绞吸式挖泥船重型钢桩提升夹具

摘要

一种工程起重技术领域的一种绞吸式挖泥船重型钢桩提升夹具，包括结构对称的两个夹紧组件，该两个夹紧组件的首尾通过销轴固定并径向设置于挖泥船钢桩的外侧圆周上，所述的夹紧组件包括：第一主提升臂、第二主提升臂、第一辅提升臂、第二辅提升臂、第一曲臂和第二曲臂，其中：第一主提升臂、第二主提升臂、第一辅提升臂和第二辅提升臂分别对称地销接于相对设置的第一曲臂和第二曲臂上。本发明在提升钢桩时快速的产生夹紧力的同时使夹具和钢桩的接触力均匀分布；在打开夹具时，具有足够大的均匀开度，使得提升夹具能自由上升和下降，避免了与钢桩的摩擦。

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种起重机械技术领域的装置，具体是一种绞吸式挖泥船重型钢桩提升夹具。

背景技术

现代的采用钢桩定位的大型绞吸式挖泥船的钢桩重达100多吨，大多配置司令绳提升系统，该系统存在如下缺陷：一是钢桩表面受力不均匀而导致司令绳和钢桩均磨损严重，从而影响司令绳和钢桩的使用寿命；二是司令绳与钢桩间的摩擦力不宜控制，会出现打滑，作业效率不高。因此，需要一种夹持力均匀，又能提供足够摩擦力、耐用和高效率的重型钢桩提升夹具。

经对现有技术的文献检索发现，张志学在《船舶》2003年4月第2期第25页上发表了“新型定位桩升降系统——环扣板系统阐述”，该文中介绍的澳大利亚NEUMANN公司一种称之为环扣板系统的定位桩升降系统，具体方法为：在定位桩上套有提升环板和锁紧环板，每块环板的前部分别有两块固定卡板，后部分别装有一块可调卡板，用以调节卡板与定位桩的间隙。在提升前，环板的平面与定位桩中心线垂线的平面平行，环板内前、后弧形板与定位桩保持一定间隙。当提升到二平面呈一定角度时，提升环板内的前、后卡板即与定位的相应位置接触并卡紧。提升液压油缸的活塞杆继续升出，提升卡板与定位桩之间产生足够的摩擦力，拖动定位桩一起上行，而锁紧环板因被限制而随钢桩上移，在需要用锁紧卡板支持钢桩时，略为下降钢桩，锁紧环板将倾斜，其前、后卡板即与定位的相应位置接触并卡紧。其不足在于：环板与钢桩之间的接触部分为固定卡板和可调卡板，接触面小且不均匀，导致钢桩和卡板均磨损严重；提升钢桩时，缩紧环板仍与钢桩接触，也导致钢桩和卡板磨损；摩擦力由锁紧环板倾斜产生，容易出现摩擦力不够而打滑现象。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提供一种绞吸式挖泥船重型钢桩提升夹具，在提升钢桩时快速的产生夹紧力的同时使夹具和钢桩的接触力均匀分布；在打开夹具时，具有足够大的均匀开度，使得提升夹具能自由上升和下降，避免了与钢桩的摩擦。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括结构对称的两个夹紧组件，该两个夹紧组件的首尾通过销轴固定并径向设置于挖泥船钢桩的外侧圆周上，所述的夹紧组件包括：第一主提升臂、第二主提升臂、第一辅提升臂、第二辅提升臂、第一曲臂和第二曲臂，其中：第一主提升臂和第二主提升臂分别位于第一曲臂和第二曲臂上并由连接销轴对称地销接，第一辅提升臂和第二辅提升臂分别位于第一曲臂和第二曲臂上并由连接销轴对称地销接。

所述的夹紧组件为半圆形结构，通过连接销轴连接组成圆筒形结构并设置于挖泥船钢桩的外侧；

所述的夹紧组件的第一曲臂和第二曲臂分别为90°圆弧结构，第一曲臂和第二曲臂由连接销轴固定连接；

所述的夹紧组件与钢桩接触的一侧平行设有若干条环形摩擦带，该摩擦带采用可锻铸铁制造，该摩擦带具体位于第一曲臂和第二曲臂内侧的对应凹槽内。

本发明的提升夹具具有两种工作状态，一是利用主提升臂收紧夹具，使夹具抱紧钢桩，利用夹具与钢桩的摩擦力提升钢桩；二是利用辅提升臂打开夹具，使夹具和钢桩具有足够大的较均匀间隙，这样夹具和钢桩就能完全脱开，提升夹具就能在钢桩上自由上升或下降，这样夹具在上升或下降过程中基本不会和钢桩接触，因而大大减少了提升过程中夹具和钢桩的互相磨损。

相对传统的钢桩提升夹具来说，本发明的最大优点在于：1)利用两组主提升臂驱动四组形状相同、对称布置的曲臂，使曲臂抱紧钢桩时受力均匀并产生比较大的总正压力，从而防止打滑，达到快速夹紧钢桩的目的；2)利用两组辅提升臂驱动四组形状相同、对称布置的曲臂，使曲臂张开，并产生与钢桩间的足够大的较均匀间隙，这样避免了此过程中钢桩与夹具的磨损，从而延长了钢桩和夹具的使用寿命；3)在四组曲臂的内侧分别焊接有摩擦带，这样曲臂抱紧钢桩时增大了接触面积，受力更加均匀。

附图说明

图1为本发明结构平面示意图；

图2为图1A-A面剖视图；

图3为图1B-B面剖视图；

图4为图1E-E面剖视图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

如图1、图2和图3所示，本实施例包括：结构对称的两个夹紧组件1，该两个夹紧组件1的首尾通过销轴固定并径向设置于挖泥船钢桩2的外侧圆周上，所述的夹紧组件1包括：第一主提升臂3、第二主提升臂4、第一辅提升臂5、第二辅提升臂6、第一曲臂7和第二曲臂8，其中：夹紧组件1为半圆形结构，通过连接销轴9连接组成圆筒形结构并设置于挖泥船钢桩2的外侧，夹紧组件1的第一曲臂7和第二曲臂8分别为90°圆弧结构，第一曲臂7和第二曲臂8由连接销轴9固定连接，第一主提升臂3和第二主提升臂4分别位于第一曲臂7和第二曲臂8上并由连接销轴9对称地销接，第一辅提升臂5和第二辅提升臂6分别位于第一曲臂7和第二曲臂8上并由连接销轴9对称地销接。

如图1所示，所述的夹紧组件1与挖泥船钢桩2接触的一侧设有环形摩擦带10，该摩擦带10采用可锻铸铁制造，该摩擦带10具体位于第一曲臂7和第二曲臂8内侧的凹槽内。摩擦带10与钢桩2间的摩擦系数在干燥或有水的状态下都能达到0.2，能提供足够支持钢桩2的摩擦力。

如图3所示，当外力作用两个夹紧组件1，使得第一主提升臂3和第二主提升臂4垂直向上运动时，第一主提升臂3和第二主提升臂4通过连接销轴9使第一曲臂7和第二曲臂8和摩擦带10夹紧挖泥船钢桩2，进而提升挖泥船钢桩2。第一主提升臂3和第二主提升臂4的轴线与水平面间的夹角约为8.5度，此角度小于摩擦带10和挖泥船钢桩2间的摩擦角。

如图2所示，第一辅提升臂5和第二辅提升臂6的轴线与水平面间的夹角约为18度，当外力作用第一辅提升臂5和第二辅提升臂6垂直向上运动时，第一辅提升臂5和第二辅提升臂6通过连接销轴9使第一曲臂7和第二曲臂8打开，从而放松挖泥船钢桩2。

当第一主提升臂3和第二主提升臂4的轴线由相互成一定角度至重合，此时本实施例达到最大开度，即第一曲臂7和第二曲臂8上的摩擦带与挖泥船钢桩2间的间隙最大，进而松开挖泥船钢桩2。

本实施例能产生的夹紧力和提升力之比约为6.7∶1，即当提升力为100t、摩擦系数取0.2时，可产生约670t的夹紧力和134t的摩擦力，因而该提升夹具可以提供足够大的摩擦力来支持钢桩2。

本实施例适用于钢桩2重量为110t～130t的大型绞吸式挖泥船。