本发明专利技术提供了一种海洋平台的自动打桩装置，属于海洋工程技术领域。自动打桩装置包括一安装板和设置在安装板和位于安装板下表面的若干个打桩单元，打桩单元包括固定在安装板上的固定筒，固定筒内连接有一钻头，钻头与固定筒之间花键连接，钻头内有一螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有一驱动杆，驱动杆的上端固定设置有至少一个锥齿轮一，固定筒上开设有一液压腔，液压腔的两端分别连通一液压输入总管和一液压回流管，液压输入总管连接一液压泵一，液压腔内转动连接有与锥齿轮一一对应的涡轮，涡轮外固定设置有与固定筒通过轴承连接的轴套，轴套上具有与锥齿轮一啮合的锥齿轮二。本发明专利技术具有能够远程打桩等优点。
An Automatic Piling Device for Offshore Platform
【技术实现步骤摘要】
一种海洋平台的自动打桩装置
本专利技术属于海洋工程
，涉及一种海洋平台的自动打桩装置。
技术介绍
海洋平台是为在海上进行钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物，按结构特性和工作状态可分为固定式、活动式和半固定式三大类。固定式平台的下部由桩、扩大基脚或其他构造直接支承并固着于海底，按支承情况分为桩基式和重力式两种。活动式平台浮于水中或支承于海底，能从一井位移至另一井位，按支承情况可分为着底式和浮动式两类。近年来正在研究新颖的半固定式海洋平台，它既能固定在深水中，又具有可移性，典型的半固定式海洋平台为张力腿式平台，该平台的原理是利用半顺应半刚性的平台产生远大于结构自重的浮力，从而与预张力平衡，以此为生产提供一个相对平稳安全的工作环境，并且其自身的直立浮筒结构也能使其具有良好的运动性能，但是，这种平台受到海浪等影响，存在移动的情况，不利于平台的平稳和稳定的坐标作业。而固定式平台，需要海底作业，海底作业难度大，风险大，且需要迁移平台时需要较长的周期。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种海洋平台的自动打桩装置，本专利技术所要解决的技术问题是如何将钻头高效的推进至海底陆地之下。本专利技术的目的可通过下列技术方案来实现：一种海洋平台的自动打桩装置，其特征在于，自动打桩装置包括一安装板和设置在安装板和位于安装板下表面的若干个打桩单元，所述打桩单元包括固定在安装板上的固定筒，所述固定筒内连接有一钻头，所述钻头与固定筒之间花键连接，所述钻头内有一螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有一驱动杆，所述驱动杆的上端固定设置有至少一个锥齿轮一，所述固定筒上开设有一液压腔，所述液压腔的两端分别连通一液压输入总管和一液压回流管，所述液压输入总管连接一液压泵一，所述液压腔内转动连接有与锥齿轮一一一对应的涡轮，所述涡轮外固定设置有与固定筒通过轴承连接的轴套，所述轴套上具有与锥齿轮一啮合的锥齿轮二；所述驱动杆的下单固定设置有一饼状的配重块，所述配重块内开设有一缓冲腔，所述缓冲腔内滑动连接有一缓冲块，所述缓冲块的上端面与缓冲腔的顶面之间、缓冲块的下端面与缓冲腔的底部之间分别连接有处于压缩状态下缓冲弹簧，所述配重块上开设有两个贯通缓冲腔内周壁和配重块外周面的插孔，所述插孔内插设有一撞击杆，两根撞击杆对称分布在配重块上，所述撞击杆的内端与缓冲块固定相连，所述撞击杆的外端固定设置有一撞击球，所述撞击球插设在螺纹孔对应的螺纹槽内，所述配重块旋转能够在撞击球与螺纹槽的配合下驱动所述钻头沿固定筒上移或下移。缓冲腔与缓冲块之间的花键连接。缆索在液力不作用在稳压腔内时，由于定位销不受到作用于定位凹口的作用力，从而使相邻转臂之间可以相对摆动，相邻转臂之间允许转动的自由度处于同一平面内，使整个缆索处于柔性状态下，当稳压腔受到较大液压力时，定位销能够卡入定位凹口内，使铰接头与铰接腔内壁之间的被固定，从而使缆索处于刚性状态。配重体为具有较大质量的、用于稳定基体的重块，缆索用于牵引并对基体的外围进行定位，使基体不能够被海浪等外界作用力而推动。打桩单元能够使缆索的下端与海底陆地相连，其相连的方式也是通过液力驱动涡轮旋转，涡轮的旋转扭矩转移至钻头上，使处于刚性状态下的缆索作用于安装板，将安装板紧压在海底陆地之上，使钻头的旋转能够挤入海底陆地之下，实现缆索下端与海底陆地之间的连接。在上述的一种海洋平台的自动打桩装置中，每个打桩单元上的锥齿轮一有两个，且对称分布在锥齿轮二的两侧，两个锥齿轮一同时啮合锥齿轮二，两个锥齿轮一对应的涡轮在液流方向一致的情况下转动方向相反。两个锥齿轮一能够提高锥齿轮二的旋转可靠性和稳定性，同时充分利用液流压力，在打桩过程中液力应该保持平稳和恒定。在上述的一种海洋平台的自动打桩装置中，各所述打桩单元的液压腔依次相连后形成一液力通道，所述液力通道的两端分别连接液压输入总管和液压回流管。各液力通道串联后与液压输入总管和液压回流管相连通。在上述的一种海洋平台的自动打桩装置中，所述螺纹槽上均匀设置有若干蓄力结构，相邻蓄力结构之间的相位差为180°，所述蓄力结构包括分别设置在螺纹槽的两侧壁上的蓄力缺口，所述蓄力缺口为使螺纹槽在该部位宽度增大的曲面，所述蓄力缺口与对应的螺纹槽侧壁之间的连接处平滑过渡。海底陆地的土质不同，所需的钻孔压力较大，为了提高打桩的可靠性和效率，通过撞击球撞击螺纹槽的方式驱动钻头下移，当撞击球位于平顺的螺纹槽部位时，如果驱动力不够，缓冲块会因螺纹孔与配重块之间的位置发生变化二压紧其中一个缓冲弹簧，如打桩时压紧配重块上方的压紧弹簧，卸桩时压紧配重块下方的压紧弹簧，当撞击球越过蓄力缺口至重新回到螺纹槽的平顺段时，螺旋倾角发生较大的变化，使撞击球能够猛烈撞击螺纹槽，加之之前蓄力的缓冲弹簧的回位，使钻头受到向下或向上的较大冲击力，从而实现高效打桩或卸桩，使打桩和卸桩具有冲击力，大大提高了效率，降低了对土质的要求。附图说明图1是本海洋平台的结构示意图。图2是打桩装置的结构示意图。图3是图2中局部A的放大图。图4是图3中局部B的放大图。图5是打桩结构的截面图。图6是图5中局部C的放大图。图中，11、基体；12、载板；13、配重体；14、卷筒；2、缆索；21、外套波纹管；22、液压输入总管；23、液压回流管；24、铰接头；25、铰接腔；26、液压输入歧管；27、稳压腔；28、定位销；29、定位凹口；291、转柱；31、安装板；32、固定筒；33、钻头；34、驱动杆；35、锥齿轮一；36、液压腔；37、涡轮；38、轴套；39、锥齿轮二；41、液力通道；42、配重块；43、缓冲腔；44、缓冲块；45、缓冲弹簧；46、插孔；47、撞击球；48、蓄力缺口；5、推进器。具体实施方式以下是本专利技术的具体实施例并结合附图，对本专利技术的技术方案作进一步的描述，但本专利技术并不限于这些实施例。如图1、图2、图3和图4所示，本海洋平台包括基体11、位于基体11下方的载板12和位于载板12下方的配重体13，载板12与海底陆地之间设置有能够将载板12与海底陆地相连的锚泊系统，锚泊系统包括若干个设置在载板12缘部的锚泊装置，锚泊装置包括转动连接在载板12上的卷筒14，卷筒14上绕设有缆索2，缆索2的下端连接有一自动打桩结构，缆索2包括本体和套设在本体外的外套波纹管21、位于外套波纹管21内的液压输入总管22和位于外套波纹管21内的液压回流管23，本体由若干转臂首尾相连形成，转臂的一端具有一铰接头24，转臂的另一端具有与铰接头24匹配的铰接腔25，转臂上连接一液压输入歧管26，各液压输入歧管26均与液压输入总管22相连通，铰接头24内具有与液压输入歧管26相通的稳压腔27，铰接头24上开设有两个贯穿稳压腔27内壁与铰接头24外壁的导向孔，导向孔内滑动连接有一定位销28，铰接腔25的内壁上设置有至少四个能够与定位销28的外端适配的定位凹口29；自动打桩结构包括与转臂下端固定相连的安装板31和设置在安装板31下表面的若干个打桩单元，打桩单元包括固定在安装板31上的固定筒32，固定筒32内连接有一钻头33，钻头33与固定筒32之间花键连接，钻头33内有一螺纹孔，螺纹孔内螺纹连接有一驱动杆34，驱动杆34的上端固定设置有至少一个锥齿轮一35，本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种海洋平台的自动打桩装置，其特征在于，自动打桩装置包括一安装板(31)和设置在安装板(31)和位于安装板(31)下表面的若干个打桩单元，所述打桩单元包括固定在安装板(31)上的固定筒(32)，所述固定筒(32)内连接有一钻头(33)，所述钻头(33)与固定筒(32)之间花键连接，所述钻头(33)内有一螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有一驱动杆(34)，所述驱动杆(34)的上端固定设置有至少一个锥齿轮一(35)，所述固定筒(32)上开设有一液压腔(36)，所述液压腔(36)的两端分别连通一液压输入总管(22)和一液压回流管(23)，所述液压输入总管(22)连接一液压泵一，所述液压腔(36)内转动连接有与锥齿轮一(35)一一对应的涡轮(37)，所述涡轮(37)外固定设置有与固定筒(32)通过轴承连接的轴套(38)，所述轴套(38)上具有与锥齿轮一(35)啮合的锥齿轮二(39)；所述驱动杆(34)的下单固定设置有一饼状的配重块(42)，所述配重块(42)内开设有一缓冲腔(43)，所述缓冲腔(43)内滑动连接有一缓冲块(44)，所述缓冲块(44)的上端面与缓冲腔(43)的顶面之间、缓冲块(44)的下端面与缓冲腔(43)的底部之间分别连接有处于压缩状态下缓冲弹簧(45)，所述配重块(42)上开设有两个贯通缓冲腔(43)内周壁和配重块(42)外周面的插孔(46)，所述插孔(46)内插设有一撞击杆，两根撞击杆对称分布在配重块(42)上，所述撞击杆的内端与缓冲块(44)固定相连，所述撞击杆的外端固定设置有一撞击球(47)，所述撞击球(47)插设在螺纹孔对应的螺纹槽内，所述配重块(42)旋转能够在撞击球(47)与螺纹槽的配合下驱动所述钻头(33)沿固定筒(32)上移或下移。...
【技术特征摘要】
1.一种海洋平台的自动打桩装置，其特征在于，自动打桩装置包括一安装板(31)和设置在安装板(31)和位于安装板(31)下表面的若干个打桩单元，所述打桩单元包括固定在安装板(31)上的固定筒(32)，所述固定筒(32)内连接有一钻头(33)，所述钻头(33)与固定筒(32)之间花键连接，所述钻头(33)内有一螺纹孔，所述螺纹孔内螺纹连接有一驱动杆(34)，所述驱动杆(34)的上端固定设置有至少一个锥齿轮一(35)，所述固定筒(32)上开设有一液压腔(36)，所述液压腔(36)的两端分别连通一液压输入总管(22)和一液压回流管(23)，所述液压输入总管(22)连接一液压泵一，所述液压腔(36)内转动连接有与锥齿轮一(35)一一对应的涡轮(37)，所述涡轮(37)外固定设置有与固定筒(32)通过轴承连接的轴套(38)，所述轴套(38)上具有与锥齿轮一(35)啮合的锥齿轮二(39)；所述驱动杆(34)的下单固定设置有一饼状的配重块(42)，所述配重块(42)内开设有一缓冲腔(43)，所述缓冲腔(43)内滑动连接有一缓冲块(44)，所述缓冲块(44)的上端面与缓冲腔(43)的顶面之间、缓冲块(44)的下端面与缓冲腔(43)的底部之间分别连接有处于压缩状态下缓冲弹簧(45)，所述配重块(42)上开设有两个贯通缓冲腔(43)内...
【专利技术属性】
技术研发人员：王瑞，刘叶华，
申请(专利权)人：浙江海洋大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33
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