用于定位桩托架的驱动系统技术方案

本发明专利技术公开一种用于具有纵向方向的疏浚船的定位桩系统(1)，该定位桩系统包括：定位桩托架(3)，用于以竖直方式将定位桩(4)安装在该定位桩托架中，并且该定位桩托架相对于疏浚船可在纵向方向上移动，以使疏浚船前进；定位桩托架驱动系统(2)，与疏浚船和定位桩托架耦接，用于相对于疏浚船驱动定位桩托架(3)。定位桩托架驱动系统(2)包括液压驱动缸(2)，以用于控制定位桩托架(3)的位置。该定位桩系统(1)还包括液压系统，该液压系统包括：与液压驱动缸(2)流体并联连接的平行液压缸(7)；以及预应力装置(8)，与平行液压缸(7)的杆(11)耦接，使得所述杆(11)被迫使朝向中央位置。

Driving system for positioning pile bracket

The invention discloses a method for positioning with the longitudinal direction of the dredger pile system (1), including the positioning pile system: positioning pile bracket (3), for the vertical positioning pile (4) installed in the positioning pile bracket, and the positioning pile bracket relative to the dredging ship can move in the longitudinal direction in order to make the boat forward, dredging; positioning bracket pile driving system (2), and dredging ship and positioning pile bracket coupled to dredging ship driving pile positioning bracket (3). The positioning pile bracket driving system (2) includes a hydraulic driving cylinder (2) for controlling the position of the positioning pile bracket (3). The positioning pile system (1) also includes a hydraulic system, which comprises a parallel hydraulic cylinder (7) connected in parallel with the hydraulic driving cylinder (2), and a prestressed device (8), which is coupled with the rod (11) of the parallel hydraulic cylinder (7), so that the lever (11) is forced to move towards the central position.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于定位桩托架的驱动系统
技术介绍
本专利技术涉及用于具有纵向方向的疏浚船的定位桩系统，该定位桩系统包括用于以竖直姿态将定位桩安装在其中的定位桩托架，并且该定位桩托架可相对于疏浚船在纵向方向上移动，以便使疏浚船前进。通常，绞吸式疏浚机装有定位桩托架，当安装在定位桩托架中的工作定位桩已经穿入底部时，该定位桩托架允许向前推动疏浚机。在由于海流、波浪、涌浪或其他原因而对疏浚机施加大的外力的情况下，通过允许定位桩移动从而屈服于过载，来防止定位桩和/或定位桩托架缸的过载。然而，鉴于绞吸式疏浚机的生产能力，重要的是，定位桩托架的中间位置(neutralposition，中性位置，中立位置)a)被明确限定，并且b)在去除过载状况之后，定位桩托架迅速返回到该中间位置。中间位置是指托架和定位桩采用竖直姿势的位置。众所周知，对于通过线系统被保持在竖直位置的定位桩托架，可以通过允许绞缆车(sheaves，滑轮组)中的至少一个移动来实现过载保护。因此，定位桩托架将旋转并屈服于过载。将气体弹簧(蓄能器)简单地连接到该线系统可以防止过载发生，但是结果是在过载之前和之后定位桩没有明确限定的固定位置。从WO2006130934已知此定位桩托架系统，其中公开了一种装置，用于容纳具有纵向方向的疏浚船的基本上竖直的定位桩，包括安装为围绕水平横向轴线限制旋转的定位桩托架，其中至少第一和第二弹簧装置在纵向方向上偏斜地偏置在船和定位桩之间，用于吸收定位桩托架上的力矩，该第一和第二弹簧装置在定位桩的无负载情况下彼此补偿；并且至少一个弹簧装置设置有弹簧力限制装置，用于根据所述定位桩托架(carriage)上确定的最大力矩而限制所述弹簧元件中的张力。对于不允许定位桩旋转的定位桩托架，已知通过将油从缸中释放出来允许缸屈服于过载。然而，在这种情况下，恢复原来所需的位置要么慢，要么需要大量的泵组、传感器和电源。此系统在“海上工程师(offshoreengineer)”2006年3月期号的一篇标题为“复杂的控制器将巨型疏浚机保持在航线上(Sophisticatedcontrollerkeepsgiantdredgeroncourse)”的文章中描述，其讨论了用于巨型绞吸式疏浚机的定位桩托架定位系统的液压系统。
技术实现思路
本专利技术的目的是，提供用于疏浚船的定位桩系统的更有效和简单的过载控制，其中例如需要较少的泵功率。本专利技术的另一个目的是，改进用于疏浚船的已知的定位桩系统，其中与已知的定位桩系统相关的问题至少部分被解决。本专利技术的另一个目的是，提供一种定位桩系统，其中以替代方式控制过载。根据本专利技术的第一方面，这通过用于具有纵向方向的疏浚船的定位桩系统来实现，该定位桩系统包括：-定位桩托架，用于以竖直姿态将定位桩安装在该定位桩托架中，并且定位桩托架相对于疏浚船可在纵向方向上移动，以使疏浚船前进；-定位桩托架驱动系统，与疏浚船和定位桩托架联接，用于相对于疏浚船驱动定位桩托架，其中，定位桩托架驱动系统包括用于控制定位桩托架的位置的液压驱动缸；以及-液压系统，包括与液压驱动缸流体并联连接的平行液压缸和预应力装置，预应力装置与平行液压缸的杆联接，使得所述杆被迫朝向中央位置。与液压驱动缸流体并联连接的平行液压缸提供了在发生过载时允许定位桩屈服的可能性。在定位桩过载的情况下，加压的油以受控的方式从液压驱动缸流动到平行液压缸，而不会将油压力降低至大气压力。与平行液压缸的杆联接的预应力装置和与液压驱动缸流体并联连接的平行液压缸允许液压驱动缸非常快地恢复其原来所需的位置，而不需要额外的泵容量。可以想到任何合适的预应力装置。本专利技术特别有利于定位桩系统，其中定位桩不能相对于定位桩托架或海底旋转(例如，当定位桩在海底中如此深以致其不能旋转)。与液压驱动缸流体并联连接的平行液压缸意味着这些缸的相应杆不联接，而是相应的压力室处于流体连接状态。在定位桩系统的一个实施例中，预应力装置包括自定心缸，这使得对定位桩托架(carriage)的位置的控制更加简单。另外，此自定心缸使得能够很容易地设定阈值力，在该阈值力以上定位桩屈服。在定位桩系统的一个实施例中，液压平行缸的杆与自定心缸的杆耦接。这使得能够提供用于缸平行缸和自定心缸的一体化解决方案。在定位桩系统的一个实施例中，液压平行缸的杆与自定心缸的杆为一件式的，并且形成液压平行缸和自定心缸的公共杆。这实际上提供了用于液压平行缸和自定心缸的一体化解决方案。在一个实施例中，定位桩系统包括控制缸，其中控制缸的杆与公共杆耦接，以用于提供公共杆的位置的辅助控制。这可以更精确地控制定位桩上的力。在定位桩系统的一个实施例中，液压驱动缸和平行液压缸具有相对于孔和杆直径的相似的配置，以便促进定位桩托架的位置控制。在一个实施例中，定位桩系统包括与自定心缸耦接的蓄能器系统，用于为自定心缸的杆提供期望的定心力和期望的弹簧作用。在定位桩系统的一个实施例中，自定心缸包括一对相对的加压流体室，自定心缸的杆设置有中央凸缘，中央凸缘布置成使得相对加压流体室在自定心缸的杆上施加定心力。在定位桩系统的一个实施例中，一对相对的加压流体室与蓄能器系统流体连接。在定位桩系统的一个实施例中，蓄能器系统包括公共的压力源，并且一对相对的加压流体室与公共的压力源流体连接。在定位桩系统的一个实施例中，蓄能器系统包括多个相应的压力源，并且加压流体室的每个都与相应的压力源流体连接。在定位桩系统的一个实施例中，蓄能器系统包括具有可调节气体压力的蓄能器，以便能够调节定心力。在定位桩系统的一个实施例中，自定心缸的杆设置有自由活塞，并且定心力通过所述自由活塞而施加。这有助于更加独立地设定定心力和期望的弹簧作用。在定位桩系统的一个实施例中，自定心缸的杆设置有一对相对的自由活塞，这一对活塞布置在中央凸缘的相对侧，并且定心力通过所述一对活塞而施加。这有助于更加独立地设定定心力和期望的弹簧作用，并且还可以对定位桩的船头(bow)和船尾侧进行不同的设定。在定位桩系统的一个实施例中，自定心缸的壳体设置有用于限定公共杆的中央位置的止动件。这有助于限定中央位置。本专利技术还涉及一种包括根据本专利技术的定位桩系统的疏浚机。本专利技术还涉及包括以下描述中所描述的和/或附图中所示的特性特征中的一个或多个的装置。本专利技术还涉及包括以下描述中所描述的和/或附图中所示的特性特征中的一个或多个的方法。可以组合本专利中讨论的各个方面以便提供额外的有利优点。附图说明将参考以下示意图进一步阐述本专利技术，在附图中示出：图1是用于疏浚船的定位桩系统的侧视图；图2a是用于操作根据本专利技术的定位桩系统的驱动缸的液压方案；图2b是图2a的液压方案的细节，其中示出了替代的预应力装置；图2c是图2b的液压方案的替代方案的细节；图2d示出图2c的液压方案的替代方案的细节；以及图3a-3c示出利用根据本专利技术的定位桩系统可获得的定位桩力相对于定位桩位置的不同特性。具体实施方式图1以侧视图示出了用于疏浚船(未示出)的定位桩系统1。此定位桩系统接合类似河流的水体5的底部6。定位桩系统1通过多个定位桩4接合底部。通常，这些定位桩4中的一个是可驱动的，并且在图1中仅示出了可驱动的定位桩4。可驱动的定位桩4安装在也被称为定位桩托架的定位桩托架3中。定位桩4以竖直姿态安装在定位桩托架3。定位桩托架驱动本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于疏浚船的定位桩系统(1)，该疏浚船具有纵向方向，所述定位桩系统包括：‑定位桩托架(3)，用于以竖直姿态将定位桩(4)安装在该定位桩托架中，并且所述定位桩托架相对于所述疏浚船能在所述纵向方向上移动，以使所述疏浚船前进；‑定位桩托架驱动系统(2)，与所述疏浚船和所述定位桩托架耦接，用于相对于所述疏浚船驱动所述定位桩托架，其中，所述定位桩托架驱动系统包括用于控制所述定位桩托架的位置的液压驱动缸；以及‑液压系统，包括：平行液压缸(7)，与所述液压驱动缸流体并联连接；以及预应力装置(8)，与所述平行液压缸的杆(11)耦接，使得该杆被迫使朝向中央位置。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.03.02 NL 20143761.一种用于疏浚船的定位桩系统(1)，该疏浚船具有纵向方向，所述定位桩系统包括：-定位桩托架(3)，用于以竖直姿态将定位桩(4)安装在该定位桩托架中，并且所述定位桩托架相对于所述疏浚船能在所述纵向方向上移动，以使所述疏浚船前进；-定位桩托架驱动系统(2)，与所述疏浚船和所述定位桩托架耦接，用于相对于所述疏浚船驱动所述定位桩托架，其中，所述定位桩托架驱动系统包括用于控制所述定位桩托架的位置的液压驱动缸；以及-液压系统，包括：平行液压缸(7)，与所述液压驱动缸流体并联连接；以及预应力装置(8)，与所述平行液压缸的杆(11)耦接，使得该杆被迫使朝向中央位置。2.根据权利要求1所述的定位桩系统，其中，所述预应力装置包括自定心缸(8)。3.根据权利要求1所述的定位桩系统，其中，所述液压平行缸的杆与所述自定心缸的杆联接。4.根据权利要求1所述的定位桩系统，其中，所述液压平行缸的杆和所述自定心缸的杆是一件式的，并且形成所述液压平行缸和所述自定心缸的公共杆(11)。5.根据权利要求4所述的定位桩系统，包括控制缸(10)，其中所述控制缸的杆(29)与所述公共杆(11)联接，以用于提供定心力的辅助控制。6.根据前述权利要求中任一项所述的定位桩系统，其中，所述液压驱动缸和所述平行液压缸具有相对于孔和杆直径相似的配置，以便促进所述定位桩托架的位置控制。7.根据权利要求2至8中任一项所述的定位桩系统，包括与所述自定心缸耦接的蓄能器系统，以用于为所述自定心缸...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿尔贝图斯·克诺尔，
申请(专利权)人：IHC荷兰IE有限公司，
类型：发明
国别省市：荷兰,NL