一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器的制作方法

文档序号:18604001发布日期:2019-09-03 23:10
一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器的制作方法

本发明涉及一种封堵器,具体涉及一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器。



背景技术:

海上风电产业已成为我国开发清洁能源一个重要的新领域,海上风电机组开始向大型化发展,其运输的成本与难度越来越高。单桩由于其自身结构特点,可以使用海上浮运的方式进行运输,节约成本,提高效率。但是实现单桩浮运需要对单桩的两端进行封堵,对封堵的密封性和可靠性有很高的要求。

目前,海上单桩浮运封堵的方法如图1所示。在钢管桩1两端装入两个橡胶胶囊2堵头,由于优质的橡胶胶囊2具有良好的膨胀性,通过气门芯3充气使橡胶胶囊2膨胀,当橡胶胶囊2内部气压达到一定值后,橡胶胶囊2充满钢管桩1内断面,利用橡胶胶囊2与钢管桩1内壁产生的摩擦力堵住海水,防止海水渗入。

但是,橡胶胶囊2只适用于小直径的单桩,对于大直径的单桩,首先相应大小的橡胶胶囊2难以制造,再者密封性会降低。

另外,上述结构需要人工操作,故效率和安全性都非常低。



技术实现要素:

本发明为了解决上述问题,从而提供一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器。

为达到上述目的,本发明的技术方案如下:

一种用于海上单桩浮运的桩尖封堵器,所述用于海上单桩浮运的桩尖封堵器包括封堵器主体,所述封堵器主体上设有限位结构和密封结构,所述封堵器主体可直接放置进钢管桩内,并通过限位结构进行限位固定和通过密封结构对钢管桩进行密封。

在本发明的一个优选实施例中,所述封堵器主体放置进钢管桩内后先通过限位结构进行限位固定,再通过密封结构进行密封。

在本发明的一个优选实施例中,所述封堵器主体为一圆柱体,且直径小于钢管桩。

在本发明的一个优选实施例中,所述密封结构包括至少三个钩爪,这三个钩爪固设在封堵器主体的上表面,每个钩爪可钩住钢管桩的管口边缘。

在本发明的一个优选实施例中,每个钩爪通过一个焊接支架与封堵器主体连接。

在本发明的一个优选实施例中,所述钩爪为L形或T形。

在本发明的一个优选实施例中,其中一个钩爪上设有一尾舵。

在本发明的一个优选实施例中,所述密封结构包括第一环状橡胶圈、第一压环和若干个第一液压缸,这些第一液压缸相互并联的设置在封堵器主体上,所述第一环状橡胶圈设置在封堵器主体的上侧,并与钢管桩的内壁可接触,所述第一压环一侧与第一环状橡胶圈连接,另一侧分别连接各个第一液压缸。

在本发明的一个优选实施例中,所述密封结构还包括第二环状橡胶圈、第二压环和若干个第二液压缸,这些第二液压缸相互并联的设置在封堵器主体上,所述第二环状橡胶圈设置在封堵器主体的下侧,并与钢管桩的内壁可接触,所述第二压环一侧与第二环状橡胶圈连接,另一侧分别连接各个第二液压缸。

在本发明的一个优选实施例中,所述封堵器主体上表面上设有一吊耳。

本发明的有益效果是:

本发明安装和拆卸都非常方便,密封性高,可适合各种尺寸的钢管桩,且不需要人工操作,效率和安全性都得到很大提高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有的封堵器的结构示意图;

图2为本发明的结构示意图;

图3为本发明的侧视图;

图4为本发明的剖视图;

图5为本发明的安装示意图;

图6为图5的剖视图;

图7为控制系统与第一液压缸及第二液压缸的控制原理图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。

参见图2至图6,本发明提供的用于海上单桩浮运的桩尖封堵器,其包括封堵器主体100,在封堵器主体100上设有限位结构200和密封结构300。

封堵器主体100,其为一实心的圆柱体,且直径小于钢管桩400,可直接放置进钢管桩400内。

在封堵器主体100的上表面的中部可设有一吊耳110,这样便于吊运设备起吊封堵器主体100。

限位结构200,其设置在封堵器主体100的上表面上,其是用于对放置进钢管桩400内的封堵器主体100进行限位,使得封堵器主体100固定在钢管桩400的管口,不会滑落。

限位结构200包括至少三个钩爪210,具体可采用三个钩爪210,这三个钩爪210呈三角分布在封堵器主体100的上表面。

钩爪210具体固定在封堵器主体100上表面的边缘上,当封堵器主体100放置进钢管桩400内时,钩爪210刚好可钩住钢管桩的管口边缘,从而对封堵器主体100进行限位。

另外,当需要将封堵器主体100从钢管桩内吊出时,只需通过吊运设备将封堵器主体100向上起吊,钩爪210就可与钢管桩的管口边缘分离,非常方便。

钩爪210具体可为L形或T形或其他形状,具体可根据实际需求而定,只需能钩住钢管桩的管口边缘即可。

在每个钩爪210上设有一焊接支架220,焊接支架220与封堵器主体100焊接固定,焊接支架220可提高钩爪210的强度,防止钩爪210与钢管桩的管口边缘接触时断裂。

另外,在其中一个钩爪210上设有一尾舵230,尾舵230用于保持封堵器主体100在托运过程中的稳定和航行控制姿态。

尾舵230具体为一梯形金属板或矩形金属板或三角形金属板或其他形状。

密封结构300,其设置在封堵器主体100上,其是用于将封堵器主体100与钢管桩400之间的密封连接。

密封结构300具体包括第一环状橡胶圈310、第一压环320和若干个第一液压缸330。

这些第一液压缸330的个数具体为18,相互并联的设置在封堵器主体100外表面的上侧,用于对第一环状橡胶圈310进行挤压。

第一环状橡胶圈310,其套设在封堵器主体100的上侧,其可与钢管桩的内壁接触。

第一压环320,其设置在第一环状橡胶圈310的下表面,并分别与各个第一液压缸330连接,其是用于保证第一环状橡胶圈310受力均匀,从而提高密封性。

这样,当封堵器主体100放置进钢管桩400内后,只需通过控制各个第一液压缸330同时工作,对第一环状橡胶圈310进行挤压,使得第一环状橡胶圈310产生形变,从而紧贴钢管桩400的内壁,保证密封性。

另外,为了进一步提高密封性,密封结构300还包括第二环状橡胶圈340、第二压环350和若干个第二液压缸360。

这些第二液压缸360的个数具体为18,相互并联的设置在封堵器主体100外表面的下侧,用于对第二环状橡胶圈340进行挤压。

第二环状橡胶圈340,其套设在封堵器主体100的下侧,其可与钢管桩400的内壁接触。

第二压环350,其设置在第二环状橡胶圈340的上表面,并分别与各个第二液压缸360连接,其是用于保证第二环状橡胶圈340受力均匀,从而提高密封性。

当封堵器主体100放置进钢管桩400内后,只需通过控制各个第二液压缸360同时工作,对第二环状橡胶圈340进行挤压,使得第二环状橡胶圈340产生形变,从而紧贴钢管桩400的内壁,保证密封性。

这样,通过上述结构设置,本申请采用双重密封,大大提高了密封性,并且,即使出现当其中一个橡胶圈发生泄漏时,另一个橡胶圈仍能正常封堵,使钢管桩400不至于沉没,大大提高了安全性。

另外,为了便于控制,本申请可包括一控制系统,控制系统分别连接各个第一液压缸330和第二液压缸360,当封堵器主体100放置进钢管桩400内后,可通过控制系统控制各个第一液压缸330和第二液压缸360进行工作,从而实现对钢管桩400的双重密封,而当需要拆卸封堵器主体100时,只需通过控制系统控制各个第一液压缸330和第二液压缸360停止工作即可。

参见图7,控制系统具体包括一动力柜500,动力柜500上设有控制板510,

第一液压缸330和第二液压缸360的油泵放置在动力柜500中,通过液压泵驱动各个第一液压缸330和第二液压缸360,通过控制板510分别控制各个油路工作。

在每条油路上都装有一个压力表用于观察油管内油压,以及一个蓄能器蓄积压力能以保证整个系统压力正常,在各液压油缸进油、回油管路处均装有平衡阀,完成封堵动作后,利用平衡阀可以实现液压油缸的保压,然后便可切断封堵器与外部泵站的连接,同时使封堵器保持封堵状态。

下面是本申请的具体工作过程:

当钢管桩400需要封堵时,通过控制系统控制吊运设备工作,将封堵器主体100放置进钢管桩400内;

封堵器主体100在钢管桩400内下落时,直至各个钩爪210钩住钢管桩的管口边缘停止下落,并进行固定;

然后通过控制系统控制各个第一液压缸330和第二液压缸360同时工作,分别对第一环状橡胶圈310和第二环状橡胶圈340进行挤压,使得第一环状橡胶圈310和第二环状橡胶圈340紧贴钢管桩400的外壁,实现密封;

而当钢管桩400不需要封堵时,只需通过控制系统控制各个第一液压缸330和第二液压缸360停止工作,然后再控制吊运设备将封堵器主体100从钢管桩400上移出即可。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

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