一种大型风电管桩双向旋转系统技术方案

本发明专利技术涉及一种大型风电管桩双向旋转系统，包括左圆心定位模块、左液压旋转机构、动力模块、传感检测控制模块、右圆心定位模块、右液压旋转机构；传感检测控制模块分别检测管桩左右两端面的位置信息，从而分别确定管桩左右两端面的圆心位置，通过左圆心定位模块或右圆心定位模块的运动使左液压旋转机构或右液压旋转机构的转轴中心分别与管桩左右两端面的圆心保持在同一水平线，左液压旋转机构与右液压旋转机构的端部分别夹持管桩的左右两端面，传感检测控制模块发出旋转指令，左液压旋转机构与右液压旋转机构按照同方向转动管桩至预定角度。本发明专利技术具有如下优点：实时监测双向旋转角度的同时，保证双向旋转精度。保证双向旋转精度。保证双向旋转精度。

【技术实现步骤摘要】
一种大型风电管桩双向旋转系统


[0001]本专利技术属于风电管桩旋转
，具体涉及一种大型风电管桩双向旋转系统。

技术介绍

[0002]随着深远海风力发电机单机容量的不断增加，作为风电支撑基础的管桩也朝着大型化方向发展。目前我国海上风电单桩基础的最大直径已达10m、桩长超过100m、桩重近2000t。管桩的大型化改变了原有小型管桩的建造模式。在建造过程中，需要实施管桩的转动工艺，如焊接外部构件，安装防腐蚀的锌块，喷涂防腐涂层和标识等，内环缝和外环缝焊接，法兰与桩体的焊接，无损检测等。
[0003]目前对大型管桩的双向旋转采用方式，一种采用吊机方式，管桩在吊运过程中，不得采用钢丝绳直接捆绑吊运，需使用桩上的吊耳板吊运或采用吊带吊运，以防止钢管桩发生变形，操作繁琐，效率低，转动角度不易控制。另一种采用滚轮架驱动大型管桩转动的方式，大型管桩自身的重力集中在滚轮架的两个滚轮上，使得管桩径向方向的上下两端受力不平衡，管桩会发生椭圆度变形，尤其针对于相邻两个管桩的组对焊接工作，相邻两个管桩之间的焊缝为不规则的椭圆形状结构，而非整圆结构，焊接过程中焊枪与焊缝间距不恒定，从而影响焊接质量，而且管桩的重力集中作用在滚轮架的两个滚轮上，由于滚轮受力面积小，故滚轮对管桩表面产生较大的压强，从而影响管桩的表面质量以及结构强度。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是为了克服以上的不足，提供一种大型风电管桩双向旋转系统，实时监测双向旋转角度的同时，保证双向旋转精度，避免管桩双向旋转过程中出现椭圆度变形而影响后续管桩加工，保证管桩的表面质量以及结构强度。
[0005]本专利技术的目的通过以下技术方案来实现：一种大型风电管桩双向旋转系统，包括左圆心定位模块、左液压旋转机构、动力模块、传感检测控制模块、右圆心定位模块、右液压旋转机构；传感检测控制模块分别检测管桩左右两端面的位置信息，从而分别确定管桩左右两端面的圆心位置，通过左圆心定位模块或右圆心定位模块的运动使左液压旋转机构或右液压旋转机构的转轴中心分别与管桩左右两端面的圆心保持在同一水平线，左液压旋转机构与右液压旋转机构的端部分别夹持管桩的左右两端面，传感检测控制模块发出旋转指令，左液压旋转机构与右液压旋转机构按照同方向转动管桩至预定角度。
[0006]本专利技术的进一步改进在于：左圆心定位模块包括左底座、左圆心高度电液伺服阀、左升降液压缸、左刚性定位支架、进油液压管路一、回油液压管路一、信号电力传输电缆一，左圆心定位模块与传感检测控制模块通过信号电力传输电缆一电性连接，左底座的下部安装有多个万向轮一，左刚性定位支架与左升降液压缸的活塞杆端连接，左刚性定位支架通过左升降液压缸实现高度调节，左升降液压缸的活塞杆端的输出量由左圆心高度电液伺服阀控制，左圆心高度电液伺服阀根据传感检测控制模块的高度指令信号，构成管桩左圆心
高度闭环控制回路从而调节左升降液压缸的活塞杆端的伸出高度。
[0007]本专利技术的进一步改进在于：左液压旋转机构包括左旋转电液伺服阀 、左液压马达、左转盘、进油液压管路三、回油液压管路三以及信号电力传输电缆二，左液压旋转机构与传感检测控制模块通过信号电力传输电缆二电性连接，左液压旋转机构安装在左刚性定位支架上并通过左升降液压缸的驱动实现高度调节，左转盘的中心与左液压马达的旋转轴同心设置，左转盘的中心通过花键与左液压马达的旋转轴连接并随着左液压马达的旋转轴转动而转动，左转盘上具有多个均布设置的左卡爪，多个左卡爪以左转盘的中心沿径向同步收缩或扩张，左旋转电液伺服阀接收传感检测控制模块的转动指令信号，驱动左液压马达正转或反转并控制左液压马达的转动角度，构成转角控制反馈回路。
[0008]本专利技术的进一步改进在于：右圆心定位模块包括右底座、右圆心高度电液伺服阀、右升降液压缸、右刚性定位支架、进油液压管路二、回油液压管路二、信号电力传输电缆三，右圆心定位模块与传感检测控制模块通过信号电力传输电缆三电性连接，右底座的下部安装有多个万向轮二，右刚性定位支架与右升降液压缸的活塞杆端连接，右刚性定位支架通过右升降液压缸实现高度调节，右升降液压缸的活塞杆端的输出量由右圆心高度电液伺服阀控制，右圆心高度电液伺服阀根据传感检测控制模块的高度指令信号，构成管桩右圆心高度闭环控制回路从而调节右升降液压缸的活塞杆端的伸出高度。
[0009]本专利技术的进一步改进在于：右液压旋转机构包括右旋转电液伺服阀 、右液压马达、右转盘、进油液压管路四、回油液压管路四以及信号电力传输电缆四，右液压旋转机构与传感检测控制模块通过信号电力传输电缆四电性连接，右液压旋转机构安装在右刚性定位支架上并通过右升降液压缸的驱动实现高度调节，右转盘的中心与右液压马达的旋转轴同心设置，右转盘的中心通过花键与右液压马达的旋转轴连接并随着右液压马达的旋转轴转动而转动，右转盘上具有多个均布设置的右卡爪，多个右卡爪以右转盘的中心沿径向同步收缩或扩张，右旋转电液伺服阀接收传感检测控制模块的转动指令信号，驱动右液压马达正转或反转并控制右液压马达的转动角度，构成转角控制反馈回路。
[0010]本专利技术的进一步改进在于：动力模块包括油箱、滤油器、液压泵、溢流阀、压力表、信号电力传输电缆五，动力模块通过信号电力传输电缆五与传感检测控制模块电性连接，动力模块通过进油液压管路以及回油液压管路为左圆心定位模块、左液压旋转机构、右圆心定位模块、右液压旋转机构提供动力驱动，液压泵与油箱内的滤油器连接，液压泵的出口安装有溢流阀，液压泵与压力表连接，液压泵出口的高压油通过进油液压管路一、进油液压管路三、进油液压管路二、进油液压管路四分别向左圆心定位模块、左液压旋转机构、右圆心定位模块、右液压旋转机构供油，并通过回油液压管路一、回油液压管路三、回油液压管路二、回油液压管路四分别从左圆心定位模块、左液压旋转机构、右圆心定位模块、右液压旋转机构回油。
[0011]本专利技术的进一步改进在于：传感检测控制模块包括左旋转角度传感器、左圆心高度传感器、右旋转角度传感器、右圆心高度传感器、信号采集单元、信号传输单元、显示屏以及控制单元组成；传感检测控制模块通过信号电力传输电缆五向动力模块提供动力，并控制液压泵的启停；传感检测控制模块通过信号电力传输电缆一向左圆心定位模块提供动力并控制
左圆心高度电液伺服阀的工作状态；传感检测控制模块通过信号电力传输电缆二向左液压旋转机构提供动力，并控制左旋转电液伺服阀的工作状态；传感检测控制模块通过信号电力传输电缆三向右圆心定位模块提供动力并控制右圆心高度电液伺服阀的工作状态；传感检测控制模块通过信号电力传输电缆四向右液压旋转机构提供动力，并控制右旋转电液伺服阀的工作状态。
[0012]本专利技术的进一步改进在于：左旋转角度传感器设置在左液压马达的主轴周围，实时检测左液压马达的转动角度和转动方向，即管桩左端的转体角度和转动方向，左圆心高度传感器实时检测管桩左端的圆心高度；右旋转角度传感器设置在右液压马达的主轴周围，实时检测右液压马达的转动角度和转动方向，即管桩右端的转体角度和转动方向，右圆心高度传感器实时检测本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种大型风电管桩双向旋转系统，其特征在于：包括左圆心定位模块、左液压旋转机构、动力模块、传感检测控制模块、右圆心定位模块、右液压旋转机构；所述传感检测控制模块分别检测管桩左右两端面的位置信息，从而分别确定管桩左右两端面的圆心位置，通过左圆心定位模块或右圆心定位模块的运动使左液压旋转机构或右液压旋转机构的转轴中心分别与管桩左右两端面的圆心保持在同一水平线，左液压旋转机构与右液压旋转机构的端部分别夹持管桩的左右两端面，传感检测控制模块发出旋转指令，左液压旋转机构与右液压旋转机构按照同方向转动管桩至预定角度。2.根据权利要求1所述一种大型风电管桩双向旋转系统，其特征在于：所述左圆心定位模块包括左底座（9）、左圆心高度电液伺服阀（10）、左升降液压缸（11）、左刚性定位支架（12）、进油液压管路一（7）、回油液压管路一（6）、信号电力传输电缆一（37），所述左圆心定位模块与传感检测控制模块通过信号电力传输电缆一（37）电性连接，所述左底座（9）的下部安装有多个万向轮一（8），所述左刚性定位支架（12）与左升降液压缸（11）的活塞杆端连接，所述左刚性定位支架（12）通过左升降液压缸（11）实现高度调节，所述左升降液压缸（11）的活塞杆端的输出量由左圆心高度电液伺服阀（10）控制，所述左圆心高度电液伺服阀（10）根据传感检测控制模块的高度指令信号，构成管桩左圆心高度闭环控制回路从而调节左升降液压缸（11）的活塞杆端的伸出高度。3.根据权利要求2所述一种大型风电管桩双向旋转系统，其特征在于：所述左液压旋转机构包括左旋转电液伺服阀（15）、左液压马达（16）、左转盘（17）、进油液压管路三（13）、回油液压管路三（14）以及信号电力传输电缆二（36），所述左液压旋转机构与传感检测控制模块通过信号电力传输电缆二（36）电性连接，所述左液压旋转机构安装在左刚性定位支架（12）上并通过左升降液压缸（11）的驱动实现高度调节，所述左转盘（17）的中心与左液压马达（16）的旋转轴同心设置，所述左转盘（17）的中心通过花键与左液压马达（16）的旋转轴连接并随着左液压马达（16）的旋转轴转动而转动，所述左转盘（17）上具有多个均布设置的左卡爪（18），所述多个左卡爪（18）以左转盘（17）的中心沿径向同步收缩或扩张，所述左旋转电液伺服阀（15）接收传感检测控制模块的转动指令信号，驱动左液压马达（16）正转或反转并控制左液压马达（16）的转动角度，构成转角控制反馈回路。4.根据权利要求3所述一种大型风电管桩双向旋转系统，其特征在于：所述右圆心定位模块包括右底座（33）、右圆心高度电液伺服阀（31）、右升降液压缸（30）、右刚性定位支架（29）、进油液压管路二（35）、回油液压管路二（34）、信号电力传输电缆三（41），所述右圆心定位模块与传感检测控制模块通过信号电力传输电缆三（41）电性连接，所述右底座（33）的下部安装有多个万向轮二（32），所述右刚性定位支架（29）与右升降液压缸（30）的活塞杆端连接，所述右刚性定位支架（29）通过右升降液压缸（30）实现高度调节，所述右升降液压缸（30）的活塞杆端的输出量由右圆心高度电液伺服阀（31）控制，所述右圆心高度电液伺服阀（31）根据传感检测控制模块的高度指令信号，构成管桩右圆心高度闭环控制回路从而调节右升降液压缸（30）的活塞杆端的伸出高度。5.根据权利要求4所述一种大型风电管桩双向旋转系统，其特征在于：所述右液压旋转机构包括右旋转电液伺服阀（26）、右液压马达（25）、右转盘（24）、进油液压管路四（27）、回油液压管路四（28）以及信号电力传输电缆四（40），所述右液压旋转机构与传感检测控制模块通过信号电力传输电缆四（40）电性连接，所述右液压旋转机构安装在右刚性定位支架
（29）上并通过右升降液压缸（30）的驱动实现高度调节，所述右转盘（24）的中心与右液压马达（25）的旋转轴同心设置，所述右转盘（24）的中心通过花键与右液压马达（25）的旋转轴连接并随着右液压马达（25）的旋转轴转动而转动，所述右转盘（24）上具有多个均布设置的右卡爪（23），所述多个右卡爪（23）以右转盘（24）的中心沿径向同步收缩或扩张，所述右旋转电液伺服阀（26）接收传感检测控制模块的转动指令信号，驱动右液压马达（25）正转或反转并控制右液压马达（25）的转动角度，构成转角控制反馈回路。6.根据权利要求5所述一种大型风电管桩双向旋转系统，其特征在于：所述动力模块包括油箱（1）、滤油器（2）、液压泵（3...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱军，米智楠，陈建平，郭川舟，张伦伟，吴帅宇，马春龙，刘海南，周升明，裴立勤，
申请(专利权)人：同济大学华电重工股份有限公司广东华电福新阳江海上风电有限公司，
类型：发明
国别省市：