高桩码头钢管桩施工可伸缩定位机械臂的制作方法

[0001]
本实用新型涉及港口工程技术领域，具体涉及一种高桩码头钢管桩施工可伸缩定位机械臂。


背景技术：

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目前打桩通常采用两种方式，一种方式为钢管桩施工导向定位架，多采用四根支柱的桁架结构，在高于水面一定距离铺设纵、横梁与钢板形成施工面，施工人员在施工面上手工操纵施工机具。另一种方式采用打桩船进行钢管桩施工，打桩精度低，最大误差可达30cm，如果遇到涌浪、长周期波等海况，打桩船本身运动幅度较大，从而打桩精度无法保证。
[0003]
以上这两种方式需要的施工人员较多，自动化程度低、定位精度低、施工效率低。


技术实现要素：

[0004]
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种具有精确定位导向功能的高桩码头钢管桩施工可伸缩定位机械臂，既可以绕旋转基座在水平面内旋转，也可以在水平面内伸缩；既可以定位直桩，也可以定位斜桩；机械臂旋转、伸缩与定位功能均可以远程遥控实现其自动化控制，机械臂的旋转与伸缩功能可以扩大钢管桩的定位范围，提高钢管桩的定位精度与施工效率，降低施工成本。
[0005]
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：一种高桩码头钢管桩施工可伸缩定位机械臂，包括：三个圆柱形钢桩形成的三角形定位架、液压泵、减速箱、电机和控制器，所述电机分别连接液压泵、减速箱，所述圆柱形钢桩上套有旋转基座，所述旋转基座连接有旋转臂，所述旋转臂设有可伸缩旋转臂，所述可伸缩旋转臂一端通过滑道进出旋转臂、另一端与定位卡环相连，所述定位卡环位于三角形定位架内且中心点重合；所述旋转臂内设有传动杆贯穿中心，所述传动杆一端与设置在旋转基座上的减速箱连接，另一端与定位卡环固定端的传动轴连接；所述定位卡环的固定端上设有gps定位仪和倾角仪。
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所述滑道包括对称设置在旋转臂内两侧的滑轨、导向块、液压固定管、滑道液压固定管，所述液压固定管为液压伸缩杆滑腔；所述滑轨在端部经滑轨固定端固定在旋转基座上；所述导向块位于可伸缩旋转臂端部。
[0007]
所述旋转基座设有内层和外层，内层与钢桩刚性固定，外层设置绞盘，绕钢桩在水平面内进行旋转。
[0008]
所述旋转臂为桁架结构，桁架包括水平支撑、水平斜撑和竖向支撑。
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所述定位卡环绕旋转臂中心垂向旋转，用以定位斜桩。
[0010]
所述减速箱、电机和控制器设置在箱体内且在箱体外部设有数控面板。
[0011]
所述gps定位仪和倾角仪与远程遥控器无线连接。
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本实用新型的有益效果是：既可以绕旋转基座在水平面内旋转，也可以在水平面内伸缩；既可以定位直桩，也可以定位斜桩；实现远程自动化控制；扩大钢管桩的定位范围，提高了钢管桩的定位精度与施工效率，降低施工成本。
附图说明
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图1为本实用新型高桩码头钢管桩施工可伸缩定位机械臂结构示意图；
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图2为本实用新型可伸缩定位部分结构示意图。
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图中：
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1.旋转基座
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2.可伸缩旋转臂
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3.旋转臂
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4.水平支撑
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5.水平斜撑
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6.竖向支撑
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7.定位卡环
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8.液压泵
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9.减速箱
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10.电机
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11.控制器
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12.固定端
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13.旋转端
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14.传动轴
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15.液压伸缩杆
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16.液压固定管
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17.gps定位仪
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18.倾角仪
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19.轨道液压固定管
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20.滑轨
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21.导向块
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22.滑轨固定端
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23.加强支撑
具体实施方式
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下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细说明：
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如图1、图2所示的一种高桩码头钢管桩施工可伸缩定位机械臂，包括旋转基座1、可伸缩旋转臂2、旋转臂3、水平支撑4、水平斜撑5、竖向支撑6、定位卡环7、液压泵8、减速箱9、电机10、控制器11、固定端12、旋转端13、传动轴14、液压伸缩杆15、液压固定管16、gps定位仪17、倾角仪18、液压固定管19、滑轨20、导向块21、固定端22、加强支撑23、远程遥控器。
[0026]
旋转基座1固定在圆柱形钢桩上，旋转基座1分为两层，内层与钢桩刚性固定，外层设置绞盘，可以绕钢桩在水平面内进行旋转。
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旋转臂3与旋转基座1刚性连接，可以随旋转基座1一起绕桩在水平面内进行旋转。可伸缩旋转臂2与旋转臂3均为桁架结构，由水平支撑4、水平斜撑5、竖向支撑6组成，在钢管桩的定位和打入过程中提供支撑作用。
[0028]
可伸缩旋转臂2端部与定位卡环7相连，定位卡环7的圆心即为正三角形定位架的几何形心。因为钢管桩的中心与正三角形定位架的几何形心一致，在钢管桩的定位和打入过程中，可以减小偏心作用力的影响，使定位架的三根桩腿受力分布均匀。定位卡环7可以绕可伸缩旋转臂2中心线垂向旋转，用以定位斜桩。待打入海床的钢管桩通过定位卡环7固定。定位卡环7可以张开与闭合，用以固定待打入的钢管桩。
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液压泵8与电机10相连，减速箱9与电机10相连，减速箱9与电机10设置在同一箱体内，控制器11外部设有数控面板，通过数控面板显示相关参数，并可以进行参数的设置。远程遥控器可以通过控制器11操控可伸缩旋转臂2与旋转臂3。电机10为液压泵8提供动力，可以驱动旋转基座1带动旋转臂2绕圆柱形钢桩旋转。
[0030]
液压泵与电机相连，减速箱与电机相连，减速箱与电机设置在同一箱体内，控制器外部设有数控面板，通过数控面板显示相关参数，并可以进行参数的设置。远程遥控器可以通过控制器进行操控。电机为液压泵提供动力，可以驱动旋转基座带动旋转臂绕钢桩旋转
[0031]
定位卡环7固定在可伸缩旋转臂2顶部的固定端12上，固定端12与旋转端13连接，旋转端13与传动轴14连接，传动轴14与液压伸缩杆15连接，液压伸缩杆15可伸出或缩进液压固定管16，液压固定管16与电机10连接，电机10为液压固定管16提供动力，电机10需要外
接电源为其供电才能工作。通常通过船载电源为其供电。
[0032]
所述的高桩码头钢管桩施工可伸缩定位机械臂，既可以定位直桩，也可以定位斜桩。可伸缩旋转臂2顶部的固定端12上设置gps定位仪17与倾角仪18。gps定位仪17用于确定钢管桩桩位位置，倾角仪用于钢管斜桩倾斜角度的确定。gps定位仪17和倾角仪18的测量数据可以实时显示在远程遥控器上，通过远程遥控器可以转动旋转基盘1以及旋转端13以便定位钢管桩。
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旋转臂3与可伸缩旋转臂2的几何形心重合，液压固定管16位于旋转臂3与可伸缩旋转臂2的几何中心，滑道液压固定管19对称分布在旋转臂3的两侧，滑道液压固定管19内部设有液压伸缩杆，液压伸缩杆端部与导向块21相连，导向块21内侧与可伸缩旋转臂2的根部刚性连接，导向块21的外侧嵌在滑轨20内部，可以沿滑轨20在旋转臂3内部直线滑动，滑轨20固定在旋转臂3的两侧，滑轨20的中线与旋转臂3的竖向平面的中线重合。滑道液压固定管19在旋转臂3的根部与固定端22刚性连接，液压泵8为中部液压固定管16与两侧滑道液压固定管19提供动力。两侧滑道液压固定管19中的液压伸缩杆与中部液压固定管16中的液压伸缩杆15同步伸缩，且三者的伸缩长度一致。
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通过远程遥控器可以控制两侧滑道液压固定管19中的液压伸缩杆与中部液压固定管16中的液压伸缩杆15的伸缩长度，以便在更大范围内定位钢管桩。
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上述实施例仅示例性说明本申请的原理及其功效，而非用于限制本申请。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本申请的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本申请所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本申请的权利要求所涵盖。