双矩形钢丝绳下导绳缠绕系统的核电站起重小车的制作方法与工艺

本发明属于核电站起重机技术领域，尤其涉及起升机构具备单一故障保护功能的核电站起重机小车。

背景技术：
核电站中的环行起重机等设备吊运的是危险载荷，起重小车的起升机构钢丝绳采用交叉缠绕的方式，当一根钢丝绳断裂时，其余钢丝绳能够可靠、安全的支撑住危险载荷。以图11中的吊具为例，对单排下滑轮组型吊具的交叉缠绕是指一根钢丝绳缠绕吊具1和4区域的滑轮，另外一根钢丝绳缠绕2和3区域的滑轮；或者一根钢丝绳缠绕吊具组1和3区域的滑轮，另外一根钢丝绳缠绕2和4区域的滑轮，这样单独一组钢丝绳对吊具的拉力与吊具下的载荷能够达到平衡，具有单一故障保护功能。以往建设的核电站发电能力为100万千瓦左右，核电站环行起重机起吊的最大危险载荷通常在350t以下，这类起重机的小车起升机构大多采用单卷筒双下绳或双同轴卷筒双下绳形式(以下简称“双下绳形式”)，其采用单排下滑轮组型吊具，该形式中采用2根钢丝绳，钢丝绳采用上述传统的交叉缠绕即满足单一故障保护的要求。随着核电站发电能力进一步提高，环行起重机起吊的最大危险载荷达到350t以上，起重小车采用常规的双下绳形式的起升机构会导致钢丝绳直径、卷筒直径、滑轮直径、卷筒扭矩等参数过大，导致单个电动机、减速器等所需的驱动能力过大，这样部件选型的机型过大，存在不经济、不科学的弊端。因此开发一种能满足单一故障保护功能的大起重量用核电站起重小车成为亟待解决的技术难题。

技术实现要素：
本发明的目的在于：开发一种双矩形钢丝绳缠绕系统的大起重量用核电站起重小车，满足单一故障保护功能。为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：双矩形钢丝绳下导绳缠绕系统的核电站起重小车，包括小车架、起升驱动机构、钢丝绳缠绕系统、小车运行机构和吊具，吊具包括吊钩和支架，吊钩安装在支架的中心处，起升驱动机构为2套，起升驱动机构由电动机和减速器组成，起升驱动机构安装在小车架上，吊具安装在小车架上，其特征在于：所述支架两侧边分为八个起吊位置区域，分别为区域I、区域II、区域III、区域IV、区域V、区域VI、区域VII和区域VIII，其中区域VI、区域I、区域IV和区域VII依次排列为一侧，区域V、区域II、区域III和区域VIII依次排列为另一侧；所述钢丝绳缠绕系统包括卷筒、上滑轮组、下滑轮组、过渡滑轮组和钢丝绳，所述卷筒包括卷筒组I和卷筒组II，卷筒组I和卷筒组II分别安装在小车架上，卷筒组I和卷筒组II分别与两套起升驱动机构的减速器相连；所述上滑轮组为8个，过渡滑轮组为2个，上滑轮组和过渡滑轮组安装在小车架上，所述下滑轮组为8个，分两排对称安装在支架的八个起吊位置区域，所述钢丝绳为两套，钢丝绳缠绕系统为双排下滑轮组交叉缠绕结构，两套钢丝绳的一端分别缠绕在卷筒组I和卷筒组II上，另一端缠绕过上滑轮组、下滑轮组和过渡滑轮组后分别缠绕在卷筒组I和卷筒组II上，每套钢丝绳缠绕下滑轮组的顺序为：先缠绕下滑轮组轴线中垂线一侧的下滑轮组后交叉到下滑轮组轴线中垂线另外一侧的下滑轮组，钢丝绳在下滑轮处导向过渡，具体缠绕顺序为一套钢丝绳依次缠绕过区域I、区域II、区域III和区域IV或者区域I、区域II、区域VIII和区域VII的下滑轮组，另一套钢丝绳依次缠绕过区域VI、区域V、区域VIII和区域VII或者VI、区域V、区域III和区域IV的下滑轮组，每套钢丝绳缠绕下滑轮组顺序的连线为矩形。本发明所述双矩形钢丝绳下导绳缠绕系统的核电站起重小车，其特征在于：所述所述8个上滑轮组分别是上滑轮组I、上滑轮组II、上滑轮组III、上滑轮组IV、上滑轮组V、上滑轮组VI、上滑轮组VII、上滑轮组VIII，上滑轮组安装在小车架两侧的与卷筒组I和卷筒组II对应的位置上，其中所述上滑轮组VI、上滑轮组I、上滑轮组IV和上滑轮组VII依次安装在同一侧，上滑轮组V、上滑轮组II、上滑轮组III和上滑轮组VIII依次安装在另一侧，所述8个下滑轮组分别是下滑轮组I、下滑轮组II、下滑轮组III、下滑轮组IV、下滑轮组V、下滑轮组VI、下滑轮组VII和下滑轮组VIII，其中下滑轮组VI、下滑轮组I、下滑轮组IV和下滑轮组VII依次安装在吊具支架同一侧的区域I、区域VI、区域IV和区域VII的位置，下滑轮组V、下滑轮组II、下滑轮组III和下滑轮组VIII依次安装在吊具支架另一侧的区域V、区域II、区域III和区域VIII的位置；所述过渡滑轮组包括过渡滑轮组I和过渡滑轮组IV，所述过渡滑轮组I和过渡滑轮组IV安装小车架箱体内两侧与上滑轮组和下滑轮组对应的位置上，过渡滑轮组I在一侧，过渡滑轮组IV在另一侧；所述两套钢丝绳为钢丝绳I和钢丝绳II，钢丝绳在下滑轮组缠绕顺序连线的矩形包括矩形包含方式或矩形交叉方式，所述矩形包含方式为：钢丝绳I的一端缠绕在卷筒组I上，钢丝绳I另一端的缠绕路线依次为下滑轮组I、上滑轮组I、下滑轮组II、上滑轮组II、过渡滑轮组IV、下滑轮组III、上滑轮组III、下滑轮组IV和上滑轮组IV，最后钢丝绳I缠绕在卷筒组I上，钢丝绳I在下滑轮组I、下滑轮组II间导向过渡，在下滑轮组III、下滑轮组IV间导向过渡，为下导向；钢丝绳II的一端缠绕在卷筒组II上，钢丝绳II另一端的缠绕路线依次为下滑轮组VIII、上滑轮组VIII、下滑轮组VII、上滑轮组VII、过渡滑轮组I、下滑轮组VI、上滑轮组VI、下滑轮组V、上滑轮组V，最后钢丝绳II缠绕在卷筒组II上，钢丝绳II分别在下滑轮组VI、下滑轮组V间导向过渡，在下滑轮组VII、下滑轮组VIII间导向过渡，为下导向；钢丝绳I起吊区域II、区域III、区域I和区域IV的下滑轮组，钢丝绳II起吊区域V、区域VI、区域VII和区域VIII的下滑轮组，钢丝绳I和钢丝绳II在下滑轮组缠绕顺序连线各形成一个“矩形”，其中一个矩形包含在另外一个矩形内；所述矩形交叉方式为：钢丝绳I的一端缠绕在卷筒I上，钢丝绳I另一端的缠绕路线依次为下滑轮组I、上滑轮组I、下滑轮组II、上滑轮组II、过渡滑轮组IV、、下滑轮组VIII、上滑轮组VIII、下滑轮组VII和上滑轮组VII，最后钢丝绳I缠绕在卷筒I上，钢丝绳I在下滑轮组I、下滑轮组II和下滑轮组VII、下滑轮组VIII间导向过渡，为下导向；钢丝绳II的一端缠绕在卷筒II上，钢丝绳II另一端的缠绕路线依次为下滑轮组III、上滑轮组III、下滑轮组IV、上滑轮组IV、过渡滑轮组I、下滑轮组VI、上滑轮组VI、下滑轮组V、上滑轮组V，最后钢丝绳II缠绕在卷筒II上，钢丝绳II分别在下滑轮组VI、下滑轮组V间导向和下滑轮组III、下滑轮组IV间导向过渡，为下导向，钢丝绳I起吊区域I、区域II、区域VIII和区域VII的下滑轮组，钢丝绳II起吊区域V、区域VI、区域IV和区域III的下滑轮组，钢丝绳I和钢丝绳II在下滑轮组缠绕顺序连线各形成一个“矩形”，其中一个矩形与另外一个矩形交叉。本发明所述的双矩形钢丝绳下导绳缠绕系统的核电站起重小车，其特征在于：所述上滑轮组I、上滑轮组II、上滑轮组III、上滑轮组IV、上滑轮组V、上滑轮组VI、上滑轮组VII和上滑轮组VIII各滑轮组均由1～8个滑轮组成；所述下滑轮组I、下滑轮组II、下滑轮组III、下滑轮组IV、下滑轮组V、下滑轮组VI、下滑轮组VII和下滑轮组VIII各滑轮组均由2～9个滑轮组成，各下滑轮组中的滑轮个数比各上滑轮组中的滑轮个数多1个。本发明所述的双矩形钢丝绳下导绳缠绕系统的核电站起重小车，其特征在于：所述卷筒组I和卷筒组II均为单卷筒缠绕两根钢丝绳的单卷筒双下绳方式，或为双卷筒每个卷筒缠绕一根钢丝绳的双轴双卷筒单下绳的方式。本发明所述的双矩形钢丝绳下导绳缠绕系统的核电站起重小车，其特征在于：所述过渡滑轮组I或为一个平衡梁I，所述过渡滑轮组IV或为一个平衡梁IV，在过渡滑轮组I和过渡滑轮组IV分别为平衡梁I和平衡梁IV时，钢丝绳I为2根钢丝绳通过平衡梁IV连接，2根钢丝绳分别为钢丝绳I-1和钢丝绳I-2；钢丝绳II为2根钢丝绳通过平衡梁I连接，2根钢丝绳分别为钢丝绳II-1和钢丝和钢丝绳II-2。本发明的动作原理：当卷筒旋转时，固定在卷筒上的钢丝绳实现卷入和卷出，通过上滑轮组和下滑轮组的作用，钢丝绳带动下滑轮组升降，下滑轮组带着支架和吊钩一起升降。一套钢丝绳的下滑轮组的起吊位置分别为区域I、区域II、区域III和区域IV或者区域I、区域II、区域VIII和区域VII的下滑轮组，另一套钢丝绳的下滑轮组的起吊位置分别为区域VI、区域V、区域VIII和区域VII或者VI、区域V、区域III和区域IV的下滑轮组，每套钢丝绳在下滑轮组上的起吊位置对称于下滑轮组轴线中垂线，钢丝绳先缠绕下滑轮组轴线中垂线一侧的滑轮组后交叉到下滑轮组轴线中垂线另外一侧的滑轮组进行缠绕，每套钢丝绳在下滑轮组间的缠绕构成交叉缠绕形式，这样确保了一套钢丝绳断裂后另外一套钢丝绳还能平稳的保持住载荷。两套钢丝绳的下滑轮组的起吊位置连线各形成一个矩形，为双矩形下导绳缠绕。与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：1、实现大起重量核电站起重机小车的起升机构单一故障保护功能。2、起升机构采用2套并联柔性防单一故障的缠绕系统驱动，有效降低单个电动机、减速器等所需的驱动容量，降低设备制造和维护成本。3、应用范围广，可用于核电站环行起重机和乏燃料容器起重机上，还可用于其他吊运危险载荷需要实现单一故障保护的起重机上。附图说明图1是小车俯视图；图2是小车侧视图；图3是钢丝绳缠绕系统俯视图；图4是图3的A向视图；图5是钢丝绳缠绕系统图；图6是钢丝绳I缠绕图；图7是钢丝绳II缠绕图；图8是吊具的起吊位置分区区域示意图；图9是过渡滑轮组I和过渡滑轮组IV为平衡梁的缠绕图；图10是双轴双卷筒单下绳缠绕图；图11是双矩形下导绳缠绕的另外一种形式图；图12是单排下滑轮组型吊具图；图中，1、区域I，2、区域II，3、区域III，4、区域IV，5、区域V，6、区域VI，7、区域VII，8区域VIII，9、小车架，10、起升驱动机构，11、钢丝绳缠绕系统，12、小车运行机构，13、支架，14、下滑轮组轴线中垂线，1.1、卷筒组I，1.1-1、卷筒组I-1，1.1-2、卷筒组I-2，1.2、卷筒组II，1.2-1、卷筒组II-1，，1.2-2、卷筒组II-2，2.1、上滑轮组I，2.1-1、上滑轮I-1，2.1-2、上滑轮I-2，2.2、上滑轮组II，2.2-1、上滑轮II-1，2.2-2、上滑轮II-2，2.3、上滑轮组III，2.3-1、上滑轮III-1，2.3-2、上滑轮III-2，2.4、上滑轮组IV，2.4-1、上滑轮IV-1，2.4-2、上滑轮IV-2，2.5、上滑轮组V，2.5-1、上滑轮V-1，2.5-2、上滑轮V-2，2.6、上滑轮组VI，2.6-1、上滑轮VI-1，2.6-2、上滑轮VI-2，2.7、上滑轮组VII，2.7-1、上滑轮VII-1，2.7-2、上滑轮VII-2，2.8，上滑轮组VIII，2.8-1、上滑轮VIII-1，2.8-2、上滑轮VIII-2，3.1、下滑轮组I，3.1-1、下滑轮I-1，3.1-2、下滑轮I-2，3.1-3、下滑轮I-3，3.2、下滑轮组II，3.2-1、下滑轮II-1，3.2-2、下滑轮II-2，3.2-3、下滑轮II-3，3.3、下滑轮组III，3.3-1、下滑轮III-1，3.3-2、下滑轮III-2，3.3-3、下滑轮III-3，3.4、下滑轮组IV，3.4-1、下滑轮IV-1，3.4-2、下滑轮IV-2，3.4-3、下滑轮IV-3，3.5、下滑轮组IV，3.5-1、下滑轮IV-1，3.5-2、下滑轮IV-2，3.5-3、下滑轮IV-3，3.6、下滑轮组VI，3.6-1、下滑轮VI-1，3.6-2、下滑轮VI-2，3.6-3、下滑轮VI-3，3.7、下滑轮组VII，3.7-1、下滑轮VII-1，3.7-2、下滑轮VII-2，3.7-3、下滑轮VII-3，3.8、下滑轮组VIII，3.8-1、下滑轮VIII-1，3.8-2、下滑轮VIII-2，3.8-3下滑轮VIII-3，4.1、过渡滑轮组I，4.1-1、平衡梁I，4.4、过渡滑轮组IV，4.4-1、平衡梁IV，6.1、钢丝绳I，6.2、钢丝绳II。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。实施例1如图5、6、7所示。双矩形钢丝绳下导绳缠绕系统的核电站起重小车，包括小车架9、起升驱动机构10、钢丝绳缠绕系统11、小车运行机构12和吊具，吊具包括吊钩和支架13，吊钩安装在支架13的中心处，支架13两侧边分为八个起吊位置区域，分别为区域I1、区域II2、区域III3、区域IV4、区域V5、区域VI6、区域VII7和区域VIII8，其中区域I1、区域VI6、区域VII7和区域IV4依次排列为一侧，区域V5、区域II2、区域III3和区域VIII8依次排列为另一侧，起升驱动机构10为2套，起升驱动机构10由电动机和减速器组成，起升驱动机构10安装在小车架9上，小车运行机构12安装小车架9下面的两端，吊具安装在小车架9下面的中间，钢丝绳缠绕系统11安装在吊具的支架13和小车架9上，钢丝绳缠绕系统11包括卷筒、上滑轮组、下滑轮组、过渡滑轮组和钢丝绳，卷筒包括卷筒组I1.1和卷筒组II1.2，卷筒组I1.1和卷筒组II1.2分别安装在小车架9上，卷筒组I1.1和卷筒组II1.2分别与两套起升驱动机构10的减速器相连，卷筒组I1.1和卷筒组II1.2均为双轴双卷筒；上滑轮组包括上滑轮组I2.1、上滑轮组II2.2、上滑轮组III2.3、上滑轮组IV2.4、上滑轮组V2.5、上滑轮组VI2.6、上滑轮组VII2.7和上滑轮组VIII2.8，上滑轮组I2.1、上滑轮组II2.2、上滑轮组III2.3、上滑轮组IV2.4、上滑轮组V2.5、上滑轮组VI2.6、上滑轮组VII2.7和上滑轮组VIII2.8安装在小车架两侧的与卷筒组I1.1和卷筒组II1.2对应的位置上，其中所述上滑轮组I2.1、上滑轮组VI2.6、上滑轮组VII2.7和上滑轮组IV2.4依次安装在同一侧，上滑轮组V2.5、上滑轮组II2.2、上滑轮组III2.3和上滑轮组VIII2.8依次安装在另一侧，上滑轮组I2.1、上滑轮组II2.2、上滑轮组III2.3、上滑轮组IV2.4、上滑轮组V2.5、上滑轮组VI2.6、上滑轮组VII2.7和上滑轮组VIII2.8的各滑轮组均为二个滑轮，分别为上滑轮组I-12.1-1、上滑轮组I-22.1-2、上滑轮组II-12.2-1、上滑轮组II-22.2-2、上滑轮组III-12.3-1、上滑轮组III-22.3-2、上滑轮组IV-12.4-1、上滑轮组IV-22.4-2、上滑轮组V-12.5-1、上滑轮组V-22.5-2、上滑轮组VI-12.6-1、上滑轮组VI-22.6-2、上滑轮组VII-12.7-1、上滑轮组VII-22.7-2、上滑轮组VIII-12.8-1和上滑轮组VIII-22.8-2，下滑轮组包括下滑轮组I3.1、下滑轮组II3.2、下滑轮组III3.3、下滑轮组IV3.4、下滑轮组V3.5、下滑轮组VI3.6、下滑轮组VII3.7和下滑轮组VIII3.8，下滑轮组I3.1、下滑轮组II3.2、下滑轮组III3.3、下滑轮组IV3.4、下滑轮组V3.5、下滑轮组VI3.6、下滑轮组VII3.7和下滑轮组VIII3.8安装在吊具的支架13两侧与卷筒组I1.1和卷筒组II1.2对应的位置上，其中下滑轮组I3.1、下滑轮组VI3.6、下滑轮组VII3.7和下滑轮组IV3.4依次安装在吊具支架13同一侧的区域VI6、区域I1、区域VII7和区域IV4的位置，下滑轮组II3.2、下滑轮组III3.3、下滑轮组V3.5和下滑轮组VIII3.8依次安装在吊具支架13另一侧的区域II2、区域III3、区域V5和区域VIII8的位置；各下滑轮组都由三个滑轮组成，分别为下滑轮组I-13.1-1、下滑轮组I-23.1-2、下滑轮组I-33.1-3、下滑轮组II-13.2-1、下滑轮组2-23.2-2、下滑轮组2-33.2-3、下滑轮组III-13.3-1、下滑轮组3-23.3-2、下滑轮组3-33.3-3、下滑轮组IV-13.4-1、下滑轮组IV-23.4-2、下滑轮组IV-33.4-3、下滑轮组V-13.5-1、下滑轮组V-23.5-2、下滑轮组V-33.5-3、下滑轮组VI-13.6-1、下滑轮组VI-23.6-2、下滑轮组VI-33.6-3、下滑轮组VII-13.7-1、下滑轮组VII-23.7-2、下滑轮组VII-33.7-3、下滑轮组VIII-13.8-1、下滑轮组VIII-23.8-2和下滑轮组VIII-33.8-3；过渡滑轮组包括过渡滑轮组I4.1和过渡滑轮组IV4.4，过渡滑轮组I4.1和过渡滑轮组IV4.4安装小车架9上与上滑轮和下滑轮对应的位置上，过渡滑轮组I4.在一侧，过渡滑轮组IV4.4在另一侧；钢丝绳包括钢丝绳I6.1和钢丝绳II6.2，钢丝绳I6.1的一端缠绕在卷筒组I1.1上，另一端的缠绕路线依次为下滑轮组I-13.1-1、上滑轮组I-12.1-1、下滑轮组I-23.1-2、上滑轮组I-22.1-2、下滑轮组I-33.1-3、下滑轮组II-33.2-3、上滑轮组II-22.2-2、下滑轮组II-23.2-2、上滑轮组II-12.2-1、下滑轮组II-13.2-1、过渡滑轮组IV4.4、下滑轮组III-13.3-1、上滑轮组III-12.3-1、下滑轮组III-23.3-2、上滑轮组III-22.3-2、下滑轮组III-33.3-3、下滑轮组IV-33.4-3、上滑轮组IV-22.4-2、下滑轮组IV-23.4-2、上滑轮组IV-12.4-1、下滑轮组IV-13.4-1，最后钢丝绳缠绕在卷筒组I1.1上；钢丝绳II6.2的一端缠绕在卷筒组II1.2上，另一端的缠绕路线依次为下滑轮组VIII-33.8-3、上滑轮组VIII-22.8-2、下滑轮组VIII-23.8-2、上滑轮组VIII-12.8-1、下滑轮组VIII-13.8-1、下滑轮组VII-13.7-1、上滑轮组VII-12.7-1、下滑轮组VII-23.7-2、上滑轮组VII-22.7-2、下滑轮组VII-33.7-3、过渡滑轮组I4.1、下滑轮组VI-33.6-3、上滑轮组VI-22.6-2、下滑轮组VI-23.6-2、上滑轮组VI-22.6-2、下滑轮组VI-13.6-1、下滑轮组V-13.5-1、上滑轮组V-12.5-1、下滑轮组V-23.5-2、上滑轮组V-22.5-2、下滑轮组V-33.5-3，最后钢丝绳缠绕在卷筒组II1.2上。钢丝绳I6.1和钢丝绳II6.2在下滑轮组缠绕顺序连线各形成一个“矩形”，其中一个矩形包含在另外一个矩形内。实施例2与实施例1基本相同，只是过渡滑轮组I4.1为一个平衡梁I4.1-1，过渡滑轮组IV4.4为一个平衡梁IV4.4-1，钢丝绳I6.1在平衡梁IV4.4-1处分为2根，平衡梁IV4.4-1前面的为钢丝绳6.1-1，平衡梁IV4.4-1后面的为钢丝绳6.1-2，钢丝绳6.1-1和钢丝绳6.1-2连接在平衡梁I4.1-1两端；钢丝绳II6.2在平衡梁I4.1-1处分为2根，平衡梁I4.1-1前面的为钢丝绳6.2-1，平衡梁I4.1-1后面的为钢丝绳6.2-2，钢丝绳6.2-1和钢丝绳6.2-2连接在平衡梁I4.1-1两端。如图9所示。实施例3与实施例2基本相同，只是卷筒组I1.1或卷筒组II1.2均为双轴双卷筒，四根钢丝绳钢丝绳6.1-1、钢丝绳6.1-2、钢丝绳6.2-1和钢丝绳6.2-2分别缠绕在各自的卷筒上，钢丝绳6.1-1缠绕在卷筒组I-11.1-1上，钢丝绳6.1-2缠绕在卷筒组I-21.1-2上，钢丝绳6.2-1缠绕在卷筒组II-11.2-1上，钢丝绳6.2-2缠绕在卷筒组II-21.2-2上。如图10所示，实施例4如图11所示，对于下滑轮组起吊位置的区域的连线各形成一个“矩形”，其中一个矩形与另外一个矩形互相交叉，对吊具及支架13上安装的下滑轮组的起吊位置一套钢丝绳起吊下滑轮组的区域VI6、区域V5、区域III3、区域IV4，另外一套钢丝绳起吊下滑轮组的区域VIII8、区域VII7、区域I1、区域II2区域，下滑轮组的区域VI6、区域V5、区域III3、区域IV4和区域VIII8、区域VII7、区域I1、区域II2的连线均形成上一个矩形，两个矩形互相交叉。