CN109487789A - 海洋打桩船桩架多缸自平衡升降系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及海洋打桩船技术领域,尤其是一种海洋打桩船桩架多缸自平衡升降系统,包含一端铰接在甲板上的桩架、主变幅液压缸、支撑杆,所述桩架包含铰点一、铰点二,还包含两个辅助起升液压缸,每个辅助起升液压缸铰接连有支架,所述支架固定在甲板上,通过多缸自平衡升降系统,桩架受力结构合理,变形明显减小,同时辅助起升液压缸分担了最大负载的三分之一,因此主变幅液压缸的尺寸减小很多,造价降低,主变幅液压缸和辅助起升液压缸的总造价比单只巨型液压缸低,并且可靠性增强,避免巨型液压缸的制造难度大、运输安装困难、依赖进口等缺陷,此外二次顶升时的负载仍在主变幅液压缸的负载范围之内,主变幅液压缸受力合理,利用率高。
Description
技术领域
本发明涉及海洋打桩船技术领域,尤其是一种海洋打桩船桩架多缸自平衡升降系统。
背景技术
海洋打桩船,用于海上打桩作业。在打桩作业之前需要用变幅液压缸将桩架升起来,桩架起升过程一般分两段进行,第一段,即一次顶升,变幅油缸的活塞杆头部顶在桩架的上铰点,即图1中A点,这时的顶升负载最大,顶起一个行程高度后,如图2所示,将桩架用支承杆锁定,变幅油缸的活塞杆缩回,第二段,活塞杆头部再连接桩架的下铰点,即图3中B点,这时二次顶升,二次顶升的负载一般是一次顶升时的三分之二,随着桩架直立起来,变幅液压缸的负载越来越小,如图4所示,顶升完成。但由于桩架高、自重大,以130米高度的桩架为例,桩架自重1200吨,需要的最大起升力3634吨,一方面由于一次顶升的负载大,所需的变幅液压缸巨大,自重超过250吨,造价很高且不稳定安全,另一方面,当桩架升到一定高度以后,如二次顶升时起升力降到了最大负载的三分之二,当桩架完全升起进入打桩状态,由于桩架已竖起,负荷已很小。所以如果用一套变幅液压缸起升,刚起升时会使得桩架大梁局部集中受力,受力变形很大,则必须要求桩架结构加强,到了升起来后,变幅液压缸的能力又浪费很多。
发明内容
为了克服现有的海洋打桩船桩架单缸升降系统的不足,本发明提供了一种海洋打桩船桩架多缸自平衡升降系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种海洋打桩船桩架多缸自平衡升降系统,包含一端铰接在甲板上的桩架、主变幅液压缸、支撑杆,所述桩架包含铰点一、铰点二,还包含两个辅助起升液压缸,每个辅助起升液压缸铰接在支架上,所述支架固定在甲板上。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括,所述两个辅助起升液压缸对称分布在主变幅液压缸两侧,布局对称合理,桩架受力均衡、变形小。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括,所述支架为三角形桁架结构,自重轻、结构简单、便于制造。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括,所述支架通过焊接固定在甲板上,焊接工艺成熟,连接牢靠。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括,所述支架通过螺栓固定在甲板上,连接简单,拆装方便。
本发明的有益效果是,通过多缸自平衡升降系统,在一次顶升时,由之前的一个支点变成三个支点,桩架受力结构合理,变形明显减小,同时辅助起升液压缸分担了最大负载的三分之一,所以主变幅液压缸的负载减小三分之一,因此主变幅液压缸的尺寸减小很多,造价降低,主变幅液压缸和辅助起升液压缸的总造价比单只巨型液压缸低,总造价可以降低20%,并且可靠性增强,避免巨型液压缸的制造难度大、运输安装困难、依赖进口等缺陷,此外二次顶升时的负载降低至最大负载的三分之二,仍在主变幅液压缸的负载范围之内,主变幅液压缸受力合理,利用率高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是现有技术桩架一次顶升示意图;
图2是现有技术桩架一次顶升后支撑杆锁定示意图;
图3是现有技术桩架二次顶升示意图;
图4是现有技术桩架顶升完成示意图;
图5是本发明示意图;
图6是本发明一次顶升示意图;
图7是本发明二次顶升示意图;
图8是主变幅液压缸、辅助起升液压缸顶升示意图。
图中1、甲板,2、桩架,2-1、铰点一,2-2、铰点二,3、主变幅液压缸,4、支撑杆,5、辅助起升液压缸,6、支架。
具体实施方式
如图5是本发明的结构示意图,一种海洋打桩船桩架多缸自平衡升降系统,包含一端铰接在甲板1上的桩架2、主变幅液压缸3、支撑杆4,所述桩架2包含铰点一2-1、铰点二2-2,还包含两个辅助起升液压缸5,每个辅助起升液压缸5铰接在支架6上,所述支架6固定在甲板1上。
具体顶升过程如下:在一次顶升负载最大时,将主变幅液压缸3活塞杆头部顶在位于上部的铰点一2-1上,分别将辅助起升液压缸5活塞杆头部顶在位于下部的铰点二2-2上,如图8所示,主变幅液压缸3承担最大负载的三分之二,所有辅助起升液压缸5共承担最大负载的三分之一,通过电气控制系统分别控制主变幅液压缸3活塞杆及辅助起升液压缸5活塞杆伸出,从而将桩架2顶升到一定高度,此时负载下降到了最大负载的三分之二,如图6所示,用支撑杆4将桩架2支撑并锁定,通过电气控制系统控制辅助起升液压缸5活塞杆缩回,再将主变幅液压缸3活塞杆缩回并顶在铰点二2-2上进行二次顶升,由于负载下降到了最大负载的三分之二,所以仍在主变幅液压缸3的负载范围之内,通过电气控制系统控制主变幅液压缸3活塞杆伸出进行二次顶升至竖直状态,如图7所示,顶升动作完成,便可进行打桩动作。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括,所述辅助起升液压缸5对称分布在主变幅液压缸3两侧,如图8所示,布局对称合理,桩架受力均衡、变形小。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括,所述支架6为三角形桁架结构,自重轻、结构简单、便于制造。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括,所述支架6通过焊接固定在甲板1上,可采用锡焊,焊接工艺成熟,连接牢靠。
根据本发明的另一个实施例,进一步包括,所述支架6通过螺栓固定在甲板1上,连接简单,拆装方便。
以上说明对本发明而言只是说明性的,而非限制性的,本领域普通技术人员理解,在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下,可做出许多修改、变化或等效,但都将落入本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种海洋打桩船桩架多缸自平衡升降系统,包含一端铰接在甲板(1)上的桩架(2)、主变幅液压缸(3)、支撑杆(4),所述桩架(2)包含铰点一(2-1)、铰点二(2-2),其特征是,还包含两个辅助起升液压缸(5),每个辅助起升液压缸(5)铰接在支架(6)上,所述支架(6)固定在甲板(1)上。
2.根据权利要求1所述的海洋打桩船桩架多缸自平衡升降系统,其特征是,所述两个辅助起升液压缸(5)对称分布在主变幅液压缸(3)两侧。
3.根据权利要求1所述的海洋打桩船桩架多缸自平衡升降系统,其特征是,所述支架(6)为三角形桁架结构。
4.根据权利要求3所述的海洋打桩船桩架多缸自平衡升降系统,其特征是,所述支架(6)通过焊接固定在甲板(1)上。
5.根据权利要求3所述的海洋打桩船桩架多缸自平衡升降系统,其特征是,所述支架(6)通过螺栓固定在甲板(1)上。
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