专利名称：用于狭窄空间内安装塔类设备的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种冶金工业塔类设备安装的装置，尤其是一种用于狭窄空间内 安装热风炉、复合烟囱、钢制放散塔等塔类设备的装置。
背景技术：
在工业设计中，经常会由于场地狭窄，布局规划没有留够施工用地，尤其是塔类工 程，导致安装难度很大。为解决塔类工程的施工场地问题，要么重新设计留够施工场地，要 么采用传统的“井架倒装工艺”。如图1所示是1992年《山西机械》增刊上发表的《热风炉炉 壳倒装桅杆的设计和运用》，作者钱建国；单位太钢修建公司的“热风炉炉壳倒装桅杆” 的施工方法。此方法的优点是能克服施工场地狭窄的条件，但缺点有炉内砌砖与炉壳安 装不能穿插施工；需要用50吨大吊车长时间配合组装炉壳；制作安装吊装井架，工程量大， 费用高。
实用新型内容本实用新型所要解决的技术问题是提供一种在狭窄空间内安装塔类设备的过程 中不需要外部吊装井架和辅助起吊设备就可以安装塔类设备的装置。解决上述技术问题的技术方案是用于狭窄空间内安装塔类设备的装置，包括安 装过程中的塔类设备，包括上料机构、吊架装置以及自升系统，所述上料机构通过吊架装置 支撑在塔类设备的上方，所述吊架装置通过自升系统沿安装中的塔类设备轴向垂直升降。进一步的是，所述上料机构由环形轨道以及安装在该环形轨道上的电动葫芦构 成；所述环形轨道的直径大于被安装塔类设备的外径，所述的电动葫芦可以沿环形轨道移 动。上述方案的优选方式是，所述环形轨道为一个具有开口的圆形结构，在所述的开 口处设置有上料悬臂，所述的电动葫芦可以移动到该悬臂上。进一步的是，所述吊架装置由支撑上料机构的固定架构成，所述的固定架通过立 柱、连接在该立柱底部的固定支架座和套在所述立柱中的活动支架座固定在被安装的塔类 设备外侧壁上。进一步的是，所述固定架呈金字塔形，其下部为一个正方形的环形吊吊挂梁；该正 方形环形吊吊挂梁底部转角处连接有所述的立柱，顶部沿周边均布有至少四根与环形吊吊 挂梁平面相交的加强杆，所述各根加强杆的上部连接在环形吊吊挂梁垂直中心线上的同一点上。进一步的是，所述自升系统是使固定支架座可以相对于活动支架座垂直升降的起 升机构。进一步的是，所述起升机构由固定在固定支架座上的下滑轮组件、固定在活动支 架组座上的上滑轮组件以及至少两台卷扬机构成；所述下滑轮组与上滑轮组位于同一条垂 直中心线上，所述各卷扬机的牵引绳分别绕过转角滑轮、上滑轮组、下滑轮组后固定在上滑轮组上。进一步的是，所述活动支架座上平面内、立柱外圆周处设置有导向装置。进一步的是，所述导向装置是一个套管内径大于立柱外径的固定在活动支架座上 的支架，所述支架的上、下座板的上平面内沿立柱外圆面分别均布有至少三个轴承；所述立 柱升降时，所述轴承与所述立柱外圆周面滚动配合。进一步的是，在所述安装中的塔类设备的内部、固定支架座下方设置有吊盘，所述 吊盘下方设置有保护棚；所述吊盘通过至少三个手拉葫芦固定在塔类设备的炉皮上；所述 保护棚通过连接件固定在安装好的塔类设备的炉皮上。本实用新型的有益效果是通过吊架装置在需要安装的塔类设备上方支撑一个上 料机构，在安装过程中上料机构提供安装所需的材料，再在吊架装置上设置一个自升系统 使吊架装置可以沿塔类设备轴向升降，从而在安装过程中不再需要吊装井架，也不需要外 部的起吊设备，大大降低了制作辅助设备的工作量，节约了成本；当塔类设备安装到一定高 度后，再在塔内增加保护棚，可以实现交叉作业，缩短了工期，进一步降低了成本，特别适用 于工期要求短的工程中使用。
图1为本实用新型已有技术的结构示意图；图2为本实用新型用于狭窄空间内安装塔类设备装置的A-A视图；图3为本实用新型用于狭窄空间内安装塔类设备装置的俯视图；图4为本实用新型用于狭窄空间内安装塔类设备装置的B、B ‘放大图。图中标记为塔类设备1、环形轨道2、电动葫芦3、上料悬臂4、立柱5、固定支架座 6、活动支架座7、环形吊吊挂梁8、加强杆9、下滑轮组件10、上滑轮组件11、卷扬机12、支架 13、轴承14、吊盘15、保护棚16、转角滑轮17、上料悬臂加强梁18、扶梯19、固定板20。
具体实施方式
如图1所示和背景资料所述，目前塔类设备的安装，尤其是在狭窄空间安装塔类 设备，一般都要制作安装用的吊装井架，同时还需要外部大型的辅助吊装设备，操作成本 高；而且不能实现立体交叉作业，制作安装周期长，已经极其不能适用市场要求成本低，安 装周期短的现实。为了解决上述技术上的问题，本实用新型提供了一种在狭窄空间内安装 塔类设备的过程中不需要外部吊装井架和辅助起吊设备就可以安装塔类设备的装置。如图1、图2所示，是本实用新型提供的一种用于狭窄空间内安装塔类设备的装 置，包括安装过程中的塔类设备1，上料机构、吊架装置以及自升系统，所述上料机构通过吊 架装置支撑在塔类设备1的上方，所述吊架装置通过自升系统沿安装中的塔类设备1轴向 垂直升降。所述的上料机构主要用于起吊塔类设备1安装过程中所需要的原材料以及各种 辅助性材料、设备等；该上料机构通过吊装装置支撑在需要安装的塔类设备1的上方，从而 保证通过上料机构转运上来的材料、设备不需要再次进行起吊和搬运，直接可以用于安装。 吊架装置主要用于支撑上料机构，保证上料机构正常工作，为了保证随着塔类设备安装而 逐渐增高后，所述的上料机构还能为下一步安装提供材料、设备等，在支撑上料机构的吊架 装置上设置了一个自升系统，随塔类设备的升高要而升降。[0022]所述的上料机构的结构形式可以有多种，但至少应包括起吊设备、安装起吊设备 的装置，所述的起吊设备可以是手链葫芦，与手链葫芦相匹配的安装起吊设备的装置可以 是一个方框支架，将安装有手链葫芦的方框支架支撑到吊架装置上即可；但由于塔类设备 一般为圆形结构，直径也比较大，采用这种简单结构在材料转运到安装高度后还需要费很 大的精力将其移动到安装位置，增加了劳动强度，高空作业也极不安全。当然也可以制成更 复杂的结构，所述的起吊设备为一个起重小车，相应的安装起吊设备的装置也会较复杂，这 样明显不适用于野外工地的安装条件；本实用新型所述的上料机构由环形轨道2以及安装 在该环形轨道上的电动葫芦3构成；所述环形轨道的直径大于被安装塔类设备1的外径，所 述的电动葫芦3可以沿环形轨道移动。采用外径大于塔类设备1外径的环形轨道可以在任 意位置起吊原材料、辅助性材料和安装用的设备，采用电动葫芦3可以自动的沿环形轨道 移动的同时起吊原材料等，减轻了工人的劳动强度，在高空作业中只需按个按钮即可，十分 安全。所述的环形轨道可以是封闭结构，但这种结构，在起吊材料时会要求环形轨道的直径 比塔类设备1的外径大很多，既增加成本，又增加支撑难度；而一般存放材料时都会集中在 一处，故本实用新型所述环形轨道2为一个具有开口的圆形结构，在所述的开口处设置有 上料悬臂4，所述的电动葫芦3可以移动到该上料悬臂4上。这样只需要环形轨道4的外径 大于塔类设备1外径一个工位即可，伸出的上料悬臂保证能起吊材料。当电动葫芦3开到 上料悬臂4上料时，在电动葫芦3和重物的作用下，上料悬臂4承受弯矩和扭矩，因此，在吊 架装置上上料悬臂4中心两侧，各斜安一根上料悬臂加强梁18，从吊架装置顶部再拉另一 根上料悬臂加强梁18，连接到上料悬臂4最前端，承受上料悬臂4的拉力荷载，加固环形梁 的悬臂端，从而保证上料悬壁的安全。所述的吊架装置的结构形式也同样可以有很多种，但至少应该包括支撑环形轨道 2的支架和将该支架支撑到塔类设备1上方的柱构成，所述支撑环形轨道2的支架的结构用 于支撑安装手链葫芦的装置时，可以直接借用该安装手链葫芦的方框支架，只需在上方连 接立柱即可，但正因为手链葫芦结构的局限性，所以本实用新型所述吊架装置由支撑上料 机构的固定架构成，所述的固定架通过立柱5、连接在该立柱5底部的固定支架座6和套在 所述立柱5中的活动支架座7固定在被安装的塔类设备1侧壁上。采用所述结构，便可与 环形轨道结构很好的配合起来，达到最佳效果。由于所述的固定架除承受上料机构的重量 外，还要承受上料机构吊起材料的得量，如果用简单的圆形平面梁或者方形平面梁，将存在 较大的安装隐患，为了消除所述的安全隐患，本实用新型所述固定架呈金字塔形，其下部为 一个正方形的环形吊吊挂梁8 ；该正方形环形吊吊挂梁8底部转角处连接有所述的立柱5， 顶部沿周边均布有至少四根与环形吊吊挂梁8平面相交的加强杆9，所述各根加强杆9的上 部连接在环形吊吊挂梁(8)垂直中心线上的同一点上，从而使固定架呈金字塔形；该金字 塔形的顶点还可以作为检查塔类设备安装质量的基点，检查时只需从顶点处拉一个线锤测 量塔类设备炉皮到垂线的距离即可检查。同时“金字塔”结构能增加结构刚度和环形梁的 联结点，从而降低顶部结构材料规格，也减轻整个吊装架的重量。通过上述的结构即可实现塔类设备在安装过程中不需要外部吊装井架和辅助起 吊设备就可以安装塔类设备，但是正如前面所述，塔类设备一般都较高，一次不能整体安装 完成，必须分段安装，所以所述用于狭窄空间内安装塔类设备的装置必须随着塔类设备的 增高而上升。为了达到所述目的，本实用新型所述的自升系统是设置在固定支架座6和活
5动支架座7之间的起升机构。该起升机构能够使固定支架座6相对于活动支架座7沿垂直 方向升降，从而实现使所述用于狭窄空间内安装塔类设备的装置随着塔类设备的增高而上 升的目的。这种起升机构可以是安装在固定支架座6与活动支架座7之间的手拉葫芦，但 手拉葫芦有诸多缺点，比如承载能力有限、必须人工操作、劳动强度大、高空作业危险系数 高等。所以本实用新型所述起升机构是由固定在固定支架座6上的下滑轮组件10、固定在 活动支架组座7上的上滑轮组件11以及至少两台卷扬机12构成；所述下滑轮组10与上滑 轮组11位于同一条垂直中心线上，所述各卷扬机12的牵引绳分别绕过转角滑轮17、上滑轮 组11、下滑轮组10后固定在上滑轮组11上。采用所述的结构，不需要人工操作，减轻了工 人的劳动强度，在地面上进行操作安全可以得到保证。具体升降过程如下当塔类设备安装 到一定高度，上料机构无法上料时，先将活动支架座7移到最上一层炉皮的上口适当位置， 与炉皮焊好，操作人员再沿附着在立柱5上的扶梯19下到立柱下部，拆除固定支架座6与 塔类设备1炉皮的连接，此时卷扬机12受力，整个上料机构和吊架装置能安全的附着在塔 类设备1的炉皮，然后起动卷扬机12使立柱5没轴向上升，达到指定位置后再将固定支架 座6与塔类设备1的炉皮连接牢固，便可实现整个上料机构和吊架装置的起升。上述步骤 完成后，即可进行下一步的安装作业，安全可靠，不再需要外部的起吊装置。另外扶梯19也 可以增加立柱5的强度，从而减小立柱5选用材料的规格。但是在上料机构和吊架装置的起升过程中，由于是两台或者更多台，比如每一根 立柱5独立起升即为四台同时起升，很容易造成四根立柱5在同一时间升高的高度不一致 的情况，从而出现立柱5卡死形象，无法进一步的升高，也很容易造成安全事故，为此，本实 用新型在所述活动支架座7上平面内、立柱5外圆周处设置了导向装置。该导向装置的结构 可以在立柱5穿过活动支架座7的连接部位设置一个简单的直径大于立柱5外径的套筒即 可，但由于其接触面大，接触的表面粗糙，将增加起升动力，从而使四根立柱更不容易同步， 本实用新型所述导向装置是一个套管内径大于立柱5外径的固定在活动支架座7上的支架 13，所述支架13的上、下座板的上平面内沿立柱5外圆面分别均布有至少三个轴承14 ；所 述立柱5升降时，所述轴承14与所述立柱5外圆周面滚动配合。这既起到了导向作用，同 时滚动摩擦系统也小，使四根立柱很容易同步，减少了出现卡阻形象的可能。尽管立柱5与 轴承14之间滚动配合，但两者之间是可移动的，立柱5的整个受力全部作用在下部固定支 架座6上，从而要求固定支架座6的选材必须较大，才能保证整个装置的安全运行，为了减 小整个装置的重量、节约成本，在所述活动支架座7下方的立柱5上设置了固定板20，当上 料机构和吊架装置升到位后，用螺栓将固定板20与活动支架座的下底板连接牢固，从而使 立柱5承受的力由固定支架座6和活动支架座7共同承担，使固定支架座6用较小的材料 即可满足要求，装置的安全行到保证，也节约了成本。当塔类设备1安装到一定高度后，其下部便留出了很大的空闲空间，在倒装法时， 所述的空闲空间留在上部，无法进行下一步的操作，按本实用新型提供的装置安装，则空闲 空间留在下部，就可以进行塔类设备1内部设备的安装。这样便形成的上、下立体交叉作 业的形式，为了保证下部作业人员的安全，在所述安装中的塔类设备(1)的内部、固定支架 座(6)下方设置有吊盘15，所述吊盘15下方设置有保护棚16 ；所述吊盘15通过至少三手 拉葫芦固定在塔类设备1的炉皮上；所述保护棚16通过连接件固定在安装好的塔类设备1 的炉皮上。这样下部操作人员在保护棚16的保护可就可以安全的进行施工作业，不会因为上部坠下物品造成安全事故。而吊盘15主要是用于上部安装塔类设备1主壳体的操作平 台，将随操作的高度随时上移，故采用手拉葫芦固定在塔类设备1的炉皮上，同时手拉葫芦 与炉皮连接后，还可增加炉皮的稳定性减少幌动。所述的保护棚16也将随塔类设备1内部 设备的安装高度而移动。
权利要求用于狭窄空间内安装塔类设备的装置,包括安装过程中的塔类设备(1)，其特征在于包括上料机构、吊架装置以及自升系统，所述上料机构通过吊架装置支撑在塔类设备(1)的上方，所述吊架装置通过自升系统沿安装中的塔类设备(1)轴向垂直升降。
2.根据权利要求1所述的用于狭窄空间内安装塔类设备的装置，其特征在于所述上 料机构由环形轨道(2)以及安装在该环形轨道上的电动葫芦(3)构成；所述环形轨道的直 径大于被安装塔类设备(1)的外径。
3.根据权利要求2所述的用于狭窄空间内安装塔类设备的装置，其特征在于所述环 形轨道(2)为一个具有开口的圆形结构，在所述开口处设置有上料悬臂(4)，所述的电动葫 芦(3 )可以移动到该上料悬臂(4)上。
4.根据权利要求1所述的用于狭窄空间内安装塔类设备的装置，其特征在于所述吊 架装置由支撑上料机构的固定架构成，所述的固定架通过立柱(5)、连接在该立柱(5)底部 的固定支架座(6)和套在所述立柱(5)中的活动支架座(7)固定在被安装的塔类设备(1) 侧壁上。
5.根据权利要求4所述的用于狭窄空间内安装塔类设备的装置，其特征在于所述固 定架呈金字塔形，其下部为一个正方形的环形吊吊挂梁(8)；该正方形环形吊吊挂梁(8)底 部转角处连接有所述的立柱(5)，顶部沿周边均布有至少四根与环形吊吊挂梁(8)平面相 交的加强杆(9)，所述各根加强杆(9)的上部连接在环形吊吊挂梁(8)垂直中心线上的同一；卜.ο
6.根据权利要求4所述的用于狭窄空间内安装塔类设备的装置，其特征在于所述自 升系统是使固定支架座(6)可以相对于活动支架座(7)垂直升降的起升机构。
7.根据权利要求6所述的用于狭窄空间内安装塔类设备的装置，其特征在于所述起 升机构由固定在固定支架座(6)上的下滑轮组件(10)、固定在活动支架组座(7)上的上滑 轮组件(11)以及至少两台卷扬机(12)构成；所述下滑轮组(10)与上滑轮组(11)位于同一 条垂直中心线上，所述各卷扬机(12)的牵引绳分别绕过转角滑轮(17)、上滑轮组(11)、下 滑轮组(10 )后固定在上滑轮组(11)上。
8.根据权利要求7所述的用于狭窄空间内安装塔类设备的装置，其特征在于所述活 动支架座(7)上平面内、立柱(5)外圆周处设置有导向装置。
9.根据权利要求8所述的用于狭窄空间内安装塔类设备的装置，其特征在于所述导 向装置是一个套管内径大于立柱(5)外径的固定在活动支架座(7)上的支架(13)，所述支 架(13)的上、下座板的上平面内沿立柱(5)外圆面分别均布有至少三个轴承(14)；所述立 柱(5)升降时，所述轴承(14)与所述立柱(5)外圆周面滚动配合。
10.根据权利要求1 9中任一项所述的用于狭窄空间内安装塔类设备的装置，其特 征在于在所述安装中的塔类设备(1)的内部、固定支架座(6)下方设置有吊盘(15)，所述 吊盘(15)下方设置有保护棚(16);所述吊盘(15)通过至少三手拉葫芦固定在塔类设备(1) 的炉皮上；所述保护棚(16)通过连接件固定在安装好的塔类设备(1)的炉皮上。
专利摘要本实用新型公开了一种用于狭窄空间内安装塔类设备的装置，属于冶金工业塔类设备安装领域。用于狭窄空间内安装塔类设备的装置,包括安装过程中的塔类设备，包括上料机构、吊架装置以及自升系统，所述上料机构通过吊架装置支撑在塔类设备的上方，所述吊架装置通过自升系统沿安装中的塔类设备轴向垂直升降。适用于狭窄空间内安装热风炉、复合烟囱、钢制放散塔等塔类设备。
文档编号B66C1/10GK201647834SQ20102011776
公开日2010年11月24日 申请日期2010年2月24日 优先权日2010年2月24日
发明者吴荣善, 唐志水, 王跃峰, 高宗来 申请人:攀钢集团冶金工程技术有限公司;攀钢集团钢铁钒钛股份有限公司