一种可调平深水锚桩导向装置的制作方法

本发明属于海洋施工工程设备，尤其涉及一种可调平深水锚桩导向装置。

背景技术：

1、深海油气浮式生产、储存和装卸系统(fpso)在海上作业时，为了浮船的稳定一般采用锚固基础形式系泊。锚固基础系泊需要在水下打独立锚桩，通过锚链将锚桩和浮船链接起来达到稳定船身的目的。锚桩施工时，为保证其位置和倾斜角度，需要将锚桩插入导向装置，进行锚桩的固定与扶正，并利用液压打桩锤将锚桩灌入海底。锚桩导向装置分为固定和可调平式。现有技术中，应用较多的一种可调平深水锚桩导向装置请参见发明专利(专利号zl201180005700.4，专利名称：将锚桩打入地层的方法和装置)。

2、上述专利装置设计包括底部平台(底座)和上部可开合的导向筒(桩导向部件)。底部平台为支撑于海底地基的平面板，底部平台与导向筒之间为可调节的框架组件，框架组件通过四个支撑点连接导向筒。四个支撑点的垂直高度可以通过框架组件的自身结构进行独立的调节，通过调整调节平面四个支撑点的高度差，从而实现调整导向筒倾斜度的目的，以令导向筒的角度满足锚桩的固定与扶正要求。

3、上述专利装置的框架组件中，收纳块由油缸驱动沿导轨滑动，收纳块内部是部分为球形的衬套构件，部分为球形的衬套构件通过通孔连接细长杆构件，形成空间运动副，构成一个可以对四个支撑点的高度独立调节整体框架组件构造。

4、上述装置虽然可以实现导向筒的角度调节功能，但是，在实际使用中发现，在深水海洋环境下，因海水对运动机构产生电化学腐蚀、冲刷腐蚀和微生物腐蚀等难以进行有效防护，现有装置复杂部件连接关系所构成的运动副中，各个部件受到海水冲刷腐蚀和微生物腐蚀等影响会指数级反应于装置的整体，造成装置整体故障率高，使用寿命短。在载荷较大的情况下，该结构容易造成支撑结构干涉、变形等，降低设备可靠性及安全系数。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种解决现有具有调节功能的深水锚桩导向装置受水下环境影响较大，造成故障率高、使用寿命短等问题的可调平深水锚桩导向装置。

2、本发明是这样实现的，一种可调平深水锚桩导向装置，包括底座和锚桩导向构件，所述底座的下部是与地基接合的支撑面；所述锚桩导向构件配置为在将锚桩打入地层时，所述桩导向部件沿预定方向对锚桩进行导向穿过其中；所述锚桩导向构件通过设置于所述锚桩导向构件和所述底座之间的多个支撑部件安装到所述底座上；其特征在于，所述多个支撑部件中具有中间翻转台以及通过x转轴安装于中间翻转台的导向翻转台，所述中间翻转台通过y转轴安装于所述底座，所述锚桩导向构件安装于所述导向翻转台，所述中间翻转台绕y转轴翻转角度可调节，所述导向翻转台绕x转轴的翻转角度可调节，使得所述锚桩导向构件的预定方向能够相对于所述底座的支撑面与地基接合的接合面发生变化；所述多个支撑部件中具有驱动中间翻转台绕y转轴翻转角度的第一驱动构件以及驱动导向翻转台绕x转轴翻转角度的第二驱动构件。

3、在上述技术方案中，优选的，所述底座、中间翻转台和导向翻转台为平面框架构造。

4、在上述技术方案中，优选的，所述第一驱动构件为第一油缸，所述第二驱动构件为第二油缸；所述第一油缸的缸体通过轴线与y转轴平行的销轴安装于所述中间翻转台，所述第一油缸的活塞杆通过轴线与y转轴平行的销轴铰接所述底座；所述第二油缸的缸体通过轴线与x转轴平行的销轴安装于所述导向翻转台，所述第二油缸的活塞杆通过轴线与x转轴平行的销轴铰接所述中间翻转台。

5、在上述技术方案中，优选的，所述底座的上端面两侧对称设置两同轴线的y轴座，所述y转轴配装于y轴座，所述中间翻转台的中部连接所述y转轴；所述中间翻转台的上端面侧部设置两同轴线的x轴座，所述x转轴配装于所述x轴座，所述导向翻转台侧边连接所述x转轴。

6、在上述技术方案中，优选的，底座、中间翻转台和导向翻转台是下端面为平面、上端面具有凹隔的c形框架构造。

7、在上述技术方案中，优选的，所述锚桩导向构件包括导向筒瓣、导向支架和导向筒驱动油缸，至少两所述导向筒瓣构成令锚桩进行导向穿过的导向筒体，导向筒体的轴线为所述预定方向；所述导向支架与所述导向筒瓣连接，导向支架的下部通过翻转轴安装于所述导向翻转台，所述导向支架绕翻转轴翻转，令导向筒体打开或成导向筒体；所述导向筒驱动油缸安装于所述导向翻转台，所述导向筒驱动油缸驱动所述导向支架绕所述翻转轴翻转。

8、在上述技术方案中，优选的，包括两个所述导向筒瓣，每个所述导向筒瓣的外侧左右对称连接两导向支架，两所述导向支架的下部通过同轴线的两所述翻转轴安装于所述导向翻转台。

9、在上述技术方案中，优选的，所述导向筒驱动油缸的缸体通过轴线与所述翻转轴平行的销轴连接于所述导向翻转台，所述导向筒驱动油缸的活塞杆通过轴线与所述翻转轴平行的销轴铰接于所述导向筒瓣的外壁。

10、在上述技术方案中，优选的，两所述导向筒瓣之一安装有锁板，两所述导向筒瓣之另一安装有与锁板连接的锁轴，所述锁板与锁轴连接令两筒瓣紧密成导向筒体。

11、在上述技术方案中，优选的，所述筒瓣安装驱动所述锁板活动的锁定油缸。

12、本发明的优点和效果是：

13、本发明提出一种可调平深水锚桩导向装置，本装置中，通过两个独立调节支撑角度的承托构件组成可以改变锚桩导向构件的预定方向能与底座的支撑面与地基接合的接合面之间角度的支撑部件组合，本部件组合中，以两个支撑面的角度调节代替现有装置中的四点独立调节，结构的部件数量、连接关系大大简化，工作的可靠性显著提高。本装置中主要依靠轴转动实现目的，相比现有球面转动、直线滑动组成复杂运动副，受海水冲刷、腐蚀的影响大大减小。本发明解决了深水可调平锚桩导向装置调节复杂繁琐的弊端，简化了装置结构和施工工艺，提高了设备可靠性，提升了施工效率。

技术特征：

1.一种可调平深水锚桩导向装置，包括：

2.根据权利要求1所述的可调平深水锚桩导向装置，其特征在于，所述底座、中间翻转台和导向翻转台为平面框架构造。

3.根据权利要求2所述的可调平深水锚桩导向装置，其特征在于，所述第一驱动构件为第一油缸，所述第二驱动构件为第二油缸；所述第一油缸的缸体通过轴线与y转轴平行的销轴安装于所述中间翻转台，所述第一油缸的活塞杆通过轴线与y转轴平行的销轴铰接所述底座；所述第二油缸的缸体通过轴线与x转轴平行的销轴安装于所述导向翻转台，所述第二油缸的活塞杆通过轴线与x转轴平行的销轴铰接所述中间翻转台。

4.根据权利要求3所述的可调平深水锚桩导向装置，其特征在于，所述底座的上端面两侧对称设置两同轴线的y轴座，所述y转轴配装于y轴座，所述中间翻转台的中部连接所述y转轴；所述中间翻转台的上端面侧部设置两同轴线的x轴座，所述x转轴配装于所述x轴座，所述导向翻转台侧边连接所述x转轴。

5.根据权利要求4所述的可调平深水锚桩导向装置，其特征在于，所述底座、中间翻转台和导向翻转台是下端面为平面、上端面具有凹隔的c形框架构造。

6.根据权利要求1或5所述的可调平深水锚桩导向装置，其特征在于，所述锚桩导向构件包括：

7.根据权利要求6所述的可调平深水锚桩导向装置，其特征在于，包括两个所述导向筒瓣，每个所述导向筒瓣的外侧左右对称连接两导向支架，两所述导向支架的下部通过同轴线的两所述翻转轴安装于所述导向翻转台。

8.根据权利要求7所述的可调平深水锚桩导向装置，其特征在于，所述导向筒驱动油缸的缸体通过轴线与所述翻转轴平行的销轴连接于所述导向翻转台，所述导向筒驱动油缸的活塞杆通过轴线与所述翻转轴平行的销轴铰接于所述导向筒瓣的外壁。

9.根据权利要求8所述的可调平深水锚桩导向装置，其特征在于，两所述导向筒瓣之一安装有锁板，两所述导向筒瓣之另一安装有与锁板连接的锁轴，所述锁板与锁轴连接令两筒瓣紧密成导向筒体。

10.根据权利要求9所述的可调平深水锚桩导向装置，其特征在于，所述筒瓣安装驱动所述锁板活动的锁定油缸。

技术总结
本发明公开了一种可调平深水锚桩导向装置，属于海洋施工工程技术领域，包括底座和锚桩导向构件；锚桩导向构件通过设置于锚桩导向构件和底座之间的多个支撑部件安装到底座上；多个支撑部件中具有中间翻转台以及通过X转轴安装于中间翻转台的导向翻转台，中间翻转台通过Y转轴安装于底座，锚桩导向构件安装于导向翻转台，中间翻转台绕Y转轴翻转角度可调节，导向翻转台绕X转轴的翻转角度可调节；多个支撑部件中具有第一驱动构件以及第二驱动构件。本装置中的底座、中间翻转台、导向翻转台构成的三平台调整机构的新型可调平深水锚桩导向装置，可适应各种海底地质和锚桩尺寸，运动机构简单、工作可靠、作业效率较高。

技术研发人员：陈建长,王福山,周军峰,林宇航,刘涛,王亮
受保护的技术使用者：天津市精研工程机械传动有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/13