【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于船舶，具体涉及一种风电安装船桩腿升降装置及方法。
技术介绍
1、相较于陆地，在海上施工风电产业难度很高。而风电安装船作为海上建造风电产业的核心，起着至关重要的作用。近年来，我国海上风电建设进入了快车道，快速建造了一批风电安装船。例如：坐底式风电安装船、自升式风电安装船和自航自升式风电安装船。其中自升式风电安装船和自航自升式风电安装船通过桩腿下降到海底对船舶进行固定， 而桩腿的提升下降依靠提升装置来实现，所以提升装置在风电安装船的固定方面有着重要的作用。
2、传统的桩腿升降锁紧装置在使用过程中均是通过控制齿轮与桩腿齿条进行啮合，由于海洋平台作业时升降次数较少，因此在海洋平台正常作业期间，海洋中会存在海洋生物与杂质，依附在锁紧装置的齿轮与齿条之间，对桩腿升降过程造成卡顿，严重影响桩腿升降效率，如果提升装置出现故障，维修比较困难，作业环境也比较危险，针对上述问题，本专利技术将提出一种风电安装船快速提升装置用于解决上述问题。
技术实现思路
1、为了解决风电安装船桩腿提升阶段出现卡顿、速度缓慢的问题，本专利技术提供了一种风电安装船桩腿升降装置及方法，能够有效改善桩腿的升降速度，降低故障发生率。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种风电安装船桩腿升降装置，包括桩腿与安装箱，所述安装箱的顶部和底部设置有相对应的通孔，所述桩腿置于所述安装箱的通孔内并贯穿所述安装箱；同时，所述桩腿侧壁的轴向上设置有两条关于轴线相对称的第一齿条；所述安装箱内设有竖
4、所述安装箱的底部设有控制桩腿升降的调节装置，所述调节装置包括与所述桩腿能够进行连接或脱离的收缩构件以及与收缩构件进行连接的第一卷扬机；收缩构件包括收缩控制机构以及第二齿条；第二齿条在收缩控制机构的作动下，能够与第一齿条啮合/分离；当第二齿条与第一齿条啮合时，在第一卷扬机的动力作动下，控制桩腿升降。
5、进一步的，所述收缩控制机构包括两块弧形板状的第一电磁铁、第二电磁铁，所述第一电磁铁与所述第二电磁铁呈环状将所述桩腿包围，所述第一电磁铁与第二电磁铁相对一侧的中间部位均设置有第二齿条，所述第二齿条与所述桩腿上的第一齿条相对应，所述第一电磁铁、第二电磁铁上与所述第二齿条相背离一侧分别设有第一发电机、第二发电机，所述第一发电机与第二发电机分别与卷扬机进行连接。
6、进一步的，所述第一电磁铁与第二电磁铁的边缘处分别设置有第一安装座与第二安装座，所述第一安装座与所述第二安装座之间设置有第一弹簧，所述第一弹簧的一端与第一安装座固定连接，另一端与所述第二安装座固定连接。
7、进一步的，所述固定离合机构包括与第一电动机输出轴啮合连接的第一螺纹杆以及与第一螺纹杆螺纹连接的第二螺纹杆，所述第二螺纹杆远离与所述第一螺纹杆连接的一端设有能够与所述第一齿条进行啮合的第三齿条。
8、进一步的，所述第二电动机以输出轴朝向下方的方式布置在所述第二安装平台上，所述第二电动机设有输出轴的端面上设有滚轮，所述第二电动机通过所述滚轮与所述第二安装平台滑动连接；所述第三电动机以输出轴朝向第二电动机方式安装于所述第二电安装平台上，所述第二电动机与所述第三电动机相对的侧面上设有第三螺纹杆，所述第三电机的输出轴与所述第三螺纹杆螺纹连接，所述第三电动机通过转动驱动所述第二电动机在所述第二安装平台上进行滑动；所述下压机构设置于位于所述第二安装平台下方的第三安装平台上，所述第二安装平台上设有长条形通孔，所述第二电动机的输出轴通过所述长条形通孔与所述下压机构活动连接。
9、进一步的，所述下压机构包括压板、设置于所述压板上方的螺杆以及与压板固定连接的旋转控制器，所述压板下方通过第二弹簧安装在所述第三安装平台上，所述螺杆一端与所述压板固定连接，另一端通过第三弹簧与第二安装平台下表面固定连接；所述第二电动机的输出轴上设有第四螺纹杆，所述螺杆通过第二电动机在水平方向上的滑动可与所述第四螺纹杆螺纹连接或相分离；所述旋转控制器包括控制部与旋转部，所述控制部通过连杆与所述压板固定连接，所述旋转部上设有能与所述第一齿条相啮合的第四齿条。
10、进一步的，所述第二电动机与所述安装箱侧壁相对的侧面上还设有第二弹簧，所述第二弹簧与所述安装箱的侧壁固定连接。
11、进一步的，所述安装箱内还设置有第四安装平台，所述第四安装平台上设有稳固装置，所述稳固装置包括第四电动机，所述第四电动机的输出轴通过啮合方式连接有第五螺纹杆，所述第五螺纹杆螺纹连接有第六螺纹杆，所述第六螺纹杆端部设有与所述桩腿相配合的弧形板。
12、进一步的，所述安装箱内还设置有第五安装平台，所述第五安装平台上设置有第二卷扬机，所述第二卷扬机与设于所述桩腿顶端的滑轮滑动连接。
13、一种风电安装船桩腿升降方法，基于上述的风电安装船桩腿升降装置而实现，包括桩腿提升过程以及桩腿下降过程，桩腿下降过程包括如下步骤：
14、步骤一、解除桩腿与安装箱之间的固定：
15、启动第一电动机，带动固定离合机构，促使第三齿条与第一齿条分离，直至第三齿条处于第一极限位置；
16、步骤二、控制桩腿下降：
17、步骤2.1、分别向第一电磁铁与第二电磁铁通电，使第一电磁铁与第二电磁铁产生磁力；且第一电磁铁与第二电磁铁通过所产生的磁力而相互吸引，使得第一电磁铁与第二电磁铁形成一个闭合的圆环，以致第二齿条与桩腿上的第一齿条啮合连接；
18、步骤2.2、启动第一卷扬机，第一卷扬机通过释放钢索，以控制桩腿下降，直至桩腿下降至目标位置；
19、步骤三、下压桩腿：
20、步骤3.1、启动第三动电机，带动第二电动机在第二安装平台上滑动，直至第二电动机的动力输出轴与下压机构的动力输入端装配成功；
21、步骤3.2、启动下压机构上的旋转控制器，以带动第本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种风电安装船桩腿升降装置，其特征在于：包括桩腿（1）与安装箱（2），所述安装箱（2）的顶部和底部设置有相对应的通孔（20），所述桩腿（1）置于所述安装箱（2）的通孔（20）内并贯穿所述安装箱（2）；同时，所述桩腿（1）侧壁的轴向上设置有两条关于轴线相对称的第一齿条（10）；
2.根据权利要求1所述的风电安装船桩腿升降装置，其特征在于：所述收缩控制机构包括两块弧形板状的第一电磁铁（500）、第二电磁铁（501），所述第一电磁铁（500）与所述第二电磁铁（501）呈环状将所述桩腿（1）包围，所述第一电磁铁（500）与第二电磁铁（501）相对一侧的中间部位均设置有第二齿条（502），所述第二齿条（502）与所述桩腿（1）上的第一齿条（10）相对应，所述第一电磁铁（500）、第二电磁铁（501）上与所述第二齿条（502）相背离一侧分别设有第一发电机（503）、第二发电机（504），所述第一发电机（503）与第二发电机（504）分别与第一卷扬机（51）进行连接。
3.根据权利要求2所述的风电安装船桩腿升降装置，其特征在于：所述第一电磁铁（500）与第二电磁铁（
4.根据权利要求3所述的风电安装船桩腿升降装置，其特征在于：所述固定离合机构包括与第一电动机（30）输出轴啮合连接的第一螺纹杆（31）以及与第一螺纹杆（31）螺纹连接的第二螺纹杆（32），所述第二螺纹杆（32）远离与所述第一螺纹杆（31）连接的一端设有能够与所述第一齿条（10）进行啮合的第三齿条（33）。
5.根据权利要求4所述的风电安装船桩腿升降装置，其特征在于：所述第二电动机（40）以输出轴朝向下方的方式布置在所述第二安装平台（22）上，所述第二电动机（40）设有输出轴的端面上设有滚轮（400），所述第二电动机（40）通过所述滚轮（400）与所述第二安装平台（22）滑动连接；所述第三电动机（41）以输出轴朝向第二电动机（40）方式安装于所述第二电安装平台（22）上，所述第二电动机（40）与所述第三电动机（41）相对的侧面上设有第三螺纹杆（401），所述第三电机（41）的输出轴与所述第三螺纹杆（401）螺纹连接，所述第三电动机（41）通过转动驱动所述第二电动机（40）在所述第二安装平台（22）上进行滑动；所述下压机构（42）设置于位于所述第二安装平台（22）下方的第三安装平台（23）上，所述第二安装平台（22）上设有长条形通孔（220），所述第二电动机（40）的输出轴通过所述长条形通孔（220）与所述下压机构（42）装配连接。
6.根据权利要求5所述的风电安装船桩腿升降装置，其特征在于：所述下压传动机构包括压板（420）、设置于所述压板（420）上方的螺杆（421）以及与压板（420）固定连接的旋转控制器（422），所述压板（420）下方通过第二弹簧（423）安装在所述第三安装平台（23）上，所述螺杆（421）一端与所述压板（420）固定连接，另一端通过第三弹簧（424）与第二安装平台（22）下表面固定连接；所述第二电动机（40）的输出轴上设有第四螺纹杆（402），所述螺杆（421）通过第二电动机（40）在水平方向上的滑动可与所述第四螺纹杆（402）螺纹连接或相分离；所述旋转控制器（422）包括控制部（4220）与旋转部（4221），所述控制部（4220）通过连杆（425）与所述压板（420）固定连接，所述旋转部（4221）上设有能与所述第一齿条（10）相啮合的第四齿条（426）。
7.根据权利要求6所述的风电安装船桩腿升降装置，其特征在于：所述第二电动机（40）与所述安装箱（2）侧壁相对的侧面上还设有第四弹簧（403），所述第四弹簧（403）与所述安装箱（2）的侧壁固定连接。
8.根据权利要求7所述的风电安装船桩腿升降装置，其特征在于：所述安装箱（2）内还设置有第四安装平台（24），所述第四安装平台（24）上设有稳固装置（7），所述稳固装置（7）包括第四电动机（70），所述第四电动机（70）的输出轴通过啮合方式连接有第五螺纹杆（71），所述第五螺纹杆（71）螺纹连接有第六螺纹杆（72），所述第六螺纹杆（72）端部设有与所述桩腿（1）相配合的弧形板（73）。
9.根据权利要求8所述的风电安装船桩腿升降装置，其特征在于：所述安装箱（2）内还设置有第五安装平台（25），所述第五安装平台（25）上设置有第二卷扬机（8），所述第...
【技术特征摘要】
1.一种风电安装船桩腿升降装置，其特征在于：包括桩腿（1）与安装箱（2），所述安装箱（2）的顶部和底部设置有相对应的通孔（20），所述桩腿（1）置于所述安装箱（2）的通孔（20）内并贯穿所述安装箱（2）；同时，所述桩腿（1）侧壁的轴向上设置有两条关于轴线相对称的第一齿条（10）；
2.根据权利要求1所述的风电安装船桩腿升降装置，其特征在于：所述收缩控制机构包括两块弧形板状的第一电磁铁（500）、第二电磁铁（501），所述第一电磁铁（500）与所述第二电磁铁（501）呈环状将所述桩腿（1）包围，所述第一电磁铁（500）与第二电磁铁（501）相对一侧的中间部位均设置有第二齿条（502），所述第二齿条（502）与所述桩腿（1）上的第一齿条（10）相对应，所述第一电磁铁（500）、第二电磁铁（501）上与所述第二齿条（502）相背离一侧分别设有第一发电机（503）、第二发电机（504），所述第一发电机（503）与第二发电机（504）分别与第一卷扬机（51）进行连接。
3.根据权利要求2所述的风电安装船桩腿升降装置，其特征在于：所述第一电磁铁（500）与第二电磁铁（501）的边缘处分别设置有第一安装座（5000）与第二安装座（5010），所述第一安装座（5000）与所述第二安装座（5010）之间设置有第一弹簧（6），所述第一弹簧（6）的一端与第一安装座（5000）固定连接，另一端与所述第二安装座（5010）固定连接。
4.根据权利要求3所述的风电安装船桩腿升降装置，其特征在于：所述固定离合机构包括与第一电动机（30）输出轴啮合连接的第一螺纹杆（31）以及与第一螺纹杆（31）螺纹连接的第二螺纹杆（32），所述第二螺纹杆（32）远离与所述第一螺纹杆（31）连接的一端设有能够与所述第一齿条（10）进行啮合的第三齿条（33）。
5.根据权利要求4所述的风电安装船桩腿升降装置，其特征在于：所述第二电动机（40）以输出轴朝向下方的方式布置在所述第二安装平台（22）上，所述第二电动机（40）设有输出轴的端面上设有滚轮（400），所述第二电动机（40）通过所述滚轮（400）与所述第二安装平台（22）滑动连接；所述第三电动机（41）以输出轴朝向第二电动机（40）方式安装于所述第二电安装平台（22）上，所述第二电动机（40）与所述第三电动机（41）相对的侧面上设有第三螺纹杆（401），所述第三电机（41）的输出轴与所述第三螺纹杆（401）螺纹连接，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：渠基顺，吴迪，谷家扬，刘建峰，李荣，万家平，王丽云，王求平，
申请(专利权)人：江苏科技大学，
类型：发明
国别省市：
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