CN108867646B - 一种抱桩器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种抱桩器，属于海洋机械领域。该抱桩器包括抱桩支架、滑动组件和抱环组件，滑动组件包括滑动筒体和滑动臂，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，夹持组件包括固定臂筒体和伸缩臂组件，伸缩臂组件包括伸缩油缸、滚轮组件和安装节臂和至少一个连接节臂，伸缩油缸的一端固定插装在固定臂筒体内，安装节臂的一端可滑动地插装在固定臂筒体内，伸缩油缸的另一端固定插装在安装节臂的另一端内，滚轮组件通过至少一个连接节臂可拆卸地连接在安装节臂的另一端外。本发明提供的抱桩器适用性较强。

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：现有的抱桩器中抱环不具备较大的活动能力，桩径适用范围较小，因此进行小桩径抱桩作业时，伸缩油缸行程较长，使油缸需要较大刚度，且结构复杂。

发明内容

本发明实施例提供了一种抱桩器，可以解决现有技术中桩径适用范围较小的问题，所述技术方案如下：

本发明实例的一种抱桩器，所述抱桩器包括：抱桩支架、滑动组件和抱环组件，所述滑动组件包括滑动筒体和滑动臂，所述滑动筒体可滑动地安装在所述抱桩支架上，所述滑动臂的一端可滑动地安装在所述滑动筒体上，所述滑动臂与所述滑动筒体的滑动方向相互垂直，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滑动臂的另一端，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、安装节臂和至少一个连接节臂，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，所述滚轮组件通过所述至少一个连接节臂可拆卸地连接在所述安装节臂的另一端外。

在本发明的一种实现方式中，所述抱桩支架设有横移滑道，所述滑动筒体朝向所述抱桩支架的一侧设置有第一滑块，所述滑动筒体通过所述第一滑块可滑动地设置在所述横移滑道上。

在本发明的另一种实现方式中，所述滑动组件还包括横移驱动组件，所述横移驱动组件的一端固定在所述抱桩支架上，所述横移驱动组件的另一端固定在所述滑动筒体上，所述横移驱动组件用于驱动所述滑动筒体沿所述横移滑道的长度方向移动。

在本发明的又一种实现方式中，所述滑动筒体朝向所述抱环组件的一侧设置有导向槽，所述导向槽的内壁上设有第二滑块，所述滑动臂的一端滑动插装在所述导向槽内，滑动臂与所述第二滑块滑动配合。

在本发明的又一种实现方式中，所述滑动组件还包括纵移驱动组件，所述纵移驱动组件的一端固定在所述滑动筒体上，所述纵移驱动组件的另一端固定在所述半环抱臂上对应所述滑动臂的位置，所述纵移驱动组件用于驱动所述滑动臂沿所述导向槽延伸的方向移动。

在本发明的又一种实现方式中，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，所述固定臂筒体一端内部设有两个耳板，所述伸缩油缸的一端位于所述两个耳板之间，且所述伸缩油缸的一端与两个所述耳板通过销轴连接。

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。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

由于每个伸缩臂组件均为可拆卸结构，桩径适用范围较大，抱大桩径单桩基础时，伸缩臂组件在伸缩油缸的作用下即可完成抱桩作业，抱小桩径单桩基础时，根据单桩基础的外径，可以将至少一个连接节臂安装在安装节臂和滚轮组件之间，以增大伸缩臂组件的长度，从而使得伸缩油缸只需伸长较小的距离即可完成抱桩作业，进而可缩短伸缩油缸的油缸行程，减轻油缸的工作负载，提高抱桩作业效率，降低伸缩臂组件的制造成本，同时延长抱桩器寿命。

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是本发明实例提供的抱桩器的主视图；

图2是本发明实例提供的抱桩器的俯视图；

图3是本发明实例提供的夹持组件的结构示意图；

图4是本发明实例提供的夹持组件的结构示意图；

图5是本发明实例提供的第二滑块安装示意图；

图6是本发明实例提供的穿销组件的结构示意图。

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。

本发明实施例提供了一种抱桩器，图1是本发明实例提供的抱桩器的主视图，如图1所示，该抱桩器包括抱桩支架1、滑动组件2和抱环组件3，滑动组件2包括滑动筒体21和滑动臂22，滑动筒体21可滑动地安装在抱桩支架1上，滑动臂22的一端可滑动地安装在滑动筒体21上，滑动臂22与滑动筒体21的滑动方向相互垂直。

可选的，本发明实施例所提供的抱桩器分为上、下两层结构，其中抱桩支架1的底部安装在船体上。相应的，滑动组件2和抱环组件3均有两套，一套滑动组件2和抱环组件3安装在抱桩支架1的顶部，另一套滑动组件2和抱环组件3安装在抱桩支架1的底部。需要说明的是，两套滑动组件2和抱环组件3的结构相同，在本实施例中仅以位于抱桩支架1顶部的滑动组件2和抱环组件3作为举例说明。

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固定安装在滑动臂22的另一端，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。

图3为夹持组件的结构示意图，结合图3，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，伸缩臂组件包括伸缩油缸323、滚轮组件324和安装节臂325和至少一个连接节臂326，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通过至少一个连接节臂326可拆卸地连接在安装节臂325的另一端外。

在本实施例中，由于每个伸缩臂组件322均为可拆卸结构，桩径适用范围较大，抱大桩径单桩基础100时，伸缩臂组件322在伸缩油缸323的作用下即可完成抱桩作业，抱小桩径单桩基础100时，根据单桩基础100的外径，可以将至少一个连接节臂326安装在安装节臂325和滚轮组件324之间，以增大伸缩臂组件322的长度，从而使得伸缩油缸323只需伸长较小的距离即可完成抱桩作业，进而可缩短伸缩油缸323的油缸行程，减轻油缸的工作负载，提高抱桩作业效率，降低伸缩臂组件322的制造成本，同时延长抱桩器寿命。

再次参见图3，具体地，固定臂筒体321一端内部设有两个耳板327，伸缩油缸323的一端位于两个耳板327之间，且伸缩油缸323的一端与两个耳板327通过销轴连接，从而实现了伸缩油缸323的安装。

图4为夹持组件的结构示意图，结合图4，在图4所示的夹持组件32中，伸缩油缸323为缩回状态，且未安装连接节臂326，此时夹持组件32为最短状态，适用于外径较大的单桩基础100。

再次参见图2，在本实施例中，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。

在本实施例中，抱桩支架1的顶部设有横移滑道11，滑动筒体21朝向抱桩支架1的一侧设置有第一滑块211，滑动筒体21通过第一滑块211可滑动地设置在横移滑道11上。

具体地，横移滑道11包括第一滑轨111和第二滑轨112，第一滑轨111和第二滑轨112相互平行布置，第一滑轨111靠近抱环组件3布置，第一滑轨111朝向第二滑轨112的一侧边设有凹槽，滑动筒体21上的部分第一滑块211与凹槽相匹配的滑动安装在一起，第二滑轨112上设有凹槽，凹槽的开口朝向第一滑轨111布置，滑动筒体21的一侧边插装在第二滑轨112的凹槽内，滑动筒体21上的另一部分第一滑块211与第二滑轨112的凹槽内壁滑动配合。

在上述实现方式中，通过设置横移滑道11限定了抱桩支架1的横移方向。另外，通过在第二滑轨112上设有凹槽，凹槽的开口朝向第一滑轨111布置，滑动筒体21的一侧边插装在第二滑轨112的凹槽内，使得第二滑轨112能够较好的承受滑动筒体21受到的来自抱环组件3的作用力，提高了抱桩器的可靠性。

继续参见图1，具体地，滑动组件2还包括横移驱动组件23，横移驱动组件23的一端固定在抱桩支架1的顶部，横移驱动组件23的另一端固定在滑动筒体21上，横移驱动组件23用于驱动滑动筒体21沿横移滑道11的长度方向移动。

可选的，横移驱动组件23可以为两个并排布置的油缸，油缸的长度方向与横移滑道11的长度方向相同。两个油缸均可以通过耳板，以铰接的方式固定在抱桩支架1上和滑动筒体21上。

在本实施例中，滑动筒体21朝向抱环组件3的一侧设置有导向槽212，导向槽212的内壁上设有第二滑块213(参见图5)，滑动臂22的一端滑动插装在导向槽212内，滑动臂22与第二滑块213滑动配合。

具体地，导向槽212的上内壁设置有四个第二滑块213，导向槽212的下内壁设置有四个第二滑块213，上内壁的四个第二滑块213与下内壁的四个第二滑块213一一相对布置，使得滑动臂22滑动夹设在八个第二滑块213之间。

在上述实现方式中，导向槽212的开口朝向抱环组件3布置，通过导向槽212和第二滑块213可以限定滑动臂22的纵向移动方向。

在本实施例中，滑动组件2还包括纵移驱动组件24，纵移驱动组件24的一端固定在滑动筒体21上，纵移驱动组件24的另一端固定在半环抱臂31上对应滑动臂22的位置，纵移驱动组件24用于驱动滑动臂22沿导向槽212延伸的方向移动。

可选的，纵移驱动组件24可以为两个并排布置的油缸，油缸的长度方向与导向槽212的长度方向相同。两个油缸均可以通过耳板，以铰接的方式固定在半环抱臂31上和滑动筒体21上。

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。

图6为穿销组件的结构示意图，结合图6，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。

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 (6)

1.一种抱桩器，所述抱桩器包括：抱桩支架、滑动组件和抱环组件，所述滑动组件包括滑动筒体和滑动臂，所述滑动筒体可滑动地安装在所述抱桩支架上，所述滑动臂的一端可滑动地安装在所述滑动筒体上，所述滑动臂与所述滑动筒体的滑动方向相互垂直，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滑动臂的另一端，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，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、安装节臂和至少一个连接节臂，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，所述滚轮组件通过所述至少一个连接节臂可拆卸地连接在所述安装节臂的另一端外，以调节所述伸缩臂组件的长度，所述连接节臂的两端具有法兰盘，所述连接节臂的一端通过对应的法兰盘与所述安装节臂可拆卸地相连，所述连接节臂的另一端通过对应的法兰盘与所述滚轮组件可拆卸地相连；

所述抱桩支架设有横移滑道，所述滑动筒体朝向所述抱桩支架的一侧设置有第一滑块，所述滑动筒体通过所述第一滑块可滑动地设置在所述横移滑道上；

所述横移滑道包括第一滑轨和第二滑轨，所述第一滑轨和所述第二滑轨相互平行布置，所述第一滑轨靠近所述抱环组件布置，所述第一滑轨朝向所述第二滑轨的一侧边设有第一凹槽，所述滑动筒体上的部分所述第一滑块与所述第一凹槽相匹配的滑动安装在一起，所述第二滑轨上设有第二凹槽，所第二凹槽的开口朝向所述第一滑轨布置，所述滑动筒体的一侧边插装在所述第二凹槽内，所述滑动筒体上的另一部分所述第一滑块与所述第二凹槽内壁滑动配合；

所述滑动组件还包括横移驱动组件，所述横移驱动组件的一端固定在所述抱桩支架上，所述横移驱动组件的另一端固定在所述滑动筒体上，所述横移驱动组件用于驱动所述滑动筒体沿所述横移滑道的长度方向移动；

所述滑动筒体朝向所述抱环组件的一侧设置有导向槽，所述导向槽的上内壁设有四个第二滑块，所述导向槽的下内壁设有四个第二滑块，且位于所述导向槽上内壁的四个所述第二滑块与位于所述导向槽下内壁的四个所述第二滑块一一相对布置，所述滑动臂的一端滑动插装在所述导向槽内，滑动臂滑动夹设在八个所述第二滑块之间；

所述滑动组件还包括纵移驱动组件，所述纵移驱动组件的一端固定在所述滑动筒体上，所述纵移驱动组件的另一端固定在所述半环抱臂上对应所述滑动臂的位置，所述纵移驱动组件用于驱动所述滑动臂沿所述导向槽延伸的方向移动。

2.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，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。

3.根据权利要求1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。

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。

5.根据权利要求1所述的抱桩器，其特征在于，所述固定臂筒体一端内部设有两个耳板，所述伸缩油缸的一端位于所述两个耳板之间，且所述伸缩油缸的一端与两个所述耳板通过销轴连接。

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。

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