专利名称：大型煤气柜柜顶提升装置及方法
技术领域：
本发明涉及大型煤气柜的安装，尤其是涉及一种大型煤气柜柜顶提升装置及方法。
背景技术：
大型煤气柜柜顶的安装方法有多种，如倒链提升法，气体浮升法，满堂架柜顶拼装 法，手摇巻扬加配重的提升方法等。目前，最常用的提升法为手摇巻扬加配重提升法，如图 l所示，即在柜顶四周的环形板上焊接吊耳，通过钢丝绳将吊耳和巻扬、配重之间连接起来。 首先将煤气柜柜顶的大部分重量用配重进行平衡，然后将提升端的巻扬和中间的滑轮组用 钢丝绳连接到柜顶四周的吊耳上，人工手摇巻扬通过钢丝绳将柜顶逐步提升。此种方法技 术虽然已经成熟应用，但是此种方法有很多弊端，主要表现在以下几个方面
—、提升成本高 煤气柜柜顶体积大，质量大，提升高度高，提升困难。光靠人工手摇动力无法提升， 所以需要大量配重来平衡柜顶的重量，剩余部分的重量通过滑轮组省力后，通过巻扬人工 手摇提升。整个提升过程需要大量的配重、滑轮组、巻扬机及钢丝绳，需要近百人协作完成 操作及中间环节的检查，耗费大量的人力物力。
二、提升速度慢 由于煤气柜柜顶的提升高度高，通过滑轮组省力后，巻扬及配重末端提升距离成 倍增加，无法一次性缠绕几百米的钢丝绳。提升一定高度后需要将柜顶中间固定，重新调 整配重及巻扬钢丝绳的长度，根据提升系统的设置及所使用的巻扬规格一般需要中间调整 3 4次，而且手摇速度较慢，由于人为因素各个提升点的提升力和提升速度的不同，导致 提升过程中容易出现柜顶倾斜卡阻等现象，整个提升过大约需要3 4天。
三、提升安全隐患大 由于整个提升过程需要大量的辅助设施，提升动力、速度，柜顶的平衡及中间固定 调整全部由操作人员来控制和检查，任何一个环节出现问题都会影响提升质量，甚至发生 危险事故，近百人的协作，指挥难度相当大，危险因素众多，安全方面需要做大量的措施，并 派人专职监护。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种实施成本低、施工速度快、操作安全的大 型煤气柜柜顶提升装置及方法。 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是大型煤气柜柜顶提升装置，包括成 套设置的钢绞线和连接件，设置有包括松卡式液压千斤顶的提升单元、提升单元的固定支 架、千斤顶的液压系统及其电控系统，所述千斤顶通过固定支架固定且千斤顶的工作孔轴 向为铅锤方向；所述提升单元与钢绞线相配合且数量一致，所述钢绞线从对应提升单元的 千斤顶工作孔穿过并与对应连接件固定连接。
进一步的，所述提升单元包括固定在固定支架上、位于千斤顶上方或下方的钢绞 线的锁紧器，所述锁紧器的工作孔与千斤顶的工作孔同轴，所述钢绞线从锁紧器的工作孔 穿过。 进一步的，所述锁紧器是机械式自动锁紧器。 作为一种优选方案，每个固定支架对应至少两套提升单元、钢绞线、连接件。
进一步的，所有提升单元分组设置，组内各千斤顶通过管路与同一液压系统相连， 各组的液压系统与同一电控系统连接。 进一步的，所述组内各千斤顶分别通过同步回路与液压系统相连。
作为一种优选方案，所述同步回路是节流阀同步回路。 本发明大型煤气柜柜顶提升方法，包括如下步骤1)将各提升单元的固定支架沿
煤气柜周向均布并固定在对应的柜体立柱顶端，然后将各提升单元分别固定在对应固定支
架上；将各提升单元分组并分别与对应液压系统连接，将各组液压系统同电控系统连接；
调试液压系统的工作压力和流量，至各提升单元动作同步；在上述固定支架、提升单元安装
调试的同时、之前或者之后将连接件沿柜顶周向均布并固定；连接件和提升单元千斤顶的
固定位置相对应位于同一铅垂方向；2)将钢绞线穿过千斤顶和锁紧器的工作孔并与连接
件固定连接；3)通过电控系统控制液压系统向千斤顶无杆油腔供油，油压驱动千斤顶活塞
杆提升，千斤顶卡头锁紧钢绞线，钢绞线随千斤顶活塞杆提升，柜顶随钢绞线提升，锁紧器
处于松卡状态；4)千斤顶活塞杆行程到位后，通过电控系统控制液压系统换向并向千斤顶
有杆油腔供油，千斤顶活塞杆回程复位，同时锁紧器锁紧钢绞线，柜顶通过钢绞线悬停；5)
循环上述步骤3)、4)直至柜顶提升到位；6)将柜顶固定在柜体立柱上。 进一步的，在首次进行步骤3) 、4)后，悬停柜顶，检查各连接件、固定支架，各钢绞
线的受力和连接，锁紧器的锁紧及液压千斤顶的动作情况，若无异常则进入步骤5)。 进一步的，首次进行步骤3)的提升高度小于活塞杆正常行程。 本发明的有益效果是提升时，锁紧器处于松卡状态，千斤顶卡头锁紧钢绞线，千
斤顶动作带动钢绞线提升一个行程单位；回程时锁紧器锁紧钢绞线承受柜顶重量，千斤顶
卡头松卡、活塞杆回程复位，并循环上述步骤直至提升到位。用液压动力代替人工动力，改
善了工作条件，节省了劳动力，降低了劳动强度；不需要配重系统，也节省了大量的滑轮组，
提升动力系统由地面改到柜顶平台，节省了近万米的连接用钢丝绳，同时装置的安装大为
简化；提升过程中只需要几个人巡视检查提升过程中的异常情况即可，节约了大量的人力
物力；整个柜顶提升过程中不存在中间调整环节，整个提升过程由原来的4天加快至7 8
小时；提升同步性好，柜顶提升不会径向偏移和轴向转动，提升平稳受力均匀，柜顶不变形，
保证了柜顶的质量和安装精度。
图l是本发明的主视图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。 如图1所示，本发明的大型煤气柜柜顶提升装置，包括成套设置的钢绞线1和连接件2，设置有包括松卡式液压千斤顶4的提升单元、提升单元的固定支架3、千斤顶4的液压 系统及其电控系统，所述千斤顶4通过固定支架3固定且千斤顶4的工作孔轴向为铅锤方 向；所述提升单元与钢绞线1相配合且数量一致，所述钢绞线1从对应提升单元的千斤顶4 工作孔穿过并与对应连接件2固定连接。 提升时，千斤顶4的卡头锁紧钢绞线1，千斤顶4的动作带动钢绞线1纵向移动从 而形成煤气柜柜顶的提升；千斤顶4回程时，千斤顶4卡头松开钢绞线1并通过自持机构锁 紧钢绞线1。但千斤顶4提升、回程换向过程中，液压力短暂为零，由于柜顶完全依靠钢绞 线1悬挂固定，因此为了进一步保证施工安全，所述提升单元包括固定在固定支架3上、位 于千斤顶4上方或下方的钢绞线1的锁紧器5，所述锁紧器5的工作孔与千斤顶4的工作孔 同轴，所述钢绞线1从锁紧器5的工作孔穿过。独立的锁紧器动作迅速，机构部件少，可靠 性、稳定性好。当然在增设了锁紧器的前提下，为成本考虑也可以配置没有自持机构的千斤 顶。 最好的，所述锁紧器5设置在千斤顶4下方。由于千斤顶4包括活动部件活塞杆， 因此锁紧器5设置在千斤顶4下方能节省安装空间，同时，固定支架3受力点更低、弯矩更 小，安全性更好。 上述锁紧器可以采用电动锁紧器、也可以采用液压锁紧器，并通过手动或自动控 制系统使其与千斤顶4配合工作。但千斤顶4在换向过程中，液压短暂为零，而电动锁紧 器、液压锁紧器均存在一定的响应延迟，因此钢绞线会产生一个很小回落，但在上述回落过 程中突然被电动锁紧器、液压锁紧器锁紧，冲击大，容易引发事故，存在安全隐含。同时，对 千斤顶同电动锁紧器或液压锁紧器之间的时序控制，增加了控制环节，增大了失效的可能， 同样存在安全隐含。因此，为了确保施工安全，所述锁紧器5是机械式自动锁紧器。机械 式自动锁紧器只容许钢绞线在其工作孔内单向移动，无需增加时序控制，结构简单、灵敏度 高，因此安全可靠，简化了装置和控制。 与锁紧器5的选择同理，最好的，上述千斤顶4在选型时，也优先采用卡头为机械 式锁紧的型号，此时锁紧器5、千斤顶4卡头均为机械式锁紧结构，钢绞线1在锁紧器5、千 斤顶4的工作孔内均只能向上移动。 每个固定支架对应至少两套提升单元、钢绞线、连接件。因此每个固定支架上其中 一套提升单元出现故障时，另一套提升单元正常工作，避免柜顶提升点受力不均而变形。当 然也可以设置三个以上的提升单元。 为了确保所有提升单元提升速度、行程的同步，所有提升单元分组设置，组内各千
斤顶4通过管路与同一液压系统相连，各组的液压系统与同一电控系统连接。良好的同步
能够保证提升的平稳，能够防止柜顶翻转、扭转，减少提升过程的调整步骤。 各提升单元的千斤顶4可以仅通过管路连接形成同步，即通过管路直径控制流
量，通过液压泵、溢流阀等控制压力，从而实现同步，但此时同步较粗糙，由于各千斤顶管路
造成的不同压降会影响同步效果，因此，进一步的，所述组内各提升单元分别通过同步回路
与液压系统相连。另外，为了节约管路的长度，同时减小管路造成的压降，方便维护、操作，
最好的，上述液压系统、电控系统也设置在柜体顶部的平台上。 上述同步回路可以采用现有的各类同步阀等组成，但最好的，所述同步回路是节 流阀同步回路。通过节流阀调节流量能很好的实现同步，同时结构简单、成本低。由于柜顶提升装置针对不同柜顶都需要就液压系统、提升单元进行修改，因此节流阀的低成本更为 适合，而每一次提升施工前都需要调节流量，每次施工的施工周期短，因此节流阀的磨损在 某一施工周期内并不构成影响。 当然各提升单元也可以采用独立的液压系统、或所有提升单元采用一个液压系 统，但采用独立的液压系统，增加设备成本，同时增加同步控制的复杂性；采用一个液压系 统，离液压系统最近和最远的提升单元管路长度差异大，增加设备成本，同时增加同步控制 的复杂性。最好的，按煤气柜周向等分进行分组，分组大致为3 4组。
具体的，大型煤气柜柜顶提升方法，包括如下步骤1)将各提升单元的固定支架3 沿煤气柜周向均布并固定在对应的柜体立柱6顶端，然后将各提升单元分别固定在对应固 定支架3上；将各提升单元分组并分别与对应液压系统连接，将各组液压系统同电控系统 连接；调试液压系统的工作压力和流量，至各提升单元动作同步；在上述固定支架3、提升 单元安装调试的同时、之前或者之后将连接件2沿柜顶7周向均布并固定；连接件2和提升 单元千斤顶4的固定位置相对应位于同一铅垂方向；2)将钢绞线1穿过千斤顶4和锁紧器 5的工作孔并与连接件2固定连接；3)通过电控系统控制液压系统向千斤顶4无杆油腔供 油，油压驱动千斤顶4活塞杆提升，千斤顶4卡头锁紧钢绞线1，钢绞线1随千斤顶4活塞杆 提升，柜顶7随钢绞线1提升，锁紧器5处于松卡状态；4)千斤顶4活塞杆行程到位后，通过 电控系统控制液压系统换向并向千斤顶4有杆油腔供油，千斤顶4活塞杆回程复位，同时锁 紧器5锁紧钢绞线l，柜顶7通过钢绞线悬停；5)循环上述步骤3) 、4)直至柜顶提升到位； 6)将柜顶7固定在柜体立柱6上。 上述有杆油枪、无杆油腔，即千斤顶沿活塞两侧包含活塞杆的一侧、不包含活塞杆 由于本方法人员较少，因此，最好的，在上述固定支架安装之后将连接件沿柜顶周 向均布并固定； 为了保证提升的平稳、安全，进行试提升，即在首次进行步骤3) 、4)后，悬停柜顶， 检查各连接件、固定支架，各钢绞线的受力和连接，锁紧器的锁紧及液压千斤顶的动作情 况，若无异常则进入步骤5)。 由于千斤顶提升只能上不能下，为了保证试提升发现需要更换设备或者其他可能 需要放下柜顶的异常时，能够方便处理，在上述首次进行步骤3)的提升高度小于活塞杆正 常行程。该高度应该满足对各提升单元同步情况的观察。发现异常后，由于柜顶高度不高， 因此能够通过垫块等进行支撑，方便排除异常的操作。 液压系统、千斤顶、锁紧器均为通用件，应根据具体的柜顶重量、尺寸柜壁立柱数 量等进行选型，立柱数量即提升单元能够设置的最大数量，相应的提升单元设置数量应根 据液压系统、千斤顶、锁紧器的具体选型加以确定。 用液压动力代替人工动力，改善了工作条件，节省了劳动力，降低了劳动强度；不 需要配重系统，也节省了大量的滑轮组，提升动力系统由地面改到柜顶平台，节省了近万米 的连接用钢丝绳，同时装置的安装大为简化；提升过程中只需要几个人巡视检查提升过程 中的异常情况即可，节约了大量的人力物力；整个柜顶提升过程中不存在中间调整环节，整 个提升过程由原来的4天加快至7 8小时；提升同步性好，柜顶提升不会径向偏移和轴向 转动，提升平稳受力均匀，柜顶不变形，保证了柜顶的质量和安装精度。
实施例 在理论计算、推导的基础上，在某15万!113威金斯式干式转炉煤气柜施工中进行了 工程试验。柜体相邻的立柱跨度约6米，柜顶为薄壁桁架结构，直径达68. 3米，周长近215 米，提升煤气柜柜顶的总重为300吨，提升高度51. 7m。为了防止吊装过程中千斤顶出现突 发事故，每个立柱上均设置固定支架和提升单元，每个吊点即固定支架对应两套千斤顶、机 械锁紧器、钢绞线、连接件，共设置36个固定支架和72个千斤顶、机械锁紧器，因此当一个 吊点的其中一个千斤顶出现故障时，另一个千斤顶正常工作，避免柜顶提升点受力不均而 变形。连接件为吊耳结构，连接件和固定之间均通过焊接固定。 整个提升过程中仅用时7. 5小时，投入人力由原来的200多人减少到20多人，提 升平稳，中间未做任何调整即可提升到顶。本提升方法彻底剔除了旧方法中种种弊端，与手 摇巻扬提升法相比，节省了百吨的配重，近万米的钢丝绳，提升装置不需要大型吊车即可安 装到位，辅助吊装立柱由原来的3. 1米縮减为1. 7米，节约各种型材约4吨，直接经济效益 20万元。本提升方法是煤气柜柜顶提升的一个技术突破，电气控制、液压提升实现了自动提 升的预期效果，提高了工作效率，降低了劳动强度，对煤气柜施工法、冶金行业的技术进步 具有重要意义。
权利要求
大型煤气柜柜顶提升装置，包括成套设置的钢绞线(1)和连接件(2)，其特征在于设置有包括松卡式液压千斤顶(4)的提升单元、提升单元的固定支架(3)、千斤顶(4)的液压系统及其电控系统，所述千斤顶(4)通过固定支架(3)固定且千斤顶(4)的工作孔轴向为铅锤方向；所述提升单元与钢绞线(1)相配合且数量一致，所述钢绞线(1)从对应提升单元的千斤顶(4)工作孔穿过并与对应连接件(2)固定连接。
2. 如权利要求1所述的大型煤气柜柜顶提升装置，其特征在于所述提升单元包括固 定在固定支架(3)上、位于千斤顶(4)上方或下方的钢绞线(1)的锁紧器(5)，所述锁紧器 (5)的工作孔与千斤顶(4)的工作孔同轴，所述钢绞线(1)从锁紧器(5)的工作孔穿过。
3. 如权利要求2所述的大型煤气柜柜顶提升装置，其特征在于所述锁紧器(5)是机 械式自动锁紧器。
4. 如权利要求3所述的大型煤气柜柜顶提升装置，其特征在于每个固定支架对应至 少两套提升单元、钢绞线、连接件。
5. 如权利要求1、2、3或4所述的大型煤气柜柜顶提升装置，其特征在于所有提升单 元分组设置，组内各千斤顶(4)通过管路与同一液压系统相连，各组的液压系统与同一电 控系统连接。
6. 如权利要求5所述的大型煤气柜柜顶提升装置，其特征在于所述组内各千斤顶(4) 分别通过同步回路与液压系统相连。
7. 如权利要求6所述的大型煤气柜柜顶提升装置，其特征在于所述同步回路是节流 阀同步回路。
8. 采用如权利要求2、3或4所述提升装置的大型煤气柜柜顶提升方法，包括如下步骤1) 将各提升单元的固定支架(3)沿煤气柜周向均布并固定在对应的柜体立柱(6)顶 端，然后将各提升单元分别固定在对应固定支架(3)上；将各提升单元分组并分别与对应 液压系统连接，将各组液压系统同电控系统连接；调试液压系统的工作压力和流量，至各提 升单元动作同步；在上述固定支架(3)、提升单元安装调试的同时、之前或者之后将连接件 (2)沿柜顶(7)周向均布并固定；连接件(2)和提升单元千斤顶(4)的固定位置相对应位 于同一铅垂方向；2) 将钢绞线(1)穿过千斤顶(4)和锁紧器(5)的工作孔并与连接件(2)固定连接；3) 通过电控系统控制液压系统向千斤顶(4)无杆油腔供油，油压驱动千斤顶(4)活塞 杆提升，千斤顶(4)卡头锁紧钢绞线(l)，钢绞线(1)随千斤顶(4)活塞杆提升，柜顶(7)随 钢绞线(1)提升，锁紧器(5)处于松卡状态；4) 千斤顶(4)活塞杆行程到位后，通过电控系统控制液压系统换向并向千斤顶(4)有 杆油腔供油，千斤顶(4)活塞杆回程复位，同时锁紧器(5)锁紧钢绞线(1)，柜顶(7)通过钢 绞线悬停；5) 循环上述步骤3) 、4)直至柜顶提升到位；6) 将柜顶(7)固定在柜体立柱(6)上。
9. 如权利要求8所述的大型煤气柜柜顶提升方法，其特征在于在首次进行步骤3)、4) 后，悬停柜顶，检查各连接件、固定支架，各钢绞线的受力和连接，锁紧器的锁紧及液压千斤 顶的动作情况，若无异常则进入步骤5)。
10.如权利要求9所述的大型煤气柜柜顶提升方法，其特征在于首次进行步骤3)的提升高度小于活塞杆正常行程。
全文摘要
本发明公开了一种大型煤气柜柜顶提升装置及方法，该装置包括钢绞线、连接件、包括松卡式液压千斤顶的提升单元、提升单元固定支架、液压系统及其电控系统，千斤顶工作孔轴向为铅锤向；提升单元与钢绞线相配合且数量一致，钢绞线从对应工作孔穿过并与连接件相连。包括步骤将提升单元、固定支架沿煤气柜周向均布于立柱顶端，将连接件沿柜顶周向均布，两者位置相对应；调试液压系统至各提升单元动作同步；安装钢绞线；控制液压系统驱动千斤顶提升钢绞线、柜顶，锁紧器处于松卡；控制液压系统驱动千斤顶松卡并复位，同时锁紧器锁紧钢绞线，柜顶悬停；循环提升、复位直至柜顶提升到位。实施成本低、施工速度快、操作安全，适用于各类煤气柜柜顶安装。
文档编号B66F19/00GK101723286SQ201010113459
公开日2010年6月9日 申请日期2010年1月27日 优先权日2010年1月27日
发明者严国良, 周明才, 赵金官 申请人:中冶实久建设有限公司