专利名称：弧形吊臂的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种在山地、丘陵地形吊装管子的专用机具——弧形吊臂，适宜在水利 电力、石油化工企业管道工程建设中，由于施工现场狭小不能使用液压吊车进行吊装作业， 没有动力电源不能使用机械进行吊装作业的施工现场使用。
背景技术：
在水利电力、石油化工企业管道系统建设中，起吊管子是基本的生产操作。受施工现场
条件的限制在狭小的施工现场，在没有动力电源的施工现场，不能使用液压吊车进行吊装 操沐—iH-时.H能扭沿简虽的二Btn站县法主^SS苦.田湖歪县柱咎罕.A T於^i壬^SS萏扭
吊管子。在山地、丘陵地形进行管道组装焊接，受山地、丘陵地形自然坡度的限制，三脚架 的架设不易处于最佳的受力状态，即三脚架的每一根支脚与地面的夹角大于60度，三脚架 向地面的投影成等边三角形，保证起吊重物的重心在等边三角形的形心上。三脚架不能架设 在最佳受力状，起吊重物是不安全的。当三脚架的支脚与地面的夹角小于60度，起吊重物产 生的水平分力将使支脚滑动发生安全事故；当起吊重物的重心不在等边三角形的形心上，起 吊重物的重力分力将产生倾翻力，使三脚架处于不稳定状态，在管子摆动产生的扰动力作用 下倾翻发生安全事故；随着起吊管子重量的增加，不但人工拉动拉链的力很大，工人劳动强 度大，而且，在一定状态下，人工拉动手拉葫芦的拉力分力也会成为一种扰动力使三脚架倾 翻发生安全事故。为了保证架设三脚架后形成的焊接空间和支脚对地角度大于60度，简易三 脚架的长度一般都大于3米，手拉葫芦的重量达到50-100公斤以上。因此，在山地、丘陵地 形移动、架设三脚架、悬挂手拉葫芦既很困难，也不安全。减轻三脚架的重量，易于移动和 架设，但起吊的安全系数降低，不利于安全施工。另外，三脚架与地面的接触没有固定点， 是放置在地面上。为保证起吊管子的安全，在管道安装现场临时设置固定点起吊管子，起吊 后再撤除临时固定点，既增加管道安装工时，又不经济。
上述原因，使水利电力、石油化工企业管道系统组装在山地、丘陵地形施工时，管径小 于0)325mm的管子都采用人工抬管子对口组装焊接管径大于0>325mm的管子采用人工架设 三脚架、拉动手拉葫芦起吊管子对口组装焊接。人工抬管子对口组装焊接，既增加工人劳动 强度，又增加管道组装焊接时间；人工架设三脚架、拉动手拉葫芦起吊管子对口组装焊接， 既增加工人劳动强度，又不安全。
发明内容
针对在山地、丘陵地形进行管道安装，使用简易的三脚架和手拉葫芦，人工拉动手拉葫 芦进行起吊操作，存在工人劳动强度大，起吊效率低，施工不安全的不足。本发明的目的是: 提供一种适宜在山地、丘陵地形起吊管子使用，安全、方便地起吊管子的弧形吊臂。
3本实用新型的上述目的是这样实现的由固定支座、弧形臂、辅助支脚、吊装架、机械 绞车、顶升组件组成弧形吊臂。其中，固定支座由滑动筒体、滑动支脚、调节螺栓、调节螺 母、支座护板组成。弧形臂为对称的两个组件，由上弦梁、下弦梁、支承杆组成。辅助支脚 由支脚筒体、滑动杆、螺杆、铰链座组成。弧形臂的上弦梁、下弦梁、支承杆通过铆接组装 成具有矩形截面的弧形框架结构，固定支座焊接在弧形臂的两端，辅助支脚的安装螺栓销焊
接在弧形臂上，吊装架铰链连接安装在弧形臂上。机械绞车用螺栓安装在弧形臂上，绞筒上 巻绕的钢索绕过吊装架上安装的定滑轮连接动滑轮吊钩。顶升组件由弧形管卡、机械千斤、 托板组成。弧形管卡放置在管子上，机械千斤放置在弧形管卡内，弧形臂两端放置在机械千 斤托板上。起吊管子时，利用隐埋管道的管沟作为临时的支承点，弧形吊臂的两端放置在管 沟壁上，施加一定的扭矩调节固定支座的螺杆，使支座板伸出压紧管沟壁，将弧形吊臂固定 在管沟壁上。由于弧形吊臂的力学性能，起吊管子的重量转变为作用在管沟壁的正压力。当 弧形吊臂的抗弯截面模量满足抗弯强度，满足弧形梁稳定条件时。起吊管子的重量使弧形吊 臂与两管沟壁之间保持一定的正压力，正压力将弧形吊臂固定在两管沟之间。随着起吊重量 的增大，正压力越大，使弧形吊臂更加稳定。固定支座的支座护板接触管沟壁，正压力使支 座护板与管沟壁之间产生摩擦力，使弧形吊臂不旋转。辅助支脚为选配件，根据山地、丘陵 地形的自然坡度选择安装使用，进一步提高弧形吊臂起吊子管的安全性。
采用上述技术方案，弧形吊臂由固定支座、弧形臂、辅助支脚、吊装架、机械绞车、顶
升组件组成。由于各组件重量轻，便于携带、移动；弧形吊臂的各组件移动到管道安装现场 后，弧形吊臂架设在管沟上，辅助支脚支撑在管沟底，机械绞车快速安装在弧形吊臂上，便 于灵活使用。因此，非常适宜在狭小的起吊施工作业现场，缺乏动力电源的起吊施工作业现 场作为起吊机具使用。起吊管子使用机械绞车，因旋转机械绞车输入轴的力矩比较小，不但 降低了操作工人的劳动强度，而且旋转机械绞车的力不会成为扰动力，增加了操作安全性。 操作工人可以在管沟上面操作机械绞车，操作很安全。
以下结合附图对采用本实用新型的实施例进行具体描述，其中 图l是采用本实用新型的弧形吊臂的结构图，
图2是采用本实用新型的弧形吊臂架设的初始装配图， 图3是采用本实用新型的弧形吊臂架设的初始顶升图， 图4是采用本实用新型的弧形吊臂架设的完成顶升图。
图1中标号1是管沟、2是左边支座护板、3是固定支座、4是左边弧形臂、5是辅 助支脚、6是动滑轮吊钩、7是连接螺栓、8是吊装架、9是定滑轮、IO是机械绞车、11辅 助支脚、12是右边弧形臂、13是右边固定支座、14是右边支座护板。
具体实施方式
如图l所示的弧形吊臂由固定支座、弧形臂、辅助支脚、吊装架、机械绞车、顶升组件 组成。
固定支座由滑动筒体、滑动支脚、调节螺杆、调节螺母、支座板组成。滑动筒体用角钢 焊接成矩形截面， 一端焊接一个中心加工圆孔的钢板。滑动支脚用角钢焊接成矩形截面，调 节螺杆采用20号钢加工， 一端加工调节六方形和圆环形凸台，调节螺母采用圆钢加工，支座 板采用Q235钢板加工为圆形。
弧形臂为对称的两个组件，由上弦梁、下弦梁、支承杆组成。上弦梁、下弦梁采用角钢 煨成弧形，支承杆采用角钢制作。上弦梁、下弦梁、支承杆通过铆接组装成具有矩形截面的 弧形框架结构，两个弧形臂端面相连处加工安装连接螺栓的连接孔。两个弧形臂端面相连处 焊接铰链，弧形臂上焊接安装与吊装架连接的铰链板，与辅助支脚铰链连接的螺栓销焊接在 弧形臂上。
辅助支脚由支脚壳体、螺杆、铰链座组成。支脚壳体采用圆钢管加工， 一端加工与螺栓 销铰链连接的铰链孔，另一端加工插销孔。螺杆采用厚壁圆钢管加工， 一端加工插销孔，另 一端内孔加工螺纹。铰链座由连接球头、球形座、球形盖组成，连接球头采用20号圆钢加工， 一端加工为圆形连接杆，加工外螺纹和浅插孔，另一端加工为圆球形，球形座采用Q235厚 钢板加工为圆形，中部加工为半球形，球形盖采用Q235钢板加工为圆形，中部加工半球形， 球形盖用螺栓与球形座连接。
吊装架由吊装板、吊装铰链板、连接杆、铰链销、吊钩环组成。吊装板采用Q235厚钢 板加工为矩形，中部加工两个安装吊钩环的圆孔；吊装铰链板采用Q235钢板加工为矩形板， 矩形一端加工铰链孔；连接杆采用Q235钢板加工为矩形条，两端加工铰链孔；铰链销采用 20号钢加工，两端分别加工销孔吊钩环采用Q235圆钢加工为"U"形，"U"形吊钩穿过 吊装板焊接在吊装板上。
机械绞车由蜗轮减速器、绞筒组成。蜗轮减速器选用标准件，绞筒安装在蜗轮减速器的 输出轴上，蜗轮减速器输入轴上同轴安装手轮、直流电机。
顶升组件由弧形管卡、机械千斤、托板组成。弧形管卡采用角钢制作，管卡的一端焊接 铰链板，加工调节螺孔，两管卡用销钉铰链连接。托板采用Q235钢板加工为圆形，中部焊 接一个机械千斤盖。
装配完的弧形吊臂如
图1所示，固定支座的滑动筒体焊接在弧形吊臂的两端，滑动支脚 内焊接调节螺母，穿入在滑动筒体内，调节螺杆的调节六方形从固定支座带圆孔端穿出，穿 出端点焊一个带六方圆钢板，调节螺杆旋入调节螺母内，滑动筒体和滑动支脚连接在一起。 固定支座放入支座护板孔内，支座护板放置在管沟壁上，分别调节固定支座上的调节螺杆，两端滑动支脚伸出支撑在管沟壁上，弧形吊臂横跨管沟固定在两管沟壁上。将辅助支脚一端 的铰链孔安装在弧形臂上的螺栓销上用螺帽固定，调节支脚壳体、螺杆上插销孔的安装位置， 使铰链座基本接触管沟底。在连接球头上加工的浅插孔插入短圆钢棒，旋转连接球头使铰链 座紧紧接触管沟底。吊装架用铰链销铰安装在弧形吊臂上，机械绞车用螺栓安装在弧形臂上， 绞筒上巻绕的钢索绕过吊装架上安装的定滑轮连接动滑轮吊钩。吊钩上挂上管子后，人工用 拉链拉动机械绞车输入轴上的拉力盘起吊管子。
如图2所示，弧形吊臂初始装配时，弧形吊臂的组件单个移动到管沟内，管子放置在管 沟底，弧形管卡放置在管子上，机械千斤放置在弧形管卡内，拧紧弧形管卡上端的螺栓，弧 形管卡紧紧固定在管子上。人工依次将单个弧形臂的固定支座放置在支座护板内，两个弧形 臂的下端放置在机械千斤的托板上，两个弧形臂的上端穿上铰链销，吊装架所铰链销铰链安 装在弧形臂上，吊装架上挂上定滑轮。
如图3所示，摇动机械千斤的摇杆，机械千斤的螺旋杆伸出，弧形吊臂被逐渐顶升。在 顶升过程中，随着两片弧形臂向中部收拢，调节固定支座的调节螺杆，使固定支座的滑动支 脚伸出，保持固定支座接触在管沟壁上。
如图4所示，继续摇动机械千斤的摇杆，弧形吊臂被顶升到安装位置。两片弧形臂收拢 后，用连接螺栓将下弦梁连接。施加一定的扭矩调节固定支座的调节螺杆，使支座板压紧管 沟壁，将弧形吊臂固定在管沟壁上。弧形吊臂架设后，反向摇动机械千斤的摇杆，机械千斤 的螺旋杆缩回，撤除机械千斤、弧形管卡作好起吊管子的准备。
如
图1所示，根据起吊需要，在架设好的弧形吊臂上安装辅助支脚。采用这种架设方法， 弧形吊臂在架设过程中，只需要很小的人力，降低了工人架设弧形吊臂的劳动强度，保证了 架设弧形吊臂的安全。起吊管子采用电机驱动或人力拉动机械绞车的输入轴，机械绞车的输 出轴上安装的绞筒巻绕钢索，钢索绕过弧形吊臂上安装的定滑轮起吊管子。没有电源的地方， 可以人工拉动机械绞车输入轴起吊管子。弧形吊臂移动时，快速撤除机械绞车安装螺栓，架 设弧形吊臂后，再将机械绞车快速安装上。弧形吊臂起吊管子后，弧形吊臂的下弦梁承受拉 力，用连接螺栓连接两片下弦梁符合下弦梁受力特点。
以上所述的是采用本实用新型原理，实现在山地、丘陵地形，狭小的施工作业现场，缺 乏动力电源的施工现场，采用半机械化方式起吊管子的弧形吊臂的优化实施例。应当指出， 对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以作出若干变型和改 进，以至开发出其它的产品，也应视为属于本实用新型的保护范围。
权利要求1、一种弧形吊臂，所述的弧形吊臂包括弧形臂，其特征是还具有固定支座、辅助支脚、吊装架、机械绞车、顶升组件；弧形吊臂组装为矩形截面，固定支座的滑动筒体焊接在弧形吊臂的两端，滑动支脚内焊接调节螺母，穿入在滑动筒体内，调节螺杆的调节六方形从固定支座带圆孔端穿出，调节螺杆旋入调节螺母内，滑动筒体和滑动支脚连接在一起；辅助支脚一端的铰链孔安装在弧形臂上的螺栓销上用螺帽固定，吊装架用铰链销铰安装在弧形吊臂上，机械绞车用螺栓安装在弧形臂上，绞筒上卷绕的钢索绕过吊装架上安装的定滑轮连接动滑轮吊钩，人工用拉链拉动机械绞车输入轴起吊管子。
2、 如权利要求1所述的弧形吊臂，其特征是弧形臂由上弦梁、下弦梁、支承杆组成， 上弦梁、下弦梁、支承杆采用型钢制作，上弦梁、下弦梁、支承杆通过铆接组装成具有矩形 截面的弧形框架结构,上弦梁中分面上焊接绞链，下弦梁加工连接螺栓圆孔。
3、 如权利要求1所述的弧形吊臂,其特征是周定支座由滑动筒体、滑动支脚、调节螺 栓、调节螺母、支座护板组成，滑动筒体、滑动支脚采用型钢焊接成矩形截面，调节螺栓采 用—20号钢加工，调节螺母采用圆钢加工，支座护板采用钢板加工为圆板。
4、 如权利要求1所述的弧形吊臂，其特征是辅助支脚由支脚壳体、螺^f、铰链座组成, 支脚壳体采用週钢管加工，一端加工与螺栓销铰链连接的铰链孔，另一端加工插销孔，螺杆 来用厚壁圆钢管加工， 一端加工插销孔，另一端内孔加工螺纹，铰链座由连接球头、球形座、 球形盖组成，连接球头采用20号圆钢加工， 一端加工为圆形连接杆，加工外螺纹和浅插孔， 另一端加工为圆球形，球形座采用Q235厚钢板加工为圆形，中部加工为半球形，球形盖采 用Q235钢板加工为圆形，中部加工半球形，球形盖用螺栓与球形座连接。
5、 如权利要求1所述的弧形吊臂，其特征是吊装架由吊装板、吊装铰链板、连接杆、 铰链销、吊钩环组成，吊装板采艰Q235厚钢板加工为矩形，中部加工两个安装吊钩环的圆 孔，吊装铰链板采用Q235钢板加工为矩形板，矩形一端加工铰链孔,连接杆采甩Q235钢板 加工为矩形条，两端加工铰链孔，铰链销采用20号钢加工，两端分别加工销孔，吊钩环采甩 Q235圆钢加工为"U"形，"U"形吊钩穿过吊装板焊接在吊装板上。
6、 如权利要求1所述的弧形吊臂，其特征是机械绞车由蜗轮减速器、绞筒组成，绞筒 安装在蜗轮减速器的输出轴上，蜗轮减速器输入轴上同轴安装手轮、直流电机。
7、 如权科要求1所述的弧形吊臂，其特征是顶升组件由弧形管卡、机械千斤、托板组 成，弧形管卡采用组成角钢制作，管卡的一端焊接铰链板,加工调节螺孔,两管卡用销钉铰 链连接，托板采甩Q235钢板加工为圆形，中部焊接一个机歉千斤盖。
专利摘要本实用新型涉及一种专用起吊机具——弧形吊臂，由固定支座、弧形臂、辅助支脚、吊装架、机械绞车、顶升组件组成。固定支座焊接在弧形吊臂的两端，辅助支脚的安装螺栓焊接在弧形吊臂上，吊装架安装在弧形吊臂上，机械绞车用螺栓安装在弧形吊臂上，绞筒上卷绕的钢索绕过吊装架上安装的定滑轮连接动滑轮吊钩，以埋藏管子的管沟为支承点起吊管子。因此，适宜在水利电力、石油化工企业埋地管道建设中，在山地、丘陵地形施工，由于施工现场狭小，不能使用液压吊车进行吊装作业，在没有动力电源的施工现场，不能采用机械方式吊装的情况下使用。
文档编号F16L1/024GK201330136SQ20092007862
公开日2009年10月21日 申请日期2009年1月12日 优先权日2009年1月12日
发明者炯 陈 申请人:炯 陈