CN111254927B - 一种可自动缠带的直桩结构防腐施工装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及防腐施工装置，特别涉及一种可自动缠带的直桩结构防腐施工装置。包括竖直导轨、缠带平台机构、缠带平台升降驱动机构、工作箱及至少一组直桩固定机构；工作箱的底部设有用于与直桩密封配合的配合环组件；直桩固定机构设置于工作箱内，用于工作箱与直桩固定连接；竖直导轨设置于工作箱的顶部；缠带平台机构与竖直导轨滑动连接，缠带平台机构用于直桩的自动缠带；缠带平台升降驱动机构设置于竖直导轨和缠带平台机构之间，用于驱动缠带平台机构沿竖直导轨移动。本发明可实现水下作业，大大提高施工质量和效率，结构紧凑，便于安装、拆卸，安全灵活，适用范围广，应用前景良好。
Description
技术领域
本发明涉及防腐施工装置，特别涉及一种可自动缠带的直桩结构防腐施工装置。
背景技术
码头、桥梁、石油平台等海上、水上结构物，通常采用反复涂料进行保护，然而腐蚀环境恶劣，加上机械损伤等，涂层的破损失效难以避免；尤其是附着的海生物，清除非常困难，因此类结构物的维修、维护是困扰已久的难题。此外海上施工时，由于受涨落潮的限制，可以施工的时间非常短，最短只有几分钟，最长也不过几个小时。流急浪大，随着潮涨潮落，新做的涂层可能尚未固化就会被海水浸泡或海浪冲击走。还有部分修补区域在水面以下，难以施工或施工质量无法保证。因此海上、水上结构物经过长时间的服役后的防腐蚀体系修复是一个巨大的难题。因此亟需一种简易、安全、稳定的防腐施工装置，可实现水下作业，不受涨落潮的限制，以提高施工质量和效率。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的在于提供一种可自动缠带的直桩结构防腐施工装置，用于码头、桥梁、石油平台等海上、水上结构物，直桩结构的防腐施工。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种可自动缠带的直桩结构防腐施工装置，其特征在于，包括竖直导轨、缠带平台机构、缠带平台升降驱动机构、工作箱及至少一组直桩固定机构；
所述工作箱的底部设有用于与直桩密封配合的配合环组件；
所述直桩固定机构设置于所述工作箱内，用于所述工作箱与直桩固定连接；
所述竖直导轨设置于所述工作箱的顶部；
所述缠带平台机构与所述竖直导轨滑动连接，所述缠带平台机构用于直桩的自动缠带；
所述缠带平台升降驱动机构设置于所述竖直导轨和所述缠带平台机构之间，用于驱动所述缠带平台机构沿所述竖直导轨移动。
所述缠带平台机构包括缠带支架、缠带平台、缠带环、缠带导轨环及旋转驱动机构，其中缠带平台与所述竖直导轨滑动配合，所述缠带环与缠带平台固定连接，所述缠带导轨环可转动地套设于所述缠带环的外侧；所述旋转驱动机构设置于所述缠带平台上，并且可驱动所述缠带导轨环旋转；所述缠带支架设置于所述缠带导轨环上，用于放置缠带卷。
所述缠带支架包括主支架及与所述主支架可转动连接的辅助支架，其中主支架用于支撑缠带卷，所述辅助支架用于将缠带压紧在直桩上。
所述辅助支架包括均为L型结构的第一辅助支架和第二辅助支架，所述第一辅助支架和第二辅助支架之间的夹角可调整，以适应不同直径的直桩。
所述缠带导轨环的外圆周设有齿圈，所述旋转驱动机构包括轴向电机及蜗轮蜗杆机构，所述轴向电机的输出轴与蜗轮蜗杆机构连接，所述蜗轮蜗杆机构与所述齿圈啮合。
所述缠带平台升降驱动机构包括升降电机、齿条、升降齿轮，其中齿条沿竖直方向设置于所述竖直导轨上，所述升降电机设置于所述缠带平台机构上，所述升降齿轮设置于所述升降电机的输出轴上，并且与所述齿条啮合。
所述工作箱为分体式结构，所述工作箱的一侧设有抽水装置。
所述配合环组件包括由内到外依次可拆卸连接的多个配合环，各所述配合环均为分体式结构。
所述直桩固定机构包括固定杆、固定螺栓及固定转盘，其中固定杆为两个，并且分别设置于直桩的两侧，所述固定杆的两端分别与设置于所述工作箱两侧的固定基座连接；两个所述固定杆通过固定螺栓连接，并且通过与所述固定螺栓连接的固定转盘锁紧。
所述固定基座上设有一排等距的螺栓孔，所述固定杆的端部通过与不同位置的螺栓孔连接来适应不同直径的直桩。
本发明的优点及有益效果是：
本发明采用下沉式设计，大大延长水上施工时间，由原来的1-2小时，延长到5-6小时。在保证工人水上、海上施工安全、施工方便的同时，采用自动缠带装置，大大节省人工，由原来的4人一组降低到1-2人一组，大幅提高工作效率。
本发明在平台的连接方式、缠带平台的运行方面，充分考虑到桩径、桩高的变化。本发明可实现水下作业，大大提高施工质量和效率，结构紧凑，便于安装、拆卸，安全灵活，适用范围广，应用前景良好。
附图说明
图1为本发明可自动缠带的直桩防腐施工装置的结构示意图；
图2为图1的A-A剖视图；
图3为图2的B-B剖视图；
图4为图1的C-C剖视图；
图5为本发明中底部配合环的结构示意图；
图6为本发明中工作箱卡扣的结构示意图；
图7为本发明中缠带平台机构的轴测图之一；
图8为本发明中缠带平台机构的轴测图之二；
图9为本发明中缠带支架的旋转状态示意图；
图10为本发明中缠带支架的结构示意图；
图11为图10的俯视图；
图12为本发明中缠带支架的不同张开角度示意图；
图13为本发明中缠带平台的缠带环和缠带环导轨的开合示意图。
图中：1为竖直导轨，2为缠带支架，21为主支架，22为辅助支架，22a为第一辅助支架，22b为第二辅助支架，3为缠带平台，4为导轨底座，5为工作箱，51为左侧工作箱，52为右侧工作箱，6为卡扣，61为卡钩，62为卡环，7为固定基座，8为固定杆，9为固定螺栓，10为固定转盘，11为直桩，12为抽水机，13为缠带环，14为缠带导轨环，15为配合环，16为升降齿轮，17为升降电机，18为蜗轮蜗杆机构，19为轴向电机。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
如图1所示，本发明提供的一种可自动缠带的直桩结构防腐施工装置，包括竖直导轨1、缠带平台机构、缠带平台升降驱动机构、工作箱5及至少一组直桩固定机构；其中工作箱5的底部设有用于与直桩11密封配合的配合环组件；直桩固定机构设置于工作箱5内，用于工作箱5与直桩11固定连接；竖直导轨1设置于工作箱5的顶部；缠带平台机构与竖直导轨1滑动连接，缠带平台机构用于直桩11的自动缠带；缠带平台升降驱动机构设置于竖直导轨1和缠带平台机构之间，用于驱动缠带平台机构沿竖直导轨1移动。
如图1所示，工作箱5为分体式结构，并且通过卡扣6连接。箱体5的一侧设有抽水装置，抽水装置包括抽水机12和抽水管，其中抽水机12设置于工作箱5的外侧，抽水管的一端插入工作箱5的底部，另一端与抽水机12连接，通过抽水机12排除工作箱5内的积水。
进一步地，竖直导轨1的下端通过导轨底座4与工作箱5相连，导轨底座4与竖直导轨1之间可拆卸，以方便安装运输。竖直导轨1由多个固定长度的导轨条连接组成，以适应不同高度的直桩。本发明的实施例中，导轨条长度为30cm。
如图2、图3、图5所示，配合环组件包括由内到外依次可拆卸连接的多个配合环15，各配合环15均为分体式结构。本发明的实施例中，多个配合环15依次错层连接，可根据桩径大小拆卸，如图3所示。配合环组件与直桩11之间安装橡胶垫，用以减震和密封。
如图4所示，直桩固定机构包括固定杆8、固定螺栓9及固定转盘10，其中固定杆8为两个，并且分别设置于直桩11的两侧，固定杆8的两端分别与设置于工作箱5两侧的固定基座7连接；两个固定杆8通过位于直桩11两侧的两个固定螺栓9连接，并且通过与固定螺栓9连接的固定转盘10锁紧。
进一步地，固定基座7上设有一排等距的螺栓孔，固定杆8的端部通过与不同位置的螺栓孔卡接来适应不同直径的直桩11。
本发明的实施例中，工作箱5通过两组直桩固定机构与直桩11可拆卸连接，工作箱5的接缝处通过两边各三个卡扣6锁紧。
如图6所示，工作箱5包括左侧工作箱51和右侧工作箱52，左侧工作箱51和右侧工作箱52通过卡扣6连接。卡扣6包括卡钩61和卡环62，其中卡钩61设置于左侧工作箱51上，卡环62设置于右侧工作箱52上，并且卡环62与卡钩61连接。
如图7所示，缠带平台机构包括缠带支架2、缠带平台3、缠带环13、缠带导轨环14及旋转驱动机构，其中缠带平台3与竖直导轨1滑动配合，缠带环13与缠带平台3固定连接，缠带导轨环14可转动地套设于缠带环13的外侧；旋转驱动机构设置于缠带平台3上，并且可驱动缠带导轨环14旋转；缠带支架2设置于缠带导轨环14上，用于放置缠带卷。
本发明的实施例中，缠带导轨环14的外圆周设有齿圈，旋转驱动机构包括轴向电机19及蜗轮蜗杆机构18，轴向电机19的输出轴与蜗轮蜗杆机构18连接，蜗轮蜗杆机构18与齿圈啮合。轴向电机19通过蜗轮蜗杆机构18驱动缠带导轨环14绕直桩11的轴线旋转，从而实现防腐缠带的自动缠绕。
如图8所示，缠带平台升降驱动机构包括升降电机17、齿条、升降齿轮16，其中齿条沿竖直方向设置于竖直导轨1上，升降电机17设置于缠带平台机构的缠带平台3上，升降齿轮16设置于升降电机17的输出轴上，并且与齿条啮合。升降电机17驱动升降齿轮16旋转，因升降齿轮16与齿条啮合，所以升降齿轮16带动缠带平台机构沿竖直导轨1上下移动。
如图9-10所示，缠带支架2包括主支架21及与主支架21可转动连接的辅助支架22，其中主支架21用于支撑缠带卷，辅助支架22用于将缠带压紧在直桩11上。
如图11-12所示，辅助支架22包括均为L型结构的第一辅助支架22a和第二辅助支架22b，第一辅助支架22a和第二辅助支架22b可按不同角度与主支架21连接，两者之间的夹角可调整，主要用于调节防蚀缠带与直桩11之间的距离，以适应不同直径的直桩11。当直桩11的直径较小时，收缩第一辅助支架22a和第二辅助支架22b之间的夹角，就可以将防蚀缠带压向直桩11，以保证缠带质量。
如图13所示，缠带导轨环14和缠带环13均由两个半圆组成，并且通过螺栓连接，可开合，可拆卸。
本发明通过分别调节升降电机17和轴向电机19的功率，可以控制缠带的速率，调整范围是0.5-2m/min。
施工时，首先根据直桩11的桩高、桩径，确定适合高度的竖直导轨1、缠带导轨环14、缠带环13的尺寸，以及配合环15的个数。安装时，先将工作箱5通过底部的配合环15和固定杆8与直桩11进行连接。随后用抽水机12排除工作箱5中的水。最后安装竖直导轨1及缠带平台机构。
本发明可实现最低低潮位以下1.5-2米范围内的防腐施工作业，在保障水上、海上防腐施工安全作业同时，防蚀带的自动缠绕，大大节省了人工成本，加快施工效率。并且可以根据不同的桩径灵活组合，方便拆卸。
本发明提供的一种可自动缠带的直桩结构防腐施工装置，主要由缠带平台和工作箱两大部分组成。缠带平台通过上行电机和轴向电机分别控制，可实现由下而上的防腐缠带的缠绕，并通过控制电机的转速，实现防腐缠带的缠绕速度和搭接面积；通过控制缠带支架的角度，以适应不同直径的钢桩。缠带平台的缠带环和缠带导轨环可开合、可拆卸。工作箱通过上下各两个，共四个固定杆，连接工作箱与桩，起固定作用，可拆卸，在与工作箱连接的地方，可以调节位置，以适应不同直径的直桩，与直桩的固定方式采用四个转盘，转动拧紧。工作箱底部采用多个配合环错层连接，可根据桩径大小拆卸；配合环与桩之间安装橡胶垫，用以减震和密封。工作箱内安装抽水机，在安装完毕时，可以抽走工作箱中的水，方便工人施工。本发明主要用于桥梁、码头钢桩、海洋平台导管架等直桩式工程结构的防腐施工，包括腐蚀产物的清理、防蚀缠带的缠绕、防护罩的安装等。
以上所述仅为本发明的实施方式，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进、扩展等，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (7)
1.一种可自动缠带的直桩结构防腐施工装置，其特征在于，包括竖直导轨(1)、缠带平台机构、缠带平台升降驱动机构、工作箱(5)及至少一组直桩固定机构；
所述工作箱(5)的底部设有用于与直桩(11)密封配合的配合环组件；
所述直桩固定机构设置于所述工作箱(5)内，用于所述工作箱(5)与直桩(11)固定连接；
所述竖直导轨(1)设置于所述工作箱(5)的顶部；
所述缠带平台机构与所述竖直导轨(1)滑动连接，所述缠带平台机构用于直桩(11)的自动缠带；
所述缠带平台升降驱动机构设置于所述竖直导轨(1)和所述缠带平台机构之间，用于驱动所述缠带平台机构沿所述竖直导轨(1)移动；
所述缠带平台机构包括缠带支架(2)、缠带平台(3)、缠带环(13)、缠带导轨环(14)及旋转驱动机构，其中缠带平台(3)与所述竖直导轨(1)滑动配合，所述缠带环(13)与缠带平台(3)固定连接，所述缠带导轨环(14)可转动地套设于所述缠带环(13)的外侧；所述旋转驱动机构设置于所述缠带平台(3)上，并且可驱动所述缠带导轨环(14)旋转；所述缠带支架(2)设置于所述缠带导轨环(14)上，用于放置缠带卷；
所述缠带支架(2)包括主支架(21)及与所述主支架(21)可转动连接的辅助支架(22)，其中主支架(21)用于支撑缠带卷，所述辅助支架(22)用于将缠带压紧在直桩(11)上；
所述辅助支架(22)包括均为L型结构的第一辅助支架(22a)和第二辅助支架(22b)，所述第一辅助支架(22a)和第二辅助支架(22b)之间的夹角可调整，以适应不同直径的直桩(11)。
2.根据权利要求1所述的可自动缠带的直桩结构防腐施工装置，其特征在于，所述缠带导轨环(14)的外圆周设有齿圈，所述旋转驱动机构包括轴向电机(19)及蜗轮蜗杆机构(18)，所述轴向电机(19)的输出轴与蜗轮蜗杆机构(18)连接，所述蜗轮蜗杆机构(18)与所述齿圈啮合。
3.根据权利要求1所述的可自动缠带的直桩结构防腐施工装置，其特征在于，所述缠带平台升降驱动机构包括升降电机(17)、齿条、升降齿轮(16)，其中齿条沿竖直方向设置于所述竖直导轨(1)上，所述升降电机(17)设置于所述缠带平台机构上，所述升降齿轮(16)设置于所述升降电机(17)的输出轴上，并且与所述齿条啮合。
4.根据权利要求1所述的可自动缠带的直桩结构防腐施工装置，其特征在于，所述工作箱(5)为分体式结构，所述工作箱(5)的一侧设有抽水装置。
5.根据权利要求1所述的可自动缠带的直桩结构防腐施工装置，其特征在于，所述配合环组件包括由内到外依次可拆卸连接的多个配合环(15)，各所述配合环(15)均为分体式结构。
6.根据权利要求1所述的可自动缠带的直桩结构防腐施工装置，其特征在于，所述直桩固定机构包括固定杆(8)、固定螺栓(9)及固定转盘(10)，其中固定杆(8)为两个，并且分别设置于直桩(11)的两侧，所述固定杆(8)的两端分别与设置于所述工作箱(5)两侧的固定基座(7)连接；两个所述固定杆(8)通过固定螺栓(9)连接，并且通过与所述固定螺栓(9)连接的固定转盘(10)锁紧。
7.根据权利要求6所述的可自动缠带的直桩结构防腐施工装置，其特征在于，所述固定基座(7)上设有一排等距的螺栓孔，所述固定杆(8)的端部通过与不同位置的螺栓孔连接来适应不同直径的直桩(11)。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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| CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: 266071 No. 7 Nanhai Road, Shandong, Qingdao Patentee after: Institute of Oceanology Chinese Academy of Sciences Patentee after: Zhejiang shuzhijiaoyuan Technology Co.,Ltd. Patentee after: QINGDAO DIENTE NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Patentee after: Hangzhou benchuang Technology Co.,Ltd. Address before: 266071 No. 7 Nanhai Road, Shandong, Qingdao Patentee before: Institute of Oceanology Chinese Academy of Sciences Patentee before: ZHEJIANG PROVINCIAL INSTITUTE OF COMMUNICATIONS PLANNING DESIGN & RESEARCH Co.,Ltd. Patentee before: QINGDAO DIENTE NEW MATERIAL TECHNOLOGY Co.,Ltd. Patentee before: Hangzhou benchuang Technology Co.,Ltd. |
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