專利名稱：內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及海洋石油工程施工設(shè)備，尤其涉及一種將夾樁結(jié)構(gòu)和調(diào)平結(jié) 構(gòu)組合設(shè)計(jì)成一體，使用該設(shè)備即可實(shí)現(xiàn)對導(dǎo)管架的夾持和調(diào)平動(dòng)作的內(nèi)外 夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置。
背景技術(shù)：
在海上安裝平臺(tái)時(shí)幾乎都需要使用到導(dǎo)管架調(diào)平器，目前國外一般采用
的是荷蘭IHC公司的內(nèi)外夾持式調(diào)平器和美國Oil States公司的鉤扣式調(diào)平 器，這兩種調(diào)平器的夾持功能單一，且價(jià)格昂貴。
現(xiàn)在國內(nèi)采用的文昌13-1/2導(dǎo)管架是一種淺水導(dǎo)管架， 一般是在裙樁套 管內(nèi)安裝夾持器，通過動(dòng)力站使夾持器夾緊某個(gè)或某幾個(gè)鋼樁，然后用浮吊 起吊導(dǎo)管架水平度最低點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)調(diào)平，因此導(dǎo)管架的調(diào)平工作需要經(jīng)過數(shù)次 調(diào)整作業(yè)才能完成。較深水導(dǎo)管架是采用水下裙樁，它的調(diào)平不同于淺水導(dǎo) 管架，在安裝較深水導(dǎo)管架時(shí)需要一些特殊的機(jī)具，例如導(dǎo)管架調(diào)平器、水 下夾樁器、水下切割機(jī)、內(nèi)外吊樁器和導(dǎo)管卡具等等，施工時(shí)需要使用的設(shè) 備較多，操作繁雜。近年來，隨著石油開發(fā)的不斷發(fā)展，導(dǎo)管架的使用正在 向深水發(fā)展，其調(diào)平作業(yè)難度越來越困難，為此，有待研究開發(fā)適應(yīng)深水導(dǎo) 管架海上安裝調(diào)平作業(yè)的設(shè)備，并使設(shè)備用量逐步減少，簡化操作步驟。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有產(chǎn)品存在的上述缺點(diǎn)，而提供一種內(nèi)外 夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，把內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平器和夾樁器設(shè)計(jì)于一體， 能夠在一臺(tái)設(shè)備中同時(shí)完成調(diào)平和夾持兩項(xiàng)作業(yè)，減少設(shè)備使用量，操作步 驟簡化，工作效率提高，降低海上施工成本。
本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的。
本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其特征在于，包括一個(gè)上部夾持機(jī) 構(gòu)、數(shù)個(gè)中部提升機(jī)構(gòu)、 一個(gè)下部夾持機(jī)構(gòu)以及一個(gè)標(biāo)尺機(jī)構(gòu)，數(shù)個(gè)中部提 升機(jī)構(gòu)等距設(shè)置在上部夾持機(jī)構(gòu)和下部夾持機(jī)構(gòu)之間；該上部夾持機(jī)構(gòu)包括
4夾持本體，該夾持本體上設(shè)有數(shù)個(gè)供起吊用的吊耳以及數(shù)個(gè)供夾持樁體的夾
爪和夾持壓缸，該夾爪與夾持壓缸的活塞桿連接；該中部提升機(jī)構(gòu)包括一壓 缸以及兩個(gè)連接耳，兩個(gè)連接耳分別設(shè)置在壓缸的兩端，其中一個(gè)連接耳為 一端與壓缸連接，另一端與上部夾持機(jī)構(gòu)連接，另一個(gè)連接耳為一端與壓缸 連接，另一端與下部夾持機(jī)構(gòu)連接；該下部夾持機(jī)構(gòu)包括夾持本體，該夾持 本體上設(shè)有數(shù)個(gè)卡爪體及夾緊壓缸，卡爪體與夾緊壓缸的活塞桿連接；該標(biāo)
尺機(jī)構(gòu)的兩端分別與上部夾持機(jī)構(gòu)和下部夾持機(jī)構(gòu)固定連接。
前述的內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其中，上部夾持機(jī)構(gòu)的夾持本體為 階梯形圓環(huán)體，該階梯形圓環(huán)體的外側(cè)階梯頂部設(shè)置供起吊用的吊耳，且階 梯形圓環(huán)體的外側(cè)壁設(shè)置夾緊壓缸，該夾緊壓缸活塞桿朝向階梯形圓環(huán)體內(nèi) 心而連接夾爪。
前述的內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其中，上部夾持機(jī)構(gòu)的夾爪為橫向 刃齒夾爪，該橫向刃齒夾爪包括夾爪本體，該夾爪本體上設(shè)有夾爪齒和螺釘 孔，夾爪本體通過螺釘連接在液壓缸活塞桿上；該夾爪齒是由夾爪本體上一 體成型的上下平行排列的兩兩相鄰的凹陷體的連接部構(gòu)成的線性體。
前述的內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其中，上部夾持機(jī)構(gòu)設(shè)置的供起吊 用的吊耳以及夾爪和夾緊壓缸均為2個(gè)以上且為圓周向均布。
前述的內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其中，下部夾持機(jī)構(gòu)的夾持本體為 與上部夾持機(jī)構(gòu)的階梯形圓環(huán)體內(nèi)徑與外徑均相同的階梯形圓環(huán)體，該階梯 形圓環(huán)體的外側(cè)階梯頂部設(shè)置夾緊壓缸，且階梯形圓環(huán)體的外側(cè)壁設(shè)置卡爪 體，該夾緊壓缸活塞桿朝向階梯形圓環(huán)體下方而連接卡爪體；該夾緊壓缸及 卡爪體為2個(gè)以上且呈圓周向均布。
前述的內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其中，下部夾持機(jī)構(gòu)的卡爪體為增 力式楔形塊卡爪結(jié)構(gòu)，其包括外楔形塊、內(nèi)楔形塊以及卡爪部；內(nèi)楔形塊設(shè) 有燕尾槽，外楔形塊設(shè)有與燕尾槽對應(yīng)的凸塊，使內(nèi)楔形塊通過燕尾槽而滑 動(dòng)式扣合在外楔形塊設(shè)有的凸塊處，內(nèi)楔形塊頂端設(shè)有與夾緊壓缸活塞桿連 接的連接銷；卡爪部固定在外楔形塊與凸塊相對的另一側(cè)壁上。
前述的內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其中，外楔形塊為直角梯形體，該 直角梯形體的斜面上設(shè)置凸塊，凸塊長度與該斜面長度相等，直角梯形體的垂直面上設(shè)置2個(gè)以上抗剪銷孔；所述內(nèi)楔形塊為直角梯形體，該直角梯形 體的斜面上設(shè)置燕尾槽，燕尾槽長度與該斜面長度相等；該外楔形塊的高度 大于內(nèi)楔形塊的高度；所述卡爪部是與外楔形塊垂直面相對應(yīng)的形體，卡爪 部的上部和下部設(shè)有上下平行排列的卡爪，中部設(shè)有螺合孔及抗剪銷孔，該 螺合孔供螺栓穿入與外楔形塊固定，該抗剪銷孔供抗剪銷穿入而固定在外楔 形塊的抗剪銷孔內(nèi)；所述卡爪是由卡爪部上設(shè)置的上下平行排列的兩兩相鄰 的凹陷體的連接部構(gòu)成的線性體。
前述的內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其中，中部提升機(jī)構(gòu)的液壓缸連接 耳通過連接銷分別與上下夾持機(jī)構(gòu)連接固定，連接耳體與連接環(huán)體之間設(shè)有 減震結(jié)構(gòu)，該減震結(jié)構(gòu)由緩沖塊、緩沖塊壓板及連接耳壓板構(gòu)成，借助螺栓 穿過連接環(huán)體后再依序穿過該緩沖塊、緩沖塊壓板而與連接環(huán)體固定，連接 耳體與連接環(huán)體通過連接銷連接。
前述的內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其中，標(biāo)尺機(jī)構(gòu)包括刻度板、指針、 標(biāo)尺桿和連接頭；標(biāo)尺桿一端穿設(shè)在刻度板上，且該端螺合固定指針，標(biāo)尺 桿的另一端螺合連接固定在連接頭上，該連接頭與上部夾持機(jī)構(gòu)螺合連接固 定，刻度板與下部夾持機(jī)構(gòu)螺合連接固定。
本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置的有益效果，首先是將導(dǎo)管架調(diào)平結(jié) 構(gòu)和夾樁結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合設(shè)計(jì)，簡化調(diào)平器結(jié)構(gòu)，優(yōu)化操作過程并能夠保證使 用的安全可靠性。其次，上部夾持機(jī)構(gòu)采用液壓液壓缸在與鋼樁樁體垂直的 方向施力，讓夾爪產(chǎn)生內(nèi)夾持式的夾緊力，下部夾持機(jī)構(gòu)采用液壓液壓缸在 與裙樁樁體平行的方向施力，讓卡爪部產(chǎn)生外脹夾持式的夾緊力，特別是楔 形塊結(jié)構(gòu)可以將下部壓缸推動(dòng)力增大，使夾持夾緊效果更加理想可靠。再者， 工作時(shí)中間提升機(jī)構(gòu)的液壓液壓缸可先伸長至一定位置，然后通過上部夾持 機(jī)構(gòu)將導(dǎo)管架的樁體夾住，下部夾持機(jī)構(gòu)將裙樁脹住，而后收縮中間的提升 液壓缸，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)管樁與樁裙(其與導(dǎo)管架固定)的相對運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到調(diào)平 目的，調(diào)平操作簡便。另外，此調(diào)平器的調(diào)平力量較大，且調(diào)平力可以調(diào)整， 其中間提升機(jī)構(gòu)的壓缸數(shù)目可以依據(jù)調(diào)平力量的大小選擇設(shè)置，結(jié)構(gòu)合理簡 單。還有，下部夾持機(jī)構(gòu)的壓缸垂直于下部夾持體設(shè)置，使下部夾持結(jié)構(gòu)簡 單，便于加工，且下部夾持機(jī)構(gòu)脹緊樁裙時(shí)不需要引導(dǎo)物引導(dǎo)，同時(shí)下部夾持機(jī)構(gòu)卡爪采用楔形塊結(jié)構(gòu)，使脹緊力約為下部夾持機(jī)構(gòu)液壓液壓缸本身動(dòng)
力的兩倍，大大增加了下部夾持機(jī)構(gòu)的脹緊夾持力量。


圖1為本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置整體結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置上部夾持機(jī)構(gòu)示意圖。
圖2A為圖2所示夾爪結(jié)構(gòu)放大示意圖。
圖2B為本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置上部夾持機(jī)構(gòu)的夾爪結(jié)構(gòu)主視圖。
圖2C為本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置上部夾持機(jī)構(gòu)的夾爪結(jié)構(gòu)側(cè)面剖視圖。
圖3為本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置中部提升機(jī)構(gòu)主視圖。圖3A為本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置中部提升機(jī)構(gòu)側(cè)視圖。圖3B為圖3所示連接耳結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4為本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置的下部夾持機(jī)構(gòu)示意圖。圖4A為本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置的下部夾持機(jī)構(gòu)卡爪部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4B本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置的下部夾持機(jī)構(gòu)卡爪部結(jié)構(gòu)主視圖。
圖4C本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置的下部夾持機(jī)構(gòu)卡爪部結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
圖5為本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置的標(biāo)尺機(jī)構(gòu)示意圖。圖中主要標(biāo)號說明l上部夾持機(jī)構(gòu)、ll上部夾持本體、12夾持壓缸、13夾爪、131夾爪齒、132螺釘孔、133凹陷體、14吊耳、15螺釘、2中部提升機(jī)構(gòu)、21壓缸、22連接耳本體、221連接耳壓板、222緩沖塊壓板、223緩沖塊、224螺栓、225連接耳環(huán)體、226連接銷開口、 227連接銷、3下部夾持機(jī)構(gòu)、31下部夾持本體、32夾緊壓缸、33連接銷、34內(nèi)楔形塊、35外楔形塊、36卡爪體、361凹陷體、362卡爪、363抗剪銷孔、364鏍合孔、4標(biāo)尺機(jī)構(gòu)、41刻度板、42指針、43標(biāo)尺桿、44標(biāo)尺連接頭。
具體實(shí)施方式
參閱圖l、圖2、圖3、圖4、圖5所示，本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其包括一個(gè)上部夾持機(jī)構(gòu)1、數(shù)個(gè)中部提升機(jī)構(gòu)2、 一個(gè)下部夾持機(jī)構(gòu)3以及一個(gè)標(biāo)尺機(jī)構(gòu)4，數(shù)個(gè)中部提升機(jī)構(gòu)2等距設(shè)置在上部夾持機(jī)構(gòu)1和下部夾持機(jī)構(gòu)3之間；該上部夾持機(jī)構(gòu)1包括夾持本體11，該夾持本體11上設(shè)有數(shù)個(gè)供起吊用的吊耳14以及數(shù)個(gè)供夾持樁體的夾爪13和夾持壓缸12，該夾爪13與夾持壓缸12的活塞桿連接；該中部提升機(jī)構(gòu)2包括一壓缸21以及兩個(gè)連接耳22，兩個(gè)連接耳22分別設(shè)置在壓缸21的兩端，其中一個(gè)連接耳22為一端與壓缸21連接，另一端與上部夾持機(jī)構(gòu)1連接，另一個(gè)連接耳22為一端與壓缸21連接，另一端與下部夾持機(jī)構(gòu)3連接；該下部夾持機(jī)構(gòu)3包括夾持本體31，該夾持本體31上設(shè)有數(shù)個(gè)卡爪體36及夾緊壓缸32，卡爪體36與夾緊壓缸32的活塞桿連接；該標(biāo)尺機(jī)構(gòu)4的兩端分別與上部夾持機(jī)構(gòu)1和下部夾持機(jī)構(gòu)3固定連接。
參閱圖2、圖2A所示，本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其中，上部夾持機(jī)構(gòu)1的夾持本體11為階梯形圓環(huán)體，該階梯形圓環(huán)體的外側(cè)階梯頂部設(shè)置供起吊用的吊耳14，且階梯形圓環(huán)體的外側(cè)壁設(shè)置夾緊壓缸12，該夾緊壓缸12的活塞桿朝向階梯形圓環(huán)體內(nèi)心而連接夾爪13;如圖2B、圖2所示，該上部夾持機(jī)構(gòu)1的夾爪13為橫向刃齒夾爪，該橫向刃齒夾爪包括夾爪本體，該夾爪本體上設(shè)有夾爪齒131和螺釘孔132，夾爪本體通過螺釘15連接在液壓缸12的活塞桿上；該夾爪齒131是由夾爪本體上一體成型的上下平行排列的兩兩相鄰的凹陷體133的連接部構(gòu)成的線性體。上部夾持機(jī)構(gòu)1設(shè)置的供起吊用的吊耳14以及夾爪13和夾緊壓缸均為2個(gè)以上且為圓周向均布。
參閱圖4、圖4A所示，本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其中，下部夾持機(jī)構(gòu)3的夾持本體31為與上部夾持機(jī)構(gòu)1的階梯形圓環(huán)體內(nèi)徑與外徑均相同的階梯形圓環(huán)體，該階梯形圓環(huán)體的外側(cè)階梯頂部設(shè)置夾緊壓缸32，且階梯形圓環(huán)體的外側(cè)壁設(shè)置卡爪體36，該夾緊壓缸32的活塞桿朝向階梯形圓環(huán)體下方而連接卡爪體36;該夾緊壓缸32及卡爪體36為2個(gè)以上且呈圓周向均布。如圖4A所示，該下部夾持機(jī)構(gòu)3的卡爪體36為增力式楔形塊卡爪結(jié)構(gòu)，其包括外楔形塊35、內(nèi)楔形塊34以及卡爪部；內(nèi)楔形塊34設(shè)有燕尾槽，外楔形塊35設(shè)有與燕尾槽對應(yīng)的凸塊351，使內(nèi)楔形塊34通過燕尾槽而
8滑動(dòng)式扣合在外楔形塊35設(shè)有的凸塊351處，內(nèi)楔形塊34頂端設(shè)有與夾緊壓缸32活塞桿連接的連接銷33;卡爪部固定在外楔形塊35與凸塊351相對的另一側(cè)壁上。該外楔形塊35為直角梯形體，該直角梯形體的斜面上設(shè)置凸塊351，凸塊351長度與該斜面長度相等，直角梯形體的垂直面上設(shè)置2個(gè)以上抗剪銷孔363;該內(nèi)楔形塊34為直角梯形體，該直角梯形體的斜面上設(shè)置燕尾槽，燕尾槽長度與該斜面長度相等；該外楔形塊35的高度大于內(nèi)楔形塊34的高度；如圖4B、圖4C所示，該卡爪部是與外楔形塊35垂直面相對應(yīng)的形體，卡爪部的上部和下部設(shè)有上下平行排列的卡爪36，中部設(shè)有螺合孔364及抗剪銷孔363，該螺合孔364供螺栓穿入與外楔形塊34固定，該抗剪銷孔363供抗剪銷穿入而固定在外楔形塊35的抗剪銷孔內(nèi)；所述卡爪362是由卡爪部上設(shè)置的上下平行排列的兩兩相鄰的凹陷體361的連接部構(gòu)成的線性體。參閱圖3、圖3A、圖3B所示，本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其中，中部提升機(jī)構(gòu)2的壓缸21連接耳22通過連接銷226分別與上下夾持機(jī)構(gòu)連接固定，連接耳體22與連接環(huán)體225之間設(shè)有減震結(jié)構(gòu)，該減震結(jié)構(gòu)由緩沖塊223、緩沖塊壓板222及連接耳壓板221構(gòu)成，借助螺栓224穿過連接環(huán)體225后再依序穿過該緩沖塊223、緩沖塊壓板222而與連接環(huán)體225固定，連接耳體22與連接環(huán)體225通過設(shè)置在連接銷開口 226處的連接銷227進(jìn)行連接。
參閱圖5所示，本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其標(biāo)尺機(jī)構(gòu)4包括刻度板41、指針42、標(biāo)尺桿43和連接頭44;標(biāo)尺桿43—端穿設(shè)在刻度板41上，且該端螺合固定指針42，標(biāo)尺桿43的另一端螺合連接固定在連接頭44上，該連接頭44與上部夾持機(jī)構(gòu)1螺合連接固定，刻度板41與下部夾持機(jī)構(gòu)3螺合連接固定。
本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置中采用的壓缸是液壓缸。使用時(shí)，利用吊車將該內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置吊裝至需要調(diào)平導(dǎo)管架的導(dǎo)管樁上。先啟動(dòng)上部夾持機(jī)構(gòu)中設(shè)置的四個(gè)夾持液壓缸，液壓缸活塞桿向上部夾持機(jī)構(gòu)內(nèi)圓心處伸出，推動(dòng)位于上部夾持機(jī)構(gòu)側(cè)壁的具有橫向齒型的夾爪伸出并嵌入位于調(diào)平裝置內(nèi)的樁體；然后啟動(dòng)下部夾持機(jī)構(gòu)中設(shè)置的四個(gè)夾緊液壓缸，液壓缸活塞桿向下部夾持機(jī)構(gòu)的下方伸出產(chǎn)生推動(dòng)力，推動(dòng)位于下部夾持機(jī)構(gòu)側(cè)壁的增力式楔形塊卡爪結(jié)構(gòu)的內(nèi)楔形塊沿著燕尾槽方向向下移動(dòng)， 內(nèi)楔形塊在該推動(dòng)力作用下向下移動(dòng)的過程中，借助燕尾槽對凸塊的作用力
而將外楔形塊向外推出；在內(nèi)楔形塊被推移的過程中，可同時(shí)借助內(nèi)外楔形 塊構(gòu)成的增力結(jié)構(gòu)將該推動(dòng)力放大并同時(shí)產(chǎn)生一個(gè)分力，該分力推動(dòng)外楔形 塊向下部夾持機(jī)構(gòu)側(cè)壁的外側(cè)伸出，使固定在外楔形塊垂直壁面外側(cè)的卡爪 隨著外楔形塊的伸出而夾緊位于調(diào)平裝置外部的裙樁體；再啟動(dòng)中部提升機(jī) 構(gòu)的四個(gè)提升液壓缸，對導(dǎo)管架進(jìn)行調(diào)平，直到導(dǎo)管架達(dá)到水平。調(diào)平距離 的測量是由調(diào)平器設(shè)置的標(biāo)尺機(jī)構(gòu)來完成，標(biāo)尺機(jī)構(gòu)中配有指針和刻度板， 在測量時(shí)只需由R0V (水下機(jī)器人)讀出并記住初始刻度，然后再實(shí)時(shí)地讀取 刻度，讀取的刻度與初始刻度的差值便是已調(diào)高度。通過調(diào)節(jié)調(diào)平液壓缸的 運(yùn)動(dòng)方向和距離以達(dá)到導(dǎo)管架的調(diào)平，導(dǎo)管架調(diào)平一般要經(jīng)過數(shù)次才能完成。
調(diào)平作業(yè)完成后，再次啟動(dòng)調(diào)平器上下部夾持機(jī)構(gòu)中的液壓缸，令液壓 缸活塞桿收縮，從而使上部夾持機(jī)構(gòu)的夾爪和下部夾持機(jī)構(gòu)的卡爪收回，然 后用主作業(yè)船上的吊放裝置將調(diào)平器向上提，整個(gè)調(diào)平器就會(huì)被吊離導(dǎo)管樁 并被吊到下一個(gè)需要調(diào)平的導(dǎo)管樁或是吊回到駁船上。
本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置的工作原理是-
本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置的上部夾持機(jī)構(gòu)工作時(shí)，在圓周方向 均布的液壓缸作用下，與活塞桿連接的夾爪可以夾持鋼樁，夾爪前部采用橫 向刃齒結(jié)構(gòu)，以便于夾持時(shí)嵌入被夾持鋼樁內(nèi)部，此時(shí)夾爪與鋼樁外壁有塑 性變形(夾爪在鋼樁外壁壓出夾痕)，則提升調(diào)平力要克服的是夾爪齒尖嵌入 鋼管母材后形成的抗彎阻力及抗剪力，從而避免單純采用摩擦方式摩擦力不 足現(xiàn)象的發(fā)生。
中部提升機(jī)構(gòu)中設(shè)置四個(gè)起的提升調(diào)平作用的液壓缸，液壓缸通過兩端 設(shè)置的連接耳分別與上部夾持機(jī)構(gòu)和下部夾持機(jī)構(gòu)安裝一體，當(dāng)上部夾持機(jī) 構(gòu)的夾爪夾持住位于該調(diào)平裝置內(nèi)部的鋼樁，下部夾持機(jī)構(gòu)的卡爪夾緊位于 該調(diào)平裝置外部的樁裙后，由于卡爪嵌入樁裙，于是卡爪和樁裙基本成為一 體，從而脹緊樁裙，讓樁裙可以隨著下部夾持機(jī)構(gòu)一起運(yùn)動(dòng)，因此通過提升 機(jī)構(gòu)的液壓缸的伸縮動(dòng)作可帶動(dòng)樁裙(與導(dǎo)管架焊接在一起) 一同運(yùn)動(dòng)，從 而達(dá)到調(diào)平導(dǎo)管架的目的。該提升機(jī)構(gòu)中設(shè)置的具有提升調(diào)平作用的液壓缸連接耳處設(shè)有減震裝置，可以在液壓缸傾斜時(shí)起一定的緩沖扶正作用，從而 防止了四個(gè)液壓缸工作不同步時(shí)發(fā)生偏斜，同時(shí)液壓方面也采取措施保證各 液壓缸同步工作，即在每個(gè)液壓缸的回油路上分別連接一個(gè)調(diào)速閥，用調(diào)速 閥調(diào)節(jié)四個(gè)液壓缸的運(yùn)動(dòng)速度，可實(shí)現(xiàn)同步運(yùn)動(dòng)。本發(fā)明實(shí)施例涉及的連接 耳及調(diào)速閥均為現(xiàn)有技術(shù)，故不再進(jìn)行贅述。
下部夾持機(jī)構(gòu)的夾持結(jié)構(gòu)采用的是脹緊方式對樁裙進(jìn)行夾緊動(dòng)作，當(dāng)設(shè) 置的四個(gè)液壓缸動(dòng)作時(shí)，活塞桿推動(dòng)內(nèi)楔形塊沿著燕尾槽方向移動(dòng)，進(jìn)而推 動(dòng)外楔形塊向下部夾持體外部伸出，從而通過脹緊方式夾緊樁裙；該楔形塊 夾緊結(jié)構(gòu)具有增力作用，可以利用其楔形面將液壓驅(qū)動(dòng)力放大，增大夾緊力， 并能產(chǎn)生自鎖作用。下部外脹式夾緊結(jié)構(gòu)由內(nèi)楔形塊、外楔形塊和卡爪部組 成，液壓液壓缸的活塞桿與內(nèi)楔形塊上的連接銷(連接銷焊接在內(nèi)楔形塊上) 通過螺栓連接在一起，內(nèi)楔形塊通過燕尾槽與外楔形塊設(shè)置的凸塊滑動(dòng)式配 合，使內(nèi)楔形塊可以沿著燕尾槽方向且只能沿著燕尾槽方向移動(dòng)，這種楔形 塊結(jié)構(gòu)可以將液壓液壓缸的推動(dòng)力增大，并使卡爪部穩(wěn)定向外運(yùn)動(dòng)。卡爪部 與外楔形塊通過螺釘連接在一起，以便脹緊樁裙，并利用卡爪部上設(shè)置的卡 爪增加與樁裙表面的摩擦力，防止產(chǎn)生夾緊松脫現(xiàn)象。
液壓缸活塞桿軸孔的上表面與連接銷(與內(nèi)楔形塊焊接在一起)的上表 面是接觸的，既在液壓缸工作時(shí)力是通過這兩個(gè)表面?zhèn)鬟f的，而不是通過連 接活塞桿與連接銷的螺栓進(jìn)行力的傳遞，使連接螺栓不受力，從而避免了螺 栓受力斷裂。
本發(fā)明內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置的調(diào)平距離是通過標(biāo)尺機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的， 該標(biāo)尺機(jī)構(gòu)由刻度板、指針、標(biāo)尺桿和標(biāo)尺連接頭構(gòu)成；標(biāo)尺桿一端穿設(shè)在 刻度板上，且該端螺栓固定指針，標(biāo)尺桿的另一端螺栓連接固定在連接頭上， 該連接頭與上部夾持機(jī)構(gòu)螺栓連接固定，刻度板端部與下部夾持機(jī)構(gòu)螺栓連 接固定。該標(biāo)尺機(jī)構(gòu)的刻度板端部通過兩個(gè)螺釘與下部夾持機(jī)構(gòu)的兩個(gè)螺孔 螺合連接固定，標(biāo)尺機(jī)構(gòu)的連接頭通過兩個(gè)螺釘與上部夾持機(jī)構(gòu)的兩個(gè)螺孔 螺合連接固定，標(biāo)尺機(jī)構(gòu)設(shè)置在兩個(gè)提升液壓缸中間，以便于標(biāo)尺機(jī)構(gòu)的安 裝。
測量提升機(jī)構(gòu)的位移時(shí)，只需由傳感器讀出并記住初始刻度，然后再實(shí)時(shí)地讀取刻度，讀取的刻度與初始刻度的差值便是已調(diào)整的高度。通過調(diào)節(jié) 調(diào)平液壓缸的運(yùn)動(dòng)方向和距離以達(dá)到導(dǎo)管架的調(diào)平，導(dǎo)管架調(diào)平一般要經(jīng)過 數(shù)次才能完成。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是首先，將導(dǎo)管架調(diào)平結(jié)構(gòu)和夾樁結(jié)構(gòu)進(jìn)行組合設(shè)計(jì)， 簡化調(diào)平器結(jié)構(gòu)，優(yōu)化操作過程并能夠保證使用的安全可靠性。其上部夾持 機(jī)構(gòu)采用液壓液壓缸在與鋼樁樁體垂直的方向施力，讓夾爪產(chǎn)生內(nèi)夾持式的 夾緊力，下部夾持機(jī)構(gòu)采用液壓液壓缸在與裙樁樁體平行的方向施力，讓卡 爪部產(chǎn)生外脹夾持式的夾緊力，特別是楔形塊結(jié)構(gòu)可以將下部壓缸推動(dòng)力增 大，使夾持夾緊效果更加理想可靠。工作時(shí)，中間提升機(jī)構(gòu)的液壓液壓缸首 先伸長至一定位置，然后其上部夾持機(jī)構(gòu)將導(dǎo)管架的樁體夾住，下部夾持機(jī) 構(gòu)將裙樁脹住，而后收縮中間的提升液壓缸，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)管樁與樁裙(其與導(dǎo)管 架固定)的相對運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到調(diào)平目的，調(diào)平操作簡便。再者，此調(diào)平器 調(diào)平力量較大，且調(diào)平力可以調(diào)整，其中間提升機(jī)構(gòu)的壓缸數(shù)目可以依據(jù)調(diào) 平力量的大小選擇設(shè)置，結(jié)構(gòu)相對合理簡單。另外，下部夾持機(jī)構(gòu)的壓缸垂 直于下部夾持體設(shè)置，使下部夾持結(jié)構(gòu)簡單，便于加工，且下部夾持機(jī)構(gòu)脹 緊樁裙時(shí)不需要引導(dǎo)物引導(dǎo)，同時(shí)下部夾持機(jī)構(gòu)卡爪采用楔形塊組結(jié)構(gòu)，使 脹緊力約為下部夾持機(jī)構(gòu)液壓液壓缸本身動(dòng)力的兩倍，大大增加了下部夾持 機(jī)構(gòu)的脹緊夾持力量。
經(jīng)調(diào)平器卡樁器模型樣機(jī)試驗(yàn)檢驗(yàn)，采用本發(fā)明的內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào) 平裝置能夠方便可靠地實(shí)現(xiàn)對導(dǎo)管架的夾持與調(diào)平動(dòng)作，具有結(jié)構(gòu)合理優(yōu)化， 制造成本低，便于操作人員使用；提高作業(yè)效率，縮短施工周期；夾持效果 理想，調(diào)平作業(yè)簡便的特點(diǎn)。
以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非對本發(fā)明作任何形式上 的限制，凡是依據(jù)本發(fā)明的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等 同變化與修飾，均仍屬于本發(fā)明技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
1權(quán)利要求
1、一種內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其特征在于，包括一個(gè)上部夾持機(jī)構(gòu)、數(shù)個(gè)中部提升機(jī)構(gòu)、一個(gè)下部夾持機(jī)構(gòu)以及一個(gè)標(biāo)尺機(jī)構(gòu)，數(shù)個(gè)中部提升機(jī)構(gòu)等距設(shè)置在上部夾持機(jī)構(gòu)和下部夾持機(jī)構(gòu)之間；該上部夾持機(jī)構(gòu)包括夾持本體，該夾持本體上設(shè)有數(shù)個(gè)供起吊用的吊耳以及數(shù)個(gè)供夾持樁體的夾爪和夾持壓缸，該夾爪與夾持壓缸的活塞桿連接；該中部提升機(jī)構(gòu)包括一壓缸以及兩個(gè)連接耳，兩個(gè)連接耳分別設(shè)置在壓缸的兩端，其中一個(gè)連接耳為一端與壓缸連接，另一端與上部夾持機(jī)構(gòu)連接，另一個(gè)連接耳為一端與壓缸連接，另一端與下部夾持機(jī)構(gòu)連接；該下部夾持機(jī)構(gòu)包括夾持本體，該夾持本體上設(shè)有數(shù)個(gè)卡爪體及夾緊壓缸，卡爪體與夾緊壓缸的活塞桿連接；該標(biāo)尺機(jī)構(gòu)的兩端分別與上部夾持機(jī)構(gòu)和下部夾持機(jī)構(gòu)固定連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其特征在于，所 述上部夾持機(jī)構(gòu)的夾持本體為階梯形圓環(huán)體，該階梯形圓環(huán)體的外側(cè)階梯頂 部設(shè)置供起吊用的吊耳，且階梯形圓環(huán)體的外側(cè)壁設(shè)置夾緊壓缸，該夾緊壓 缸活塞桿朝向階梯形圓環(huán)體內(nèi)心而連接夾爪。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其特征在于，所 述上部夾持機(jī)構(gòu)的夾爪為橫向刃齒夾爪，該橫向刃齒夾爪包括夾爪本體，該 夾爪本體上設(shè)有夾爪齒和螺釘孔，夾爪本體通過螺釘連接在液壓缸活塞桿上； 該夾爪齒是由夾爪本體上一體成型的上下平行排列的兩兩相鄰的凹陷體的連 接部構(gòu)成的線性體。
4、 根據(jù)權(quán)利要求l、 2或3所述的內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其特征 在于，所述上部夾持機(jī)構(gòu)設(shè)置的供起吊用的吊耳以及夾爪和夾緊壓缸均為2 個(gè)以上且為圓周向均布。
5、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其特征在于，所 述下部夾持機(jī)構(gòu)的夾持本體為與上部夾持機(jī)構(gòu)的階梯形圓環(huán)體內(nèi)徑與外徑均 相同的階梯形圓環(huán)體，該階梯形圓環(huán)體的外側(cè)階梯頂部設(shè)置夾緊壓缸，且階 梯形圓環(huán)體的外側(cè)壁設(shè)置卡爪體，該夾緊壓缸活塞桿朝向階梯形圓環(huán)體下方 而連接卡爪體；該夾緊壓缸及卡爪體為2個(gè)以上且呈圓周向均布。
6、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其特征在于，所述下部夾持機(jī)構(gòu)的卡爪體為增力式楔形塊卡爪結(jié)構(gòu)，其包括外楔形塊、內(nèi)楔形塊以及卡爪部；內(nèi)楔形塊設(shè)有燕尾槽，外楔形塊設(shè)有與燕尾槽對應(yīng)的凸塊， 使內(nèi)楔形塊通過燕尾槽而滑動(dòng)式扣合在外楔形塊設(shè)有的凸塊處，內(nèi)楔形塊頂 端設(shè)有與夾緊壓缸活塞桿連接的連接銷；卡爪部固定在外楔形塊與凸塊相對 的另一側(cè)壁上。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l、 5或6所述的內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其特征 在于，所述外楔形塊為直角梯形體，該直角梯形體的斜面上設(shè)置凸塊，凸塊 長度與該斜面長度相等，直角梯形體的垂直面上設(shè)置2個(gè)以上抗剪銷孔；所 述內(nèi)楔形塊為直角梯形體，該直角梯形體的斜面上設(shè)置燕尾槽，燕尾槽長度 與該斜面長度相等；該外楔形塊的高度大于內(nèi)楔形塊的高度；所述卡爪部是 與外楔形塊垂直面相對應(yīng)的形體，卡爪部的上部和下部設(shè)有上下平行排列的 卡爪，中部設(shè)有螺合孔及抗剪銷孔，該螺合孔供螺栓穿入與外楔形塊固定， 該抗剪銷孔供抗剪銷穿入而固定在外楔形塊的抗剪銷孔內(nèi)；所述卡爪是由卡 爪部上設(shè)置的上下平行排列的兩兩相鄰的凹陷體的連接部構(gòu)成的線性體。
8、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其特征在于，所 述中部提升機(jī)構(gòu)的液壓缸連接耳通過連接銷分別與上下夾持機(jī)構(gòu)連接固定， 連接耳體與連接環(huán)體之間設(shè)有減震結(jié)構(gòu)，該減震結(jié)構(gòu)由緩沖塊、緩沖塊壓板及連接耳壓板構(gòu)成，借助螺栓穿過連接環(huán)體后再依序穿過該緩沖塊、緩沖塊 壓板而與連接環(huán)體固定，連接耳體與連接環(huán)體通過連接銷連接。
9、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，其特征在于，所 述標(biāo)尺機(jī)構(gòu)包括刻度板、指針、標(biāo)尺桿和連接頭；標(biāo)尺桿一端穿設(shè)在刻度板 上，且該端螺合固定指針，標(biāo)尺桿的另一端螺合連接固定在連接頭上，該連 接頭與上部夾持機(jī)構(gòu)螺合連接固定，刻度板與下部夾持機(jī)構(gòu)螺合連接固定。
全文摘要
一種內(nèi)外夾持式導(dǎo)管架調(diào)平裝置，包括上部夾持機(jī)構(gòu)、中部提升機(jī)構(gòu)、下部夾持機(jī)構(gòu)及標(biāo)尺機(jī)構(gòu)，中部提升機(jī)構(gòu)設(shè)在上部和下部夾持機(jī)構(gòu)間；上部夾持機(jī)構(gòu)包括夾持本體，夾持本體上設(shè)有數(shù)個(gè)供起吊用的吊耳及數(shù)個(gè)供夾持樁體的夾爪和夾持壓缸，夾爪與夾持壓缸活塞桿連接；中部提升機(jī)構(gòu)包括一壓缸及設(shè)在壓缸兩端的連接耳，其中一個(gè)連接耳為一端與壓缸連接，另一端與上部夾持機(jī)構(gòu)連接，另一個(gè)連接耳為一端與壓缸連接，另一端與下部夾持機(jī)構(gòu)連接；下部夾持機(jī)構(gòu)包括夾持本體，夾持本體上設(shè)數(shù)個(gè)卡爪體及夾緊壓缸，卡爪體與夾緊壓缸的活塞桿連接；標(biāo)尺機(jī)構(gòu)兩端分別與上部和下部夾持機(jī)構(gòu)固定連接；同時(shí)完成調(diào)平和夾持作業(yè)，工作效率提高，成本降低。
文檔編號E02B17/00GK101463595SQ20071017974
公開日2009年6月24日 申請日期2007年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月18日
發(fā)明者于文太, 朱紹華, 李懷亮, 李文義, 茁 王, 王立權(quán), 馬洪文 申請人:中國海洋石油總公司;海洋石油工程股份有限公司;哈爾濱工程大學(xué)