоположении, отстоящем от первой втулки. Каждая втулка, первая и вторая, выполнена с пояском и возвышающимся выступом, расположенным на наружной поверхности втулки. К первой втулке с возможностью поворота присоединена первая С-образная манжета, имеющая внутреннюю поверхность для скольжения по пояску первой втулки. В С-образной манжете выполнен зазор, образованный продольным промежутком между концами контура С.Ширина промежутка между концами контура С больше или равна максимальному торцевому размеру выступа, выполненного на первой втулке. Аналогичная вторая С-образная манжета с возможностью поворота присоединена ко второй втулке.

Другой вариант выполнения соединительной системы содержит втулку, закрепляемую вокруг подводного сейсмического кабеля, и С-образную манжету. Втулка выполнена с возвышающимся выступом, расположенным на наружной поверхности у переднего конца периферического опорного пояска. С-образная манжета имеет внутреннюю цилиндрическую поверхность, предназначенную для скольжения по опорному пояску втулки. Благодаря продольному промежутку между концами контура С в С-образной манжете образован зазор. Ширина промежутка между концами контура С достаточна для прохождения выступа при надевании манжеты на втулку и снятии с нее. Выступ препятствует сходу манжеты с пояска, когда промежуток смещен по окружности относительно выступа.

В другом аспекте изобретения предложена втулка, предназначенная для поворотного присоединения внешнего устройства к сейсмическому кабелю. Втулка имеет поясок, проходящий периферическим образом вокруг ее наружной поверхности, возвышающийся опорный буртик, расположенный у заднего конца пояска, и возвышающийся выступ, расположенный на противоположном переднем конце пояска и проходящий вдоль части наружной поверхности втулки.

Согласно другому аспекту изобретения способ прикрепления внешнего устройства, устанавливаемого на подводном сейсмическом кабеле и прикрепленного к паре манжет, к паре втулок, каждая из которых имеет поясок и возвышающийся выступ, включает: а) прикрепление пары манжет, выполненных с зазорами, к внешнему устройству; b) поворачивание втулок относительно друг друга для согласования выступов, выполненных на двух втулках; с) насаживание в радиальном направлении манжет на перекрученный кабель через зазор; d) продвижение манжет в продольном направлении вдоль кабеля, так что согласованные выступы проходят через зазор, в заданное положение вокруг внутренней втулки и е) поворот втулок относительно друг друга для смещения выступов.

Способ отсоединения внешнего устройства, установленного на подводном кабеле и прикрепленного к паре манжет, каждая из которых выполнена с зазором, от пары втулок, каждая из которых выполнена с возвышающимся выступом, включает: а) поворот втулок относительно друг друга для согласования выступов, выполненных на двух втулках; b) перемещение манжет в продольном направлении вдоль втулок на перекрученном кабеле, так что согласованные выступы находятся в зазоре, до тех пор пока они не пройдут втулку и с) стягивание с кабеля манжеты, прикрепленной к внешнему устройству, в радиальном направлении.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Указанные и другие характерные особенности, аспекты и преимущества изобретения станут более понятными из приведенного ниже описания, прилагаемой формулы изобретения и сопроводительных чертежей, на которых:

Фиг.1 представляет собой вид в аксонометрии одного варианта соединительного элемента, предназначенного для использования в системе для соединения устройств с подводным сейсмическим кабелем, выполненного согласно изобретению;

Фиг.2 представляет собой вид в аксонометрии двух соединительных элементов, изображенных на фиг.1, прикрепленных к внешнему устройству, в данном примере к регулятору горизонтального уровня;

Фиг.3 представляет собой разобранный вид в аксонометрии внутренней втулки, поясняющий ее крепление к секции подводного кабеля;

Фиг.4А-4Е представляют собой вид спереди (фиг.4А) и вертикальные боковые проекции (фиг.4В-4Е) секции подводного кабеля, изображающие предложенную систему и иллюстрирующие соответствующий способ прикрепления внешнего устройства к кабелю в заданном местоположении;

Фиг.5 представляет собой вид в аксонометрии одной половины другого варианта выполнения внутренней втулки с предохранительным выступом;

Фиг.6А, 6В представляют собой виды в аксонометрии еще одного варианта выполнения внутренней втулки с раздвижным выступом, изображенной в разблокированном и запертом положении; и

Фиг.7 представляет собой вид в аксонометрии одной половины другого варианта выполнения внутренней втулки с кнопочным выступом.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ

Один пример системы согласно изобретению, предназначенной для присоединения внешних устройств к подводному кабелю, изображен на фиг.1-4 и описан в патентах США №6263823 и №6397773 «Система соединительного разъема для соединительного оборудования подводных сейсмических кабелей», от 24 июля 2001 года и 4 июня 2002 года, автор Andre W.Olivier, включенных в данный документ посредством ссылки. Ключевым компонентом системы, который обеспечивает надежное соединение с сейсмическим кабелем без механического крепления, является С-образное цилиндрическое кольцо или манжета 10, служащая в качестве наружной втулки. Манжета имеет отверстие или зазор 12, образованный промежутком в манжете, проходящим вдоль ее длины между концами контура С. Ширина промежутка между концами контура С в поперечном направлении зазора немного превышает диаметр 14 подводного сейсмического кабеля 16. Манжета имеет предпочтительно цельную конструкцию (то есть в ней отсутствуют разнородные металлы или подвижные части), изготовленную из материала, который будет сохранять работоспособность длительное время, подвергаясь воздействию морской воды, и может выдерживать повышенные механические нагрузки. Поскольку манжета свободно вращается вокруг кабеля подобно наружной обойме подшипника скольжения, должно быть минимизировано трение, особенно вдоль внутренней поверхности 26. Для изготовления манжеты предпочтительны такие материалы, как алюминий, титан и высококачественные конструкционные пластики. Каждое внешнее устройство 18, соединяемое с кабелем, например регулятор горизонтального уровня кабеля, который изображен на фиг.2 и фиг.4, акустический передатчик, приемник или приемопередатчик, устройство выборки кабеля или плавучая труба, обычно имеет две точки крепления, требуя использования двух манжет (разумеется, также можно использовать внешние устройства с одной манжетой). Манжеты прикрепляют к внешним устройствам, например, посредством крепежных средств с использованием обычных крепежных изделий 20 внешнего устройства, которые изображены в части разреза на фиг.4Е и представлены, например, в патенте США №5214612 «Механизм крепления поворотной пластины», от 25 мая 1993 года, автор Andre W.Olivier и др., описание которого включено в данный документ посредством ссылки. В изображенном варианте, в две шпоночные канавки 22, которые выполнены механической обработкой и отстоят на 180° по окружности манжеты, входит штифт 24 в виде ласточкина хвоста, выходящий из внешнего устройства через наружную поверхность 27 манжеты. На одном конце шпоночная канавка имеет круглое отверстие 28, в которое входит головка штифта в виде ласточкина хвоста, а от указанного отверстия к другому концу шпоночной канавки отходит более узкий щелевидный участок 30. Штифт в виде ласточкина хвоста действует в качестве самоцентрирующейся направляющей и поворотного соединения. Две шпоночные канавки выполнены с возможностью установки в них двух внешних устройств, таких как регулятор глубины погружения кабеля и плавучая труба, по одному в каждом месте соединения на сейсмическом кабеле. Зазор предпочтительно расположен примерно посередине между двумя шпоночными канавками, так что при установке манжеты на кабеле зазор принимает ориентацию, не обращенную кверху. Существенным моментом является то, что зазор не должен быть расположен на манжете диаметрально противоположно прикрепленному внешнему устройству. Другими словами, щель должна отстоять по окружности манжеты менее чем на 180° от прикрепляемого внешнего устройства.

Как изображено на фиг.3, внутренняя втулка 32 полустационарным образом обжата вокруг кабеля 14 и занимает продольное установочное положение вдоль длины кабеля, образуя внутренний опорный поясок 34 для манжеты. Внутренняя втулка состоит из двух симметричных половин 36, которые скреплены вокруг кабеля винтами или болтами 38, обычно поверх или перед распоркой 40, расположенной внутри кабеля. В отверстия 42 под винты, выполненные с одной стороны половин втулки, входят головки винтов, которые ввинчивают в резьбовые отверстия 44, расположенные на другой стороне половин втулки. Вдоль внутренней поверхности 48, размер которой может отличаться для разных сейсмических кабелей, выполнены конструктивные элементы, такие как пара возвышающихся кольцевых ребер 46. Данные элементы предотвращают продольное перемещение втулки вдоль кабеля, а следовательно, и прикрепленного внешнего устройства. Как изображено на фиг.3, ребра расположены на расстоянии друг от друга, точно соответствуя закрепленной распорке кабеля, которая удерживает зажатый внутренний поясок по месту. Скошенная поверхность 50, выполненная на переднем конце внутренней втулки, способствует самоцентрированию втулки. Опорный буртик 52, расположенный на заднем конце, препятствует продольному перемещению внешнего устройства после его установки. Буртик может проходить по всей окружности втулки на максимальное окружное расстояние, соответствующее 360°, но может быть выполнен в виде сегментов. В кольцевую канавку 54 устанавливают обычный выдвижной штифт 56, выходящий из внешнего устройства. Подпружиненный автоматический штифт обеспечивает фиксирование внешнего устройства вместе с прикрепленной к нему манжетой по месту на пояске и, кроме того, препятствует направленному вперед перемещению внешнего устройства вдоль кабеля. Выступ или возвышающийся упор 70, выполненный на наружной поверхности внутренней втулки за скошенной поверхностью 50, образует вместе с опорным буртиком 52 поясок 34. Выступ имеет максимальный торцевой размер 71 и максимальную толщину 72. Задняя опорная поверхность выступа обеспечивает упорный ограничитель 73 направленного вперед перемещения. Выступ изображен треугольной формы, при этом ограничитель образован основанием криволинейного треугольника, а две другие криволинейные стороны 74 образуют направляющие поверхности, которые облегчают проведение манжеты по втулке. Кроме того, толщина выступа клиновидным образом уменьшается от передней его части к задней для улучшения гидродинамических характеристик, снижая гидродинамический шум. Но выступ может иметь и другие гидродинамические формы. Внутренняя втулка 32 предпочтительно изготовлена из пластмассы, которая может выдерживать агрессивное механическое воздействие и влияние соленой воды. Для уменьшения трения и износа предпочтительно использовать высококачественную конструкционную пластмассу, такую как ацетал, нейлон и полиэтилен.

Как изображено на фиг.4А, наружный диаметр 58 внутреннего пояска 32 немного превышает диаметр 16 сейсмического кабеля. Внутренний диаметр 60 манжеты немного больше диаметра внутреннего пояска, но меньше диаметра внутреннего пояска плюс толщина 72 выступа. Ширина 61 зазора 12 манжеты немного превышает диаметр кабеля и максимальный торцевой размер 71 выступа, но меньше диаметра внутреннего пояска. Указанные разности диаметров создают условие взаимного запирания и обеспечивают надежное соединение, которое обладает высокой устойчивостью к отказам.

На фиг.4А-4Е проиллюстрирован способ прикрепления внешнего устройства к морской сейсмической косе. Сначала устанавливают внешнее устройство 18, прикрепленное к передней и задней манжетам 10 посредством штифтов 24, выполненных в форме ласточкина хвоста, путем позиционирования каждой расположенной снаружи манжеты перед и сбоку передней внутренней втулки 32 и задней внутренней втулки 75, которая образует наружный поясок 76 и может иметь, но не обязательно, канавку и задний опорный буртик, наподобие тех, которые выполнены на передней втулке (Фиг.4А и фиг.4В). Затем требуется выполнить радиально направленное перемещение, перпендикулярное кабелю, как обозначено стрелкой 62, чтобы насадить каждую манжету на кабель, проталкиваемый через ее зазор, подвешивая внешнее устройство к кабелю. В данной конфигурации кабель обеспечивает временное поддерживание устройства. К кабелю предпочтительно прикреплены две внутренние втулки, взаимосвязанные с внешним устройством, при этом их выступы 70 смещены по окружности друг относительно друга. Смещение, изображенное на фиг.4В, составляет примерно 90°, главным образом, для лучшей иллюстрации смещения, но его величина может быть намного меньше. Перед зацеплением внутренних втулок с манжетами кабель вручную перекручивают или манжеты поворачивают относительно друг друга вокруг кабеля, как изображено на фиг.4С и фиг.4D, чтобы обеспечить продольное согласование выступов передней и задней внутренних втулок 32, 75 (в твердотелых морских сейсмических косах, которые невозможно перекрутить вручную, вокруг кабеля можно поворачивать одну или обе втулки. Втулки могут удерживаться по месту на кабеле благодаря фрикционной посадке, из которой втулки можно высвободить вручную, приложив поворотное усилие. Морские сейсмические косы с жидкостным наполнением могут быть перекручены вручную, согласуя выступы без необходимости поворота втулок вокруг кабеля.) Затем путем повторного продольно направленного перемещения, обозначенного стрелкой 64, выполняемого вдоль длины кабеля (Фиг.4С), устройство располагают во внутренних втулках 32, 75, при этом внутренние поверхности 26 манжет 10 перемещаются по внутренним пояскам 34, 76, так что кабель может поворачиваться внутри манжет. Зазоры, выполненные в манжетах, обеспечивают прохождение манжетами согласованных выступов. Опорный буртик 52, выполненный на передней втулке, выдерживает осевые нагрузки и обеспечивает подтвержденное местоположение. Подпружиненный штифт 56, расположенный во внешнем устройстве, автоматически проходит в канавку 54, выполненную на переднем внутреннем пояске 34, и предотвращает направленное вперед перемещение внешнего устройства в чрезвычайных обстоятельствах (подпружиненный штифт не нужен для взаимодействия с задним внутренним пояском.) Выступы, которые выходят из продольного согласования при раскручивании кабеля, обеспечивают дополнительную блокирующую защиту от направленного вперед перемещения внешнего устройства. Ограничители 73 смещенных выступов препятствуют извлечению манжет из втулок. Устройство готово для ввода в действие вместе с кабелем в его нормальном (раскрученном) рабочем состоянии, которое проиллюстрировано на фиг.4Е. Для отсоединения внешнего устройства от кабеля сначала выдвижной штифт выпускают из канавки путем надавливания на конец 66, отходящий перпендикулярно от штифта и проходящий через вертикальный паз 68, выполненный во внешнем устройстве. Кроме того, для смещения выступов выполняют перекручивание кабеля или поворачивание манжет относительно друг друга вокруг кабеля. Оставшаяся часть процесса отсоединения заключается лишь в выполнении процедуры прикрепления в обратном порядке.

На фиг.5 изображен вариант выполнения втулки, применяемой совместно с манжетой. Представленная половина 78 втулки имеет отделяемый выступ 80, который выполнен с парой штифтов 82, проходящих от нижней поверхности выступа во втулку. Другая половина втулки может быть точно такой же, как изображенная на фиг.3. Когда задняя опорная поверхность 84 выступа подвергается воздействию направленной вперед силы 86 или осевой нагрузке, превышающей предельное значение прогиба штифтов, штифты ломаются, отпуская выступ 81 и освобождая внешнее устройство, прикрепленное к манжете. Предельное значение прогиба штифтов предпочтительно выбирают таким образом, чтобы оно превышало осевые нагрузки, которые может испытывать выступ под воздействием волны и обычных режимов эксплуатации, но было меньше больших осевых усилий, которые могут быть вызваны столкновением внешнего устройства с крупным посторонним объектом. Другое устройство защитного выступа предполагает изготовление выступа из материала, такого как пенопласт, который деформируется под воздействием осевых нагрузок, превышающих заданное предельное значение, отпуская манжету, а также прикрепление выступа к втулке при помощи клея или другого связующего вещества, которое пластически деформируется под воздействием осевых нагрузок, превышающих заданное предельное значение. Таким образом, выступ может служить в качестве предохранительного элемента, препятствующего серьезному повреждению морской сейсмической косы.

На фиг.6А и фиг.6В изображена втулка с раздвижным выступом. Втулка 88 выполнена с выступом 90, имеющим две части 92, 93, которые могут перемещаться в направлении стрелки 91 между незапертым положением, изображенным на фиг.6А, и положением запирания, изображенным на фиг.6В. Изображенные на фиг.6А две части выступа удерживаются вместе, обеспечивая проскальзывание манжеты 10 к пояску 34 или от него в процессе установки или снятия. В незапертом положении максимальный торцевой размер выступа меньше или равен ширине щели манжеты. После прохождения манжетой сжатого выступа две части расходятся в запертое положение выступа, которое изображено на фиг.6В. В запертом положении части 94, 95 основания отстоят друг от друга достаточно далеко, чтобы обеспечить перекрытие зазора и запирание манжеты на пояске во всех периферических местоположениях манжеты. Одна или обе части выступа могут приводиться в обычное раздвинутое или запертое положение под действием пружины. Сжимая пружину путем надавливания на обе поверхности 96, 97, две части выступа можно переместить в незапертое положение. Ослабляя давление на обе поверхности, под воздействием пружины можно обеспечить раздвигание двух частей выступа в периферическом направлении, в положение запирания.

На фиг.7 изображена одна половина внутренней втулки, выполненная с подпружиненным кнопочным выступом. Другая половина втулки может быть точно такая же, как изображенная на фиг.3. Половина 98 втулки выполнена с выступом 100, удерживающим пружину 102, дистальный конец которой прикреплен к конструкции втулки по всему промежутку под выступом. Пружина смещает выступ перпендикулярно, в возвышающееся запертое положение. Направленное вниз давление (например, надавливание пальцем), оказываемое на кнопочный выступ, заставляет его втягиваться в отверстие, выполненное во втулке, в незапертое положение, обеспечивающее легкую установку или снятие манжеты.

Несмотря на то, что изобретение было описано подробно со ссылкой на предпочтительный вариант выполнения, возможны и другие варианты. Например, согласно изобретению можно использовать внешние устройства, предполагающие только одну точку крепления и использование только одной манжеты и внутреннего пояска. При креплении с использованием двух манжет задний внутренний поясок может выть выполнен с кольцевой канавкой и взаимодействующим с ней выдвижным штифтом либо с опорным буртиком, действующим в качестве ограничителя продольного перемещения, но это не является обязательным. Промежуток, образующий зазор, может иметь постоянную ширину, как изображено на чертежах, или в альтернативном варианте может сужаться от одного конца к другому. Манжета может иметь только одну шпоночную канавку, если не требуется крепление двух внешних устройств в общем местоположении. Вместо крепления манжеты к внешнему устройству посредством штифта, выполненного в виде ласточкина хвоста, устанавливаемого в шпоночную канавку, возможно применение других средств крепления. Например, манжета может быть полустационарно прикреплена к внешнему устройству при помощи винтов или других крепежных средств, либо неразъемно прикреплена при помощи клеев, либо выполнена в виде единой части с внешним устройством. В качестве другого примера, чтобы обеспечить соответствующее запирание внешнего устройства в некоторых обстоятельствах, в соединении с использованием двух манжет и двух втулок выступ необходим только на одной из втулок. Способ крепления может быть выполнен вручную, как описано выше, или с использованием автоматизированной системы манипулирования устройством. Кроме того, изобретение применяют в небуксируемых кабелях, лежащих на дне моря, к которым прикрепляют подобные внешние устройства. Таким образом, сущность и объем формулы изобретения не ограничены описанием предпочтительного варианта выполнения.

Настоящее изобретение относится к морским сейсмическим исследованиям и, в частности, к соединительной системе, предназначенной для прикрепления оборудования к морской сейсмической косе и отсоединения от нее оборудования. Заявленная группа изобретений включает соединительную систему, предназначенную для присоединения внешнего устройства к участку подводного кабеля, втулку, предназначенную для поворотного присоединения внешнего устройства к сейсмическому кабелю, способ прикрепления внешнего устройства, устанавливаемого на подводном кабеле и прикрепленного к паре манжет, к паре втулок, каждая из которых имеет поясок и возвышающийся выступ, и способ отсоединения внешнего устройства, установленного на подводном кабеле и прикрепленного к паре манжет, каждая из которых выполнена с зазором, от пары втулок, каждая из которых имеет возвышающийся выступ. Причем соединительная система содержит первую втулку, закрепленную вокруг подводного кабеля в конкретном местоположении и имеющую поясок и возвышающийся выступ на своей наружной поверхности, вторую втулку, закрепленную вокруг подводного кабеля на расстоянии от первой втулки и имеющую поясок и возвышающийся выступ на своей наружной поверхности, первую С-образную манжету, присоединенную с возможностью поворота к первой втулке и имеющую внутреннюю поверхность, предназначенную для скольжения по пояску первой втулки, и зазор, образованный в указанной манжете продольным промежутком между концами С-образного контура, при этом ширина промежутка между указанными концами больше максимального окружного размера выступа, выполненного на первой втулке, или равна ему, вторую С-образную манжету, присоединенную с возможностью поворота ко второй втулке и имеющую внутреннюю поверхность, предназначенную для скольжения по пояску второй втулки, и зазор, образованный в указанной манжете продольным промежутком между концами С-образного контура, при этом ширина промежутка между указанными концами больше максимального окружного размера выступа, выполненного на второй втулке, или равна ему. Заявленная втулка содержит поясок, проходящий в окружном направлении вокруг периферии втулки, возвышающийся буртик, расположенный на заднем конце пояска, и возвышающийся выступ, расположенный на противоположном переднем конце пояска и проходящий вдоль части периферии втулки. Заявленный способ прикрепления внешнего устройства включает прикрепление пары манжет, выполненных с зазорами, к внешнему устройству, поворот втулок относительно друг друга для согласования выступов, выполненных на двух втулках, надевание в радиальном направлении манжет на кабель через указанный зазор, перемещение манжет в продольном направлении вдоль кабеля, так что согласованные выступы проходят через зазоры, в заданное положение вокруг внутренней втулки и поворот втулок относительно друг друга для смещения выступов относительно друг друга. Заявленный способ отсоединения внешнего устройства включает поворот втулок относительно друг друга для согласования выступов, выполненных на двух втулках, перемещение манжет в продольном направлении вдоль втулок, так что согласованные выступы находятся в зазорах, до тех пор, пока они не пройдут втулку и снятие с кабеля манжеты, прикрепленной к внешнему устройству, в радиальном направлении. Технический результат заключается в том, что при попутной волне указанные внешние устройства обеспечены прочной фиксацией и предотвращено такое выталкивание вперед внешнего устройства, что манжеты выходят из взаимодействия с поясками, это обеспечивается тем, что выступ препятствует сходу манжеты с пояска, когда промежуток смещен по окружности относительно выступа. 5 н. и 21 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Соединительная система, предназначенная для присоединения внешнего устройства к участку подводного кабеля, содержащая:
первую втулку, закрепленную вокруг подводного кабеля в конкретном местоположении и имеющую поясок и возвышающийся выступ на своей наружной поверхности,
вторую втулку, закрепленную вокруг подводного кабеля на расстоянии от первой втулки и имеющую поясок и возвышающийся выступ на своей наружной поверхности,
первую С-образную манжету, присоединенную с возможностью поворота к первой втулке и имеющую внутреннюю поверхность, предназначенную для скольжения по пояску первой втулки, и зазор, образованный в указанной манжете продольным промежутком между концами С-образного контура, при этом ширина промежутка между указанными концами больше максимального окружного размера выступа, выполненного на первой втулке, или равна ему,
вторую С-образную манжету, присоединенную с возможностью поворота ко второй втулке и имеющую внутреннюю поверхность, предназначенную для скольжения по пояску второй втулки, и зазор, образованный в указанной манжете продольным промежутком между концами С-образного контура, при этом ширина промежутка между указанными концами больше максимального окружного размера выступа, выполненного на второй втулке, или равна ему.

2. Соединительная система по п.1, в которой при нормальном состоянии эксплуатации подводного кабеля выступ, выполненный на первой втулке, и выступ, выполненный на второй втулке, смещены друг относительно друга в окружном направлении с предотвращением их совмещения в продольном направлении.

3. Соединительная система по п.1, в которой выступы имеют треугольную форму.

4. Соединительная система по п.1, в которой внутренний диаметр С-образных манжет больше наружного диаметра поясков, но меньше наружного диаметра поясков плюс максимальная толщина выступов.

5. Соединительная система по п.1, в которой выступ представляет собой предохранительный элемент, который разрушается под влиянием осевых нагрузок на выступ, превышающих заданное пороговое значение.

6. Соединительная система по п.1, в которой выступ выполнен с возможностью расширения из незапирающего положения, в котором ширина указанного промежутка превышает максимальный окружной размер выступа или равна ему, в запирающее положение, в котором выступ расширен, перекрывая ширину промежутка.

7. Соединительная система по п.1, в которой выступ представляет собой подпружиненную кнопку.

8. Соединительная система по п.1, в которой выступ имеет две части, выполненные с возможностью разъединения.

9. Соединительная система, предназначенная для присоединения внешнего устройства к подводному кабелю, содержащая:
втулку, прикрепляемую вокруг подводного кабеля и имеющую возвышающийся выступ, расположенный на ее наружной поверхности на переднем конце периферического опорного пояска, и
С-образную манжету, внутренняя цилиндрическая поверхность которой предназначена для скольжения по опорному пояску втулки и которая имеет зазор, образованный в указанной манжете продольным промежутком между концами С-образного контура, при этом ширина промежутка между указанными концами достаточна для прохождения через него выступа при надевании манжеты на втулку и снятии с нее,
при этом выступ препятствует сходу манжеты с пояска, когда указанный промежуток смещен в окружном направлении относительно выступа.

10. Соединительная система по п.9, в которой выступ имеет треугольную форму.

11. Соединительная система по п.9, в которой выступ представляет собой предохранительный элемент, который разрушается под влиянием осевых нагрузок на выступ, превышающих заданное пороговое значение.

12. Соединительная система по п.9, в которой выступ выполнен с возможностью расширения из незапирающего положения, в котором ширина промежутка превышает максимальный окружной размер выступа или равна ему, в запирающее положение, в котором выступ расширен, перекрывая ширину промежутка.

13. Соединительная система по п.9, в которой выступ представляет собой подпружиненную кнопку.

14. Соединительная система по п.9, в которой выступ имеет две части, выполненные с возможностью разъединения.

15. Втулка, предназначенная для поворотного присоединения внешнего устройства к сейсмическому кабелю, содержащая:
поясок, проходящий в окружном направлении вокруг периферии втулки,
возвышающийся буртик, расположенный на заднем конце пояска, и
возвышающийся выступ, расположенный на противоположном переднем конце пояска и проходящий вдоль части периферии втулки.

16. Втулка по п.15, в которой выступ имеет треугольную форму.

17. Втулка по п.15, в которой выступ представляет собой предохранительный элемент, который разрушается под влиянием осевых нагрузок на выступ, превышающих заданное пороговое значение.

18. Втулка по п.15, в которой выступ выполнен с возможностью расширения из незапирающего положения, в котором ширина промежутка превышает максимальный окружной размер выступа или равна ему, в запирающее положение, в котором выступ расширен, перекрывая ширину промежутка.

19. Втулка по п.15, в которой выступ представляет собой подпружиненную кнопку.

20. Втулка по п.15, в которой выступ имеет две части, выполненные с возможностью разъединения.

21. Способ прикрепления внешнего устройства, устанавливаемого на подводном кабеле и прикрепленного к паре манжет, к паре втулок, каждая из которых имеет поясок и возвышающийся выступ, включающий:
прикрепление пары манжет, выполненных с зазорами, к внешнему устройству,
поворот втулок относительно друг друга для согласования выступов, выполненных на двух втулках,
надевание в радиальном направлении манжет на кабель через указанный зазор,
перемещение манжет в продольном направлении вдоль кабеля, так что согласованные выступы проходят через зазоры, в заданное положение вокруг внутренней втулки и
поворот втулок относительно друг друга для смещения выступов относительно друг друга.

22. Способ по п.21, в котором втулки поворачивают относительно друг друга путем перекручивания кабеля между втулками.

23. Способ по п.21, в котором втулки поворачивают относительно друг друга путем поворота одной из втулок вокруг кабеля.

24. Способ отсоединения внешнего устройства, установленного на подводном кабеле и прикрепленного к паре манжет, каждая из которых выполнена с зазором, от пары втулок, каждая из которых имеет возвышающийся выступ, включающий:
поворот втулок относительно друг друга для согласования выступов, выполненных на двух втулках,
перемещение манжет в продольном направлении вдоль втулок, так что согласованные выступы находятся в зазорах, до тех пор, пока они не пройдут втулку и
снятие с кабеля манжеты, прикрепленной к внешнему устройству, в радиальном направлении.

25. Способ по п.24, в котором втулки поворачивают относительно друг друга путем перекручивания кабеля между втулками.

26. Способ по п.24, в котором втулки поворачивают относительно друг друга путем поворота одной из втулок вокруг кабеля.