CN108677993B - 一种抱桩器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抱桩器，属于打桩机领域。抱桩器包括抱桩支架、走行组件和抱环组件，抱环组件包括半环抱臂、夹持组件、穿销组件和两个抱桩夹臂，两个抱桩夹臂和半环抱臂上均设置有夹持组件，抱桩支架的底部安装有固定底座和滑动底座，走行组件包括滑道组件、固定支座和走行油缸组件，滑动底座用于滑动安装在滑道组件上，走行油缸组件包括滑座、插销油缸和走行油缸，滑座滑动安装在滑道组件上，走行油缸的一端铰接在滑座上，走行油缸的另一端与抱桩支架的底部铰接，插销油缸固定安装在滑座上，插销油缸的活塞杆上同轴固定有插销，滑道组件上设置有用于插设插销的多个插销孔。本发明可使抱桩器稳固的安装在船体上。

Description

一种抱桩器

技术领域

本发明涉及海洋机械领域，特别涉及一种抱桩器。

背景技术

海上风电的建设，需要安装风电桩，风电桩主要包括：单桩基础、过渡桩及顶部风机塔筒。在安装风电桩时，通常利用打桩作业将单桩基础插设在海床内，然而受到疾风、海浪、洋流和潮汐等可变因素影响，加之海床土壤比较松软，打桩作业时，单桩基础很容易偏斜，导致风电桩无法正常安装。为了解决上述问题，通常会在打桩作业时，利用抱桩器进行辅助。常见的抱桩器主要包括大底座、抱环、开合油缸、锁紧装置、抱桩夹持装置等，大底座安装在风电安装船甲板上并设有横梁，抱环和横梁通过开合油缸连接，锁紧装置及抱桩夹持装置安装在抱环上，打桩作业时，伸长开合油缸，使抱环闭合，然后锁紧装置插入穿销，设置在抱桩夹持装置上的伸缩油缸向单桩基础中心方向伸长并夹紧单桩基础，实现对单桩基础的抱紧和位置调整。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：通常抱桩器固定安装在船体甲板上，为方便打桩作业，现有的抱桩器主体结构伸出到主船体外，使甲板产生倾角，既不利于打桩作业的精确定位，同时拖航时影响船体稳性。

发明内容

本发明实施例提供了一种抱桩器，可以使得抱桩器在船体甲板上移动。所述技术方案如下：

本发明实施例提供了一种抱桩器，所述抱桩器包括：抱桩支架、走行组件和抱环组件，所述抱桩支架为桁架式结构，所述抱环组件包括半环抱臂、夹持组件、穿销组件和两个抱桩夹臂，所述半环抱臂固定安装在所述抱桩支架的一端，一个所述抱桩夹臂的一端铰接在所述半环抱臂的一端，另一个所述抱桩夹臂的一端铰接在所述半环抱臂的另一端，所述穿销组件固定在一个所述抱桩夹臂的另一端，所述穿销组件用于固定两个所述抱桩夹臂的另一端，使得所述两个抱桩夹臂和所述半环抱臂构成抱桩空间，所述两个抱桩夹臂和所述半环抱臂上均设置有所述夹持组件，每个所述夹持组件均可朝向所述抱桩空间的中心移动，所述抱桩支架的底部安装有固定底座和滑动底座，所述走行组件包括滑道组件、固定支座和走行油缸组件，所述滑动底座用于滑动安装在所述滑道组件上，所述固定底座用于与所述固定支座可拆卸地安装在一起，所述走行油缸组件包括滑座、插销油缸和走行油缸，所述滑座滑动安装在所述滑道组件上，所述走行油缸的一端铰接在所述滑座上，所述走行油缸的另一端与所述抱桩支架的底部铰接，所述插销油缸固定安装在所述滑座上，所述插销油缸的活塞杆上同轴固定有插销，所述滑道组件上设置有用于插设所述插销的多个插销孔，各个所述插销孔沿所述滑道组件的长度方向布置。

在本发明的一种实现方式中，所述夹持组件包括固定臂筒体和伸缩臂组件，所述伸缩臂组件包括伸缩油缸、滚轮组件、安装节臂，所述伸缩油缸的一端固定插装在所述固定臂筒体内，所述安装节臂的一端可滑动地插装在所述固定臂筒体内，所述伸缩油缸的另一端固定插装在所述安装节臂的另一端内，所述滚轮组件安装在所述安装节臂的另一端外。

在本发明的另一种实现方式中，所述抱环组件还包括两个开闭组件，一个所述开闭组件的一端固定在所述半环抱臂的一端上，一个所述开闭组件的另一端固定在与所述半环抱臂的一端铰接的所述抱桩夹臂上，另一个所述开闭组件的一端固定在所述半环抱臂的另一端上，另一个所述开闭组件的另一端固定在与所述半环抱臂的另一端铰接的所述抱桩夹臂上。

在本发明的又一种实现方式中，所述穿销组件包括穿销支架、穿销油缸和穿销，所述穿销支架固定在所述抱桩夹臂上，所述穿销油缸的一端固定在所述穿销支架上，所述穿销油缸沿所述抱桩空间的中心线布置，所述穿销同轴固定在所述穿销油缸的另一端，所述穿销用于同时固定插装在两个所述抱桩夹臂中。

在本发明的又一种实现方式中，所述穿销组件还包括限位开关，所述限位开关安装在所述穿销支架上，所述穿销与所述穿销油缸连接的一端设有感应件，当所述限位开关感应到所述感应件时，所述穿销位于两个所述抱桩夹臂外。

在本发明的又一种实现方式中，所述半环抱臂朝向所述抱桩空间一边设有多个缓冲块。

在本发明的又一种实现方式中，所述固定支座包括工作支座和拖航支座，所述工作支座位于所述滑道组件的一端，所述拖航支座位于所述滑道组件的另一端。

在本发明的又一种实现方式中，所述工作支座上固定安装有下楔形块，所述下楔形块沿所述滑道组件的延伸方向倾斜，所述下楔形块的朝向所述滑道组件一端的一侧高于所述下楔形块的朝向所述滑道组件另一端的一侧，所述固定底座上设有用于与所述下楔形块滑动配合的上楔形块。

在本发明的又一种实现方式中，所述拖航支座上可拆卸地安装有所述下楔形块，所述下楔形块沿所述滑道组件的延伸方向倾斜，所述下楔形块的朝向所述滑道组件一端的一侧高于所述下楔形块的朝向所述滑道组件另一端的一侧。

在本发明的又一种实现方式中，所述上楔形块和所述下楔形块的倾斜角均不大于5°。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

在抱桩器要进入作业状态时，走行油缸缩短，插销油缸插入插销孔，然后走行油缸伸长，以推动滑动底座在滑道组件上朝向滑道组件的一端滑动(朝向船体边缘的作业位置)，当走行油缸伸长到极限距离时，插销油缸拔出插销孔，走行油缸缩短，插销油缸再插入另一个插销孔，重复上述步骤，以驱动抱桩支架不断朝向滑道组件的一端移动，直至固定底座与固定支座相对应，最后将固定底座和固定支座固定安装在一起，使得抱桩器由开始的拖航位置(船体的中部)移动到作业位置。在抱桩器要进入拖航状态时，将固定底座和固定支座拆卸开来，并反向重复上述走行油缸和插销油缸的配合，使得抱桩支架重新回到原来的拖航位置。本发明实施例提供的抱桩器由于可以在作业位置和拖航位置之间移动，所以当抱桩器闲置时，可以将抱桩器设置在拖航位置，避免了抱桩器始终处于船体的边缘，提高了船体在航行时的稳定性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的抱桩器的主视图；

图2是本发明实施例提供的抱桩器的俯视图；

图3是本发明实施例提供的走行油缸组件的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的夹持组件的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的穿销组件的结构示意图；

图6是本发明实施例提供的走行组件的局部放大图；

图7是本发明实施例提供的固定底座的固定安装示意图。

图中各符号表示含义如下：

1-抱桩支架，11-固定底座，12-滑动底座，2-走行组件，21-滑道组件，211-插销孔，22-固定支座，221-工作支座，222-拖航支座，23-走行油缸组件，231-滑座，232-插销油缸，233-走行油缸，3-抱环组件，31-半环抱臂，311-缓冲块，32-夹持组件，321-固定臂筒体，322-伸缩臂组件，323-伸缩油缸，324-滚轮组件，325-安装节臂，326-耳板，33-穿销组件，331-穿销支架，332-穿销油缸，333-穿销，334-限位开关，335-感应件，34-抱桩夹臂，35-开闭组件，41-下楔形块，42-上楔形块，a-抱桩空间，100-单桩基础。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

本发明实施例提供了一种抱桩器，图1为抱桩器的主视图，参见图1，该抱桩器包括抱桩支架1、走行组件2和抱环组件3，抱桩支架1为桁架式结构。

图2为抱桩器的俯视图，结合图2，抱环组件3包括半环抱臂31、夹持组件32、穿销组件33和两个抱桩夹臂34，半环抱臂31固定安装在抱桩支架1的一端，一个抱桩夹臂34的一端铰接在半环抱臂31的一端，另一个抱桩夹臂34的一端铰接在半环抱臂31的另一端，穿销组件33固定在一个抱桩夹臂34的另一端，穿销组件33用于固定两个抱桩夹臂34的另一端，使得两个抱桩夹臂34和半环抱臂31构成抱桩空间a，两个抱桩夹臂34和半环抱臂31上均设置有夹持组件32，每个夹持组件32均可朝向抱桩空间a的中心移动。

需要说明的是，图2中不仅示意了两个抱桩夹臂34闭合时的结构，还示意了两个抱桩夹臂34打开时的结构。

再次参见图1，在本实施例中，抱桩支架1的底部安装有固定底座11和滑动底座12，走行组件2包括滑道组件21、固定支座22和走行油缸组件23，滑动底座12用于滑动安装在滑道组件21上，固定底座11用于与固定支座22可拆卸地安装在一起，走行油缸组件23包括滑座231、插销油缸232和走行油缸233(参见图3)，滑座231滑动安装在滑道组件21上，走行油缸233的一端铰接在滑座231上，走行油缸233的另一端与抱桩支架1的底部铰接，插销油缸232固定安装在滑座231上，插销油缸232的活塞杆上同轴固定有插销，滑道组件21上设置有用于插设插销的多个插销孔211，各个插销孔211沿滑道组件21的长度方向布置。

在抱桩器要进入作业状态时，走行油缸233缩短，插销油缸232插入插销孔211，然后走行油缸233伸长，以推动滑动底座12在滑道组件21上朝向滑道组件21的一端滑动(朝向船体边缘的作业位置)，当走行油缸233伸长到极限距离时，插销油缸232拔出插销孔211，走行油缸233缩短，插销油缸232再插入另一个插销孔211，重复上述步骤，以驱动抱桩支架1不断朝向滑道组件21的一端移动，直至固定底座11与固定支座22相对应，最后将固定底座11和固定支座22固定安装在一起，使得抱桩器由开始的拖航位置(船体的中部)移动到作业位置。在抱桩器要进入拖航状态时，将固定底座11和固定支座22拆卸开来，并反向重复上述走行油缸233和插销油缸232的配合，使得抱桩支架1重新回到原来的拖航位置。本发明实施例提供的抱桩器由于可以在作业位置和拖航位置之间移动，所以当抱桩器闲置时，可以将抱桩器设置在拖航位置，避免了抱桩器始终处于船体的边缘，提高了船体在航行时的稳定性。

图4为夹持组件的结构示意图，结合图4，在本实施例中，夹持组件32包括固定臂筒体321和伸缩臂组件322，伸缩臂组件322包括伸缩油缸323、滚轮组件324、安装节臂325，伸缩油缸323的一端固定插装在固定臂筒体321内，安装节臂325的一端可滑动地插装在固定臂筒体321内，伸缩油缸323的另一端固定插装在安装节臂325的另一端内，滚轮组件324安装在安装节臂325的另一端外。

在上述实现方式中，在需要对单桩基础100进行抱桩作业时，首先将伸缩油缸323缩回至最短状态(图4所示状态)，然后两个抱桩夹臂34闭合，当两个抱桩夹臂34闭合到位后，穿销组件33将两个抱桩夹臂34锁定，接着伸缩油缸323伸长，直至滚轮组件324与单桩基础100的外壁相抵，此时夹持组件32完成对单桩基础100的夹持固定。

具体地，固定臂筒体321一端内部设有两个耳板326，伸缩油缸323的一端位于两个耳板326之间，且伸缩油缸323的一端与两个耳板326通过销轴连接，从而实现了伸缩油缸323的安装。

再次参见图2，在本实施例中，抱环组件3还包括两个开闭组件35，一个开闭组件35的一端固定在半环抱臂31的一端上，一个开闭组件35的另一端固定在与半环抱臂31的一端铰接的抱桩夹臂34上，另一个开闭组件35的一端固定在半环抱臂31的另一端上，另一个开闭组件35的另一端固定在与半环抱臂31的另一端铰接的抱桩夹臂34上。

可选的，开闭组件35可以为油缸，油缸的缸体和活塞杆分别铰接在半环抱臂31和抱桩夹臂34上，通过油缸的伸缩，来实现两个抱桩夹臂34的打开和闭合。

具体地，半环抱臂31朝向抱桩空间a一边设有多个缓冲块311，从而能够吸收半环抱臂31与单桩基础100接触时受到的冲击

图5为穿销组件的结构示意图，结合图5，在本实施例中，穿销组件33包括穿销支架331、穿销油缸332和穿销333，穿销支架331固定在抱桩夹臂34上，穿销油缸332的一端固定在穿销支架331上，穿销油缸332沿抱桩空间a的中心线布置，穿销333同轴固定在穿销油缸332的另一端，穿销333用于同时固定插装在两个抱桩夹臂34中。

在上述实现方式中，当两个抱桩夹臂34闭合到位后，穿销油缸332伸长，使得穿销333同时插装在两个抱桩夹臂34中，以将两个抱桩夹臂34固定在一起。当需要开启两个抱桩夹臂34时，穿销油缸332缩短，使得穿销333抽出两个抱桩夹臂34，此时两个抱桩夹臂34可以自由移动。

具体地，穿销组件33还包括限位开关334，限位开关334安装在穿销支架331上，穿销333与穿销油缸332连接的一端设有感应件335，当限位开关334感应到感应件335时，穿销333位于两个抱桩夹臂34外。

在上述实现方式中，感应件335随着穿销333移动，限位开关334通过感应感应件335，来判断穿销333所处的位置，即判断穿销333是否抽出或者插入到位。

图6为走行组件的局部放大图，结合图6，在本实施例中，固定支座22包括工作支座221和拖航支座222，工作支座221位于滑道组件21的一端，拖航支座222位于滑道组件21的另一端。

在上述实现方式中，当抱桩器位于工作位置时，固定底座11与工作支座221固定安装在一起(图6中所示的状态)，当抱桩器位于拖航位置时，固定底座11与拖航支座222固定安装在一起。从而使得抱桩器无论在工作位置还是拖航位置，均能够保证其稳固的设置在船体上。

需要说明的是，在本实施例中，工作支座221和拖航支座222的结构可以相同，工作支座221和拖航支座222均固定安装在船体的甲板上，且工作支座221和拖航支座222均设置有四个(参见图2)，从而保证了抱桩支架1的稳定性。

图7为固定底座的固定安装示意图，结合图7，在本实施例中，工作支座221上固定安装有下楔形块41，下楔形块41沿滑道组件21的延伸方向倾斜，下楔形块41的朝向滑道组件21一端的一侧高于下楔形块41的朝向滑道组件21另一端的一侧，固定底座11上设有用于与下楔形块41滑动配合的上楔形块42。

在上述实现方式中，下楔形块41两侧的高度指的是下楔形块41两侧相对于滑轨组件所处的水平面的高度，上楔形块42的两侧高度与之对应。当上楔形块42移动至下楔形块41上时，随着上楔形块42与下楔形块41逐渐贴合，抱桩支架1会被逐渐顶起，从而使得滑动底座12脱离滑道组件21，此时抱桩支架1上的所有载荷均由工作支座221承载，避免了滑道组件21应承载过大的载荷而损坏。

需要说明的是，为了保证上楔形块42能够准确的移动至下楔形块41上，需要满足以下条件，当滑动底座12滑动设置在滑道组件21上时，下楔形块41较低的一侧与上楔形块42较高的一侧位于同一水平面上。

具体地，拖航支座222上可拆卸地安装有下楔形块41，下楔形块41沿滑道组件21的延伸方向倾斜，下楔形块41的朝向滑道组件21一端的一侧高于下楔形块41的朝向滑道组件21另一端的一侧。

需要说明的是，在本实施例中，拖航支座222的下楔形块41的结构和工作支座221的下楔形块41的结构可以相同，所以对于拖航支座222的下楔形块41结构，以及其与固定底座11的上楔形块42之间的装配，也可以参照图7。

在上述实现方式中，拖航支座222的下楔形块41，其作用与上述工作支座221的下楔形块41相同，区别仅在于，当固定底座11朝向拖航支座222移动时，为了避免拖航支座222与固定底座11之间产生干涉，需要先将拖航支座222上的下楔形块41拆卸，等固定底座11移动过拖航支座222(由滑道组件21的一端向另一端的方向)后，再将下楔形块41安装至拖航支座222上，最后反向移动固定底座11，使固定底座11的上楔形块42滑动至拖航支座222的下楔形块41上。

优选地，上楔形块42和下楔形块41的倾斜角均不大于5°，从而满足上楔形块42和下楔形块41之间的自锁条件，避免了上楔形块42从下楔形块41上滑落。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种抱桩器，所述抱桩器包括：抱桩支架、走行组件和抱环组件，所述抱桩支架为桁架式结构，所述抱环组件包括半环抱臂、夹持组件、穿销组件和两个抱桩夹臂，所述半环抱臂固定安装在所述抱桩支架的一端，两个所述抱桩夹臂中的左侧抱桩夹臂的一端铰接在所述半环抱臂的一端，两个所述抱桩夹臂中的右侧抱桩夹臂的一端铰接在所述半环抱臂的另一端，所述穿销组件固定在一个所述左侧抱桩夹臂的另一端，所述穿销组件用于固定两个所述抱桩夹臂的另一端，使得两个所述抱桩夹臂和所述半环抱臂构成抱桩空间，两个所述抱桩夹臂和所述半环抱臂上均设置有所述夹持组件，每个所述夹持组件均可朝向所述抱桩空间的中心移动，其特征在于，所述抱桩支架的底部安装有至少两个固定底座和至少两个滑动底座，所述走行组件包括滑道组件、固定支座和走行油缸组件，所述滑动底座用于滑动安装在所述滑道组件上，所述固定底座用于与所述固定支座可拆卸地安装在一起，所述走行油缸组件包括滑座、插销油缸和走行油缸，所述滑座滑动安装在所述滑道组件上，所述走行油缸的一端铰接在所述滑座上，所述走行油缸的另一端与所述抱桩支架的底部铰接，所述插销油缸固定安装在所述滑座上，所述插销油缸的活塞杆上同轴固定有插销，所述滑道组件上设置有用于插设所述插销的多个插销孔，各个所述插销孔沿所述滑道组件的长度方向布置；

所述固定支座包括工作支座和拖航支座，所述工作支座位于所述滑道组件的一端，所述拖航支座位于所述滑道组件的另一端，所述工作支座和所述拖航支座均设置有四个且固定安装在船体的甲板上；

所述工作支座上固定安装有下楔形块，所述工作支座的所述下楔形块沿所述滑道组件的延伸方向倾斜，所述工作支座的所述下楔形块在倾斜方向上具有第一端和第二端，所述工作支座的所述下楔形块的第一端靠近所述滑道组件的一端，且高于所述工作支座的所述下楔形块的第二端；

所述拖航支座上可拆卸地安装有下楔形块，所述拖航支座的所述下楔形块沿所述滑道组件的延伸方向倾斜，所述拖航支座的所述下楔形块在倾斜方向上具有第一端和第二端，所述拖航支座的所述下楔形块的第一端靠近所述滑道组件的一端，且高于所述拖航支座的所述下楔形块的第二端；

所述固定底座上设有用于与所述工作支座的所述下楔形块和所述拖航支座的所述下楔形块滑动配合的上楔形块。

2.根据权利要求1所述的抱桩器，其特征在于，所述夹持组件包括固定臂筒体和伸缩臂组件，所述伸缩臂组件包括伸缩油缸、滚轮组件、安装节臂，所述伸缩油缸的一端固定插装在所述固定臂筒体内，所述安装节臂的一端可滑动地插装在所述固定臂筒体内，所述伸缩油缸的另一端固定插装在所述安装节臂的另一端内，所述滚轮组件安装在所述安装节臂的另一端外。

3.根据权利要求1所述的抱桩器，其特征在于，所述抱环组件还包括两个开闭组件，两个所述开闭组件中的左侧开闭组件的一端固定在所述半环抱臂的一端上，所述左侧开闭组件的另一端固定在与所述半环抱臂的一端铰接的所述抱桩夹臂上，两个所述开闭组件中的右侧开闭组件的一端固定在所述半环抱臂的另一端上，所述右侧开闭组件的另一端固定在与所述半环抱臂的另一端铰接的所述抱桩夹臂上。

4.根据权利要求3所述的抱桩器，其特征在于，所述穿销组件包括穿销支架、穿销油缸和穿销，所述穿销支架固定在所述抱桩夹臂上，所述穿销油缸的一端固定在所述穿销支架上，所述穿销油缸沿所述抱桩空间的中心线布置，所述穿销同轴固定在所述穿销油缸的另一端，所述穿销用于同时固定插装在两个所述抱桩夹臂中。

5.根据权利要求3所述的抱桩器，其特征在于，所述穿销组件还包括限位开关，所述限位开关安装在所述穿销支架上，所述穿销与所述穿销油缸连接的一端设有感应件，当所述限位开关感应到所述感应件时，所述穿销位于两个所述抱桩夹臂外。

6.根据权利要求1所述的抱桩器，其特征在于，所述半环抱臂朝向所述抱桩空间一边设有多个缓冲块。

7.根据权利要求1所述的抱桩器，其特征在于，所述上楔形块、所述工作支座的所述下楔形块和所述拖航支座的所述下楔形块的倾斜角均不大于5°。

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