一種深水液壓打樁錘的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種深水液壓打樁錘，包括打樁錘本體、動(dòng)力裝置、水上設(shè)備、臍帶纜和絞車撬，打樁錘本體包括錘體和伸縮頭；動(dòng)力裝置包括支撐框架和動(dòng)力模塊，支撐框架能夠拆卸地安裝在錘體上，動(dòng)力模塊安裝在支撐框架內(nèi)，數(shù)量為一套以上，均勻布設(shè)于支撐框架內(nèi)；水上設(shè)備包括船舶電力升壓器、空壓機(jī)組和水上控制裝置；臍帶纜中包含電纜、控制線纜和氣管，以實(shí)現(xiàn)打樁錘本體和船舶電力升壓器、水上控制裝置及空壓機(jī)組的分別連接；絞車撬引導(dǎo)和收放臍帶纜。本發(fā)明中動(dòng)力裝置模塊化設(shè)置，能夠拆卸地安裝在錘體上，便于設(shè)置，且能夠隨打樁錘本體一起進(jìn)行水下作業(yè)，降低油液傳輸損耗，提高本發(fā)明深水液壓打樁錘水下作業(yè)的穩(wěn)定性、可靠性和效率。
【專利說明】一種深水液壓打粧錘
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及深水液壓打樁技術(shù)。
【背景技術(shù)】
[0002]液壓打樁錘是一種具有效率高、噪聲低、污染小、可抗拒惡劣的海上環(huán)境等特點(diǎn)的新型打樁設(shè)備，主要應(yīng)用于港口、跨海大橋、海上采油導(dǎo)管架平臺(tái)、深水結(jié)構(gòu)物、深水采油樹及海上風(fēng)電安裝等領(lǐng)域。
[0003]深水液壓打樁錘的工作水深范圍為400?2000m。由于水深壓力大、海底地形復(fù)雜、環(huán)境惡劣及海浪大等因素，用于深水設(shè)備安裝的深水打樁錘必須能夠承超壓、抗風(fēng)浪、抗沖擊、抗變形、抗斷裂、抗疲勞等，并能克服海底地形干擾，技術(shù)水平要求高。
[0004]隨著海洋工程、深海石油、深海采礦等技術(shù)的發(fā)展，人類對(duì)海洋的探索已轉(zhuǎn)向深海區(qū)域。如何實(shí)現(xiàn)深水中進(jìn)行穩(wěn)定可靠地打樁作業(yè)是困擾業(yè)界的難題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的為提供一種能夠可靠、穩(wěn)定、高效地在深水環(huán)境中進(jìn)行打樁作業(yè)的深水液壓打樁錘。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
[0007]一種深水液壓打樁錘，包括:
[0008]打樁錘本體，所述打樁錘本體包括錘體和伸縮頭；
[0009]動(dòng)力裝置，所述動(dòng)力裝置包括支撐框架和動(dòng)力模塊，所述支撐框架能夠拆卸地安裝在所述錘體上，所述動(dòng)力模塊安裝在所述支撐框架內(nèi)，數(shù)量為一套以上，均勻布設(shè)于所述支撐框架內(nèi)；
[0010]水上設(shè)備，所述水上設(shè)備包括船舶電力升壓器、空壓機(jī)組和水上控制裝置；
[0011]臍帶纜，所述臍帶纜中包含電纜、控制線纜和氣管，所述電纜連接所述船舶電力升壓器和所述打樁錘本體，所述氣管連接所述空壓機(jī)組和所述打樁錘本體，所述控制線纜控制所述打樁錘本體動(dòng)作；
[0012]絞車撬，所述絞車撬弓I導(dǎo)和收放所述臍帶纜。
[0013]進(jìn)一步，所述動(dòng)力模塊包括緩沖減震系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和供油系統(tǒng)，所述緩沖減震系統(tǒng)安裝在所述支撐框架內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和供油系統(tǒng)安裝在所述緩沖減震系統(tǒng)上，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括電機(jī)和液壓泵，所述電機(jī)和液壓泵封閉設(shè)置于能夠調(diào)節(jié)壓力的罐體中，所述供油系統(tǒng)包括油箱，所述油箱封閉設(shè)置于能夠調(diào)節(jié)壓力的罐體中，所述電機(jī)傳動(dòng)連接所述液壓泵，所述液壓泵通過油路將所述油箱的油液泵送至所述錘體內(nèi)的液壓系統(tǒng)中，以驅(qū)動(dòng)所述伸縮頭動(dòng)作。
[0014]進(jìn)一步，所述緩沖減震系統(tǒng)包括支座、緩沖缸、緩沖油路和蓄能器，所述支座用于支撐安裝所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和供油系統(tǒng)，所述緩沖缸缸體安裝在所述支撐框架上，動(dòng)力輸出端連接所述支座，所述蓄能器通過所述緩沖油路連通所述緩沖缸。[0015]進(jìn)一步，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括所述電機(jī)和液壓泵，以及第一罐和第一油壓補(bǔ)償器，所述電機(jī)和液壓泵套設(shè)于所述第一罐中，所述第一罐密封設(shè)置，內(nèi)部填充油液，所述第一罐連通所述第一油壓補(bǔ)償器，所述第一油壓補(bǔ)償器根據(jù)環(huán)境壓力向所述第一罐中補(bǔ)充油液，使所述第一罐的內(nèi)外壓力保持平衡；所述供油系統(tǒng)包括所述油箱，以及第二罐和第二油壓補(bǔ)償器，所述油箱套設(shè)于所述第二罐中，所述第二罐密封設(shè)置，內(nèi)部填充油液，所述第二罐連通所述第二油壓補(bǔ)償器，所述第二油壓補(bǔ)償器根據(jù)環(huán)境壓力向所述第二罐中補(bǔ)充油液，使所述第二罐的內(nèi)外壓力保持平衡。
[0016]進(jìn)一步，所述第一油壓補(bǔ)償器和所述第二油壓補(bǔ)償器均包括殼體、膠囊、連接管和安裝法蘭，所述殼體上設(shè)置有連通外部環(huán)境的通口，所述膠囊設(shè)置于所述殼體內(nèi)，且所述膠囊內(nèi)部填充有油液，所述連接管分別連通所述膠囊和所述第一罐或所述第二罐，所述安裝法蘭用于安裝所述第一油壓補(bǔ)償器或所述第二油壓補(bǔ)償器。
[0017]進(jìn)一步，所述電機(jī)為油浸式高壓潛水電機(jī)，所述液壓泵為恒壓變量泵。
[0018]進(jìn)一步，所述絞車撬包括:
[0019]整體框架，所述整體框架內(nèi)安裝有底座，所述底座上安裝有墻架；
[0020]卷筒裝置，所述卷筒裝置包括有卷筒，所述卷筒用于纏繞所述臍帶纜，所述卷筒安裝在所述墻架上；
[0021]自動(dòng)排纜裝置，所述自動(dòng)排纜裝置包括雙向螺桿軸、排纜旋進(jìn)體、立式圓滾柱、排纜器本體和承重梁，所述雙向螺桿軸安裝在所述墻架上，并配合穿過所述排纜旋進(jìn)體，所述排纜器本體通過所述承重梁安裝在所述墻架上，并通過所述立式圓滾柱與所述排纜旋進(jìn)體相連，所述立式圓滾柱為兩個(gè)，且兩個(gè)所述立式圓滾柱相對(duì)設(shè)置，所述臍帶纜從兩所述立式圓滾柱之間穿過，所述雙向螺桿軸與通過一傳動(dòng)裝置與所述卷筒同步轉(zhuǎn)動(dòng)；
[0022]卷筒驅(qū)動(dòng)裝置，所述卷筒驅(qū)動(dòng)裝置連通所述液壓站，并驅(qū)動(dòng)所述卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0023]進(jìn)一步，所述卷筒裝置包括轉(zhuǎn)軸和所述卷筒，所述卷筒套裝在所述轉(zhuǎn)軸上，所述轉(zhuǎn)軸能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述墻架上，所述轉(zhuǎn)軸上還安裝有第一齒輪；所述卷筒驅(qū)動(dòng)裝置包括安裝在所述墻架上的液壓馬達(dá)和減速器，所述液壓馬達(dá)的油路連通所述液壓站，且所述液壓馬達(dá)傳動(dòng)連接所述減速器，所述減速器的輸出軸上傳動(dòng)連接有第二齒輪，所述第二齒輪與所述第一齒輪相互哨合。
[0024]進(jìn)一步，所述傳動(dòng)裝置包括通過鏈條傳動(dòng)連接的第一鏈輪和第二鏈輪，所述第一鏈輪安裝在所述雙向螺桿軸的一端，所述第二鏈輪安裝在所述轉(zhuǎn)軸的一端，所述雙向螺桿軸上還安裝有手動(dòng)轉(zhuǎn)柄，所述手動(dòng)轉(zhuǎn)柄能夠驅(qū)動(dòng)所述雙向螺桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
[0025]進(jìn)一步，所述打樁錘還包括一用于存放所述打樁錘本體的基座，所述基座底面為平面，頂面與所述打樁錘本體的外周面相配。
[0026]本發(fā)明的有益效果在于，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明中動(dòng)力裝置模塊化設(shè)置，能夠拆卸地安裝在錘體上，便于設(shè)置，且能夠隨打樁錘本體一起進(jìn)行水下作業(yè)，降低油液傳輸損耗，提高本發(fā)明深水液壓打樁錘水下作業(yè)的穩(wěn)定性和可靠性，并能提高工作效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0027]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0028]圖1為本發(fā)明的深水液壓打樁錘的整體結(jié)構(gòu)示意圖；[0029]圖2為本發(fā)明的深水液壓打樁錘的部分結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為本發(fā)明的深水液壓打樁錘中臍帶纜的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4為本發(fā)明的深水液壓打樁錘中動(dòng)力裝置主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5為本發(fā)明的深水液壓打樁錘中動(dòng)力裝置剖視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖6為本發(fā)明的深水液壓打樁錘中動(dòng)力裝置俯視結(jié)構(gòu)示意圖。
[0034]圖7為本發(fā)明的深水液壓打樁錘中絞車撬主視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0035]圖8為本發(fā)明的深水液壓打樁錘中絞車撬俯視結(jié)構(gòu)示意圖；
[0036]圖9為本發(fā)明的深水液壓打樁錘中絞車撬左視結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0037]體現(xiàn)本發(fā)明特征與優(yōu)點(diǎn)的典型實(shí)施例將在以下的說明中詳細(xì)敘述。應(yīng)理解的是本發(fā)明能夠在不同的實(shí)施例上具有各種的變化，其皆不脫離本發(fā)明的范圍，且其中的說明及附圖在本質(zhì)上是當(dāng)作說明之用，而非用以限制本發(fā)明。
[0038]如圖1所示，本發(fā)明的深水液壓打樁錘包括打樁錘本體1、動(dòng)力裝置2、絞車撬3、水上設(shè)備4、基座5和臍帶纜6。
[0039]如圖2所示，本發(fā)明中，打樁錘本體I包括錘體11和伸縮頭12，伸縮頭12能夠相對(duì)所述錘體11進(jìn)行伸縮，實(shí)現(xiàn)打樁動(dòng)作。水上設(shè)備4包括船舶電力升壓器41、空壓機(jī)組42和水上控制裝置43，船舶電力升壓器41為打樁錘本體I提供電力，空壓機(jī)組42為打樁錘本體I提供壓縮空氣，水上控制裝置43用于控制打樁錘本體I。基座5用于存放打樁錘本體1，基座5底面為平面，放置在地面或船面上，基座5的頂面與打樁錘本體I的外周面相配，以便放置該打樁錘本體I。
[0040]如圖3所示，本發(fā)明中，臍帶纜6中包含電纜61、氣管62、動(dòng)力裝置控制線纜63、插裝閥控制線纜64、鋼絲繩65和填料66。其中，電纜61連接船舶電力升壓器41和打樁錘本體1，氣管62連接空壓機(jī)組42和打樁錘本體I，動(dòng)力裝置控制線纜63控制動(dòng)力裝置2動(dòng)作，插裝閥控制線纜64控制插裝閥動(dòng)作，鋼絲繩65用于加強(qiáng)臍帶纜6的強(qiáng)度，填料66為柔性材料，用于保護(hù)電纜61、氣管62、動(dòng)力裝置控制線纜63和插裝閥控制線纜64。
[0041]如圖4-6所示，本發(fā)明中，動(dòng)力裝置2安裝在打樁錘I的錘體11上，包括支撐框架20和動(dòng)力模塊21。支撐框架20為框架結(jié)構(gòu)，且呈環(huán)形分布，固定安裝在錘體11的外周面上，以保護(hù)設(shè)置于其中的動(dòng)力模塊21。動(dòng)力模塊21數(shù)量在一套以上，通常為3套或4套，本實(shí)施例中為4套，多套動(dòng)力模塊21均勻布設(shè)于支撐框架20內(nèi)，以使深水液壓打樁錘本體I保持平衡。
[0042]本發(fā)明中，動(dòng)力模塊21包括緩沖減震系統(tǒng)26、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)22和供油系統(tǒng)24。緩沖減震系統(tǒng)26安裝在支撐框架20內(nèi)，并位于支撐框架20的底部。緩沖減震系統(tǒng)26包括支座261、緩沖缸262、緩沖油路263和蓄能器264，支座261用于支撐安裝驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)22和供油系統(tǒng)24，緩沖缸262連通緩沖油路263，且缸體固定安裝在錘體11上，動(dòng)力輸出端連接支座261，蓄能器264通過緩沖油路263連通緩沖缸262，以起到緩沖作用。
[0043]驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)22和供油系統(tǒng)24安裝在緩沖減震系統(tǒng)26上，以免受大的沖擊，提高本發(fā)明的抗沖擊能力。驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)22包括第一罐221、電機(jī)223、液壓泵225和第一油壓補(bǔ)償器227，電機(jī)223和液壓泵225封閉地套設(shè)于第一罐221中，電機(jī)223傳動(dòng)連接液壓泵225，液壓泵225通過油路連接油箱243，并通過管路和壓力控制閥組13連通打樁錘本體I的液壓系統(tǒng)，以驅(qū)動(dòng)深水液壓打樁錘本體I動(dòng)作。第一罐221密封設(shè)置，內(nèi)部填充油液。第一罐221連通第一油壓補(bǔ)償器227，第一油壓補(bǔ)償器227根據(jù)環(huán)境壓力向第一罐221中補(bǔ)充油液，使第一罐221的內(nèi)外壓力保持平衡，從而保護(hù)設(shè)置于第一罐221中的電機(jī)223和液壓泵225。其中，電機(jī)223為油浸式高壓潛水電機(jī)，液壓泵225為恒壓變量泵，以降低液壓傳動(dòng)的能量損耗。
[0044]供油系統(tǒng)24包括第二罐241、油箱243和第二油壓補(bǔ)償器247，油箱243封閉地套設(shè)于第二罐241中，第二罐241密封設(shè)置，內(nèi)部填充油液。第二罐241連通第二油壓補(bǔ)償器247，第二油壓補(bǔ)償器247根據(jù)環(huán)境壓力向第二罐241中補(bǔ)充油液，使第二罐241的內(nèi)外壓力保持平衡。
[0045]本發(fā)明中，第一油壓補(bǔ)償器227和第二油壓補(bǔ)償器247的結(jié)構(gòu)基本相同，均包括殼體271、膠囊272、連接管273和安裝法蘭274。其中，殼體271上設(shè)置有連通外部環(huán)境的通口，以與外部環(huán)境壓力一致，膠囊272設(shè)置于殼體271內(nèi)，且膠囊272內(nèi)部填充有油液，連接管273 —端連通膠囊272，另一端分別和第一罐221、第二罐241連通，安裝法蘭274用于安裝第一油壓補(bǔ)償器227和第二油壓補(bǔ)償器247。在深水環(huán)境中，水進(jìn)入殼體271內(nèi)，在水壓力增大時(shí)壓迫膠囊272，使膠囊272中的油液通過連接管273向第一罐221或第二罐241中流動(dòng)，直到達(dá)到壓力平衡，從而使第一罐221和第二罐241中內(nèi)外環(huán)境壓力相同，保護(hù)其中的電機(jī)223、液壓泵225和油箱243，使電機(jī)223、液壓泵225和油箱243在深水環(huán)境中能夠正常運(yùn)行。
[0046]另外，本發(fā)明中，為進(jìn)一步提高安全性，在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)22和供油系統(tǒng)24上均連接設(shè)置有壓力傳感器25，以監(jiān)控驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)22和供油系統(tǒng)24的壓力情況，在出現(xiàn)異常時(shí)可及時(shí)排除，避免發(fā)生事故。
[0047]如圖7-9所示，本發(fā)明中，絞車撬3包括整體框架310、卷筒裝置、自動(dòng)排纜裝置和卷筒驅(qū)動(dòng)裝置。其中，整體框架310內(nèi)安裝有底座311，底座311上安裝有墻架312，卷筒裝置、自動(dòng)排纜裝置和卷筒驅(qū)動(dòng)裝置均置于整體框架310內(nèi)并安裝在墻架312上，整體框架310上部設(shè)置有吊耳313。整體框架310可方便吊運(yùn)輸送，且可以保護(hù)其中的卷筒裝置、自動(dòng)排纜裝置和卷筒驅(qū)動(dòng)裝置。
[0048]卷筒裝置包括轉(zhuǎn)軸322和卷筒320。卷筒320用于纏繞臍帶纜6，臍帶纜6 —端與水上設(shè)備相連，且固定在卷筒320的空心軸內(nèi)，臍帶纜6另一端穿過卷筒320的出纜孔326均勻多層纏繞在卷筒320上，且端頭連接打樁錘本體I。卷筒320套裝在轉(zhuǎn)軸322上，轉(zhuǎn)軸322能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在墻架312上，轉(zhuǎn)軸322上還安裝有第一齒輪323，轉(zhuǎn)軸322的一端端部上安裝有第二鏈輪324。
[0049]自動(dòng)排纜裝置對(duì)應(yīng)卷筒320設(shè)置，自動(dòng)排纜裝置中包括有引導(dǎo)和收放臍帶纜6的結(jié)構(gòu)，且引導(dǎo)和收放臍帶纜6的結(jié)構(gòu)通過一傳動(dòng)裝置與卷筒320同步轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)施例中，自動(dòng)排纜裝置包括雙向螺桿軸341、排纜旋進(jìn)體342、立式圓滾柱343、排纜器本體344和承重梁345，雙向螺桿軸341安裝在墻架312上，并配合穿過排纜旋進(jìn)體342，排纜器本體344通過承重梁345安裝在墻架312上，并通過立式圓滾柱343與排纜旋進(jìn)體342相連，雙向螺桿軸341的一端安裝有第一鏈輪346，雙向螺桿軸341上還安裝有手動(dòng)轉(zhuǎn)柄347，手動(dòng)轉(zhuǎn)柄347能夠通過手動(dòng)操作方式驅(qū)動(dòng)雙向螺桿軸341轉(zhuǎn)動(dòng)。[0050]其中，立式圓滾柱343為兩個(gè)，且兩個(gè)立式圓滾柱343相對(duì)設(shè)置，臍帶纜6從兩立式圓滾柱343之間穿過。雙向螺桿軸341的軸線平行于卷筒320的中心線，且承重梁345為圓柱承重梁，雙向螺桿軸341與承重梁345平行設(shè)置。第一鏈輪346與第二鏈輪324之間通過鏈條35傳動(dòng)連接，形成傳動(dòng)裝置，以使自動(dòng)排纜裝置與卷筒320同步動(dòng)作，從而使得臍帶纜6在卷筒320和自動(dòng)排纜裝置間的延伸長(zhǎng)度始終不變，從而使臍帶纜6在收放過程中保持穩(wěn)定的張力。在實(shí)際操作時(shí)，也可采用皮帶傳動(dòng)結(jié)構(gòu)代替上述的鏈條傳動(dòng)結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)卷筒320與自動(dòng)排纜裝置的同步動(dòng)作。
[0051]卷筒驅(qū)動(dòng)裝置連通一液壓站(也可是動(dòng)力裝置2)，并驅(qū)動(dòng)卷筒320轉(zhuǎn)動(dòng)。本實(shí)施例中，卷筒驅(qū)動(dòng)裝置包括安裝在墻架312上的液壓馬達(dá)331和減速器332，液壓馬達(dá)331的油路連通該液壓站(也可是動(dòng)力裝置2)，且液壓馬達(dá)331傳動(dòng)連接減速器332，減速器332的輸出軸上傳動(dòng)連接有第二齒輪333，第二齒輪333與第一齒輪323相互嚙合。通過相互嚙合的第二齒輪333和第一齒輪323，卷筒驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)卷筒320轉(zhuǎn)動(dòng)，通過第一鏈輪346和第二鏈輪324的傳動(dòng)連接，實(shí)現(xiàn)卷筒320和自動(dòng)排纜裝置同步動(dòng)作。本實(shí)施例中，為平衡轉(zhuǎn)矩，卷筒驅(qū)動(dòng)裝置為2套，也就是液壓馬達(dá)331、減速器332和第二齒輪333均為兩個(gè)，對(duì)稱設(shè)置在卷筒320的兩側(cè)。
[0052]本發(fā)明的工作原理和過程描述如下:
[0053]本發(fā)明的深水液壓打樁錘作業(yè)前，先將打樁錘本體I立放在船舶甲板上，再將動(dòng)力裝置2吊起，套在打樁錘本體I的錘體11上，并用螺栓將動(dòng)力裝置2與打樁錘本體I連接固定。液壓進(jìn)油管的上下兩端分別與打樁錘本體I進(jìn)油法蘭和配油盤的出油口接通；液壓回油管的上下兩端分別與打樁錘本體I回油法蘭和配油盤的進(jìn)油口接通。絞車撬3放一部分臍帶纜6，臍帶纜6通過臍帶纜關(guān)節(jié)軟管與打樁錘本體I連接固定后，再將電纜61、動(dòng)力裝置控制線纜63、插裝閥控制線纜64、氣管62分別與動(dòng)力裝置2和打樁錘本體I用快速水密接頭連接。然后將船舶電力升壓器41接出的電纜61、水上控制裝置43接出的動(dòng)力裝置控制線纜63和插裝閥控制線纜64、空壓機(jī)組42接出的氣管62與絞車撬3上的滑環(huán)系統(tǒng)連接，保證電力、控制指令和高壓空氣的傳輸。
[0054]深水液壓打樁錘作業(yè)時(shí)，船用吊機(jī)將打樁錘本體I從甲板上吊起，配合水下機(jī)器人將其放入水中。啟動(dòng)絞車撬3的液壓站，使卷筒320通過自動(dòng)排纜裝置外放臍帶纜6。根據(jù)打樁錘本體I的下放速度調(diào)節(jié)絞車撬3的放纜速度，使二者基本保持一致。當(dāng)打樁錘本體I被送到預(yù)定作業(yè)深度時(shí)，將錘套筒套在預(yù)設(shè)鋼樁上后準(zhǔn)備打樁作業(yè)。然后依次開啟船舶電力升壓器41、空壓機(jī)組42和水上控制裝置43。通過水上控制裝置43使動(dòng)力裝置2開始工作。電纜61驅(qū)動(dòng)動(dòng)力裝置2的電機(jī)223帶動(dòng)液壓泵225工作，通過動(dòng)力裝置2上的壓力控制閥組13將油箱243里的液壓油送到配油盤，經(jīng)液壓進(jìn)油管、開啟的打樁錘進(jìn)油插裝閥、打樁錘進(jìn)油法蘭流進(jìn)進(jìn)打樁錘油缸把活塞桿提起，錘芯也就隨之被提起；打樁錘本體I下打鋼樁時(shí)，打樁錘回油插裝閥開啟，進(jìn)油插裝閥關(guān)閉，油缸里的液壓油通過打樁錘回油法蘭、液壓回油管和配油盤的進(jìn)油口流回動(dòng)力裝置2上的壓力控制閥組13，經(jīng)過濾器過濾后再流回油箱243，循環(huán)使用，即完成一次打樁。
[0055]深水液壓打樁錘作業(yè)結(jié)束時(shí)，先關(guān)閉船舶甲板上的船舶電力升壓器41和水上控制裝置43，再啟動(dòng)船用吊機(jī)和絞車撬3的液壓站，把打樁錘本體I收回到船上。當(dāng)打樁錘本體I回收速度與絞車撬3收纜速度一致時(shí)，臍帶纜6為恒張力，絞車撬3始終為收纜模式，該溢流壓力為設(shè)定值，臍帶纜6可保持一定張力。當(dāng)打樁錘本體I回收速度小于絞車撬3收纜速度時(shí)，臍帶纜6張力超過設(shè)定值，液壓馬達(dá)331處于被動(dòng)拖動(dòng)狀態(tài)，絞車撬3被動(dòng)放纜以降低張力，保護(hù)臍帶纜6不被拉斷；當(dāng)張力小于設(shè)定值時(shí)，絞車撬3又主動(dòng)收纜，保持張力不變。通過調(diào)節(jié)溢流閥的溢流壓力，可靈活調(diào)節(jié)絞車撬3的恒張力值，以滿足作業(yè)要求。
[0056]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果是:
[0057]該深水液壓打樁錘的打樁錘本體I可通動(dòng)力裝置2提供動(dòng)力，船上空壓機(jī)組42和水上控制裝置43提供壓縮空氣和操作命令，并能監(jiān)控打樁錘本體I的狀態(tài)和信息數(shù)據(jù)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)在水面上遠(yuǎn)程配合打樁錘本體I的打樁作業(yè)；動(dòng)力裝置2集成在打樁錘本體I上，避免在水面上為打樁錘本體I提供動(dòng)力時(shí)的能量沿程損失；絞車撬3具備自動(dòng)、多層、均勻排纜，制動(dòng)，恒張力、大扭矩提升收纜功能；電纜61、動(dòng)力裝置控制線纜63、插裝閥控制線纜64、氣管62經(jīng)滑環(huán)系統(tǒng)集成臍帶纜6，在工作時(shí)不影響電力、信號(hào)和高壓空氣輸送，便于不同工況施工時(shí)對(duì)臍帶纜6的保護(hù)。該深水液壓打樁錘的研究開發(fā)完成能使1500m水深以下的樁基作業(yè)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)，能更好地為人類進(jìn)行深海石油、礦產(chǎn)資源開采而服務(wù)。
[0058]本發(fā)明的技術(shù)方案已由優(yōu)選實(shí)施例揭示如上。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)意識(shí)到在不脫離本發(fā)明所附的權(quán)利要求所揭示的本發(fā)明的范圍和精神的情況下所作的更動(dòng)與潤(rùn)飾，均屬本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種深水液壓打樁錘，其特征在于，包括: 打樁錘本體，所述打樁錘本體包括錘體和伸縮頭； 動(dòng)力裝置，所述動(dòng)力裝置包括支撐框架和動(dòng)力模塊，所述支撐框架能夠拆卸地安裝在所述錘體上，所述動(dòng)力模塊安裝在所述支撐框架內(nèi)，數(shù)量為一套以上，均勻布設(shè)于所述支撐框架內(nèi)； 水上設(shè)備，所述水上設(shè)備包括船舶電力升壓器、空壓機(jī)組和水上控制裝置； 臍帶纜，所述臍帶纜中包含電纜、控制線纜和氣管，所述電纜連接所述船舶電力升壓器和所述打樁錘本體，所述氣管連接所述空壓機(jī)組和所述打樁錘本體，所述控制線纜控制所述打樁錘本體動(dòng)作； 絞車撬，所述絞車撬引導(dǎo)和收放所述臍帶纜。
2.如權(quán)利要求1所述的深水液壓打樁錘，其特征在于，所述動(dòng)力模塊包括緩沖減震系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和供油系統(tǒng)，所述緩沖減震系統(tǒng)安裝在所述支撐框架內(nèi)，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和供油系統(tǒng)安裝在所述緩沖減震系統(tǒng)上，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括電機(jī)和液壓泵，所述電機(jī)和液壓泵封閉設(shè)置于能夠調(diào)節(jié)壓力的罐體中，所述供油系統(tǒng)包括油箱，所述油箱封閉設(shè)置于能夠調(diào)節(jié)壓力的罐體中，所述電機(jī)傳動(dòng)連接所述液壓泵，所述液壓泵通過油路將所述油箱的油液泵送至所述錘體內(nèi)的液壓系統(tǒng)中，以驅(qū)動(dòng)所述伸縮頭動(dòng)作。
3.如權(quán)利要求2所述的深水液壓打樁錘，其特征在于，所述緩沖減震系統(tǒng)包括支座、緩沖缸、緩沖油路和蓄能器，所述支座用于支撐安裝所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)和供油系統(tǒng)，所述緩沖缸缸體安裝在所述支撐框架上，動(dòng)力輸出端連接所述支座，所述蓄能器通過所述緩沖油路連通所述緩沖缸。
4.如權(quán)利要求2所述的深水液壓打樁錘，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括所述電機(jī)和液壓泵，以及第一罐和第一油壓補(bǔ)償器，所述電機(jī)和液壓泵套設(shè)于所述第一罐中，所述第一罐密封設(shè)置，內(nèi)部填充油液，所述第一罐連通所述第一油壓補(bǔ)償器，所述第一油壓補(bǔ)償器根據(jù)環(huán)境壓力向所述第一罐中補(bǔ)充油液，使所述第一罐的內(nèi)外壓力保持平衡；所述供油系統(tǒng)包括所述油箱，以及第二罐和第二油壓補(bǔ)償器，所述油箱套設(shè)于所述第二罐中，所述第二罐密封設(shè)置，內(nèi)部填充油液，所述第二罐連通所述第二油壓補(bǔ)償器，所述第二油壓補(bǔ)償器根據(jù)環(huán)境壓力向所述第二罐中補(bǔ)充油液，使所述第二罐的內(nèi)外壓力保持平衡。
5.如權(quán)利要求4所述的深水液壓打樁錘，其特征在于，所述第一油壓補(bǔ)償器和所述第二油壓補(bǔ)償器均包括殼體、膠囊、連接管和安裝法蘭，所述殼體上設(shè)置有連通外部環(huán)境的通口，所述膠囊設(shè)置于所述殼體內(nèi)，且所述膠囊內(nèi)部填充有油液，所述連接管分別連通所述膠囊和所述第一罐或所述第二罐，所述安裝法蘭用于安裝所述第一油壓補(bǔ)償器或所述第二油壓補(bǔ)償器。
6.如權(quán)利要求4所述的深水液壓打樁錘，其特征在于，所述電機(jī)為油浸式高壓潛水電機(jī)，所述液壓泵為恒壓變量泵。
7.如權(quán)利要求1所述的深水液壓打樁錘，其特征在于，所述絞車撬包括: 整體框架，所述整體框架內(nèi)安裝有底座，所述底座上安裝有墻架； 卷筒裝置，所述卷筒裝置包括有卷筒，所述卷筒用于纏繞所述臍帶纜，所述卷筒安裝在所述墻架上； 自動(dòng)排纜裝置，所述自動(dòng)排纜裝置包括雙向螺桿軸、排纜旋進(jìn)體、立式圓滾柱、排纜器本體和承重梁，所述雙向螺桿軸安裝在所述墻架上，并配合穿過所述排纜旋進(jìn)體，所述排纜器本體通過所述承重梁安裝在所述墻架上，并通過所述立式圓滾柱與所述排纜旋進(jìn)體相連，所述立式圓滾柱為兩個(gè)，且兩個(gè)所述立式圓滾柱相對(duì)設(shè)置，所述臍帶纜從兩所述立式圓滾柱之間穿過，所述雙向螺桿軸與通過一傳動(dòng)裝置與所述卷筒同步轉(zhuǎn)動(dòng)； 卷筒驅(qū)動(dòng)裝置，所述卷筒驅(qū)動(dòng)裝置連通所述動(dòng)力裝置，并驅(qū)動(dòng)所述卷筒轉(zhuǎn)動(dòng)。
8.如權(quán)利要求7所述的深水液壓打樁錘，其特征在于，所述卷筒裝置包括轉(zhuǎn)軸和所述卷筒，所述卷筒套裝在所述轉(zhuǎn)軸上，所述轉(zhuǎn)軸能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝在所述墻架上，所述轉(zhuǎn)軸上還安裝有第一齒輪；所述卷筒驅(qū)動(dòng)裝置包括安裝在所述墻架上的液壓馬達(dá)和減速器，所述液壓馬達(dá)的油路連通所述動(dòng)力裝置，且所述液壓馬達(dá)傳動(dòng)連接所述減速器，所述減速器的輸出軸上傳動(dòng)連接有第二齒輪，所述第二齒輪與所述第一齒輪相互嚙合。
9.如權(quán)利要求8所述的深水液壓打樁錘，其特征在于，所述傳動(dòng)裝置包括通過鏈條傳動(dòng)連接的第一鏈輪和第二鏈輪，所述第一鏈輪安裝在所述雙向螺桿軸的一端，所述第二鏈輪安裝在所述轉(zhuǎn)軸的一端，所述雙向螺桿軸上還安裝有手動(dòng)轉(zhuǎn)柄，所述手動(dòng)轉(zhuǎn)柄能夠驅(qū)動(dòng)所述雙向螺桿軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
10.如權(quán)利要求1- 9任一所述的深水液壓打樁錘，其特征在于，所述打樁錘還包括一用于存放所述打樁錘本體的基座，所述基座底面為平面，頂面與所述打樁錘本體的外周面相配。
【文檔編號(hào)】E02D7/10GK103866767SQ201410128490
【公開日】2014年6月18日 申請(qǐng)日期:2014年4月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月1日
【發(fā)明者】丁全智, 邱成國(guó), 樊秉力, 葛濤, 孫福, 吳國(guó)浩 申請(qǐng)人:太重（天津）濱海重型機(jī)械有限公司, 太原重工股份有限公司