用于在水下切割钢桩的切割设备制造技术

本申请公开了一种用于在水下切割钢桩的切割设备。包括吊梁机构、位姿调节机构、切割作业机构、水平姿态传感器以及处理器。其中，吊梁机构用于架设在垂直设置的钢桩桩体的顶端；切割作业机构设置于钢桩桩体内，用于在钢桩桩体内切割钢桩桩体；位姿调节机构分别与吊梁机构和切割作业机构连接，用于调节切割作业机构在钢桩桩体内的位置和姿态；水平姿态传感器设置于切割作业机构上，用于测量切割作业机构的水平姿态信息；以及处理器分别与水平姿态传感器和位姿调节机构通信连接，用于根据水平姿态信息控制位姿调节机构调节切割作业机构的水平姿态。姿态。姿态。

【技术实现步骤摘要】
用于在水下切割钢桩的切割设备


[0001]本申请涉及水下切割作业领域，尤其涉及一种用于在水下切割钢桩的切割设备。

技术介绍

[0002]在海洋工程施工中，由于各种原因常需要在水下对导管架基础钢桩、风电施工基础钢桩等管件进行切割。钢桩桩体通常都是垂直设置于海洋中的，因此切割钢桩桩体的切割作业机构需要相对于钢桩桩体水平设置，从而切割作业机构的切割枪头在钢桩桩体内旋转一周后切割的起始点与终点能够重合，实现精确的切割。
[0003]此外，在对钢桩桩体进行切割时，切割作业机构还需要稳固地固定于钢桩桩体内，避免切割作业机构在钢桩桩体内的移动或振动影响切割的精度。并且在固定切割作业机构的过程中还需要保证固定后的切割作业机构的中心与钢桩桩体的中心一致，以便切割作业机构能够在圆周上均匀切割钢桩桩体。
[0004]由于现有技术中，尚无精确调节切割作业机构水平姿态案例，也不能保证固定后的切割作业机构的中心与钢桩桩体的中心保持一致。从而导致切割作业机构不能满足高精度切割的要求。
[0005]针对上述的现有技术中存在的切割作业机构的水平姿态调节以及在钢桩桩体内的固定无法满足高精度切割的要求的技术问题，目前尚未提出有效的解决方案。

技术实现思路

[0006]本公开提供了一种用于在水下切割钢桩的切割设备，以至少解决现有技术中存在的切割作业机构的水平姿态调节以及在钢桩桩体内的固定无法满足高精度切割的要求的技术问题。
[0007]根据本公开的技术方案，提供了一种用于在水下切割钢桩的切割设备。包括吊梁机构、位姿调节机构、切割作业机构、水平姿态传感器以及处理器。其中，吊梁机构用于架设在垂直设置的钢桩桩体的顶端；切割作业机构设置于钢桩桩体内，用于在钢桩桩体内切割钢桩桩体；位姿调节机构分别与吊梁机构和切割作业机构连接，用于调节切割作业机构在钢桩桩体内的位置和姿态；水平姿态传感器设置于切割作业机构上，用于测量切割作业机构的水平姿态信息；以及处理器分别与水平姿态传感器和位姿调节机构通信连接，用于根据水平姿态信息控制位姿调节机构调节切割作业机构的水平姿态。
[0008]综上所述，本公开的技术方案通过设置于切割作业机构上的水平姿态传感器实时测量切割作业机构的水平姿态信息。然后通过处理器实时获取切割作业机构的水平姿态信息，并根据实时获取的水平姿态信息控制位姿调节机构调节切割作业机构的水平姿态，直至将切割作业机构调节到水平为止。从而本公开的技术方案不再需要潜水员在水下通过人工作业来调节切割作业机构的水平姿态，而是通过控制系统根据实时测量的切割作业机构的水平姿态信息调节切割作业机构的水平姿态。从而与现有技术中由潜水员在水下人工调节切割作业机构的水平姿态相比，本公开的技术方案大大提高了调节切割作业机构的水平
姿态的精度。从而解决了现有技术无法准确地调节切割作业机构的水平姿态，从而导致切割作业机构不能满足高精度切割的要求的技术问题。
[0009]根据下文结合附图对本申请的具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本申请的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
[0010]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本申请的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
[0011]图1是根据本申请实施例的用于在水下切割钢桩的切割设备的示意图；
[0012]图2是图1所示吊梁组件的示意图；
[0013]图3是图1所示的伸缩装置的示意图；
[0014]图4A是图1所示的切割作业机构的示意图；
[0015]图4B是图1所示的切割作业机构的侧视图；
[0016]图4C是切割作业机构的另一个示例的示意图；
[0017]图5是图1所示的切割设备的控制系统的示意图；
[0018]图6A至图6E示出了对切割设备的切割作业机构进行水平姿态调节的示意图；以及
[0019]图7示出了根据本公开实施例的应力传感器传输至处理器的振动信号的示意图。
具体实施方式
[0020]需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本公开。
[0021]为了使本
的人员更好地理解本公开方案，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本公开保护的范围。
[0022]需要说明的是，本公开的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的术语在适当情况下可以互换，以便这里描述的本公开的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0023]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
[0024]图1示出了根据本申请实施例的用于在水下切割钢桩的切割设备的示意图。图5示出了该切割设备的控制系统的示意图。参考图1和图5所示，切割设备包括吊梁机构10、位姿
调节机构20、切割作业机构30、水平姿态传感器401以及处理器404。吊梁机构10用于架设在垂直设置的钢桩桩体50的顶端；切割作业机构30设置于钢桩桩体50内，用于在钢桩桩体50内切割钢桩桩体50。位姿调节机构20分别与吊梁机构10和所述切割作业机构30连接，用于调节切割作业机构30在钢桩桩体50内的位置和姿态；水平姿态传感器401设置于切割作业机构30上，用于测量切割作业机构30的水平姿态信息。处理器404分别与水平姿态传感器401和位姿调节机构20通信连接，用于根据水平姿态信息控制位姿调节机构20调节切割作业机构30的水平姿态。其中，处理器404例如可以设置于吊梁10上，或者处理器404可以设置于工作母船。
[0025]具体地，正如图1中所示的，切割作业机构30部署于钢桩桩体50内。由于吊梁机构10架设在钢桩桩体50的顶端，因此切割作业机构30可以通过吊梁机构10以及位姿调节机构20悬挂在钢桩桩体50内。
[0026]在切割作业机构30部署于钢桩桩体50内以后，处理器404首先控制位姿调节机构20驱动切割作业机构30沿垂直方向在钢桩桩体50内线性移动。例如位姿调节机构20本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于在水下切割钢桩的切割设备，其特征在于，包括吊梁机构(10)、位姿调节机构(20)、切割作业机构(30)、水平姿态传感器(401)以及处理器(404)，其中所述吊梁机构(10)用于架设在垂直设置的钢桩桩体(50)的顶端；所述切割作业机构(30)设置于所述钢桩桩体(50)内，用于在所述钢桩桩体(50)内切割所述钢桩桩体(50)；所述位姿调节机构(20)分别与所述吊梁机构(10)和所述切割作业机构(30)连接，用于调节所述切割作业机构(30)在所述钢桩桩体(50)内的位置和姿态；所述水平姿态传感器(401)设置于所述切割作业机构(30)上，用于测量所述切割作业机构(30)的水平姿态信息；以及所述处理器(404)分别与所述水平姿态传感器(401)和所述位姿调节机构(20)通信连接，用于根据所述水平姿态信息控制所述位姿调节机构(20)调节所述切割作业机构(30)的水平姿态。2.根据权利要求1所述的切割设备，其特征在于，所述位姿调节机构(20)包括多个能够自动调节长度的伸缩装置(200a～200d)，所述伸缩装置(200a～200d)的一端与所述吊梁机构(10)连接，另一端与所述切割作业机构(30)连接，并且所述处理器(404)还配置用于根据所述水平姿态信息，调节各个伸缩装置(200a～200d)的长度。3.根据权利要求2所述的切割设备，其特征在于，所述伸缩装置(200a～200d)包括：电机组件(210)、丝杆(221)以及连接杆(222)，其中所述电机组件(210)与所述吊梁机构(10)连接，并与所述处理器(404)通信连接；所述丝杆(221)与所述电机组件(210)的输出轴连接；以及所述连接杆(222)的第一端通过丝扣与所述丝杆(221)耦合，所述连接杆(222)的第二端与所述切割作业机构(30)连接。4.根据权利要求3所述的切割设备，其特征在于，所述电机组件(210)包括转向减速机(211)以及第一电机(212)，并且其中所述转向减速机(211)固定于所述吊梁机构(10)，并且所述减速机(211)的输出轴与丝杆(221)连接；以及所述第一电机(212)与所述转向减速机(211)耦接，并且与所述处理器(404)通信连接。5.根据权利要求1所述的切割设备，其特征在于，所述切割作业机构(30)包括稳固装置(400)和切割装置(500)，其中所述稳固装置(400)用于将所述切割作业机构(30)固定于所述钢桩桩体(50)内，所述切割装置(500)安装于所述稳固装置(400)，用于切割所述钢桩桩体(50)，并且其中所述稳固装置(400)包括第一环形组件(410)以及设置于所述第一环形组件(410)的多个顶紧组件(440)，并且所述顶紧组件(440)包括第二电机(441)以及与第二电机(441)的输出轴连接的顶紧螺钉(442)，其中所述第二电机(441)固定于所述第一环形组件(410)，并且能够沿所述第一环形组件(410)的径向移动；以及所述顶紧螺钉(442)与所述第一环形组件(410)的相应螺孔配合，能够在所述第二电机(441)的驱动下沿所述第一环形组件(410)的径向伸出所述第一环形组件(410)。6.根据权利要求5所述的切割设备，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：张伟，杨君，禹昕，都光明，张洁，毕远涛，李洪波，
申请(专利权)人：时空经纬张家港信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：