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一種樁腿的合攏定位裝置及方法與流程

文檔序號:12015522閱讀:214來源:國知局
一種樁腿的合攏定位裝置及方法與流程
本發(fā)明涉及海洋工程裝備的制造安裝技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及海上風(fēng)電安裝船八邊形樁腿的合攏定位。

背景技術(shù):
隨著能源緊缺狀況的加劇和風(fēng)電場土地資源的日益緊張,海上風(fēng)能發(fā)電也成為當(dāng)今世界風(fēng)能發(fā)電的發(fā)展新方向。海上風(fēng)電機(jī)組的安裝相對于陸上風(fēng)電機(jī)組的安裝具有更高的技術(shù)難度,需要專門的風(fēng)電安裝船承擔(dān)運(yùn)輸和安裝才能完成。當(dāng)風(fēng)電安裝船在海上作業(yè)時(shí),樁腿下降插入海底,并將風(fēng)電安裝船提升并離開海面一定高度,形成作業(yè)平臺。因此,樁腿是風(fēng)電安裝船的關(guān)鍵部件,承擔(dān)著整個(gè)風(fēng)電安裝平臺的安全,并決定了風(fēng)電機(jī)組的安裝精度。八邊形樁腿為孔板結(jié)構(gòu),高71.5m,在樁腿的四個(gè)對稱邊上等距離對稱排列著圓形銷孔,用于樁腿升降過程中的承重和定位,其精度要求非常高,單排銷孔在長度方向的累積誤差不能超過2mm。由于樁腿屬于超長超大件,因而采取了分段加工再焊接合攏的制造工藝。各分段在加工后能夠保證分段內(nèi)銷孔的尺寸精度,但樁腿進(jìn)行合攏的過程中由于焊接變形以及其它各種因素導(dǎo)致整體累積誤差較大,給樁腿合攏過程中銷孔間尺寸精度的保證帶來了極大的困難。現(xiàn)有方法和裝置大多是針對圓形樁腿的安裝,而針對八邊形樁腿合攏定位的裝置較少,且在某些方面存在不足。如浙江海洋學(xué)院申請公開了一種機(jī)械自鎖式樁腿安裝架裝置(公開號:CN102011385A),該裝置可以實(shí)現(xiàn)上、下兩個(gè)方向的雙向、雙重摩擦自鎖。但是該裝置需要專門制作,工藝復(fù)雜,還需要輔助定位和援用吊具支撐。最關(guān)鍵的是給裝置只適用于圓形樁腿的安裝,不能用于八邊形或方形樁腿分段合攏時(shí)的定位。南通中遠(yuǎn)船務(wù)工程有限公司公開了一種八邊形樁腿合攏限位定位方法(公開號:CN102728980A),通過在樁腿吊裝合攏焊接前安裝支座支撐樁腿,安裝導(dǎo)向板精確導(dǎo)向,使樁腿合攏達(dá)到一定的配合需求,并采用馬板將樁腿上下分段焊接固定后再進(jìn)行合攏。該方法通過上下分段之間支座和導(dǎo)向板的定位來間接保證樁腿合攏之后銷孔間的尺寸精度,可見其定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)不一致,從而導(dǎo)致這種合攏定位方法的精度不是很高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的八邊形樁腿合攏定位裝置少、樁腿合攏過程中銷孔間尺寸精度低、輔助裝置使用多及操作復(fù)雜的問題,本發(fā)明提供一種樁腿的合攏定位方法及裝置,提高八邊形樁腿分段合攏過程中銷孔間的尺寸精度。一種樁腿的合攏定位裝置,其特征在于,包括一L形的定位板,所述L形定位板一內(nèi)側(cè)設(shè)置有多個(gè)定位銷,另一內(nèi)側(cè)設(shè)置有多個(gè)定位擋塊,所述樁腿橫截面為八邊形,由多個(gè)上分段和下分段組成,所述樁腿上分段與所述樁腿下分段設(shè)置有對應(yīng)的銷孔,所述多個(gè)定位銷插入所述樁腿上分段及所述樁腿下分段的銷孔,所述多個(gè)定位擋塊與所述樁腿上分段及所述樁腿下分段接觸,固定連接所述樁腿上分段和所述樁腿下分段。所述定位銷直徑尺寸為所述各定位銷之間的距離為所述定位擋塊與定位銷之間的投影距離為所述定位銷和所述定位擋塊均為兩個(gè)。一種樁腿的合攏定位方法,包括以下步驟:步驟一、提供L形的定位板,將所述定位板一內(nèi)側(cè)設(shè)置多個(gè)定位銷,所述定位板的另一內(nèi)側(cè)設(shè)置多個(gè)定位擋塊;步驟二、所述樁腿由多個(gè)上分段和下分段組成,所述各分段樁腿橫截面均為八邊形,所述樁腿上與所述L形定位板固定的面為工作面,其余為非工作面,標(biāo)記所述樁腿各分段的多個(gè)非工作面進(jìn)行劃線標(biāo)記,確定所述樁腿及所述工作面的安裝順序,由上至下依次安裝后,將所述樁腿的上分段吊裝至下分段的上方并保持平穩(wěn);步驟三、所述樁腿上分段與所述樁腿下分段設(shè)置有對應(yīng)的銷孔,調(diào)整樁腿上分段的距離,將所述L形定位板上的多個(gè)所述定位銷插入所述樁腿上分段及所述樁腿下分段的銷孔,并使所述L形定位板另一內(nèi)側(cè)的所述定位擋塊分別與所述樁腿上分段及所述樁腿下分段接觸,從而固定連接所述樁腿上分段和所述樁腿下分段;步驟四、在所述樁腿上下分段的多個(gè)所述非工作面的連接處焊接馬板,撤除所述L形定位板,并對焊縫進(jìn)行預(yù)熱、施焊操作。在所述步驟四中,對所述焊縫預(yù)熱、施焊后,可移除吊裝設(shè)備,切割所述馬板,并對所述焊縫進(jìn)行打磨清理。所述定位銷直徑尺寸為所述各定位銷之間的距離為所述定位擋塊與所述定位銷之間的投影距離為所述定位銷和所述定位擋塊均為兩個(gè),所述非工作面為四個(gè)。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明提供了一種合攏定位裝置及方法,適用于風(fēng)電安裝船八邊形樁腿,保證了定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致,并通過兩個(gè)定位銷直接保證了樁腿上下分段在焊接后銷孔之間的尺寸精度,減少了整個(gè)樁腿的累積誤差。此外,該樁腿分段合攏定位方案僅采用定位板和馬板等少量的輔助裝置,操作簡單,安裝和拆卸快捷方便,能夠快速對樁腿的各分段在合攏過程中進(jìn)行定位。附圖說明圖1是定位板主視圖;圖2是L形定位板安裝在八邊形樁腿時(shí)的俯視圖;圖3是L形定位板安裝在八邊形樁腿時(shí)的主視圖;圖4是圖3虛線部分的局部放大圖。圖中標(biāo)號:1-定位板、2-樁腿上分段、3-樁腿下分段、11-上分段定位銷、12-下分段定位銷、13-上分段定位擋塊、14-下分段定位擋塊;d1-兩個(gè)定位銷的相對距離、d2-定位擋塊與定位銷之間的投影距離、d3-定位銷的直徑尺寸。具體實(shí)施方式以下結(jié)合附圖和實(shí)施例,對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解,此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明,并不用于限定本發(fā)明。本發(fā)明提供的一種樁腿的合攏定位裝置,適用于風(fēng)電安裝船的八邊形樁腿,該樁腿橫截面為八邊形,由多個(gè)上分段和下分段組成,樁腿上分段與樁腿下分段設(shè)置有對應(yīng)的銷孔。該裝置包括一L形的定位板1,如圖1所示,在L形定位板的一內(nèi)側(cè)排列兩個(gè)定位銷11和12,定位銷為圓柱體,定位銷的直徑尺寸d3為兩個(gè)定位銷的相對距離d1為兩個(gè)定位銷11和12插入樁腿上分段2及樁腿下分段3的銷孔中,用于對樁腿上下分段長度方向的定位,該距離充分考慮了焊接之后鋼板的收縮量,保證了樁腿上下分段在焊接后銷孔之間的尺寸精度,減少了整個(gè)樁腿的累積誤差。L形定位板的另一內(nèi)側(cè)固定有兩個(gè)定位擋塊13和14,定位擋塊為長方體,兩個(gè)定位擋塊13和14與樁腿上分段2及樁腿下分段3接觸,用來分別限制樁腿上下分段的旋轉(zhuǎn)自由度,固定連接樁腿上分段2和樁腿下分段3,定位擋塊與定位銷之間的投影距離d2為保證了定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致。本發(fā)明的另一實(shí)施方式中提供了一種樁腿的合攏定位方法,適用于風(fēng)電安裝船的八邊形樁腿的合攏定位,所述樁腿橫截面為八邊形,由多個(gè)上分段和下分段組成,樁腿上分段與樁腿下分段設(shè)置有對應(yīng)的銷孔。首先提供如圖1所示的L形定位板1,在L形定位板1的一內(nèi)側(cè)排列兩個(gè)定位銷11和12,定位銷為圓柱體,其直徑尺寸d3為相對距離d1為mm,該距離充分考慮了焊接之后鋼板的收縮量,在L形定位板1的另一內(nèi)側(cè)固定兩個(gè)定位擋塊13和14,定位擋塊為長方體,定位擋塊與定位銷之間的投影距離d2為樁腿上與L形定位板固定的面為工作面,其余為非工作面,對樁腿各分段的多個(gè)非工作面進(jìn)行劃線標(biāo)記,統(tǒng)一樁腿及工作面的安裝順序,由上至下依次安裝后,將樁腿的上分段2吊裝至下分段3的上方并保持平穩(wěn)。如圖2、圖3及圖4所示,適當(dāng)調(diào)整樁腿上分段2的距離,將定位板1上的兩個(gè)定位銷11和12分別插入樁腿上分段2和下分段3的相鄰兩個(gè)銷孔內(nèi),并讓L形定位板1另一內(nèi)側(cè)的定位擋塊13和14分別與樁腿上分段2和下分段3接觸,從而實(shí)現(xiàn)樁腿上下分段所有自由度的完全定位,固定連接樁腿上分段2和樁腿下分段3。在樁腿上分段2和下分段3的四個(gè)非工作面連接處焊接馬板,將樁腿上分段2和樁腿下分段3固定連接后撤除定位板,然后對焊縫進(jìn)行預(yù)熱、施焊操作。焊接完成后,移除吊裝等相關(guān)設(shè)備,切割馬板,最后對焊縫進(jìn)行打磨清理。這種八邊形樁腿合攏方法僅采用定位板和馬板等少量的輔助裝置,比現(xiàn)有技術(shù)更為便捷,節(jié)省輔助裝置,且操作簡單,安裝和拆卸快捷方便,能夠快速對八邊形樁腿的各分段在合攏過程中進(jìn)行準(zhǔn)確定位。本發(fā)明樁腿的合攏定位裝置及方法,不僅保證了定位基準(zhǔn)和設(shè)計(jì)基準(zhǔn)一致,通過兩個(gè)定位銷直接保證了樁腿上下分段在焊接后銷孔之間的尺寸精度,減少了整個(gè)樁腿的累積誤差,還減少了輔助裝置的使用,操作簡單,定位精準(zhǔn),應(yīng)用前景廣。上述說明示出并描述了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例,如前所述,應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式,不應(yīng)看作是對其他實(shí)施例的排除,而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境,并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi),通過上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍,則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
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