CN109469061B - 一种风电安装平台用抱桩器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种风电安装平台用抱桩器，包括一底盘，该底盘由一横移机构驱动实现在水平方向上的横向移动，由一纵移机构驱动实现在水平方向上的纵向移动；安装在底盘上的至少一组夹臂组件，所述夹臂组件包括一对相互配合的箱型左臂、箱型右臂，箱型左臂与箱型右臂分别通过一立柱安装在底盘上，且箱型左臂、箱型右臂分别与对应的立柱之间的铰接而成，所述箱型左臂、箱型右臂由摆动机构驱动抱紧或脱离桩。本发明的优点在于：通过横移机构与纵移机构的设置，从而实现了底盘在横向以及纵向上的移动，并利用摆动机构的联合操作，从而实现了任意方向的纠偏，大大的增加了纠偏的范围。

Description

一种风电安装平台用抱桩器
技术领域
本发明涉及一种抱桩器，特别涉及一种风电安装平台用抱桩器。
背景技术
利用风力发电非常环保，且风能蕴量巨大，因此日益受到世界各国的重视。我国风能资源丰富，可开发利用的风能储量约10亿kW，其中，海上可开发和利用的风能储量约7.5亿kW。为进一步开发和利用这清洁能源。国家能源局要求，做好海上风电开发建设工作，加快推动海上风电发展。因此，海上风电安装船成为了开发海上风能的主要设备。
抱桩机是海上自升式风电施工平台的核心配套件之一，在风电施工作业中，担当了确保满足风电基础桩垂直度的重任。例如，在专利CN202194142U中就提到了一种抱桩器，包括基座，基座上设有旋转框架，旋转框架上设有旋转臂，旋转臂连接有伸缩臂，伸缩臂穿过侧推***连接有夹持机构，旋转臂中设有用于推动伸缩臂伸缩的主推液压油缸，基座上还设有液压动力站和电气柜，液压动力站和电气柜分别置于旋转框架的两侧。本实用新型具有具有较大纠偏范围、有较大的活动能力，能适应不同的桩径纠偏，还能在运输状态完全收回于甲板舷侧，最大限度节省甲板空间的优点。
上述结构中的抱桩器，其在进行纠偏的过程中，由两个侧推油缸驱动伸缩臂在水平方向上进行摆动，从而实现对桩的纠偏。采用这样的一种结构形式来队桩进行纠偏时，其纠偏的范围是根据两个侧推油缸的行程范围来决定的，而侧推油缸又安装在靠近夹臂的一侧，这样就导致整个纠偏的范围比较的小，另外，在进行纠偏的过程中，利用的是侧推油缸驱动伸缩臂整体进行摆动的，这样就导致两个夹臂在夹持着桩进行纠偏时，两个夹臂的摆动方向肯定是一致的，即桩的运动轨迹是一定的，相应的对于桩的纠偏的范围就进一步的限定了。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种纠偏范围大、纠偏稳定的风电安装平台用抱桩器。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种风电安装平台用抱桩器，其创新点在于：包括
一底盘，该底盘由一横移机构驱动实现在水平方向上的横向移动，由一纵移机构驱动实现在水平方向上的纵向移动；
安装在底盘上的至少一组夹臂组件，所述夹臂组件包括一对相互配合的箱型左臂、箱型右臂，箱型左臂与箱型右臂分别通过一立柱安装在底盘上，且箱型左臂、箱型右臂分别与对应的立柱之间的铰接而成，所述箱型左臂、箱型右臂由摆动机构驱动抱紧或脱离桩。
进一步的，所述横移机构包括一对并列分布且横向延伸的横移导轨，所述横移导轨呈工字形状，在横移导轨上安装有数个配合使用的横移车轮组件，所述横移车轮组件包括分别安装在横移导轨两侧并沿着横移导轨的延伸方向往复滚动的横移车轮，各个横移车轮的上端均连接在同一横移车轮座上，在横移车轮座的顶端安装有一与底盘的底端相连的横移上平台，所述底盘由安装在横移导轨上的横移油缸驱动沿着横移导轨的延伸方向横向移动。
进一步的，所述纵移机构包括一对并列分布且纵向延伸的纵移导轨，所述纵移导轨呈工字形状，在纵移导轨上安装有数个配合使用的纵移车轮组件，所述纵移车轮组件包括分别安装在纵移导轨两侧并沿着纵移导轨的延伸方向往复滚动的纵移车轮，各个纵移车轮的上端均连接在同一纵移车轮座上，在纵移车轮座的顶端安装有一与横移机构的底端相连的纵移上平台，所述横移机构由安装在纵移导轨上的纵移油缸驱动沿着纵移导轨的延伸方向纵向移动，并带动底盘进行纵向移动。
进一步的，所述摆动机构为：在两个立柱之间设置有一支撑桁架，所述支撑桁架为一由四根立管以及连接四根立管用的若干横管、斜管共同构成的长方体框架结构，立管的底端通过肘板与底盘相固定，在支撑桁架上位于靠近箱型左臂或箱型右臂的立管上安装有驱动箱型左臂或箱型右臂摆动的摆动油缸。
进一步的，所述夹臂组件有两组，自上而下依次分布在底盘的上方，并与同一对立柱相连接。
进一步的，所述箱型左臂或箱型右臂与立柱之间还设置有锁紧机构，所述锁紧机构为：在箱型左臂或箱型右臂上安装有一锁桩油缸，在锁桩油缸的活塞杆的前端连接有一锁桩块，在立柱上具有一锁紧座，在锁紧座上具有一容锁桩块嵌入的凹槽，所述锁桩块由锁桩油缸驱动***锁紧座的凹槽内，从而实现箱型左臂或箱型右臂与立柱之间的相对固定。
进一步的，在箱型左臂及箱型右臂上还安装有触头，所述触头包括分别安装在箱型左臂及箱型右臂上的中间触头，以及安装在箱型左臂或箱型右臂任意一个上的端部触头，其中，中间触头由安装在箱型左臂或箱型右臂上的中间触头油缸驱动靠近或远离桩，端部触头由安装在箱型左臂或箱型右臂上的端部触头油缸驱动靠近或远离桩。
本发明的优点在于：在本发明中，通过横移机构与纵移机构的设置，从而实现了底盘在横向以及纵向上的移动，最大纠偏力可达100吨，并利用摆动机构的联合操作，从而实现了任意方向的纠偏，大大的增加了纠偏的范围。
对于箱型左臂与箱型右臂的设置，将两者分别铰接在不同的立柱上，这样使得两个臂爪撑开后覆盖的范围更广，即适用范围更广，能够覆盖直径5米至8米，自重不超过1500吨的钢制圆桶状桩体，在操作方面也实现半自动化操作，且抗盐雾腐蚀和抗震能力强；另外，通过设置两组夹臂组件，从而增大了臂爪的夹持力。
对于横移机构或纵移机构的设置，采用的是工字形导轨以及车轮滚动配合的方式实现的移动，使得底盘在进行横向或纵向移动时，降低摩擦力，方便底盘的移动，避免因夹臂组件夹持桩后重量过重而导致整体移动不便，确保纠偏的顺利进行。
通过锁紧机构的设置，从而可不使用时将箱型左臂或箱型右臂锁紧在立柱上，避免出现相对位移，影响后续纠偏的精度。
对于箱型左臂及箱型右臂上安装的触头，从而能够从三个方向顶紧桩体，确保在纠偏的过程中，桩体移动的稳定。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
图1为本发明的风电安装平台用抱桩器的示意图。
图2为本发明中底盘的示意图。
图3为本发明中底盘的分解示意图。
图4为本发明中支撑桁架的正视图。
图5为本发明中支撑桁架的俯视图。
图6为本发明中锁紧机构的正视图。
图7为本发明中锁紧机构的俯视图。
具体实施方式
下面的实施例可以使本专业的技术人员更全面地理解本发明，但并不因此将本发明限制在所述的实施例范围之中。
如图1-图7所示的一种风电安装平台用抱桩器，包括
一底盘1，该底盘1由一横移机构驱动实现在水平方向上的横向移动，由一纵移机构驱动实现在水平方向上的纵向移动。
如图2、图3所示的示意图可知，横移机构包括一对并列分布且横向延伸的横移导轨2，横移导轨2呈工字形状，在横移导轨2上安装有数个配合使用的横移车轮组件，横移车轮组件包括分别安装在横移导轨2两侧并沿着横移导轨2的延伸方向往复滚动的横移车轮3，各个横移车轮3的上端均连接在同一横移车轮座4上，在横移车轮座4的顶端安装有一与底盘1的底端相连的横移上平台5，底盘1由安装在横移导轨2上的横移油缸驱动沿着横移导轨2的延伸方向横向移动，横移油缸的缸体与横移导轨2相铰接而成，横移油缸的活塞杆的顶端与底盘1的底端铰接而成。
纵移机构包括一对并列分布且纵向延伸的纵移导轨6，纵移导轨6呈工字形状，在纵移导轨6上安装有数个配合使用的纵移车轮组件，纵移车轮组件包括分别安装在纵移导轨6两侧并沿着纵移导轨6的延伸方向往复滚动的纵移车轮7，各个纵移车轮7的上端均连接在同一纵移车轮座8上，在纵移车轮座8的顶端安装有一与横移机构中的横移导轨2的底端相连的纵移上平台9，横移机构由安装在纵移导轨9上的纵移油缸驱动沿着纵移导轨6的延伸方向纵向移动，并带动底盘1进行纵向移动，纵移油缸的缸体与纵移导轨6相铰接而成，纵移油缸的活塞杆的顶端与横移导轨2相铰接而成。
对于横移机构或纵移机构的设置，采用的是工字形导轨以及车轮滚动配合的方式实现的移动，使得底盘1在进行横向或纵向移动时，降低摩擦力，方便底盘1的移动，避免因夹臂组件夹持桩后重量过重而导致整体移动不便，确保纠偏的顺利进行。
安装在底盘上的至少一组夹臂组件，夹臂组件包括一对相互配合的箱型左臂10、箱型右臂11，箱型左臂10与箱型右臂11分别通过一立柱12安装在底盘1上，且箱型左臂10、箱型右臂11分别与对应的立柱12之间的铰接而成，箱型左臂10、箱型右臂11由摆动机构驱动抱紧或脱离桩。对于箱型左臂10与箱型右臂11的设置，将两者分别铰接在不同的立柱12上，这样使得箱型左臂10与箱型右臂11撑开后覆盖的范围更广，即适用范围更广，能够覆盖直径5米至8米，自重不超过1500吨的钢制圆桶状桩体，在操作方面也实现半自动化操作，且抗盐雾腐蚀和抗震能力强。
摆动机构为：在两个立柱12之间设置有一支撑桁架13，如图4所示，支撑桁架13为一由四根立管14以及连接四根立管14用的若干横管15、斜管16共同构成的长方体框架结构，立管14的底端通过肘板17与底盘1相固定，在支撑桁架13上位于靠近箱型左臂10或箱型右臂11的立管14上安装有驱动箱型左臂10或箱型右臂11摆动的摆动油缸18，摆动油缸18的缸体铰接在立管14上，摆动油缸18的活塞杆的顶端与箱型左臂10或箱型右臂11铰接而成。
在支撑桁架13的侧端还安装有定位触头19，该定位触头19由安装在支撑桁架13上的定位触头油缸20驱动靠近或远离桩体，从而实现对桩体的定位，定位触头油缸20通过油缸固定板21固定在支撑桁架13的侧端，油缸固定板21的两端分别与两个立管14相固定连接。
在底盘1与立柱12之间还设置有拉索30，拉索30的一端与立柱12固定连接，且拉索30与立柱12的连接处位于立柱12的中部位置，拉索30的另一端通过固定在底盘1上的拉锁柱29固定，拉锁柱29位于立柱12远离夹臂组件的一侧。通过拉索12的设置，从而反方向拉动立柱，避免立柱12的另一侧受到夹臂组件以及夹持的桩体的重量过重而导致立柱12向夹臂组件方向弯折、倾倒。
夹臂组件有两组，自上而下依次分布在底盘1的上方，并与同一对立柱12相连接。通过设置两组夹臂组件，从而增大了臂爪的夹持力，确保在纠偏过程中桩体移动的稳定。
箱型左臂10或箱型右臂11与立柱之间还设置有锁紧机构，锁紧机构为：如图6、图7所示，在箱型左臂10或箱型右臂11上安装有一锁桩油缸22，在锁桩油缸22的活塞杆的前端连接有一锁桩块23，在立柱12上具有一锁紧座24，在锁紧座24上具有一容锁桩块23嵌入的凹槽，锁桩块23由锁桩油缸22驱动***锁紧座24的凹槽内，从而实现箱型左臂10或箱型右臂11与立柱12之间的相对固定。通过锁紧机构的设置，从而可不使用时，将箱型左臂10及箱型右臂11在合拢后均锁紧在立柱12上，避免出现相对位移，影响后续纠偏的精度。
在箱型左臂10及箱型右臂11上还安装有触头，触头包括分别安装在箱型左臂10及箱型右臂11上的中间触头25，以及安装在箱型左臂10或箱型右臂11任意一个上的端部触头26，其中，中间触头25由安装在箱型左臂10或箱型右臂11上的中间触头油缸27驱动靠近或远离桩，端部触头26由安装在箱型左臂10或箱型右臂11上的端部触头油缸28驱动靠近或远离桩。对于箱型左臂10及箱型右臂11上安装的触头，从而能够从三个方向顶紧桩体，确保在纠偏的过程中，桩体移动的稳定。
工作原理：首先，根据需要纠偏的桩体的直径的大小两侧的摆动油缸18开始工作，并控制箱型左臂10与箱型右臂11打开的幅度，以桩体进入箱型左臂10与箱型右臂11之间，然后，由定位触头油缸20驱动定位触头19贴合桩体的外壁，从而实现对桩体的预定位，再由摆动油缸18工作，将箱型左臂10与箱型右臂11合拢夹住桩体，再分别由端部触头油缸28、中间触头油缸27分别驱动端部触头26、中间触头25抵住桩体并贴紧桩体，从实现了对桩体的四个方向的定位以及夹紧，避免桩体在移动的过程中，从箱型左臂10与箱型右臂11之间掉落。
在进行纠偏的过程中，通过横移油缸工作，驱动底盘1沿着横移导轨2的延伸方向进行横向移动，从而实现了对桩体的横向位置的纠偏；通过纵移油缸工作，驱动横移导轨2沿着纵移导轨6的延伸方向进行纵向移动，并带动了底盘进行纵向移动，从而实现了对桩体的纵向位置的纠偏；通过分别控制箱型左臂10与箱型右臂11所各自对应的摆动油缸18不同的开度，从而带动了箱型左臂10、箱型右臂11分别沿着与立柱12的铰接点进行摆动，实现了对桩体的角度的纠偏。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种风电安装平台用抱桩器，其特征在于：包括
一底盘，该底盘由一横移机构驱动实现在水平方向上的横向移动，由一纵移机构驱动实现在水平方向上的纵向移动；
所述横移机构包括一对并列分布且横向延伸的横移导轨，所述横移导轨呈工字形状，在横移导轨上安装有数个配合使用的横移车轮组件，所述横移车轮组件包括分别安装在横移导轨两侧并沿着横移导轨的延伸方向往复滚动的横移车轮，各个横移车轮的上端均连接在同一横移车轮座上，在横移车轮座的顶端安装有一与底盘的底端相连的横移上平台，所述底盘由安装在横移导轨上的横移油缸驱动沿着横移导轨的延伸方向横向移动；
所述纵移机构包括一对并列分布且纵向延伸的纵移导轨，所述纵移导轨呈工字形状，在纵移导轨上安装有数个配合使用的纵移车轮组件，所述纵移车轮组件包括分别安装在纵移导轨两侧并沿着纵移导轨的延伸方向往复滚动的纵移车轮，各个纵移车轮的上端均连接在同一纵移车轮座上，在纵移车轮座的顶端安装有一与横移机构的底端相连的纵移上平台，所述横移机构由安装在纵移导轨上的纵移油缸驱动沿着纵移导轨的延伸方向纵向移动，并带动底盘进行纵向移动；
安装在底盘上的至少一组夹臂组件，所述夹臂组件包括一对相互配合的箱型左臂、箱型右臂，箱型左臂与箱型右臂分别通过一立柱安装在底盘上，且箱型左臂、箱型右臂分别与对应的立柱之间的铰接而成，所述箱型左臂、箱型右臂由摆动机构驱动抱紧或脱离桩。
2.根据权利要求1所述的风电安装平台用抱桩器，其特征在于：所述摆动机构为：在两个立柱之间设置有一支撑桁架，所述支撑桁架为一由四根立管以及连接四根立管用的若干横管、斜管共同构成的长方体框架结构，立管的底端通过肘板与底盘相固定，在支撑桁架上位于靠近箱型左臂或箱型右臂的立管上安装有驱动箱型左臂或箱型右臂摆动的摆动油缸。
3.根据权利要求1所述的风电安装平台用抱桩器，其特征在于：所述夹臂组件有两组，自上而下依次分布在底盘的上方，并与同一对立柱相连接。
4.根据权利要求1所述的风电安装平台用抱桩器，其特征在于：所述箱型左臂或箱型右臂与立柱之间还设置有锁紧机构，所述锁紧机构为：在箱型左臂或箱型右臂上安装有一锁桩油缸，在锁桩油缸的活塞杆的前端连接有一锁桩块，在立柱上具有一锁紧座，在锁紧座上具有一容锁桩块嵌入的凹槽，所述锁桩块由锁桩油缸驱动***锁紧座的凹槽内，从而实现箱型左臂或箱型右臂与立柱之间的相对固定。
5.根据权利要求1所述的风电安装平台用抱桩器，其特征在于：在箱型左臂及箱型右臂上还安装有触头，所述触头包括分别安装在箱型左臂及箱型右臂上的中间触头，以及安装在箱型左臂或箱型右臂任意一个上的端部触头，其中，中间触头由安装在箱型左臂或箱型右臂上的中间触头油缸驱动靠近或远离桩，端部触头由安装在箱型左臂或箱型右臂上的端部触头油缸驱动靠近或远离桩。
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