CN111335318B - 用燕尾槽连接的分体式海洋液压打桩替打环 - Google Patents

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Abstract

一种用燕尾槽连接的分体式海洋液压打桩替打环，包括上环和下环两部分，上环和下环为内径相等的圆环形；上环设置有燕尾槽或燕尾凸台，下环设置有对配的燕尾凸台或燕尾槽，通过燕尾槽与燕尾凸台之间的互扣作用，使替打环的上环和下环两部分连接在一起，对配的燕尾槽与燕尾凸台之间预留一定间隙，装配时在间隙中设置斜铁，打入连接间隙中，对替打环在竖直方向上进行锁紧；在上环和下环的对配端面上还设置有楔形定位槽，装配时，使用定位销插入楔形定位槽对两个部分在水平方向上进行锁紧。本发明把替打环分为上、下两部分，并采用特定紧固结构进行连接，以解决现有技术中对大型替打环加工困难的问题，同时其性能还满足打桩作业要求。

Description

用燕尾槽连接的分体式海洋液压打桩替打环
技术领域
本发明涉及分体式海洋液压打桩替打环的结构，具体为一种用燕尾槽连接的分体式海洋液压打桩替打环。
背景技术
替打环作为锤击沉桩的能量传递设备兼有保护下砧座(替打)的作用，同时也是锤击沉桩过程中造成能量损失最大的设备之一，并因其作为抗击打构件而容易损坏。替打环是一个圆环锥体形状的特殊锻件，用锻造对大型及特大型替打环进行整体加工，对加工技术有很大的要求，不易实现甚至无法实现。
大型、特大型海工装备替打环锻件一般是由大型锻锤进行自由锻成形，对于7000mm以上的海上液压打桩机替打环来说，即使用世界最大、最先进的185MN自由锻造油压机进行锻打都难以实现，而且消耗的成本高。
因此，针对以上不足，本发明是把替打环分为上、下两部分，以解决现有技术中对大型替打环加工困难的问题，同时其性能还要满足打桩作业要求。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中对大型替打环加工困难的问题，同时其性能还要满足打桩作业要求。
本发明主要是将大型替打环分为上、下两部分，通过燕尾槽对它进行连接，减轻加工成型的困难，燕尾槽是一种机械结构，燕尾槽的形状是∠，采用燕尾槽连接比较稳固。
一种用燕尾槽连接的分体式海洋液压打桩替打环，包括上环和下环两部分，上环和下环为内径相等的圆环形。
上环设置有燕尾槽或燕尾凸台，下环设置有对配的燕尾凸台或燕尾槽，通过燕尾槽与燕尾凸台之间的互扣作用，使替打环的上环和下环两部分连接在一起，对配的燕尾槽与燕尾凸台之间预留一定间隙，装配时在间隙中设置斜铁，打入连接间隙中，对替打环在竖直方向上进行锁紧。
在上环和下环的对配端面上还设置有楔形定位槽，装配时，使用定位销插入楔形定位槽对两个部分在水平方向上进行锁紧。
优选情况下，定位销两侧具有锥度，头部为燕尾凸出形状，由替打环外侧插入楔形定位槽并在环内露出燕尾头部，定位销的燕尾凸出部分由含有燕尾凹槽的止退板卡住，通过止退板与对应螺栓相结合来紧固定位销。
优选情况下，上环设置有在圆周方向上相隔180°的两个燕尾槽或燕尾凸台，下环与上环的对配端面上还设置有在圆周方向上相隔180°的两个楔形定位槽，两个燕尾槽或燕尾凸台的中心连线与两个楔形定位槽的中心连线大致垂直。
优选情况下，在斜铁前端面上设置有螺纹孔，装配时，使用锤打击斜铁后端，从替打环外侧打击到燕尾间隙中，对燕尾连接进行水平调整，以消除替打环上下两部分之间的连接间隙；在螺纹孔中旋上螺栓或螺丝，通过旋紧螺栓或螺丝挤紧使斜铁前端发生畸变，增大前端的横截面积，以防止斜铁被震出。
优选情况下，燕尾槽或燕尾凸台高度是替打环整体高度的15～30％，燕尾槽与竖直方向斜度为10～20°。
根据上述技术方案，本发明的有益效果是：
1.替打环的上、下两个部分，可以通过自由锻造或者环轧工艺进行成形，降低使用自由锻锻造时的困难，若使用环轧，提高了此设备使用环轧工艺成形的可操作性。预留出燕尾槽连接部分，机械加工完成，用以燕尾槽连接的方法进行连接。
2.在燕尾槽内放置的斜铁，消除燕尾间隙，通过调斜铁头部相连的螺丝挤紧，使斜铁前端发生畸变，增大前端的横截面积，以同时防止斜铁被震出。斜铁用于替打环两个部分的平行和水平调整，使替打环在打桩过程中连接处不发生震动倾斜。
3.定位销燕尾槽凸出由含有燕尾凹槽的止退板卡住，螺纹连接只存在定位销与止退板之间，整个连接装置并没有在替打环上进行螺纹打孔，在打桩时不会发生此类的应力集中现象，保证替打环的寿命并满足打桩作业要求。
附图说明
图1是本发明的替打环装配分解示意图；
图2是本发明的替打环另一装配分解示意图；
图3是本发明的替打环装配结构立体示意图；
图4是本发明的替打环装配结构主视剖视示意图；
图5是图4的局部剖视图；
图6是本发明的替打环装配结构俯视剖视示意图；
图7是图6的局部剖视图。
附图中的标记为：1-上环,2-定位销,3-下环,4-斜铁,5-螺栓,6-止退板，7-燕尾槽，8-燕尾凸台，9-螺纹孔，10-楔形定位槽。
具体实施方式
下面将结合附图对本申请实施例中的技术方案做进一步清楚、完整的描述，但需要说明的是，以下实施例仅是本申请中的部分优选实施例，并不涉及本申请技术方案所涵盖的全部实施例。
参见图1-7，一种用燕尾槽连接的分体式海洋液压打桩替打环，包括上环1与下环3，二者为内径相同的圆形环，二者高度也设置成大致相同，其中下环3具有向外延伸倾斜的底座。
在上环1前后设置有对称的两个燕尾槽7，在下环3前后设置有与两个燕尾槽7对配的两个燕尾凸台8。燕尾槽7宽度从下往上逐渐增大，即形成下窄上宽的倾斜端面。在其他实施例中，也可以将燕尾凸台8设置在上环1上，将对配的燕尾槽7设置在下环3上。
本发明使用燕尾槽这种机械互扣结构来连接替打环的上、下两个部分，连接牢固。另外，本发明还在对配的燕尾槽7与燕尾凸台8之间预留一定间隙，间隙宽度优选为整个燕尾槽7弧度的8-15％。在间隙内放置斜铁4，斜铁4为楔形块，前端窄后端宽。装配时，使用锤打击斜铁4后端，从替打环外侧打击到燕尾间隙中，对燕尾连接进行水平调整，并在竖直方向上锁紧整个替打环。在斜铁4前端面上还可以设置有螺纹孔9，斜铁4打入间隙后，在螺纹孔9中旋上螺栓或螺丝，通过旋紧螺栓或螺丝挤紧消除燕尾间隙，使斜铁前端发生畸变，增大前端的横截面积，以同时防止斜铁在工作过程中被震出。
如图1和图2所示，在上环1和下环3的对配端面上还设置有对称的两个楔形定位槽10，装配时用定位销2穿过连接后的替打环，对替打环的两个部分进行定位，防止沿着燕尾轨道方向产生滑动(水平方向上进行锁紧)。具体参见图4和图7，定位销2两侧具有锥度，头部为燕尾凸出形状，由替打环外侧插入楔形定位槽10并在环内露出燕尾头部。定位销2的燕尾头部由含有燕尾凹槽的止退板6卡住，通过止退板6与对应四个螺栓5相结合来紧固定位销2。使用多个螺栓使定位销、止退板与替打环连接在一起，螺纹连接只存在定位销与止退板之间，整个连接装置并没有在替打环上进行螺纹打孔，在打桩时不会发生此类的应力集中现象，保证替打环的寿命并满足打桩作业要求。
具体情况下，两个燕尾槽7和两个楔形定位槽10均匀间隔设置在替打环的环形对配端面上，从而保证受力均衡，连接牢固。
此外，经过理论计算和大量实验验证，发明人发现当燕尾槽7高度设置成替打环整体高度的15～30％，进一步优选为15-20％，燕尾槽7与竖直方向斜度(即燕尾槽7侧端面从下往上连线与竖直线之间的夹角)为10～20°之间时，在震动过程中能够有效分解竖直方向上的受力，使替打环在打桩过程中连接处不发生震动倾斜，并且易于装配。
尽管已经示出和描述了本发明的例图，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (3)

1.一种用燕尾槽连接的分体式海洋液压打桩替打环，其特征在于：包括上环和下环两部分，上环和下环为内径相等的圆环形；
上环设置有燕尾槽或燕尾凸台，下环设置有对配的燕尾凸台或燕尾槽，通过燕尾槽与燕尾凸台之间的互扣作用，使替打环的上环和下环两部分连接在一起，对配的燕尾槽与燕尾凸台之间预留一定间隙，装配时在间隙中设置斜铁，打入连接间隙中，对替打环在竖直方向上进行锁紧；
在上环和下环的对配端面上还设置有楔形定位槽，装配时，使用定位销插入楔形定位槽对两个部分在水平方向上进行锁紧。
2.根据权利要求1所述的分体式海洋液压打桩替打环，其特征在于：定位销两侧具有锥度，头部为燕尾凸出形状，由替打环外侧插入楔形定位槽并在环内露出燕尾头部，定位销的燕尾凸出部分由含有燕尾凹槽的止退板卡住，通过止退板与对应螺栓相结合来紧固定位销。
3.根据权利要求1所述的分体式海洋液压打桩替打环，其特征在于：上环设置有在圆周方向上相隔180°的两个燕尾槽或燕尾凸台，下环与上环的对配端面上还设置有在圆周方向上相隔180°的两个楔形定位槽，两个燕尾槽或燕尾凸台的中心连线与两个楔形定位槽的中心连线大致垂直。
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