用于插入基础元件的振动装置用夹持装置、设置有夹持装置的振动装置及其方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种用于将具有凸缘的基础元件插入地下的振动或锤击装置用夹持装置、设置有这种夹持装置的振动或锤击装置以及用于插入基础元件的方法。该夹持装置包括：

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于插入基础元件的振动装置用夹持装置、设置有夹持装置的振动装置及其方法


[0001]本专利技术涉及用于振动或锤击装置的夹持装置，该振动或锤击装置适用于将基础元件插入地下。基础元件的一个例子是用于风力涡轮机的基桩。这种基础元件既可以在陆地上也可以在海上插入地下。

技术介绍

[0002]在实践中已知有用于放置基桩的振动或锤击装置，基桩上可以安装诸如风力涡轮机等结构。为了能将基桩振动到地下，通常使用所谓的振动块。这需要对相关振动块和基桩正确定位。在实践中，这也经常涉及到基础元件的抬升和/或所谓的竖立。
[0003]WO2015/190919A2公开了一种用于将基础元件插入地下的振动装置和方法。该文件还说明了使用固定夹持基础元件的夹持机构来抬升和竖立基础元件。
[0004]在基础元件实际插入地下之前的定位需要相当大的力作用于基础元件，特别是在抬升和/或竖立基础元件的过程中。这可能会导致基础元件的损坏，该损坏可能包括疲劳损坏。另外，如果基础元件设置有涂层(特别是海上涂层)，那么抬升和/或竖立可能会损坏该涂层的风险会很大。这可能会显著地降低基础元件的寿命。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是避免或减少一个或多个上述问题。
[0006]该目的通过根据本专利技术的夹持装置实现，该夹持装置可以用于将具有凸缘的基础元件插入地下的振动或锤击装置。这样的夹持装置包括:
[0007]‑
框架；
[0008]‑
第一夹持体和第二夹持体，第一夹持体和第二夹持体被配置为能够进行相对运动，并且其中第一夹持体和第二夹持体设置有对应的第一夹持表面和第二夹持表面，第一夹持表面和第二夹持表面被配置用于与对应的第一凸缘表面和第二凸缘表面接合；
[0009]‑
定位驱动器，定位驱动器用于使第一夹持体相对于第二夹持体沿定位方向移动；以及
[0010]‑
夹持驱动器，夹持驱动器用于使第一夹持体相对于第二夹持体沿夹持方向移动到凸缘表面和/或从凸缘表面移开。
[0011]根据本专利技术的夹持装置被配置为夹持在基础元件的凸缘上。该基础元件可以涉及不同的元件，具体地包括桩、管、筒等。该基础元件优选地设置有凸缘，该凸缘在基础元件的一个外端处或接近其外端处连接到基础元件。从基础元件的插入位置看，该凸缘具有上表面和下表面。
[0012]根据本专利技术的夹持装置设置有至少一个与第一凸缘表面和第二凸缘表面接合的第一夹持体和第二夹持体。这种接合可以是直接的或者是使用中间零件或中间部件的间接的接合。
[0013]为了使夹持装置能够与凸缘的第一表面上的其中一个夹持体接合以及与凸缘的第二表面上的另一夹持体接合，设置了定位驱动器。该定位驱动器使第一夹持体能够关于第二夹持体沿定位方向进行相对运动。这能够将夹持装置(部分地)定位在凸缘下方。该定位驱动器还能够使夹持体移动到期望的位置，以使得利用夹持驱动器可以开始沿夹持方向的夹持运动。夹持驱动器能够实现第一夹持体和第二夹持体的相对运动，以使夹持体能够在对应的凸缘表面上接合。
[0014]夹持体沿基本横向于定位方向的夹持方向与凸缘接合。在基础元件的操作位置上，定位方向基本对应于水平方向，而夹持方向基本对应于竖直方向。
[0015]夹持基础元件的凸缘防止损坏基础元件本身。而且，如果基础元件设置有涂层，那么损坏涂层的风险会大大降低。此外，夹持装置减少了基础元件的疲劳损坏。这大大增加了基础元件的寿命。
[0016]另外，根据本专利技术的夹持装置能够实现基础元件的故障保护操作和故障保护抬升和/或竖立。
[0017]在目前的优选实施例中，定位驱动器和/或夹持驱动器包括一个或多个液压缸。可以理解的是，根据本专利技术，也可以设想出其他的驱动系统。
[0018]在目前的优选实施例中，定位驱动器包括滑动缸。
[0019]设置滑动缸使得第一夹持体与第二夹持体之间能够实现沿定位方向的相对运动。这使得夹持装置能够相对于基础元件的凸缘定位，更具体地，夹持体的正确定位以能够启动夹持运动。优选地，夹持体围绕凸缘滑动或以其他方式移动，以使得在夹持体之间能够直接夹住凸缘。这使得振动装置或锤击装置能够相对于基础元件的定位。而且，其还使得能够抬升和/或竖立基础元件。
[0020]在本专利技术目前的优选实施例中，夹持驱动器包括两级驱动系统，其中，第一级能够在至少一个夹持体与对应的凸缘表面之间提供接触，第二级能够在凸缘上提供夹持力。
[0021]夹持驱动器能够提供夹持体与凸缘(特别是其上表面或下表面)的实际直接接合或间接接合。优选地，该夹持设置了预张力和/或夹持力以实现安全操作。作为进一步的效果，这种预张力和/或夹持力减少了凸缘上的张力变化。这减少了基础元件的损坏风险，包括疲劳损坏。另外，其有助于故障保护操作。
[0022]优选地，在本专利技术的一实施例中，两级驱动系统包括具有第一腔室和第二腔室的液压缸，第一腔室被配置为在第一级使第一夹持体相对于第二夹持体移动，第二腔室被配置为在第二级使基础元件的凸缘夹持在第一夹持体与第二夹持体之间并且提供预张力。该两级驱动系统实现了阶梯式的夹持操作，其中，夹持运动和预加拉力是至少部分分开的。这样优选地能够使第一腔室和第二腔室的设计针对其具体的任务。这样改善了操作并且降低了损坏基础元件或其凸缘的风险。
[0023]特别地，第一级具有特定的第一冲程，第一冲程优选地由夹持装置的外壳来限定。这样能够实现有效的夹持运动，随后具有第二冲程的第二级被设计用于最优的预加拉力和提供所需的夹持力。
[0024]在本专利技术目前的一优选实施例中，第一腔室和第二腔室分别地被激活。在该实施例中，第一腔室负责夹持运动，其中，夹持体互相靠近移动并且接合凸缘。优选地，该运动使得夹持体与凸缘之间的接触被(恰好地)阻止。第一级优选地旨在执行夹持体相对于凸缘的
冲程的重要部分(第一级的子冲程)。第二腔室负责提供实际的夹持力和提供所需的预张力。优选地，第二级的子冲程限制在几毫米之内。在操作中，负载变化基本只影响到第二腔室中的压力。第一腔室基本保持其恒定的压力从而因此保持其刚性。压力变化被限制在第二腔室。因此，与传统的系统相比，变化被限制在第二腔室的相对较小的体积内。这样减少了操作中由于压力变化而导致的任何体积变化。实验表明，与传统的系统相比，减少范围在46％至72％。这样在整个系统提供了更高的稳定性。这样大大减少了夹持装置和凸缘的疲劳损坏。在目前的优选实施例中，在(振动/锤击)操作中，第二腔室内的压力降低，与此同时第一腔室内的压力明显地保持。这样减少了夹持装置的框架被拉伸的风险。
[0025]在目前的优选实施例中，夹持装置进一步包括受控止回阀，以保持第一腔室内和/或第二腔室内的压力。
[0026]设置这样的阀门以保证在抬升和/或竖立过程中保持夹持装置对基础元件的凸缘的夹持，即使例如是在液压系统故障的情况下。这样进一步改善了故障保护系统和防止基础元件从夹持装置分离。因此，这样增加了使用基础元件工作时的安全性。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.用于振动或锤击装置的夹持装置，所述振动或锤击装置用于将具有凸缘的基础元件插入地下，其中，所述夹持装置包括：
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框架；
‑
第一夹持体和第二夹持体，所述第一夹持体和所述第二夹持体被配置为能够进行相对运动，并且其中所述第一夹持体和所述第二夹持体设置有对应的第一夹持表面和第二夹持表面，所述第一夹持表面和所述第二夹持表面被配置用于与对应的第一凸缘表面和第二凸缘表面接合；
‑
定位驱动器，所述定位驱动器用于使所述第一夹持体相对于所述第二夹持体沿定位方向移动；以及
‑
夹持驱动器，所述夹持驱动器用于使所述第一夹持体相对于所述第二夹持体沿夹持方向移动到所述凸缘表面和/或从所述凸缘表面移开。2.根据权利要求1所述的夹持装置，其中，所述定位驱动器包括滑动缸。3.根据权利要求1或2所述的夹持装置，其中，所述夹持驱动器包括两级驱动系统，其中，第一级在至少一个所述夹持体与对应的凸缘表面之间提供接触，并且第二级在所述凸缘上提供夹持力。4.根据权利要求3所述的夹持装置，其中，所述两级驱动系统包括具有第一腔室和第二腔室的液压缸，所述第一腔室被配置用于在所述第一级使所述第一夹持体相对于所述第二夹持体移动，所述第二腔室被配置用于在所述第二级使所述基础元件的所述凸缘夹持在所述第一夹持体与所述第二夹持体之间。5.根据权利要求4所述的夹持装置，还包括受控止回阀，以保持所述第一腔室内和/或所述第二腔室内的压力。6.根据前述任一项权利要求所述的夹持装置，还包括压力系统，所述压力系统被配置为响应于抬升力和/或竖立力而增加夹持力。7.根据前述任一项权利要求所述的夹持装置，还包括滑动元件，所述滑动元件被配置用...

【专利技术属性】
技术研发人员：亨德里克，
申请(专利权)人：凯普荷兰控股有限公司，
类型：发明
国别省市：