專利名稱：內(nèi)脹式吊樁器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及吊樁器，尤其涉及一種適用于吊起、移動和放置近海平臺的大型鋼管， 石油和天然氣的水落管以及其它大直徑管狀物，可以達(dá)到方便、快速、高效的實現(xiàn)大型管樁的位置移動從而使管樁處于正確的工作位置的內(nèi)脹式吊樁器。屬于海洋工程技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，對于管樁的起吊、運輸主要采用以下兩種方式1.對于長度小于15m的單節(jié)管樁，且施加了預(yù)應(yīng)力，可用專用吊鉤鉤住管樁兩端內(nèi)壁直接進(jìn)行水平起吊，但此種方式不適用較長的管樁。2.對于較長管樁的吊裝，需要對吊點位置設(shè)計及管樁樁身進(jìn)行強(qiáng)度驗算。同時，也需要采取昂貴的定位點焊及使用臨時鐵圈墊塊吊點。為此，有待研究開發(fā)適應(yīng)于海洋用管樁的專有起吊設(shè)備，以降低海上安裝成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺點，而提供一種內(nèi)脹式吊樁器，其可以實現(xiàn)快捷、方便、高效的對大型管樁起吊、移動，使管樁處于正確的工作位置，省去設(shè)計吊點位置及焊接吊點時的冗余工作；同時，采用一個液壓缸來同時控制數(shù)個外脹塊的運動，不僅減少了部件數(shù)量，而且，容易對系統(tǒng)進(jìn)行控制；增加了吊具的適應(yīng)管徑范圍，可以實現(xiàn)一機(jī)多用；當(dāng)管樁被提起后，由于驅(qū)動錐體為一種倒三角的形態(tài)，從理論上實現(xiàn)了重力自鎖原理，從而保證了管樁在空中的安全性。本發(fā)明的目的是由以下技術(shù)方案實現(xiàn)的—種內(nèi)脹式吊樁器，其特征在于設(shè)有驅(qū)動錐體、圓柱筒、筒體頭、引導(dǎo)錐、平衡吊臂以及數(shù)個外脹塊；其中，圓柱筒的兩端分別與筒體頭及引導(dǎo)錐固連，并形成一封閉式容腔；且筒體頭內(nèi)徑與驅(qū)動錐體的上部圓柱部分配合，以實現(xiàn)驅(qū)動錐體在封閉式容腔中軸向移動；同時，筒體頭上安裝有一平衡吊臂；驅(qū)動錐體通過數(shù)個外脹塊與圓柱筒上設(shè)置的數(shù)個窗口相配合。所述驅(qū)動錐體包括位于頭部的吊耳、位于下部上的數(shù)個棱柱面、位于底端的數(shù)個排水孔及設(shè)置在內(nèi)部的液壓缸；驅(qū)動錐體內(nèi)部還設(shè)有液壓缸供、回油的油路，且油路的進(jìn)出油口均布置在驅(qū)動錐體頭部的裝配外露部分；驅(qū)動錐體頭部為一圓柱形結(jié)構(gòu)，尾部為錐形結(jié)構(gòu)；在圓柱形頭部兩側(cè)設(shè)有兩個用于與吊具起吊時的卸扣相配合的大平面；在另外的相對兩側(cè)設(shè)有用以實現(xiàn)液壓缸油路進(jìn)出油口布置的小平面。所述驅(qū)動錐體下部的圓錐面上固定有數(shù)個T形鍵條，驅(qū)動錐體的底部是數(shù)個圓錐面與棱面相切的樣式，數(shù)個排水孔設(shè)在數(shù)個圓錐面的位置，且數(shù)個排水孔與驅(qū)動錐體底面成20°傾角從底面貫穿至驅(qū)動錐體外表面的圓錐弧面上；驅(qū)動錐體上部圓柱面與筒體頭的內(nèi)徑相配合，內(nèi)部由液壓缸桿與引導(dǎo)錐相連，底部圓凸臺與圓柱筒相配合。驅(qū)動錐體為一總體的鍛造件，且驅(qū)動錐體本身也是一個液壓缸，該液壓缸的活塞桿與固連在圓柱筒上的引導(dǎo)錐相連，通過向油腔中供油，使得引導(dǎo)錐與驅(qū)動錐體本體發(fā)生相對移動，從而導(dǎo)致外脹塊從圓柱筒的窗口伸出；驅(qū)動錐體的頭部頂端安裝有一卸扣擋板， 頭部上面安裝有一液壓鎖，液壓鎖安裝在液壓缸進(jìn)出油口上。所述圓柱筒周向均布有數(shù)個矩形窗口，圓柱筒的外側(cè)均布有數(shù)個導(dǎo)向條小平面； 并且，在矩形窗口的上窗沿上方位置設(shè)有一 U型缺口，位于驅(qū)動錐體上的T型鍵條、滑塊及壓塊組合一起與圓柱筒的窗口相配合，即液壓缸上滑塊與T型鍵條相配合組成移動副，壓塊與滑塊緊固疊合，且壓塊處于圓柱筒的窗口中，只能在窗口中向外脹出或向內(nèi)收縮。所述外脹塊被限制于圓柱筒的矩形窗口中，使得外脹塊相對于結(jié)構(gòu)本體只能做徑向的外脹與回縮運動；外脹塊包括設(shè)在最底層的滑塊、置于中間層的墊塊以及最外層的壓塊，其中，滑塊為與驅(qū)動錐體表面組成斜面滑動副的零件，在滑塊底面上設(shè)有數(shù)個與設(shè)在驅(qū)動錐體的圓錐面上T型鍵條相配合T型鍵槽及用于放置墊塊的數(shù)個鍵槽，該T型鍵槽的底部設(shè)有用于存貯潤滑油的凹槽；同時，滑塊中還設(shè)有一潤滑油路，該油路將設(shè)在T型鍵槽底部的凹槽與設(shè)在滑塊上的大端油口位置相連接，大端的油口與黃銅油嘴相連；壓塊上設(shè)有與上表面具有一定傾角的梯形槽，并且，下表面設(shè)有與墊塊或滑塊聯(lián)接的平鍵槽；在壓塊的梯形槽中布置有數(shù)個鑲嵌壓塊。所述筒體頭為具有多個凹槽環(huán)的圓筒形結(jié)構(gòu)，其中，中部的凹槽環(huán)上設(shè)有數(shù)個方形塊，平衡吊臂安裝在方形塊上，且在筒體頭的上表面設(shè)有一弧形槽。所述引導(dǎo)錐總體外形為一錐形結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)錐包括端蓋板、與端蓋板垂直連接的立板、垂直連接在端蓋板與立板之間的加強(qiáng)筋，其中，立板上設(shè)有液壓缸活塞桿與引導(dǎo)錐相連的安裝銷孔，利用鉸接叉及銷軸將液壓缸桿與引導(dǎo)錐相聯(lián)接。所述平衡吊臂包括與筒體頭固連的主板、垂直安裝在主板一側(cè)的護(hù)板、垂直安裝在主板另一側(cè)上的立板、與主板垂直連接且垂直安裝在立板上的橫板，其中，主板上設(shè)有一與筒體頭的圓弧部相配合U型槽，立板上設(shè)有數(shù)個吊點孔，平衡吊臂與圓柱筒之間安裝用于限定吊樁器插入管樁中的位置深度的環(huán)形擋板。所述鑲嵌壓塊上部截面為具有76°角度的梯形；鑲嵌壓塊的上表面為具有環(huán)形牙突起的凹坑；且具有一定傾角的梯形槽傾角的斜邊為78° ；同時，壓塊上還設(shè)有擋塊槽。本發(fā)明的有益效果(1)簡化吊樁器結(jié)構(gòu)且采用模塊化設(shè)計，優(yōu)化結(jié)構(gòu)形式并能夠保證使用的安全可靠性。(2)內(nèi)脹式吊樁器的主要零件驅(qū)動錐體采用棱錐面形式，當(dāng)管樁被提起后，由于管樁自身重力的作用，會使吊樁器對管樁內(nèi)壁的夾緊力越來越大且自鎖，使管樁不能從空中脫落，從而保證了起吊的安全性。(3)內(nèi)脹式吊樁器采用了 8個斜面增力機(jī)構(gòu)來實現(xiàn)對管樁的脹緊，使得脹緊力較大且均勻分布。(4)內(nèi)脹式吊樁器采用一個液壓缸供油來實現(xiàn)對管樁內(nèi)壁8個方向的夾緊，節(jié)省了部件個數(shù)，使得設(shè)計過程簡便。(5)設(shè)計了對接觸面進(jìn)行潤滑的方式，使得可以在不拆開裝配體的情況下，完成對接觸面的潤滑，提升了工作效率，簡化了操作過程。(6)內(nèi)脹式吊樁器的外脹塊與管樁之間的接觸面是借助了數(shù)量眾多的環(huán)形鑲嵌壓塊來實現(xiàn)的，增加了兩者之者的摩擦系數(shù)，提升了內(nèi)脹式吊樁器的承載力。(7)本發(fā)明由于其是通過本身的外脹來實現(xiàn)夾持管樁的，因此，在設(shè)備應(yīng)用上比外加焊點的起吊方式更加方便。(8)本發(fā)明實現(xiàn)了利用較小的力來實現(xiàn)對較重管樁的起吊和解鎖操作，并且，利用自鎖功能能夠保證管樁起吊中的安全性，利用吊樁設(shè)備本體的簡單徑向脹縮，使工作效率極大提高。(9)本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)特別適用于24英寸管樁，此外，其還適用于24英寸到42英寸管樁。對于其它規(guī)格的管徑，可以通過調(diào)整外脹塊的裝配模式從而達(dá)到要求。


圖1為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)示意圖。圖Ib為本發(fā)明整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖。圖2為本發(fā)明驅(qū)動錐體結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明圓柱筒結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為本發(fā)明筒體頭結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為本發(fā)明平衡吊臂結(jié)構(gòu)示意圖。圖6為本發(fā)明引導(dǎo)錐結(jié)構(gòu)示意圖。圖7為本發(fā)明滑塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖7b為本發(fā)明滑塊剖面結(jié)構(gòu)示意圖。(請將圖中的彩色刪除，必為黑色。)圖8為本發(fā)明壓塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖中主要標(biāo)號說明1卸扣擋板、2驅(qū)動錐體、21進(jìn)出油口、22吊耳、23上部圓柱、24棱柱面、25排水孔、 26液壓缸、27液壓缸桿、28卸扣、3液壓鎖、4筒體頭、41弧形槽、42筒體頭內(nèi)孔、43螺母塊、 5環(huán)形擋板、6平衡吊臂、61護(hù)板、62立板、63橫板、64主板、7圓柱筒、71導(dǎo)向條小平面、72 窗口、73U型缺口、8外脹塊、81滑塊、811平鍵槽、812T型鍵槽、813平鍵槽、814潤滑油路、 815黃銅油嘴、816凹槽、821梯形槽、822擋塊槽、83T型鍵條、9引導(dǎo)錐、91端蓋板、92加強(qiáng)筋、93銷孔、94立板、95鉸接叉、96銷軸。
具體實施例方式如圖1-圖8所示，本發(fā)明設(shè)有驅(qū)動錐體2、圓柱筒7、筒體頭4、引導(dǎo)錐9、平衡吊臂 6以及外脹塊8 ；其中，圓柱筒7的兩端分別與筒體頭4及引導(dǎo)錐9固連，并形成一封閉式容腔；且筒體頭4內(nèi)徑與驅(qū)動錐體2的上部圓柱部分配合，以實現(xiàn)驅(qū)動錐體2在封閉式容腔中的軸向移動；同時，筒體頭4上安裝有一平衡吊臂6，驅(qū)動錐體2通過數(shù)個外脹塊8與圓柱筒7上設(shè)置的數(shù)個窗口相配合。本實施例圓柱筒7與筒體頭4是通過螺栓連接成一整體， 引導(dǎo)錐9又與圓柱筒7在另一端通過螺栓連接成為一整體，這樣它們?nèi)呒礃?gòu)成一個容腔， 為外脹運動提供了一個支撐的框架。如圖2所示，驅(qū)動錐體2頭部為一圓柱形結(jié)構(gòu)，上部圓柱23與筒體頭4的內(nèi)孔配合，當(dāng)驅(qū)動椎體軸向移動起導(dǎo)向作用。在圓柱形結(jié)構(gòu)上設(shè)有兩個用于與吊具起吊時的卸扣 28相配合的大平面；在兩個大平面的兩側(cè)設(shè)有用以實現(xiàn)液壓缸油路進(jìn)出油口 21布置的小平面；驅(qū)動錐體2尾部為錐形結(jié)構(gòu)。驅(qū)動錐體2包括位于頭部的吊耳22、本實施例吊耳22為吊環(huán)孔。位于下部上的數(shù)個棱柱面24、位于底端的數(shù)個排水孔25及設(shè)置在內(nèi)部的液壓缸26 ；驅(qū)動錐體2內(nèi)部設(shè)有液壓缸26供、回油的油路。驅(qū)動錐體2為一總體的鍛造件，且驅(qū)動錐體2本身也是一個液壓缸，該液壓缸的活塞桿27與固連在圓柱筒7上的引導(dǎo)錐9相連，通過向油腔中供油，使得引導(dǎo)錐9與驅(qū)動錐體2本體發(fā)生相對移動，為整個吊樁器的運動提供動力，從而使外脹塊8 從圓柱筒7的窗口伸出。驅(qū)動錐體2的頭部頂端安裝卸扣擋板1，頭部上面安裝液壓鎖3，液壓鎖3安裝在液壓缸進(jìn)出油口 21上。卸扣擋板1用于保護(hù)在起吊內(nèi)脹式吊樁器時，因吊環(huán)的擺動，而損壞連接在液壓鎖3上的液壓管路。驅(qū)動錐體2下部的圓錐面上固定有數(shù)個T形鍵條83，驅(qū)動錐體2的底部是數(shù)個圓錐面與棱面相切的樣式，數(shù)個排水孔25設(shè)在數(shù)個圓錐面的位置，且數(shù)個排水孔25與驅(qū)動錐體2底面成20°傾角從底面貫穿至驅(qū)動錐體2外表面的圓錐弧面上。本實施例圓錐面為 8個，在8個圓錐面的位置上開有8個排水孔25。根據(jù)需要也可以設(shè)置4個、6個或10個及與之?dāng)?shù)量相適應(yīng)的排水孔25。內(nèi)部由液壓缸桿與引導(dǎo)錐相連，底部圓凸臺與圓柱筒相配
I=I ο本實施例驅(qū)動錐體2上部圓柱面與筒體頭4的內(nèi)徑相配合，中部通過T型鍵條 83、滑塊81及壓塊與圓柱筒7的窗口相配合，內(nèi)部由液壓缸桿27與引導(dǎo)錐9相連，底部圓凸臺與圓柱筒相配合，這樣驅(qū)動椎體2只能在此容腔中沿軸向進(jìn)行一定幅度的運動。中部的聯(lián)接的具體形式為T型鍵條83是由螺釘緊固在驅(qū)動錐體2上，S卩驅(qū)動椎體2上滑塊81 與T型鍵條83相配合組成移動副，壓塊與滑塊81緊固疊合，壓塊處于圓柱筒7的窗口中， 其不能上下，左右移動，只可在窗口中向外脹出或向內(nèi)收縮。如圖3所示，圓柱筒7周向均布有數(shù)個矩形窗口 72，圓柱筒7的外側(cè)均布有數(shù)個導(dǎo)向條小平面71 ；并且，在矩形窗口 72的上窗沿上方位置設(shè)有一 U型缺口 73，為在外脹塊 8上的安裝的潤滑黃銅油嘴815提供空間。位于驅(qū)動錐體2上的T型鍵條83、滑塊81及壓塊組合一起與圓柱筒7的窗口相配合，即液壓缸上滑塊與T型鍵條83相配合組成移動副， 壓塊與滑塊81緊固疊合，且壓塊處于圓柱筒7的窗口中，只能在窗口中向外脹出或向內(nèi)收縮。本實施例圓柱筒7在周向均布開有8個窗口，亦即有8個壓塊從窗口中外脹出來，以實現(xiàn)壓緊管樁內(nèi)壁；在圓柱筒7的外側(cè)加工均布有8個50mm寬的小平面。根據(jù)需要也可以設(shè)置4個、6個或10個窗口及與之?dāng)?shù)量相適應(yīng)的壓塊。如圖lb，圖7-圖8所示，外脹塊8被限制于圓柱筒7的矩形窗口 72中，使得外脹塊8相對于結(jié)構(gòu)本體只能做徑向的外脹與回縮運動。外脹塊8包括設(shè)在最底層的滑塊81、置于中間層的墊塊以及最外層的壓塊，其中，滑塊81為與驅(qū)動錐體2表面組成斜面滑動副的零件，在滑塊81底面上設(shè)有數(shù)個與設(shè)在驅(qū)動錐體2的圓錐面上T型鍵條83相配合T型鍵槽812，這樣使得外脹塊只能與驅(qū)動錐體2 表面貼合，實現(xiàn)沿接觸面的滑動；在滑塊81底面上還設(shè)有用于放置墊塊的數(shù)個鍵槽，其中， 墊塊是當(dāng)?shù)鯓镀髌鸬醮笥?4尺寸管樁時可隨時外加的部分，在墊塊上、下表面各配有一個平鍵，用于與滑塊81、壓塊相連；T型鍵槽812的底部設(shè)有用于存貯潤滑油的凹槽816 ；同時，滑塊81中還設(shè)有一潤滑油路814，潤滑油路814將設(shè)在T型鍵槽812底部的凹槽816與設(shè)在滑塊81上的大端油口位置相連接，大端的油口與黃銅油嘴815相連，可以保證當(dāng)內(nèi)脹式吊樁器在裝配完成后，不需要拆開裝配體即可通過外部加油的方式實現(xiàn)對于滑塊與驅(qū)動錐體棱面間的滑潤；壓塊上設(shè)有與上表面具有一定傾角的梯形槽821，具有一定傾角的梯形槽821傾角的斜邊為78°，同時壓塊上還設(shè)有擋塊槽822。并且，壓塊下表面設(shè)有與墊塊或滑塊81聯(lián)接的平鍵槽811、813 ；在壓塊的梯形槽821中布置有數(shù)個鑲嵌壓塊，鑲嵌壓塊由安裝在擋塊槽822中的擋塊實現(xiàn)定位。鑲嵌壓塊上部截面為具有76°角度的梯形，鑲嵌壓塊的上表面為具有環(huán)形牙突起的凹坑。本實施例梯形槽是利用盤銑刀開設(shè)；滑塊81的底部開有兩個鍵槽，而實際工作過程中只有一個處于工作，這是考慮到所要增加墊塊個數(shù)來設(shè)計的。如圖4所示，筒體頭4為具有數(shù)個凹槽環(huán)的圓筒形結(jié)構(gòu)，其中，中部的凹槽環(huán)上設(shè)有數(shù)個方形螺母塊43，本實施例為焊接有兩個方形螺母塊43，為與平衡吊臂6的聯(lián)接提供基礎(chǔ)。平衡吊臂6安裝在方形螺母塊43上，且在筒體頭4的上表面設(shè)有一弧形槽41，當(dāng)卸扣28與驅(qū)動錐體2相聯(lián)接后，可以保證卸扣28在筒體頭4上自由擺動。筒體頭4內(nèi)孔42 為驅(qū)動錐體2在其內(nèi)部滑移提供空間。如圖5所示，平衡吊臂6為將內(nèi)脹式吊樁器插入管樁提供外部操作平臺。平衡吊臂6包括與筒體頭4固連的主板64、垂直安裝在主板64 —側(cè)的護(hù)板61、垂直安裝在主板 64另一側(cè)的立板62、與主板64垂直連接，且垂直安裝在立板62上的橫板63 ；其中，主板64 上設(shè)有一與筒體頭4的圓弧部相配合U型槽，主板64上設(shè)有數(shù)個吊點孔；本實施例的主板 64的兩側(cè)開有螺紋孔，主板64通過螺栓連接方式與筒體頭4固連，平衡吊臂6的立板64上開有數(shù)個圓孔，為保證水平起吊內(nèi)脹式吊樁器提供起重機(jī)的吊點。在平衡吊臂6與圓柱筒7之間安裝有一環(huán)形擋板5，環(huán)形擋板5采用螺栓連接方式固連在筒體頭4上，環(huán)形擋板5用于限定吊樁器插入管樁中的位置深度。為了避免吊樁器伸入管樁內(nèi)任意深度，必須要保證環(huán)形擋板5與管樁端部貼合。如圖6所示，引導(dǎo)錐9總體外形為一錐形結(jié)構(gòu)，為內(nèi)脹式吊樁器插入管樁提供方便。引導(dǎo)錐9包括端蓋板91、與端蓋板91采用焊接方式垂直連接的立板94，采用焊接方式垂直連接在端蓋板91與立板94之間的加強(qiáng)筋92，其中，立板94上設(shè)有供將液壓缸活塞桿27與引導(dǎo)錐9相連的安裝銷孔93。利用鉸接叉95及銷軸96將液壓缸桿27與引導(dǎo)錐9 相聯(lián)接，為液壓缸桿27的動力提供一個支點。本發(fā)明內(nèi)脹式吊樁器的工作原理是本發(fā)明采用的驅(qū)動件是液壓缸26，并利用設(shè)在驅(qū)動錐體2內(nèi)部的液壓缸26，依據(jù)相對運動原理，使驅(qū)動錐體2與機(jī)架發(fā)生相對移動。然后，通過斜面機(jī)構(gòu)，進(jìn)行力的放大及方向的轉(zhuǎn)變，通過圓柱筒7窗口限定外脹塊8只能沿徑向外脹或收縮，最終，實現(xiàn)夾緊與放松管樁內(nèi)壁的工作。使用時1.通過液壓源供油，使本發(fā)明的外脹塊8處于完全收縮狀態(tài)，通過平衡吊臂6立板 62上的吊孔在吊車的起吊作用下，將吊樁器沿水平方向插入到水平放置的管樁內(nèi)部。引導(dǎo)錐9的錐形外部形式即為了使得吊具在插入時比較容易。環(huán)形擋板5則是用于限定吊樁器與管樁的位置關(guān)系，由于環(huán)形擋板5的外徑大于管樁的外徑，從而，使得吊樁器不至于伸入管樁內(nèi)任意深度，只要保證環(huán)形擋板5與管樁端部貼合即可。2.對驅(qū)動錐體2的液壓缸26供油，使得液壓缸26的活塞桿外伸，由于活塞桿的頂端與引導(dǎo)錐9通過鉸接叉固聯(lián)在一起，根據(jù)相對運動原理，整個驅(qū)動錐體2則沿軸線方向向遠(yuǎn)離引導(dǎo)錐9的一側(cè)運動。這樣，通過驅(qū)動錐體2與滑塊81間的斜面機(jī)構(gòu)，則壓塊、滑塊 81組成的外脹塊8部分，S卩從圓柱筒7的窗口中外脹伸出，從而，使得壓塊與管樁內(nèi)壁壓
合在一起。3.此時，將吊車的吊點放在卸扣28上，卸扣28與驅(qū)動錐體2吊耳22鉸接在一起， 提升卸扣28從而將管樁通過內(nèi)脹式吊具最終起吊到垂直狀態(tài)。此時，內(nèi)脹式吊具的狀態(tài)即為如圖Ib所示的豎直狀態(tài)。這樣，吊車將管樁拉離地面進(jìn)行移動即實現(xiàn)了對管樁空間位置的移動及操作。4.將管樁放置在指定位置后，放松起重機(jī)的吊繩，由液壓缸26反向供油，從而使得液壓缸桿27回收，驅(qū)動錐體2相對圓柱筒7及機(jī)架下移，通過驅(qū)動錐體2上的T型鍵條 83帶動滑塊81以及整個外脹塊8部分回縮，使得內(nèi)脹式吊樁器不再與管樁內(nèi)壁相接觸。5.采用起重設(shè)備將吊樁器從管樁中拉出，達(dá)到卸載目地。本發(fā)明內(nèi)脹式吊樁器的優(yōu)點是1.在設(shè)計上采用一個液壓缸26來同時控制8個外脹塊8的運動，具有結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，減少部件數(shù)量，容易對系統(tǒng)控制的優(yōu)點。2.由于可以增加一定數(shù)量的墊塊，使得吊具的適應(yīng)管徑范圍增多，可以實現(xiàn)一機(jī)多用。3.由于利用到了斜面機(jī)構(gòu)，使得系統(tǒng)具有增力作用，因此，節(jié)省了液壓缸26的所需提供的力，降低了對液壓缸26的要求。4.由于起吊時，驅(qū)動錐體2為一種倒三角的形態(tài)，保證了起吊后管樁依靠重力自鎖，管樁在空中安全。以上所述，僅是本發(fā)明的較佳實施例而已，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)實質(zhì)對以上實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)。
權(quán)利要求
1.一種內(nèi)脹式吊樁器，其特征在于設(shè)有驅(qū)動錐體、圓柱筒、筒體頭、引導(dǎo)錐、平衡吊臂以及數(shù)個外脹塊；其中，圓柱筒的兩端分別與筒體頭及引導(dǎo)錐固連，并形成一封閉式容腔； 且筒體頭內(nèi)徑與驅(qū)動錐體的上部圓柱部分配合，以實現(xiàn)驅(qū)動錐體在封閉式容腔中軸向移動；同時，筒體頭上安裝有一平衡吊臂；驅(qū)動錐體通過數(shù)個外脹塊與圓柱筒上設(shè)置的數(shù)個窗口相配合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)脹式吊樁器，其特征在于所述驅(qū)動錐體包括位于頭部的吊耳、位于下部上的數(shù)個棱柱面、位于底端的數(shù)個排水孔及設(shè)置在內(nèi)部的液壓缸；驅(qū)動錐體內(nèi)部還設(shè)有液壓缸供、回油的油路，且油路的進(jìn)出油口均布置在驅(qū)動錐體頭部的裝配外露部分；驅(qū)動錐體頭部為一圓柱形結(jié)構(gòu)，尾部為錐形結(jié)構(gòu)；在圓柱形頭部兩側(cè)設(shè)有兩個用于與吊具起吊時的卸扣相配合的大平面；在另外的相對兩側(cè)設(shè)有用以實現(xiàn)液壓缸油路進(jìn)出油口布置的小平面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)脹式吊樁器，其特征在于所述驅(qū)動錐體下部的圓錐面上固定有數(shù)個T形鍵條，驅(qū)動錐體的底部是數(shù)個圓錐面與棱面相切的樣式，數(shù)個排水孔設(shè)在數(shù)個圓錐面的位置，且數(shù)個排水孔與驅(qū)動錐體底面成20°傾角從底面貫穿至驅(qū)動錐體外表面的圓錐弧面上；驅(qū)動錐體上部圓柱面與筒體頭的內(nèi)徑相配合，內(nèi)部由液壓缸桿與引導(dǎo)錐相連，底部圓凸臺與圓柱筒相配合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的內(nèi)脹式吊樁器，其特征在于驅(qū)動錐體為一總體的鍛造件，且驅(qū)動錐體本身也是一個液壓缸，該液壓缸的活塞桿與固連在圓柱筒上的引導(dǎo)錐相連， 通過向油腔中供油，使得引導(dǎo)錐與驅(qū)動錐體本體發(fā)生相對移動，從而導(dǎo)致外脹塊從圓柱筒的窗口伸出；驅(qū)動錐體的頭部頂端安裝有一卸扣擋板，頭部上面安裝有一液壓鎖，液壓鎖安裝在液壓缸進(jìn)出油口上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)脹式吊樁器，其特征在于所述圓柱筒周向均布有數(shù)個矩形窗口，圓柱筒的外側(cè)均布有數(shù)個導(dǎo)向條小平面；并且，在矩形窗口的上窗沿上方位置設(shè)有一U型缺口，位于驅(qū)動錐體上的T型鍵條、滑塊及壓塊組合一起與圓柱筒的窗口相配合，即 液壓缸上滑塊與T型鍵條相配合組成移動副，壓塊與滑塊緊固疊合，且壓塊處于圓柱筒的窗口中，只能在窗口中向外脹出或向內(nèi)收縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)脹式吊樁器，其特征在于所述外脹塊被限制于圓柱筒的矩形窗口中，使得外脹塊相對于結(jié)構(gòu)本體只能做徑向的外脹與回縮運動；外脹塊包括設(shè)在最底層的滑塊、置于中間層的墊塊以及最外層的壓塊，其中，滑塊為與驅(qū)動錐體表面組成斜面滑動副的零件，在滑塊底面上設(shè)有數(shù)個與設(shè)在驅(qū)動錐體的圓錐面上T型鍵條相配合T 型鍵槽及用于放置墊塊的數(shù)個鍵槽，該T型鍵槽的底部設(shè)有用于存貯潤滑油的凹槽；同時， 滑塊中還設(shè)有一潤滑油路，該油路將設(shè)在T型鍵槽底部的凹槽與設(shè)在滑塊上的大端油口位置相連接，大端的油口與黃銅油嘴相連；壓塊上設(shè)有與上表面具有一定傾角的梯形槽，并且，下表面設(shè)有與墊塊或滑塊聯(lián)接的平鍵槽；在壓塊的梯形槽中布置有數(shù)個鑲嵌壓塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)脹式吊樁器，其特征在于所述筒體頭為具有多個凹槽環(huán)的圓筒形結(jié)構(gòu)，其中，中部的凹槽環(huán)上設(shè)有數(shù)個方形塊，平衡吊臂安裝在方形塊上，且在筒體頭的上表面設(shè)有一弧形槽。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的內(nèi)脹式吊樁器，其特征在于所述引導(dǎo)錐總體外形為一錐形結(jié)構(gòu)，引導(dǎo)錐包括端蓋板、與端蓋板垂直連接的立板、垂直連接在端蓋板與立板之間的加強(qiáng)筋，其中，立板上設(shè)有液壓缸活塞桿與引導(dǎo)錐相連的安裝銷孔，利用鉸接叉及銷軸將液壓缸桿與引導(dǎo)錐相聯(lián)接。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或7所述的內(nèi)脹式吊樁器，其特征在于所述平衡吊臂包括與筒體頭固連的主板、垂直安裝在主板一側(cè)的護(hù)板、垂直安裝在主板另一側(cè)上的立板、與主板垂直連接且垂直安裝在立板上的橫板，其中，主板上設(shè)有一與筒體頭的圓弧部相配合U型槽，立板上設(shè)有數(shù)個吊點孔，平衡吊臂與圓柱筒之間安裝用于限定吊樁器插入管樁中的位置深度的環(huán)形擋板。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的內(nèi)脹式吊樁器，其特征在于所述鑲嵌壓塊上部截面為具有 76°角度的梯形；鑲嵌壓塊的上表面為具有環(huán)形牙突起的凹坑；且具有一定傾角的梯形槽傾角的斜邊為78° ；同時，壓塊上還設(shè)有擋塊槽。
全文摘要
一種內(nèi)脹式吊樁器，設(shè)有驅(qū)動錐體、圓柱筒、筒體頭、引導(dǎo)錐、平衡吊臂以及數(shù)個外脹塊；其中，圓柱筒的兩端分別與筒體頭及引導(dǎo)錐固連，并形成一封閉式容腔；且筒體頭內(nèi)徑與驅(qū)動錐體的上部圓柱部分配合，以實現(xiàn)驅(qū)動錐體在封閉式容腔中軸向移動；同時，筒體頭上安裝有一平衡吊臂；驅(qū)動錐體通過數(shù)個外脹塊與圓柱筒上設(shè)置的數(shù)個窗口相配合。本發(fā)明可以實現(xiàn)快捷、方便、高效的對大型管樁起吊、移動，使管樁處于正確的工作位置，省去設(shè)計吊點位置及焊接的冗余工作，且容易對系統(tǒng)進(jìn)行控制；增加了吊具的適應(yīng)管徑范圍，可以實現(xiàn)一機(jī)多用；當(dāng)管樁被提起后，由于驅(qū)動錐體為一種倒三角的形態(tài)，從理論上實現(xiàn)了重力自鎖原理，從而保證了管樁在空中的安全性。
文檔編號B66C1/54GK102491166SQ20111044604
公開日2012年6月13日 申請日期2011年12月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月28日
發(fā)明者于文太, 孫文濤, 孫榮華, 弓海霞, 朱紹華, 李懷亮, 梁學(xué)先, 王立權(quán), 魏宗亮 申請人:中國海洋石油總公司, 哈爾濱工程大學(xué), 海洋石油工程股份有限公司