CN110042837B - 打桩船桩架的自动卧置装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种打桩船桩架的自动卧置装置，包括铰接在船体上的中间支撑机构和尾部支撑机构以及在桩架上的倾斜设置的滑道，滑道中设有活动块，船体上铰接有主油缸，主油缸的活塞杆端部与活动块相铰接，滑道两端分别设有固定活动块的上固定点和下固定点，船体上设有桩架前铰点和后铰点，桩架铰接在前铰点且活动块固定于下固定点的时候，主油缸的活塞杆伸出使得桩架处于竖立状态；本装置通过中间支撑装置及尾部支撑装置的支撑，并变换桩架与船体的铰接点位置，逐步放倒桩架，使用方便安全。

Description

打桩船桩架的自动卧置装置
技术领域
本发明涉及一种打桩船桩架的自动卧置装置。
背景技术
打桩船是一种海上打桩设备，通过打桩船将桩架安装在海下的土层中，桩架安装完成后即可在桩架上安装风力发电等作业平台。由于海况对海洋作业的影响较大，需要打桩船在遇到突发海况时可以快速起降桩架，降低船体重心，减少风阻，以便快速驶离作业现场，减少突发海况带来的设备和人员损伤；同时，打桩船在内河行驶时，限于桥梁与水面的高度范围，需要将桩架放平，以提高打桩船的内河通航能力。
目前桩架起降主要是以液压为主动力、滑轮组为辅助动力，实现桩架的起降作业，此种方式中油缸与滑轮组配合繁琐，且过程仍需人工放置支撑杆以支撑桩架倒架时的某一姿态，无法快速放倒桩架，作业效率低，人工放置撑杆存在一定的危险性，且桩架倾倒时无法达到水平状态，部分打桩船可以水平卧置，但是船体在水平卧置状态时的整体高度依然很高，无法满足内河通航时对船体整体高度的要求。
最新的桩架水平卧置系统为CN-207580107-U，此打桩船通过主油缸收缩，将桩架自竖直状态后倾至某一姿态，然后人工放置撑杆将此时的桩架支撑住，并将主油缸活塞杆与桩架绞点沿滑道变铰到滑道的另一个铰点上，然后锁住此时的油缸，将支撑杆取下，然后继续通过油缸收缩将桩架放倒至滑道前铰点与甲板前铰点重合，将船尾部的撑杆支起，支撑此时的桩架前段，然后用销钉插入铰孔内，利用绞车牵引钢丝绳将桩架完全放平。该倒架系统可将桩架完全放平，但是整个过程需要分三次放倒，其中需两次利用支撑杆撑起桩架，支撑杆的拆装过程需要耗费大量时间，无法快速拆装，作业效率低，放置撑杆的过程为人工放置，存在危险性，当在遇到突发海况时无法快速放倒桩架；桩架放倒过程需要油缸与绞车共同配合完成，配合过程较繁琐。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：提供一种使用方便的打桩船桩架的自动卧置装置。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案为：打桩船桩架的自动卧置装置，包括铰接在船体上的中间支撑机构和尾部支撑机构以及在桩架上的倾斜设置的滑道，滑道中设有活动块，船体上铰接有主油缸，主油缸的活塞杆端部与活动块相铰接，滑道两端分别设有固定活动块的上固定点和下固定点，船体上设有桩架前铰点和后铰点，桩架铰接在前铰点且活动块固定于下固定点的时候，主油缸的活塞杆伸出使得桩架处于竖立状态；
中间支撑机构包括支架，支架上铰接有三角结构件，三角结构件上部端角设有配合桩架的中间辊轮，船体上在支架远离桩架的一侧铰接有长连杆，长连杆端部铰接有短连杆，短连杆的端部与三角结构件一角相铰接，船体上铰接有驱动长连杆及短连杆转动的副油缸，副油缸的活塞杆端部铰接在长连杆及短连杆的铰接点处；副油缸活塞杆伸出且桩架的活动块位于下固定点同时主油缸缩回的状态时中间辊轮与桩架接触，短连杆与长连杆共线，此时，解除下固定点与活动块的连接，然后主油缸活塞杆伸出驱动活动块运动至上固定点并固定，桩架在上述状态向下转动直至卧置状态的过程中中间辊轮处于支撑桩架的状态；
尾部支撑机构包括支架，支架上设有托承放倒的桩架的托块，托块上设有与桩架相配合的仿形槽，支架上铰接有尾部三角结构件，尾部三角结构件上部端角设有配合桩架的尾部辊轮，尾部三角结构件另一角与铰接在船体上的驱动其转动的尾部液压缸相铰接；尾部液压缸活塞杆伸出、副油缸活塞杆缩回且桩架的活动块位于上固定点同时主油缸缩回的状态时尾部辊轮与桩架接触，此时，拆除前铰点的铰接轴且将桩架与后铰点处的销轴座通过销轴铰接；桩架在上述状态向下转动直至卧置状态的过程中尾部辊轮处于支撑桩架的状态。
本发明的有益效果是：本装置通过油缸与连杆机构的配合使用，可以快速起降桩架，作业效率高。桩架放倒过程无需人工放置撑杆作业，提高倒架作业的安全性；通过多个油缸的配合使用，可以全自动进行桩架的起降作业。而设计的连杆机构，可以在倒架过程中主油缸换绞点位置处进行自锁，减轻副油缸的支撑压力，提高倒架作业时的安全性。
附图说明
图1是本发明桩架工作状态示意图；
图2是本发明桩架俯视结构示意图；
图3是本发明桩架第一次倒架第一步示意图；
图4是本发明桩架第一次倒架第二步示意图；
图5是本发明桩架第二次倒架示意图；
图6是本发明桩架水平卧置示意图。
图1至图6中：1.桩架，11.滑道，12.下固定点，13.主油缸，14.前绞点，15.后绞点，16.上固定点；2.中间支撑机构，21.中间辊轮，22.三角结构件，23.支架，24.短连杆，25.副油缸，26.长连杆，3.尾部支撑机构，31.仿形槽，32.尾部三角结构件，33.尾部辊轮，34.支架，35.尾部液压缸；4.船体，41.销轴座。
具体实施方式
下面结合附图，详细描述本发明的具体实施方案。
如图1-6所示，打桩船桩架的自动卧置装置，包括铰接在船体4上的中间支撑机构2和尾部支撑机构3以及在桩架1上的倾斜设置的滑道11，滑道11中设有活动块，船体4上铰接有主油缸13，主油缸13的活塞杆端部与活动块相铰接，滑道11两端分别设有固定活动块的上固定点16和下固定点12，船体4上设有桩架前铰点14和后铰点15，桩架1铰接在前铰点14且活动块固定于下固定点12的时候，主油缸13的活塞杆伸出使得桩架1处于竖立状态；
中间支撑机构2包括支架23，支架23上铰接有三角结构件22，三角结构件22上部端角设有配合桩架1的中间辊轮21，船体4上在支架23远离桩架1的一侧铰接有长连杆26，长连杆26端部铰接有短连杆24，短连杆24的端部与三角结构件22一角相铰接，船体4上铰接有驱动长连杆26及短连杆24转动的副油缸25，副油缸25的活塞杆端部铰接在长连杆26及短连杆24的铰接点处；副油缸25活塞杆伸出且桩架1的活动块位于下固定点12同时主油缸13缩回的状态时中间辊轮21与桩架1接触，此时，解除下固定点12与活动块的连接，然后主油缸13活塞杆伸出驱动活动块运动至上固定点16并固定，桩架1在上述状态向下转动直至卧置状态的过程中中间辊轮21处于支撑桩架1的状态；
尾部支撑机构3包括支架34，支架34上设有托承放倒的桩架1的托块，托块上设有与桩架1相配合的仿形槽31，支架34上铰接有尾部三角结构件32，尾部三角结构件32上部端角设有配合桩架1的尾部辊轮33，尾部三角结构件32另一角与铰接在船体4上的驱动其转动的尾部液压缸35相铰接；尾部液压缸35活塞杆伸出、副油缸25活塞杆缩回且桩架1的活动块位于上固定点16同时主油缸13缩回的状态时尾部辊轮33与桩架1接触，此时，拆除前铰点14的铰接轴且将桩架1与后铰点15处的销轴座41通过销轴铰接；桩架1在上述状态向下转动直至卧置状态的过程中尾部辊轮33处于支撑桩架1的状态。
以桩架放倒为例，本装置的操作方法包括以下步骤：
(1)桩架后倾至贴合直立的中间支撑机构(由图1变为图3)：图1为桩架工作状态，倒架开始时，副油缸25活塞杆伸长，带动短连杆24和长连杆26转动，短连杆24转动时带动三角结构件22转动，当运动至短连杆24与长连杆26共线时，中间支撑机构2达到连杆死点位置，锁住此时的副油缸25。此时中间支撑机构2的姿态已调整为可以支撑后倾的桩架1。然后主油缸13的活塞杆收缩，带动桩架1沿桩架前绞点14转动，转动至桩架1贴合在中间支撑机构的辊轮21上。
(2)主油缸13变换绞点：(由图3变为图4)：中间支撑机构2支撑住此时的桩架1，然后主油缸13沿变绞滑道11变绞到上固定点16，完成变绞点作业。
(3)桩架倾倒至下固定点12与销轴座41重合(由图4变为图5)：变换绞点完成后，副油缸25收缩，通过短连杆24、长连杆26和三角结构件22组成的连杆机构将桩架1放倒至下固定点12与销轴座41重合。放倒过程中桩架1由于重力作用会始终和辊轮21保持相切接触，主油缸13在此过程中起辅助支撑作用；在副油缸25开始动作时，尾部支撑机构3也开始动作，尾部液压缸35的活塞杆伸长，带动三角结构件32转动至如图5所示的姿态，尾部支撑机构3会先完成上述姿态的调整，最后在副油缸25运动下，下固定点12与销轴座41合，然后，通过自动液压取放销钉装置，取出桩架前绞点14的销钉，放入桩架后绞点15的销钉。
(4)桩架继续放倒至水平状态(由图5变为图6)：尾部液压缸35收缩，副油缸25辅助支撑，桩架1由于重力作用会始终和辊轮33保持相切接触，尾部液压缸35收缩时，桩架1会在重力作用下会沿桩架后绞点15转动，直至桩架1转动至贴合在仿形槽31上，此时桩架1被完全放平。
桩架由水平状态变为竖直状态的过程为桩架自动放平的逆过程，即由(4)至(1)的过程，在此不再祥述。
上述的实施例仅例示性说明本发明创造的原理及其功效，以及部分运用的实施例，而非用于限制本发明；应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims (1)

1.一种打桩船桩架的自动卧置装置，其特征在于：包括铰接在船体上的中间支撑机构和尾部支撑机构以及在桩架上的倾斜设置的滑道，滑道中设有活动块，船体上铰接有主油缸，主油缸的活塞杆端部与活动块相铰接，滑道两端分别设有固定活动块的上固定点和下固定点，船体上设有桩架前铰点和后铰点，桩架铰接在前铰点且活动块固定于下固定点的时候，主油缸的活塞杆伸出使得桩架处于竖立状态；
中间支撑机构包括支架，支架上铰接有三角结构件，三角结构件上部端角设有配合桩架的中间辊轮，船体上在支架远离桩架的一侧铰接有长连杆，长连杆端部铰接有短连杆，短连杆的端部与三角结构件一角相铰接，船体上铰接有驱动长连杆及短连杆转动的副油缸，副油缸的活塞杆端部铰接在长连杆及短连杆的铰接点处；副油缸活塞杆伸出且桩架的活动块位于下固定点同时主油缸缩回的状态时中间辊轮与桩架接触，短连杆与长连杆共线，此时，解除下固定点与活动块的连接，然后主油缸活塞杆伸出驱动活动块运动至上固定点并固定，桩架在上述状态向下转动直至卧置状态的过程中中间辊轮处于支撑桩架的状态；
尾部支撑机构包括支架，支架上设有托承放倒的桩架的托块，托块上设有与桩架相配合的仿形槽，支架上铰接有尾部三角结构件，尾部三角结构件上部端角设有配合桩架的尾部辊轮，尾部三角结构件另一角与铰接在船体上的驱动其转动的尾部液压缸相铰接；尾部液压缸活塞杆伸出、副油缸活塞杆缩回且桩架的活动块位于上固定点同时主油缸缩回的状态时尾部辊轮与桩架接触，此时，拆除前铰点的铰接轴且将桩架与后铰点处的销轴座通过销轴铰接；桩架在上述状态向下转动直至卧置状态的过程中尾部辊轮处于支撑桩架的状态。
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