CN209943229U - 海上打桩架液压控制系统以及包含该系统的打桩架 - Google Patents
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Abstract
海上打桩架液压控制系统以及包含该系统的打桩架。提供了一种不仅打桩精度高且不需要超大型的资源的海上打桩架液压控制系统以及包含该系统的打桩架。包括油箱、供油电机泵组、风冷循环机构，以及至少两组油缸组，所述油缸组包括两个轮盒油缸一、两个轮盒油缸二和两个摆块油缸，所述轮盒油缸一、轮盒油缸二和摆块油缸的进油口分别与调压阀块的出油口连接，所述摆块油缸的活塞杆上连接有摆块，所述轮盒油缸二固定连接在摆块上。打桩架液压系统通过各阀控制可大大提高打桩精度，并且桩从打桩架侧边开口进入，然后由一对摆块油缸和轮盒油缸共同作用将其抱紧，不需要使用超大型起重机，大大节省物力。
Description
技术领域
本实用新型涉及打桩设备领域，具体涉及一种海上打桩架液压控制系统以及包含该系统的打桩架。
背景技术
风力发电是世界上发展最快的绿色能源技术，海上风力发电成为现有技术中一种绿色能源的来源。由于海上风力发电机的基座需要很牢固才能确保风力发电机的稳定性。在架设基座时，通常需要进行打桩，而桩都很长且较大，在打桩过程较为难以控制垂直精度，现有技术中采用大型机构进行保证精度，并且需要通过人工检测压力的方式确定精度，这种方式不但浪费人力物力，而且导致打桩效率低，而海上作业的成本本来就很高，因此低效率的精度测量方式，必然造成了高成本。为此，国家知识产权局于2018年6月22日公布了专利名称为“一种用于海上风力发电机的打桩架机构”、申请号为“201810036194.9”的中国专利，包括基座平台、夹紧液压缸、应力块和控制器，所述夹紧液压缸和应力块分别与控制器电连接，所述夹紧液压缸设置有两组，每组夹紧液压缸设置有两个，两组夹紧液压缸分布在桩的相互垂直X、Y轴线上，两组夹紧液压缸水平设置，所述应力块设置有至少两个，两个应力块贴合在桩表面，两个应力块与桩圆心连线的夹角小于90°，所述夹紧液压缸、应力块和控制器分别与基座平台固定连接，所述应力块可伸缩设置。本发明的优点：能够同时检测出桩在两个方向上是否存在偏差倾斜，从而能够有效的打桩过程中发生倾斜，并且能够有效的减少成本，提高打桩效率，提高打桩精度，可以将桩的垂直精度达到千分之三。其缺点是需要使用起重机将桩吊起插入平台中，而桩又长又大，必须使用超大型的起重机。
实用新型内容
本实用新型针对以上问题，提供了一种不仅打桩精度高且不需要超大型的资源，从而节约成本的海上打桩架液压控制系统以及包含该系统的打桩架。
本实用新型的技术方案是：
海上打桩架液压控制系统，包括油箱、供油电机泵组、风冷循环机构，以及至少两组油缸组，所述供油电机泵组至少有一个，每个供油电机泵组包括一个柱塞泵和一个电机一，所述柱塞泵的吸油口与油箱连接，所述风冷循环机构包括齿轮泵、电机二和风冷却器，所述柱塞泵的出油口连接有调压阀块，所述调压阀块上设有压力管路过滤器一、单向阀、高压球阀一、压力表一和溢流阀，溢流阀接油箱，所述油缸组包括两个轮盒油缸一、两个轮盒油缸二和两个摆块油缸，所述轮盒油缸一、轮盒油缸二和摆块油缸的进油口分别与调压阀块的出油口连接，所述摆块油缸的活塞杆上连接有摆块，所述轮盒油缸二固定连接在摆块上，当摆块合并时，两个轮盒油缸一和两个轮盒油缸二的活塞杆均抵在桩上。
所述油箱和柱塞泵的进油口之间依次设有吸油滤油器、对夹式蝶阀和减震喉。
所述调压阀块和所述轮盒油缸一之间依次连接有高压球阀二、压力管路过滤器二、伺服阀一、电磁球阀一和高压球阀三；
所述调压阀块和所述轮盒油缸二之间依次连接有高压球阀四、压力管路过滤器三、伺服阀二、电磁球阀二和高压球阀五；
所述调压阀块和所述摆块油缸之间依次连接有高压球阀六、电磁换向阀、叠加式单向节流阀和高压球阀七。
所述电磁球阀一和高压球阀三之间连接有电磁球阀三、压力阀和减压阀。
所述电磁球阀一和高压球阀三之间设有蓄能器一。
所述调压阀块和油缸组之间设有蓄能器二。
包含海上打桩架液压控制系统的打桩架，包括若干平行设置的平台架以及设在平台架上的液压控制系统，相邻所述平台架之间通过若干支撑杆固定连接，所述平台架的内壁为U型，用于容纳桩；
所述轮盒油缸一对称设在平台架上，所述平台架的两个开口处分别设有一个与之水平铰接的摆块，所述摆块油缸设在所述平台架的外侧壁上并与摆块铰接，所述轮盒油缸二固定连接在摆块上，当摆块合并时，两个轮盒油缸一和两个轮盒油缸二的活塞杆均抵在桩上。
本实用新型的有益效果是：打桩架液压系统是通过各阀共同控制油缸的伸缩，确定各个油缸（位移传感器）的伸出长度，桩就位或者夹紧，通过开环、闭环及人工手动操作调整控制后，检测桩是否处于竖直状态，如在要求的竖直公差范围内，即可操作打桩，大大提高打桩精度，并且桩从打桩架侧边开口进入，然后由一对摆块油缸和轮盒油缸共同作用将其抱紧，不需要使用超大型起重机，大大节省物力。
附图说明
图1是本实用新型控制系统的原理图，
图2是本实用新型打桩架的结构示意图，
图3是图2的俯视图，
图4是本实用新型中阀座的结构示意图，
图5是图4的俯视图，
图6是图4的左视图；
图中
1：空气滤清器；
2.1-2.6：电加热器；
3.1-3.3：吸油滤油器；
4：液位继电器；
5：温度变送器；
6：液位计；
7.1-7.2：对夹式蝶阀；
8.1-8.2：减震喉；
9：回油滤清器；
10.1-10.2：柱塞泵；
11.1-11.2：弹性联轴器一；
12.1-12.2：电机一：
13.1-13.2先导式电磁溢流阀；
14.1-14.2：压力管路过滤器一；
15.1-15.2：单向阀一；
16.1-16.2：高压球阀一；
22.1-22.2：蓄能器二；
23：齿轮泵；
24：弹性联轴器二；
25：电机二；
26：回油滤清器二；
28：压力表二；
29：风冷却器；
30：测压软管；
31.1-31.12：高压球阀；
32.1-32.8：压力管路过滤器二；
33.1-33.8：伺服阀；
34.1-34.24：电磁球阀；
35.1-35.4：压力阀；
36.1-36.4：减压阀；
37.1-37.8：蓄能器一；
38.1-38.24：高压球阀；
39.1-39.24：胶管；
40.1-40.4：电磁换向阀；
41.1-41.4：叠加式单向节流阀；
5：平台架；51：支撑杆；52：摆块；6：桩；7：轮盒油缸一；8摆块油缸，9：轮盒油缸二，10：阀座，11：阀台一；12：阀台二；13：阀台三；14：油箱。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作具体说明。
海上打桩架液压控制系统，如图1所示，包括油箱（油箱的进口设有一个空气滤清器1、液位继电器4和温度变换器5，油箱内设有若干电加热器2.1-2.6、液位计6，油箱的压力回油管路上安装有回油滤清器一9，内置一个3µm的滤芯）、供油电机泵组、风冷循环机构，以及至少两组油缸组，所述供油电机泵组至少有一个，每个供油电机泵组包括一个柱塞泵10.1或10.2（系统配置了两台高压变量柱塞泵，即一台泵工作，另一台泵备用。二台泵布置在油箱的侧面，以便于泵的检修和正压吸入。主电机采用的是带加热带、带热敏电阻的船用电机，两台冗余配置,液压泵采用的是轴向柱塞式恒压变量泵，其工作能力为：140L/min×2）和一个电机一12.1或12.2，柱塞泵10.1或10.2和电机一12.1或12.2之间通过弹性联轴器11.1或11.2连接，所述柱塞泵的吸油口与油箱连接，所述风冷循环机构包括齿轮泵23（循环冷却泵采用的是齿轮泵，冷却能力为100L/min）、电机二25（循环泵电机采用的是西门子电机）和风冷却器29（采用高性能轴流风扇和紧凑高效的散热片，以获取最佳冷却效果），齿轮泵23和电机二25之间通过弹性联轴器二24连接，经过风冷却器29冷却的油经过回油滤清器二26回到油箱，在风冷却器和油箱之间加装单向阀二27，用于泄压分流。所述柱塞泵的出油口连接有调压阀块，所述调压阀块上设有压力管路过滤器一14.1或14.2、单向阀15.1或15.2、高压球阀一16.1或16.2（分别装在两台泵出口侧的单向阀后的高压油路上，运行时均打开。关闭其中的一个，可对该路的滤油器、单向阀以及泵等进行在线检修或更换）、压力表一18.1或18.2，和溢流阀13.1或13.2（溢流阀装在单向阀前的高压油路中，当系统油压高于泵设定值时，溢流阀动作溢油，起到过压保护作用，其整定值为176bar），溢流阀接油箱（从柱塞泵出来的油经过力管路过滤器二次过滤后依次经过单向阀和高压球阀进入油缸组，如果压力表检测出油压过大，则通过先导式电磁溢流阀将部分油放回油箱使得压力正常），所述油缸组包括两个轮盒油缸一、两个轮盒油缸二和两个摆块油缸，所述轮盒油缸一、轮盒油缸二和摆块油缸的进油口分别与调压阀块的出油口连接，所述摆块油缸的活塞杆上连接有摆块，所述轮盒油缸二固定连接在摆块上，当摆块合并时，两个轮盒油缸一和两个轮盒油缸二的活塞杆均抵在桩上。
所述油箱和柱塞泵10.1的进油口之间依次设有吸油滤油器3.1、对夹式蝶阀7.1和减震喉8.1。
所述调压阀块和所述轮盒油缸一的进油口之间依次连接有高压球阀二31.1、压力管路过滤器二32.1（对进入伺服阀的系统油质进行过滤）、伺服阀一33.1（该阀是一种具有内部阀芯位置电反馈的直接驱动电液伺服阀。用于驱动线性力马达的阀芯位置反馈和脉宽调制电路集成在阀中。线性力马达可直接双向驱动阀芯，对中弹簧作用在阀芯上使其复位。另外，在伺服阀调整时有一定的机械零偏，如果系统电源切断或失去电信号时，通过机械力量将使滑阀偏移一侧，并使油缸关闭）、电磁球阀一34.2和高压球阀三38.1，轮盒油缸一的出油口和油箱之间依次设有高压球阀八38.2、电磁球阀四34.3、伺服阀一33.1和回油滤清器9；
所述调压阀块和所述轮盒油缸二的进油口之间依次连接有高压球阀四31.5、压力管路过滤器三32.5、伺服阀二33.5、电磁球阀二34.17和高压球阀五38.9，所述轮盒油缸二的出油口和油箱之间依次设有高压球阀九38.10、电磁球阀五34.18、伺服阀二33.5和回油滤清器9；
所述调压阀块和所述摆块油缸的进油口之间依次连接有高压球阀六31.9、电磁换向阀40.1、叠加式单向节流阀41.1和高压球阀七38.17，所述摆块油缸的出油口和油箱之间依次设有高压球阀十38.18、叠加式单向节流阀、电磁换向阀40.1和回油滤清器9。
所述电磁球阀一34.2和高压球阀三38.1之间连接有电磁球阀三34.1、压力阀35.1和减压阀36.1。可对该油路中的油压进行手动调节。
所述电磁球阀一34.2和高压球阀三38.1之间设有蓄能器一37.1。用于吸收打桩时引起的震动。
所述调压阀块和油缸组之间设有两个蓄能器二22.1。柱塞泵10.1启动后（系统流量为140L/min），经过吸油滤油器3.1，从油箱中吸入矿物油。从柱塞泵10.1出来后的压力油，经过油站出口组件，一路进入高压蓄能器二22.1，即向蓄能器充油；一路进入液压控制系统中。在充油过程中，系统流量会逐渐减少，油压开始升高。当油压到达泵的调整压力时，泵的变量机构起作用，并改变泵的输出流量，直到泵的输出流量和系统流量相匹配时，泵的变量机构便维持在某一位置，从而稳定系统油压在250bar。当系统流量改变时，泵会自动调整输出流量。而在系统瞬间大油量时，供油则主要由蓄能器二22.1完成。对应于系统正常运行，泵的额定压力设置为160bar。而当系统压力达到176±5bar时，溢流阀将动作，起到过压保护作用。
包含海上打桩架液压控制系统的打桩架，如图2-3所示，包括若干平行设置的平台架5以及设在平台架5上的液压控制系统，相邻所述平台架5之间通过若干支撑杆51固定连接，所述平台架的内壁为U型，用于容纳桩6；
所述轮盒油缸一7对称设在平台架5上，所述平台架5的两个开口处分别设有一个与之水平铰接（即摆块在水平方向上摆动）的摆块52，所述摆块油缸8设在所述平台架5的外侧壁上并与摆块52铰接，所述轮盒油缸二9固定连接在摆块52上，当摆块52合并时，两个轮盒油缸一7和两个轮盒油缸二9的活塞杆均抵在桩6上。
如图4-6所示，液压控制系统除油缸，其他各件组装在一阀座上，阀座上设轮盒油缸一的阀台一、轮盒油缸二的阀台二、摆块油缸的阀台三，阀台一、阀台二和阀台三叠加设置，节约空间；油箱设在叠加设置的阀台的后方，并通过管路与各阀台上的阀件连接，电机一位于油箱一侧，固定在阀座表面，蓄能器二22.1和22.2固定在阀座表面。实际运用过程中，阀座放在方便控制的地方，通过管路与各油缸连接。
以上内容是结合具体实施方式对本实用新型所述的气柱型消防救生垫，所作出的进一步详细说明，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型构思的前提下，本领域普通技术人员依据本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应视为本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.海上打桩架液压控制系统，包括油箱、供油电机泵组、风冷循环机构，以及至少两组油缸组，所述供油电机泵组至少有一个，每个供油电机泵组包括一个柱塞泵和一个电机一，所述柱塞泵的吸油口与油箱连接，所述风冷循环机构包括齿轮泵、电机二和风冷却器，其特征在于，所述柱塞泵的出油口连接有调压阀块，所述调压阀块上设有压力管路过滤器一、单向阀、高压球阀一、压力表一和溢流阀，溢流阀接油箱，所述油缸组包括两个轮盒油缸一、两个轮盒油缸二和两个摆块油缸，所述轮盒油缸一、轮盒油缸二和摆块油缸的进油口分别与调压阀块的出油口连接，所述摆块油缸的活塞杆上连接有摆块，所述轮盒油缸二固定连接在摆块上，当摆块合并时，两个轮盒油缸一和两个轮盒油缸二的活塞杆均抵在桩上。
2.根据权利要求1所述的海上打桩架液压控制系统，其特征在于，所述油箱和柱塞泵的进油口之间依次设有吸油滤油器、对夹式蝶阀和减震喉。
3.根据权利要求1所述的海上打桩架液压控制系统，其特征在于，所述调压阀块和所述轮盒油缸一之间依次连接有高压球阀二、压力管路过滤器二、伺服阀一、电磁球阀一和高压球阀三；
所述调压阀块和所述轮盒油缸二之间依次连接有高压球阀四、压力管路过滤器三、伺服阀二、电磁球阀二和高压球阀五；
所述调压阀块和所述摆块油缸之间依次连接有高压球阀六、电磁换向阀、叠加式单向节流阀和高压球阀七。
4.根据权利要求3所述的海上打桩架液压控制系统，其特征在于，所述电磁球阀一和高压球阀三之间连接有电磁球阀三、压力阀和减压阀。
5.根据权利要求3所述的海上打桩架液压控制系统，其特征在于，所述电磁球阀一和高压球阀三之间设有蓄能器一。
6.根据权利要求1所述的海上打桩架液压控制系统，其特征在于，所述调压阀块和油缸组之间设有蓄能器二。
7.包含权利要求1所述的海上打桩架液压控制系统的打桩架，其特征在于，包括若干平行设置的平台架以及设在平台架上的液压控制系统，相邻所述平台架之间通过若干支撑杆固定连接，所述平台架的内壁为U型，用于容纳桩；
所述轮盒油缸一对称设在平台架上，所述平台架的两个开口处分别设有一个与之水平铰接的摆块，所述摆块油缸设在所述平台架的外侧壁上并与摆块铰接，所述轮盒油缸二固定连接在摆块上，当摆块合并时，两个轮盒油缸一和两个轮盒油缸二的活塞杆均抵在桩上。
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Granted publication date: 20200114 |