CN108708379A - 一种抱桩器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抱桩器，属于海上打桩抱桩技术领域。所述抱桩器包括上抱桩机构、下抱桩机构和支架，上抱桩机构和下抱桩机构间隔设置在支架上，上抱桩机构和下抱桩机构的结构相同，通过设置两层抱桩机构可以提高抱桩器对于直径大重量大的基础桩的控制精度，从而提高基础桩安装过程中的纠偏能力，提高施工效率，同时上抱桩机构和下抱桩机构均包括移动组件、摆臂组件和夹臂组件，通过设置移动组件可以调整抱桩器在水平方向上的移动距离，通过设置摆臂组件和夹臂组件可以实现抱桩动作，结构简单，便于实际操作。

Description

一种抱桩器

技术领域

本发明涉及海上打桩抱桩技术领域，特别涉及一种抱桩器。

背景技术

随着绿色能源的崛起，风力发电逐渐从陆地发展到浅水海域及潮间带。海上风力发电基础结构也由传统的多桩变为现在的单桩，这样就导致风机基础桩直径、重量越来越大，重量越来越重，施工难度增大，作业效率要求更高。

目前，基础桩的安装过程通常采用单层抱桩器完成，其中单层抱桩器包括两个抱臂和控制抱臂抱紧的液压系统。通过吊机将基础桩吊入抱桩器的指定位置，控制液压系统收紧抱臂从而固定基础桩进行安装作业。

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：

对于单层抱桩器，虽然其结构相对简单，但其对于直径大重量大的基础桩纠偏能力差，在施工过程中，施工效率低。而基础桩的施工成本很高，几乎占整个风机安装成本的三分之一，加之海上作业受到天气、海况等因素影响，海上施工窗口十分有限。因此，需要一种纠偏能力强、作业高效，控制精度高的抱桩器以尽量减少海上安装时间，降低施工成本。

发明内容

为了解决现有技术中单层抱桩器的纠偏能力差，施工效率低的问题，本发明实施例提供了一种抱桩器。所述技术方案如下：

本发明提供了一种抱桩器，所述抱桩器包括上抱桩机构、下抱桩机构和支架，所述上抱桩机构和所述下抱桩机构间隔设置在所述支架上，所述上抱桩机构和所述下抱桩机构的结构相同，

所述上抱桩机构包括移动组件、摆臂组件和夹臂组件，

所述移动组件包括安装架和第一驱动部件，所述第一驱动部件固定在所述支架上，所述第一驱动部件用于推动所述安装架沿水平方向移动；

所述摆臂组件包括两个摆臂、第二驱动部件和第三驱动部件，所述两个摆臂的一端均与所述安装架铰接，且所述两个摆臂关于所述安装架的中垂线对称布置，每个所述摆臂上均设置有可滑动的摆臂滑动体和所述第二驱动部件，所述第二驱动部件用于驱动所述摆臂滑动体沿所述摆臂滑动，所述第三驱动部件固定在所述安装架上，所述第三驱动部件与所述第二驱动部件共同驱动所述摆臂在水平面内摆动；

所述夹臂组件包括与所述两个摆臂一一对应设置的两个夹臂，所述两个夹臂均布置在水平面内，每个所述夹臂的中部与对应的所述摆臂上的所述摆臂滑动体铰接，所述两个夹臂均呈弧形，且所述两个夹臂的靠近所述安装架的一端相互铰接。

进一步地，每个所述夹臂上均设有至少两个滚轮组件，所述至少两个滚轮组件位于所述两个夹臂之间。

进一步地，每个所述夹臂上均设置有两个滚轮组件，且每个所述夹臂上的两个滚轮组件间隔90°布置。

进一步地，每个所述夹臂上还设有与所述至少两个滚轮组件一一对应的伸缩组件，所述伸缩组件与所述滚轮组件连接，用于驱动所述滚轮组件沿所述夹臂的径向移动。

进一步地，所述伸缩组件包括外壁筒、伸缩臂和油缸，所述外壁筒设置在所述夹臂中且沿所述夹臂的径向布置，所述油缸的一端固定设置在所述外壁筒中，所述油缸的另一端与所述伸缩臂的一端连接，所述伸缩臂的另一端与所述滚轮组件连接。

进一步地，每个所述滚轮组件均包括滚轮安装体和安装在所述滚轮安装体上的两个滚轮，所述两个滚轮沿竖直方向间隔布置，每个所述滚轮的转动轴线均位于水平面内且垂直于所述夹臂的径向方向。

进一步地，所述两个夹臂上分别设置有防撞块，所述防撞块位于所述两个夹臂之间。

进一步地，所述防撞块包括本体和缓冲层，所述本体设置在所述夹臂上，所述缓冲层设置在所述本体的远离所述夹臂的一面上。

进一步地，每个所述夹臂上设置有至少两个防撞块。

进一步地，所述第一驱动部件、所述第二驱动部件和所述第三驱动部件均为伸缩油缸。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本发明实施例中的抱桩器包括上抱桩机构、下抱桩机构和支架，上抱桩机构和下抱桩机构间隔设置在支架上，且上抱桩机构和下抱桩机构的结构相同，通过设置两层抱桩机构可以提高抱桩器对于直径大重量大的基础桩的控制精度，从而提高基础桩安装过程中的纠偏能力，提高施工效率，同时上抱桩机构和下抱桩机构均包括移动组件、摆臂组件和夹臂组件，通过设置移动组件可以调整抱桩器在水平方向上的移动距离，通过设置摆臂组件和夹臂组件可以实现抱桩动作，结构简单，便于实际操作。

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一种抱桩器的结构示意图；

图2是图1的俯视图；

图3是本发明实施例提供的另一种抱桩器的结构示意图；

图4是图2的A-A截面图；

图5是图2的B-B截面图。

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。

图1是本发明实施例提供的一种抱桩器的结构示意图，图2是图1的俯视图，如图1和图2所示，抱桩器包括上抱桩机构100、下抱桩机构200和支架300，上抱桩机构100和下抱桩机构200间隔设置在支架300上，上抱桩机构100和下抱桩机构200的结构相同，抱桩器用于抱紧基础桩400。下面以上抱桩机构100为例，说明上抱桩机构100的具体结构：

上抱桩机构100包括移动组件110、摆臂组件120和夹臂组件130。

如图2所示，移动组件110包括安装架111和第一驱动部件112，第一驱动部件112固定在支架300上，第一驱动部件112用于推动安装架111沿第一方向a或第二方向b移动。第一方向a和第二方向b为沿水平方向的两个相反的方向。

摆臂组件120包括两个摆臂121、第二驱动部件122和第三驱动部件123，两个摆臂121的一端均与安装架111铰接，两个摆臂121均布置在水平面内且关于安装架111的中垂线对称布置，每个摆臂121上均设置有可滑动的摆臂滑动体121a和第二驱动部件122，第二驱动部件122用于驱动摆臂滑动体121a沿摆臂121滑动。第三驱动部件123固定在安装架111上，第三驱动部件123和第二驱动部件122共同驱动摆臂121在水平面内摆动。

夹臂组件130包括与两个摆臂121一一对应设置的两个夹臂131，两个夹臂131均布置在水平面内，每个夹臂131的中部与对应的摆臂121上的摆臂滑动体121a铰接，两个夹臂131均呈弧形，且两个夹臂131的靠近安装架111的一端相互铰接。

本发明实施例中的抱桩器包括上抱桩机构、下抱桩机构和支架，上抱桩机构和下抱桩机构间隔设置在支架上，且上抱桩机构和下抱桩机构的结构相同，通过设置两层抱桩机构可以提高抱桩器对于直径大重量大的基础桩的控制精度，从而提高基础桩安装过程中的纠偏能力，提高施工效率，同时上抱桩机构和下抱桩机构均包括移动组件、摆臂组件和夹臂组件，通过设置移动组件可以调整抱桩器在水平方向上的移动距离，通过设置摆臂组件和夹臂组件可以实现抱桩动作，结构简单，便于实际操作。

需要说明的是，在本实施例中，每个夹臂131对应的圆心角α不超过180°。

在实际应用中，抱桩器的支架300可以设置在海洋平台的甲板上，通过吊机将基础桩400吊入抱桩器的两个夹臂131之间，控制两个夹臂131抱紧基础桩400从而进行后续的安装作业。

进一步地，安装架111可以为杆件或板件，在本实施例中，安装架111为杆件。

具体地，抱桩器包括第一状态和第二状态，如图2所示，此时抱桩器处于第一状态，两个摆臂121均位于安装架111的远离第一驱动部件112的一侧且相互平行。两个摆臂121均垂直于安装架111，此时两个夹臂131为抱臂状态，两个夹臂131构成一个圆弧，圆弧的内径与基础桩400的外径相匹配，将基础桩400抱紧。

图3是本发明实施例提供的另一种抱桩器的结构示意图，如图3所示，此时抱桩器处于第二状态，第二驱动组件122和第三驱动部件123共同驱动两个摆臂121的另一端相互远离，此时两个夹臂131松开，可采用吊机将基础桩吊入抱桩器的两个夹臂131之间，或采用吊机将基础桩从两个夹臂131之间吊出。

具体地，第一驱动部件112为沿水平面平行布置的两个第一伸缩油缸，两个第一伸缩油缸的一端均固定在支架300上，两个第一伸缩油缸的另一端均与安装架111连接。

具体地，如图2所示，当两个第一伸缩油缸中的活塞杆伸长时，安装架111向第一方向a移动。当两个第一伸缩油缸中的活塞杆收缩时，安装架111向第二方向b移动。

进一步地，第二驱动部件122为第二伸缩油缸，第二伸缩油缸的一端固定在摆臂121上，另一端与摆臂滑动体121a连接，第三驱动部件123为第三伸缩油缸，第三伸缩油缸的一端固定在安装架111上，另一端与摆臂滑动体121a连接，第二伸缩油缸和第三伸缩油缸同时动作，以实现抱桩器的抱桩或松开动作。

具体地，当抱桩器处于第一状态时，第三伸缩油缸中的活塞杆伸长，第二伸缩油缸中的活塞杆收缩，当摆臂组件120处于第二状态时，第三伸缩油缸中的活塞杆收缩，第二伸缩油缸中的活塞杆伸长。

进一步地，如图2所示，两个夹臂131的结构相同，每个夹臂131上均设置有至少两个滚轮组件140，至少两个滚轮组件140位于两个夹臂131之间，当夹臂131抱桩时，滚轮组件与基础桩接触可以起到导向的作用。

优选地，在本实施例中，每个夹臂131上均设置有两个滚轮组件140，且每个夹臂131上的两个滚轮组件140间隔90°布置。

具体地，如图2所示，当抱桩器处于第一状态时，两个夹臂131构成一个圆弧，两个夹臂131上的四个滚轮组件140均间隔90°布置，以使得基础桩的受力更加均匀。

进一步地，每个夹臂131上还设有与至少两个滚轮组件140一一对应的伸缩组件150，伸缩组件150与滚轮组件140连接，用于驱动滚轮组件140沿夹臂131的径向移动。

图4是图2的A-A截面图，如图4所示，伸缩组件150包括外壁筒151、伸缩臂152和油缸153，外壁筒151设置在夹臂131中且沿夹臂131的径向布置，油缸153的一端固定设置在外壁筒151中，油缸153的另一端与伸缩臂152的一端连接，伸缩臂152的另一端与滚轮组件140连接。通过设置伸缩组件可以控制滚轮组件夹紧或松开基础桩，结构简单且控制方便。

在本实施例中，如图4所示，每个滚轮组件140包括滚轮安装体141和安装在滚轮安装体141上的两个滚轮142，两个滚轮142沿竖直方向间隔布置，结合图2和图3，每个滚轮142的转动轴线142a均位于水平面内且垂直于夹臂131的径向方向。

需要说明的是，在本实施例中，两个滚轮142之间的间隔D大于伸缩臂152的直径d，保证了两个滚轮与基础桩的接触区域较大，降低了滚轮与基础桩的接触面受到的压力。

具体地，伸缩臂152的另一端与滚轮安装体141连接，当油缸153收缩时，驱动伸缩臂152收缩，滚轮组件140松开基础桩，当油缸153伸长时，驱动伸缩臂152伸长，滚轮组件140抱紧基础桩。

进一步地，如图2所示，两个夹臂131上分别设置有防撞块160，防撞块160位于两个夹臂131之间。通过在夹臂上设置防撞块可以起到缓冲作用，以防止基础桩与夹臂直接接触，造成损坏。

优选地，每个夹臂131上均设有至少两个防撞块160。

在本实施例中，每个夹臂131上均设有两个防撞块160，两个防撞块160中的一个防撞块160位于两个滚轮组件140之间，两个防撞块160中的另一个防撞块160位于两个夹臂131的铰接点与最靠近铰接点的一个滚轮组件140之间。

在本实施例中，每个夹臂131上位于两个滚轮组件140之间的防撞块160与两个滚轮组件140之间的夹角均为45°，位于铰接点与最靠近铰接点的一个滚轮组件140之间的另一个防撞块160与铰接点之间的夹角为22.5°，与最靠近铰接点的一个滚轮组件140之间的夹角也为22.5度，该设置可以使各个滚轮组件140和防撞块160均匀受力。

进一步地，图5是图2的B-B截面图，如图5所示，防撞块160包括本体161和缓冲层162，本体161设置在夹臂131上，缓冲层162设置在本体161的远离夹臂131的一面上。通过设置缓冲层，以减小夹臂与基础桩之间的冲击力。

以上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 (10)

1.一种抱桩器，其特征在于，所述抱桩器包括上抱桩机构、下抱桩机构和支架，所述上抱桩机构和所述下抱桩机构间隔设置在所述支架上，所述上抱桩机构和所述下抱桩机构的结构相同，

所述上抱桩机构包括移动组件、摆臂组件和夹臂组件，

所述移动组件包括安装架和第一驱动部件，所述第一驱动部件固定在所述支架上，所述第一驱动部件用于推动所述安装架沿水平方向移动；

所述摆臂组件包括两个摆臂、第二驱动部件和第三驱动部件，所述两个摆臂的一端均与所述安装架铰接，所述两个摆臂均布置在水平面内且关于所述安装架的中垂线对称布置，每个所述摆臂上均设置有可滑动的摆臂滑动体和所述第二驱动部件，所述第二驱动部件用于驱动所述摆臂滑动体沿所述摆臂滑动，所述第三驱动部件固定在所述安装架上，所述第三驱动部件与所述第二驱动部件共同驱动所述摆臂在水平面内摆动；

所述夹臂组件包括与所述两个摆臂一一对应设置的两个夹臂，所述两个夹臂均布置在水平面内，每个所述夹臂的中部与对应的所述摆臂上的所述摆臂滑动体铰接，所述两个夹臂均呈弧形，且所述两个夹臂的靠近所述安装架的一端相互铰接。

2.根据权利要求1所述的抱桩器，其特征在于，每个所述夹臂上均设有至少两个滚轮组件，所述至少两个滚轮组件位于所述两个夹臂之间。

3.根据权利要求2所述的抱桩器，其特征在于，每个所述夹臂上均设置有两个滚轮组件，且每个所述夹臂上的两个滚轮组件间隔90°布置。

4.根据权利要求2所述的抱桩器，其特征在于，每个所述夹臂上还设有与所述至少两个滚轮组件一一对应的伸缩组件，所述伸缩组件与所述滚轮组件连接，用于驱动所述滚轮组件沿所述夹臂的径向移动。

5.根据权利要求4所述的抱桩器，其特征在于，所述伸缩组件包括外壁筒、伸缩臂和油缸，所述外壁筒设置在所述夹臂中且沿所述夹臂的径向布置，所述油缸的一端固定设置在所述外壁筒中，所述油缸的另一端与所述伸缩臂的一端连接，所述伸缩臂的另一端与所述滚轮组件连接。

6.根据权利要求2所述的抱桩器，其特征在于，每个所述滚轮组件均包括滚轮安装体和安装在所述滚轮安装体上的两个滚轮，所述两个滚轮沿竖直方向间隔布置，每个所述滚轮的转动轴线均位于水平面内且垂直于所述夹臂的径向方向。

7.根据权利要求1所述的抱桩器，其特征在于，所述两个夹臂上分别设置有防撞块，所述防撞块位于所述两个夹臂之间。

8.根据权利要求7所述的抱桩器，其特征在于，所述防撞块包括本体和缓冲层，所述本体设置在所述夹臂上，所述缓冲层设置在所述本体的远离所述夹臂的一面上。

9.根据权利要求7所述的抱桩器，其特征在于，每个所述夹臂上设置有至少两个防撞块。

10.根据权利要求1-9任一项所述的抱桩器，其特征在于，所述第一驱动部件、所述第二驱动部件和所述第三驱动部件均为伸缩油缸。