大型筒节多自由度轻型起吊翻转一体设备的制作方法

本发明涉及一种起吊翻转设备。

背景技术：

大型直(过渡)筒节是核反应堆、加氢反应容器的重要组成部分，它在加工工艺过程中经常需要180°翻转变位。大型筒节的自重通常在几十吨到几百吨不等，外径在3米到6米不等，高度在1.33米到6米不等。国内生产重型设备的龙头企业中，大型件翻转普遍采用天车、钢丝绳配合翻转的方法，即用两条平行的长钢索把工件托起在空中，一端缓慢放绳，另一端同步收绳，工件在两条钢索上滚动实现翻转。该翻转方法的工艺准备时间较长、生产效率较低；翻转过程可控性差、环节多、存在安全隐患；工件翻转时两侧的倾翻运动无法限制、易掉件造成事故；工件表面容易被划伤，产品表面容易受到影响，最重要的是极大地限制了大型件产能的提高。国内外常用的其它翻转装置，如cl型翻转机等，这些装置需要天车等起吊装置配合，功能单一；设备体积大、重量大，运输安装不方便；设备总体造价较高。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种体积小、重量轻，运输、安装、存放方便、可以实现起吊和翻转两种功能的大型筒节多自由度轻型起吊翻转一体设备。

本发明包括上伸缩梁模块、下伸缩梁模块、链轮模块、起重链条和电动葫芦，其中，上伸缩梁模块和下伸缩梁模块结构相同，包括大梁、小梁、伸缩梁电机、丝杠、螺母、左卡头、右卡头和电动缸，其中左、右卡头均为l型，其上外部设有两个起重链的链槽，内部设有燕尾槽，大梁的一端套在小梁的一端，小梁在大梁中滑动，大梁和小梁的另一端均为封闭端，在封闭端端头设有弧形凸起，所述弧形凸起使用较软的材料如紫铜、橡胶等，其作用是贴紧需要翻转的筒节内壁，在大梁和小梁封闭端一侧的上表面均设有燕尾槽轨道，该燕尾槽轨道分别与左、右卡头的燕尾槽内滑动配合，大梁封闭端一侧的内部设有支撑丝杠的轴承座，伸缩梁电机固定在轴承座上，伸缩梁电机输出轴与丝杠联接，丝杠上的螺母与小梁的一端固连；在上伸缩梁模块的大梁和小梁封闭端一侧的上表面和下伸缩梁模块的大梁和小梁封闭端一侧的下表面分别设有通过侧面法兰联接的电动缸，电动缸推杆的一端分别与卡头铰接；在伸缩梁模块的大梁两侧各设有两个伸缩梁吊耳，用于吊起伸缩梁模块；

所述卡头上的链槽缘上设有槽口，槽口的方向与翻转方向相反；起重链条的首尾用长销轴联接，行成一个闭合链环，起重链卡在卡头的链轮槽中兜起伸缩梁模块和需要翻转的筒节，长销轴卡在上述卡头链槽缘的槽口中；

在上伸缩梁模块的两侧的下表面和下伸缩梁模块两侧的上表面分别设有吊点，两个电动葫芦的上端挂钩分别挂在上伸缩梁模块上的吊点上，其下端挂钩分别挂在下伸缩梁上的吊点上；或两个长行程电动缸的上端分别与上伸缩梁模块下表面的两侧铰接，其下端分别与钢丝绳的一端铰接，该钢丝绳的另一端分别与下伸缩梁模块上表面的两侧铰接；

所述链轮模块包括链轮架、链轮、减速器、电机、轴承、轴、链轮压轮，其中链轮架为“门”型，其两侧均设有轴向通孔，孔内均设有轴承，带有两个轮槽的链轮通过轴连接在链轮架的中间，轴的两端套在上述轴承的内环中，减速器固定在链轮架的一侧，电机的输出轴与减速器联接，减速器与轴联接；链轮架的上端设有吊耳，吊耳两侧均设有压轮支架，压轮支架上设有四个通孔，在上述两个轮槽上方的设有两个压轮，压轮的两侧分别与带有螺纹的导杆转动联接，导杆分别穿过压轮支架上的通孔，通过螺母限位，导杆中部设有螺母，在螺母与压轮支架之间的导杆上均套有弹簧；上述起重链条绕过链轮，形成的闭合链环与链轮啮合。

工作时，用天车吊起上伸缩梁模块侧面吊耳将伸缩梁模块放入筒节内，通过电动葫芦使上伸缩梁模块高于筒节上端，下伸缩梁模块低于筒节下端，再驱动伸缩梁电机使小梁伸出大梁，待伸缩梁两端仍处于筒节内部，两端的卡头处于筒节的外部时，伸缩梁停止伸长，再同时收缩两个电动葫芦，使上伸缩梁模块和下伸缩梁模块卡住筒节的两端，再伸长伸缩梁，使伸缩梁的两端与筒节内壁接触，驱动电动缸使卡头卡紧筒节外壁。天车吊钩吊起链轮模块，在筒节的底端对起重链进行联接，将长销轴的伸出端放置于卡头槽缘上的槽口中，此槽口方向与翻转方向相反，翻转力由驱动电机、减速器经链轮、起重链以及长销轴传递到卡头上，进而实现筒节的翻转，翻转完成后，筒节放置在墩子上，将驱动电机缓慢逆转，使起重链接头的长销轴退出槽口，到达地面附近，操作人员取出长销轴，天车将链轮模块和起重链移开，再用天车吊住翻转到上面的下伸缩梁模块侧面吊耳，电动缸伸长打开卡头，伸缩梁缩短、电动葫芦伸长，使翻到上面的下伸缩梁模块在筒节上端，翻到下面的上伸缩梁模块在筒节下端，再使伸缩梁模块缩短，天车将伸缩梁模块移除筒节，实现筒节的180°变位。

本发明与现有技术相比具有如下优点：

1、总体质量较小，加工制造成本低，能被很多中小型企业所接受。

2、体积小，便于存放和转运，方便在不同场合使用。

3、功能多样，即可用于直筒节、过渡筒节的起吊又可以用于筒节的翻转。

4、可以适用于不同规格的大型筒节。

附图说明

图1为本发明的主视图。

图2为本发明伸缩梁模块的剖视图。

图3为本发明伸缩梁模块的端部示意简图。

图4为本发明伸缩梁模块的俯视图。

图5为本发明起重链条联接示意简图。

图6为本发明起链轮模块示意简图。

图7本发明伸缩梁模块和筒节配合图

图8为本发明实施例2的示意简图。

图中：1-起重链、2-链轮模块、3-下伸缩梁模块、4-电动葫芦、5-上伸缩梁模块、6-卡头、7-电动缸、8-小梁、9-丝杠、10-螺母、11-大梁、12-伸缩梁电机、13-链轮、14-减速器、15-驱动电机、16-链轮架、17-压轮、18-长销轴、19-筒节、20-钢丝绳、21-长行程电动缸、22-压轮支架、23-伸缩梁吊耳。

具体实施方式

实施例1

在图1、图2和图3所示的大型电筒节多自由度轻型起吊翻转一体设备示意图中，上伸缩梁模块5和下伸缩梁模块3结构相同，包括大梁11、小梁8、伸缩梁电机12、丝杠9、螺母10、左卡头、右卡头6和电动缸7，其中左、右卡头均为l型，其上外部设有两个起重链的链槽，内部设有燕尾槽，大梁的一端套在小梁的一端，小梁在大梁中滑动，大梁和小梁的另一端均为封闭端，在封闭端端头设有弧形凸起，所述弧形凸起使用较软的材料如紫铜、橡胶等，其作用是贴紧需要翻转的筒节内壁，在大梁和小梁封闭端一侧的上面均设有燕尾槽轨道，该燕尾槽轨道分别与左、右卡头的燕尾槽内滑动配合，大梁封闭端一侧的内部设有支撑丝杠的轴承座，伸缩梁电机固定在轴承座上，伸缩梁电机为伺服电机，其输出轴与支撑丝杠联接，丝杠上的螺母与小梁的一端固连；在上伸缩梁模块的大梁和小梁封闭端一侧的上表面和下伸缩梁模块的大梁和小梁封闭端一侧的下表面分别设有通过侧面法兰联接的电动缸，电动缸推杆的一端分别与卡头铰接；如图4所示，在伸缩梁模块的大梁两侧各设有两个伸缩梁吊耳23，所述吊耳的作用是吊起伸缩梁；如图5所示所述卡头上的链槽缘上设有槽口，槽口的方向与翻转方向相反；起重链条的首尾用长销轴18联接，行成一个闭合链环，起重链1卡在卡头的链轮槽中兜起伸缩梁模块和需要翻转的筒节，长销轴卡在上述卡头链槽缘的槽口中；

在上伸缩梁模块的两侧的下表面和下伸缩梁模块两侧的上表面分别设有吊点，两个电动葫芦4的上端挂钩分别挂在上伸缩梁模块上的吊点上，其下端挂钩分别挂在下伸缩梁上的吊点上；

如图6所示，链轮模块2中的链轮架16为“门”型，其两侧均设有轴向通孔，孔内均设有轴承，带有两个轮槽的链轮13通过轴连接在链轮架的中间，轴的两端分别套上述轴承的内环上，减速器14固定在链轮架的一侧，电机15的输出轴与减速器连接，减速器与轴联接；链轮架的上端设有吊耳，吊耳两侧均设有压轮支架22，压轮支架22上设有四个通孔，在上述两个轮槽上方的设有两个压轮17，压轮的两侧分别与带有螺纹的导杆转动联接，导杆分别穿过压轮支架22上的通孔，通过螺母限位，导杆中部设有螺母，在螺母与压轮支架22之间的导杆上均套有弹簧；上述起重链条绕过链轮，形成的闭合链环与链轮啮合。

如图7所示，工作时，用天车吊起上伸缩梁模块侧面吊耳将伸缩梁模块放入筒节19内，通过电动葫芦使上伸缩梁模块高于筒节上端，下伸缩梁模块低于筒节下端，再驱动伸缩梁电机使小梁伸出大梁，待伸缩梁两端仍处于筒节内部，两端的卡头处于筒节的外部时，伸缩梁停止伸长，再同时收缩两个电动葫芦，使上伸缩梁模块和下伸缩梁模块卡住筒节的两端，再伸长伸缩梁，使伸缩梁的两端与筒节内壁接触，驱动电动缸使卡头卡紧筒节外壁。天车吊钩吊起链轮模块，在筒节的底端对起重链进行联接，将长销轴的伸出端放置于卡头槽缘上的槽口中，此槽口方向与翻转方向相反，翻转力由驱动电机、减速器经链轮、起重链以及长销轴传递到卡头上，进而实现筒节的翻转，翻转完成后，筒节放置在墩子上，将驱动电机缓慢逆转，使起重链接头的长销轴退出槽口，到达地面附近，操作人员取出长销轴，天车将链轮模块和起重链移开，再用天车吊住翻转到上面的下伸缩梁模块侧面吊耳，电动缸伸长打开卡头，伸缩梁缩短、电动葫芦伸长，使翻到上面的下伸缩梁模块在筒节上端，翻到下面的上伸缩梁模块在筒节下端，再使伸缩梁模块缩短，天车将伸缩梁模块移除筒节，实现筒节的180°变位。

实施例2

如图8所示，两个长行程电动缸19的上端分别与上伸缩梁模块5下表面的两侧铰接，其下端分别与钢丝绳21的一端铰接，该钢丝绳的另一端分别与下伸缩梁模块3上表面的两侧铰接，其它部件的结构和连接方式与实施例1相同。