一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置及其工作方法

2023-06-17 15:58:21

一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置及其工作方法
【專利摘要】本發明屬於海洋風電基礎安裝應用【技術領域】，具體公開了一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置及其工作方法，由設置在主體浮箱、齒輪箱和伸縮箱內的驅動組件、傳動組件、控制組件和定位組件組成。本發明的一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置及其工作方法有益效果在於：1、其結構簡單、操作方便且使用安全可靠；2、安裝單樁基礎時，本定位裝置的伸縮箱可以完全縮進主體浮箱，以減少施工難度；3、安裝三樁基礎時，定位裝置的伸縮箱可以通過齒輪齒條傳動向外延伸至樁腿的中心距尺寸，並用雙向棘輪進行制動，這種傳動方式可適用於多種尺寸的三樁基礎；4、定位組件位於伸縮箱的一側通過鞍座連接，可有效的減小設備體積，有助於設備調離。
【專利說明】一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置及其工作方法

【技術領域】
[0001]本發明屬於海洋風電基礎安裝應用【技術領域】，具體涉及一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置及其工作方法，用於對海洋風電基礎進行精準、高效、穩定的控制安裝，提高施工效率及施工安全。

【背景技術】
[0002]風電基礎按照其結構形式可以分為粧承基礎形式、重力式基礎形式、桶形基礎形式及系泊浮式基礎機構，粧承基礎形式又可以分為單粧基礎、三粧基礎及四角導管架基礎，其中單粧基礎和三粧基礎的應用最為廣泛，本裝置即為這兩種基礎的安裝設計。
[0003]目前，單粧基礎的安裝定位一般是直接使用大直徑鑽孔設備進行鑽孔，安放鋼管之後進行灌漿處理，再用大噸位的浮吊吊裝進行吊裝，三粧基礎可岸上裝配之後總體吊裝，也可使用打粧錘將基礎進行打粧安裝，在打粧過程中使用吊機進行安裝對中校準，而目前市場上尚未有類似的裝置應用於風電基礎安裝過程。
[0004]因此，基於上述問題，本發明提供一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置及其工作方法。


【發明內容】

[0005]發明目的:本發明的目的是提供一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置及其工作方法，用於協助粧腿的定位安裝，並保證海洋風電基礎在安裝過程中保持直立狀態，減少粧腿的摩擦破損。
[0006]技術方案:本發明的一方面提供一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置，由設置在主體浮箱、齒輪箱和伸縮箱內的驅動組件、傳動組件、控制組件和定位組件組成；所述驅動組件，包括主動軸，及設置在主動軸上的主動輪，及設置在主動軸兩端的手柄，及設置在主動輪下方、且與主動輪連接的從動輪，及連接從動輪的從動軸；所述傳動組件，為兩塊與從動輪連接的條形傳動齒條，其中，兩塊條形傳動齒條與伸縮箱連接；所述控制組件設置在主動軸上；所述控制組件，包括外殼，及設置在外殼內的棘輪，其中，外殼上設置有通孔且通孔內設置有棘爪、且棘爪與棘輪連接，及棘爪連接的銷子，及設置在棘爪和銷子之間的壓緊彈簧；所述伸縮箱與定位組件連接；所述定位組件，由三個半圓形板件依次連接組成，其中，三個半圓形板件上分別對稱設置有彈簧滾輪、眼板；所述三個半圓形板件中的兩個半圓形板通過螺栓、螺栓座連接，其中，螺栓、螺栓座分別對稱設置在兩個半圓形板端部。
[0007]本技術方案的，所述手柄為L型結構。
[0008]本技術方案的，所述銷子的頂端貫穿且突出齒輪箱。
[0009]本技術方案的，所述主動輪的直徑小於從動輪。
[0010]本技術方案的，所述應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置還包括設置在伸縮箱一側的鞍座，其中，伸縮箱與定位組件通過鞍座連接。
[0011]本技術方案的，所述應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置還包括設置在主體浮箱上的導纜粧和吊耳。
[0012]本技術方案的，所述應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置還包括銷軸，且三個半圓形板件中的一個半圓形板件與另外兩個半圓形板件通過銷軸連接。
[0013]本技術方案的，所述應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置還包括分別設置在三個半圓形板件上、下兩端的環形加強筋、垂直加強筋，其中，分別設置在三個半圓形板件上、下兩端的環形加強筋、垂直加強筋，其採用橫向3層、垂直4層結構。
[0014]本技術方案的，所述眼板為梯形結構。
[0015]本發明的另一方面提供一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置的工作方法，包括以下步驟:
步驟I)粧腿安裝之前，通過導纜粧將主體浮箱調整至合適位置之後，電機驅動(或者人力驅動)齒輪箱並帶動伸縮箱向外伸展，當伸縮箱伸出14m後，停止驅動，控制組件會自動鎖死齒輪傳動組件，防止浮箱串動。
[0016]步驟2)安裝過程中，粧腿豎直進入定位組件，其中，定位組件的彈簧滾輪將粧腿與構成定位組件的三個半圓形板件的滑動摩擦變為滾動摩擦，減小摩擦損耗並壓緊粧腿使其保持直立狀態。
[0017]步驟3)安裝結束後，打開定位組件，將構成控制組件的與棘輪連接的銷子提起反轉180度後重新放下，電機反向驅動(人力反向驅動)，伸縮箱縮回一定距離之後控制組件會自動鎖死齒輪傳動組件，並關閉定位組件，再進行調離作業。
[0018]與現有技術相比，本發明的一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置及其工作方法有益效果在於:1、其結構簡單、操作方便且使用安全可靠；2、安裝單粧基礎時，本定位裝置的伸縮箱可以完全縮進主體浮箱，以減少施工難度；3、安裝三粧基礎時，定位裝置的伸縮箱可以通過齒輪齒條傳動向外延伸至粧腿的中心距尺寸，並用雙向棘輪進行制動，這種傳動方式可適用於多種尺寸的三粧基礎；4、定位組件位於伸縮箱的一側通過鞍座連接，可有效的減小設備體積，有助於設備調離；5、彈簧滾輪可將粧腿與安裝孔的滑動摩擦變為滾動摩擦，減小摩擦破損，同時可以壓緊粧腿，以保證粧腿處於直立狀態；6、風電基礎安裝定位裝置結構簡單，操作方便，安全經濟。本定位裝置可應用於海上風電基礎單粧式和三粧式的安裝定位，應用範圍廣泛。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發明的一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置的驅動組件和傳動組件結構示意圖；
圖2是本發明的一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置的控制組件結構示意圖；
圖3是本發明的一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置的整體結構示意圖；
圖4是本發明的一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置的定位組件的結構示意圖；其中，圖中序號如下:1-手柄、2-控制組件、3-主動輪、4-從動輪、5-傳動齒條、6-從動軸、7-主動軸、8-棘輪、9-棘爪、10-壓緊彈簧、11-銷子、12-外殼、13-彈簧滾輪、14-眼板、15-環形加強筋、16-垂直加強筋、17-銷軸、18-螺栓、19-螺栓座、20-鞍座、21-導纜粧、22-吊耳。

【具體實施方式】
[0020]下面結合附圖和具體實施例，進一步闡明本發明。
[0021]如圖1至圖4所示的本發明的一方面提供一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置，由設置在主體浮箱、齒輪箱和伸縮箱內的驅動組件、傳動組件、控制組件和定位組件組成；驅動組件，包括主動軸7，及設置在主動軸7上的主動輪3，及設置在主動軸7兩端的手柄1，及設置在主動輪3下方、且與主動輪3連接的從動輪4 (採用外嚙合連接方式)，及連接從動輪4的從動軸6 ;傳動組件，為兩塊與從動輪4連接的條形傳動齒條5，其中，兩塊條形傳動齒條5與伸縮箱連接(兩塊條形傳動齒條5通過焊接的方式設置在伸縮箱內側底面)；控制組件設置在主動軸7上；控制組件，包括外殼12，及設置在外殼12內的棘輪8，其中，外殼12上設置有通孔且通孔內設置有棘爪9、且棘爪9與棘輪8連接，及棘爪9連接的銷子11，及設置在棘爪9和銷子11之間的壓緊彈簧10 ;伸縮箱與定位組件連接；定位組件，由三個半圓形板件依次連接組成，其中，三個半圓形板件上分別對稱設置有彈簧滾輪13、目艮板14 ;三個半圓形板件中的兩個半圓形板通過螺栓18、螺栓座19連接，其中，螺栓18、螺栓座19分別對稱設置在兩個半圓形板端部。
[0022]進一步優選的，手柄I為L型結構，除驅動電機外還可利用手柄I進行驅動控制；如圖2所示，棘輪8隻能安裝逆時針順序旋轉，進行順時針的制動；此時，通過提起銷子11並繞自身旋轉180°放下後，則棘輪8隻能按照順時針順序旋轉，進行逆時針的制動，即控制伸縮箱的伸出或收縮；主動輪3的直徑小於從動輪4，結構簡單，便於進行穩定、精準的控制驅動；如圖4所示，應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置還包括設置在伸縮箱一側的鞍座20，其中，伸縮箱與定位組件通過鞍座20連接，減小設備體積，有助於設備調離；應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置還包括設置在主體浮箱上的導纜粧21和吊耳22，其中，21導纜粧及22吊耳成組對稱的焊接在主體浮箱的上表面，以方便調整安裝裝置的位置及完成吊裝；應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置還包括銷軸17，且三個半圓形板件中的一個半圓形板件與另外兩個半圓形板件通過銷軸17連接，結構簡單、且採用銷軸6連接牢靠、穩定；應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置還包括分別設置在三個半圓形板件上、下兩端的環形加強筋15、垂直加強筋16，其中，分別設置在三個半圓形板件上、下兩端的環形加強筋15、垂直加強筋16，其採用橫向3層、垂直4層結構，採用此種設計結構合理且便於加工製作；眼板14為梯形結構，眼板14焊接在彈簧滾輪13的正上方，以保護彈簧滾輪13不被基礎粧撞壞(防止粧腿對彈簧滾輪13壓力過大)。
[0023]進一步的如圖3所示，本發明的另一方面提供一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置的工作方法(以粧腿直徑為3m，粧腿中心距為14m的三角粧基礎為例)，包括以下步驟:
步驟I)粧腿安裝之前，通過導纜粧將主體浮箱調整至合適位置之後，電機驅動(或者人力驅動)齒輪箱並帶動伸縮箱向外伸展，當伸縮箱伸出14m後，停止驅動，控制組件會自動鎖死齒輪傳動組件，防止浮箱串動。
[0024]步驟2)安裝過程中，粧腿豎直進入定位組件，其中，定位組件的彈簧滾輪將粧腿與構成定位組件的三個半圓形板件的滑動摩擦變為滾動摩擦，減小摩擦損耗並壓緊粧腿使其保持直立狀態。
[0025]步驟3)安裝結束後，打開定位組件，將構成控制組件的與棘輪連接的銷子提起反轉180度後重新放下，電機反向驅動(人力反向驅動)，伸縮箱縮回一定距離之後控制組件會自動鎖死齒輪傳動組件，並關閉定位組件，再進行調離作業。
[0026]本發明海洋風電基礎安裝定位裝置成本較小、結構簡單、操作方便，安全可靠，可應用於多種規格風機基礎的安裝工作。
[0027]以上所述僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進，這些改進也應視為本發明的保護範圍。
【權利要求】
1.一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置，其特徵在於:由設置在主體浮箱、齒 輪箱和伸縮箱內的驅動組件、傳動組件、控制組件和定位組件組成；所述驅動組件，包括主動軸(7)，及設置在主動軸(7)上的主動輪(3)，及設置在主動軸(7)兩端的手柄(1)，及設置在主動輪(3)下方、且與主動輪(3)連接的從動輪(4)，及連接從動輪(4)的從動軸(6);所述傳動組件，為兩塊與從動輪(4)連接的條形傳動齒條(5)，其中，兩塊條形傳動齒條(5)與伸縮箱連接；所述控制組件設置在主動軸(7)上；所述控制組件，包括外殼(12)，及設置在外殼(12)內的棘輪(8)，其中，外殼(12)上設置有通孔且通孔內設置有棘爪(9)、且棘爪(9)與棘輪(8)連接，及棘爪(9)連接的銷子(11)，及設置在棘爪(9)和銷子(11)之間的壓緊彈簧(10);所述伸縮箱與定位組件連接；所述定位組件，由三個半圓形板件依次連接組成，其中，三個半圓形板件上分別對稱設置有彈簧滾輪(13)、眼板(14);所述三個半圓形板件中的兩個半圓形板通過螺栓(18)、螺栓座(19)連接，其中，螺栓(18)、螺栓座(19)分別對稱設置在兩個半圓形板端部。
2.根據權利要求1所述的一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置，其特徵在於:所述手柄(I)為L型結構。
3.根據權利要求1所述的一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置，其特徵在於:所述銷子(11)的頂端貫穿且突出齒輪箱。
4.根據權利要求1所述的一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置，其特徵在於:所述主動輪(3)的直徑小於從動輪(4)。
5.根據權利要求1所述的一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置，其特徵在於:所述應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置還包括設置在伸縮箱一側的鞍座(20)，其中，伸縮箱與定位組件通過鞍座(20)連接。
6.根據權利要求1所述的一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置，其特徵在於:所述應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置還包括設置在主體浮箱上的導纜粧(21)和吊耳(22)。
7.根據權利要求1所述的一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置，其特徵在於:所述應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置還包括銷軸(17)，且三個半圓形板件中的一個半圓形板件與另外兩個半圓形板件通過銷軸(17)連接。
8.根據權利要求1所述的一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置，其特徵在於:所述應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置還包括分別設置在三個半圓形板件上、下兩端的環形加強筋(15)、垂直加強筋(16)，其中，分別設置在三個半圓形板件上、下兩端的環形加強筋(15)、垂直加強筋(16)，其採用橫向3層、垂直4層結構。
9.根據權利要求1所述的一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置，其特徵在於:所述眼板(14)為梯形結構。
10.根據權利要求1所述的一種應用於海洋風電基礎安裝的定位裝置的工作方法，其特徵在於:包括以下步驟 步驟I)粧腿安裝之前，通過導纜粧(21)將主體浮箱調整至合適位置之後，電機驅動(或者人力驅動)齒輪箱並帶動伸縮箱向外伸展，當伸縮箱伸出14m後，停止驅動，控制組件會自動鎖死齒輪傳動組件，防止浮箱串動； 步驟2)安裝過程中，粧腿豎直進入定位組件，其中，定位組件的彈簧滾輪(13)將粧腿與構成定位組件的三個半圓形板件的滑動摩擦變為滾動摩擦，減小摩擦損耗並壓緊粧腿使其保持直立狀態； 步驟3)安裝結束後，打開定位組件，將構成控制組件的與棘輪(8)連接的銷子(11)提起反轉180度後重新放下，電機反向驅動(人力反向驅動)，伸縮箱縮回一定距離之後控制組件會自動鎖死齒輪傳動組件，並關閉定位組件，再進行調離作業。
【文檔編號】E02D13/00GK104499484SQ201410837049
【公開日】2015年4月8日 申請日期:2014年12月30日 優先權日:2014年12月30日
【發明者】張樂山, 謝望, 朱淋淋, 張華
申請人:江蘇韓通船舶重工有限公司