专利名称：修造船大型高空作业平台的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种立体施工面的高空作业平台，特别涉及一种船舶船体修造 时在船台或船坞的立体施工面的高空作业平台。
背景技术：
在船舶制造中，各总段总装时的装焊作业、总装完成后船体表面的涂装作 业都需要能让多名工人同时施工立体作业面。在船舶维修中，清理船体表面附 着物、维修破损处、船体外壳重新涂装等作业也需要作业面大、载重能力强的 高空操作平台。如果能在较短的时间内快速高效地建立起上述所需的安全可靠 的作业面，就意味着縮短船台船坞占用周期，降低修造船成本，从而显著提高 了船厂的经济效益。
建立船体的作业面现有技术有两种。
一种是沿用原始方法，搭建脚手架。目前采用的脚手架基本是扣件式钢管 脚手架和门式脚手架。使用时，沿船体外表面用钢管和扣件逐个连接，或将门 式脚手架按上下端的接口逐个堆砌，形成船体修造工作面。其弊端是
1这种方法需要使用大量钢管、扣件、螺栓或门形架，安装和拆卸都需要大 量劳动力和工时。
2扣件式钢管脚手架的连接节点依靠各工件之间压紧产生的摩擦力制止滑 动并传递载荷，各连接节点的连接质量由扣件、螺栓、操作工的技术水平决定， 影响脚手架的安全可靠性的因素多。
3脚手架提供的操作面十分狭窄，仅容单人通行，个人的工作面积严重受限， 脚手架的层高固定，对于特定高度的施工会带来不便，影响施工效率。
4脚手架横剖面呈直立瘦长矩形，随着脚手架的高度增加，施工工人的人身 安全系数减小，对施工人员的身体素质要求增高，他们的安全由加挂在脚手架 外侧的尼龙网提供，也时有安装脚手架的工人不慎从高空坠落安全事故的发生。
另一种技术是使用升降平台。目前船厂釆用的升降平台有直/曲臂式高空作 业车、剪叉式升降平台。直/曲臂式高空作业车依靠若干节伸縮臂或折叠臂，配 合液压油缸，调节升降臂末端工作篮的位置。这种工作篮空间狭小，承载能力 弱。剪叉式升降平台采用剪叉式折叠机构，以若干液压油缸顶升顶部工作平台， 实现升降动作，其工作面比直/曲臂式高空作业车略大，但对于船舶制造、维修 而言，其工作面仍嫌狭小，承载能力仍嫌不足。船厂为縮短船台周期，在实际 操作中常一次使用多台直/曲臂式高空作业车和剪叉式升降平台同时作业。这样成本较高，多台实时协同工作较难实现，且需配备多名相应的作业车操作人员。 这些作业机械只适合单人或双人施工工况，不适合整班组同时大面积清理船体 表面附着物、维修破损处、船体外壳重新涂装等工况，无法替代脚手架。
发明内容
本发明要解决的技术问题，是在修造大型船舶中，提供一种能够节省大量 的人力和工时、确保施工人员人身安全的大型高空作业平台。
本发明解决上述技术问题的技术方案是由底座平台、若干个过渡平台、顶 部平台、液压系统、电控装置、电磁固定装置、侧撑电磁吸附缸组成。各平台 之间靠带升降油缸的支撑架连接支撑并由侧撑电磁吸附缸磁吸在船体上。各平 台设有扶梯，方便施工时上下。过渡平台与顶部平台靠船向还设有船向延伸平 台，顶部平台沿船长方向还设有前向延伸平台和后向延伸平台。底座平台由四 个固定的垂向可伸縮支撑腿和四个横向与垂向均可伸縮支撑腿支撑在船台，底 座平台前端安装有液压站，后端装有电控装置。顶部平台中央还可设有工作休 息活动板房。
本发明采用液压驱动人工可控升降。为了保证高空作业的安全性，该液压 系统设有双回路保护，乙回路失压甲回路保压，互为备压。同时设有自动监控 装置，通过传感器监控液压系统油压等情况， 一旦出现异常情况及时报警。平 台顶部设有与船体电磁固定装置防止倾覆与突降，并对机械部分进行锁紧控制 来保证高空作业人员与设备的安全。
支撑架为双边折叠式，通过轴铰接两两相连，其整体形态可视为一对镜像 带状锯齿波，波峰始于底座平台，终于顶部平台，外带状波峰轴铰接并托住各 平台，带状波峰角由内带状波峰中一对升降油缸控制。内带状波峰角展开结构 形式为四边形框架三边框为固定长度的钢结构，其中两边框为靠轴铰接的上 支撑架和下支撑架，另一边框为固定下支撑架耳座与固定展开油缸耳座的纵桁 段，第四边框长度收縮可变由一对展开油缸构成。当展开油缸收縮最短时，两 边的上下支撑架两两叠在一起，使作业平台处于非工作状态。
底座平台为整体框架结构，主要由两个主横梁、两个从横梁和两个纵桁梁 构成。两个主横梁端部各安装了一个筒体主支撑油缸支撑，四个主支撑油缸活 塞杆端安装有带球形关节支撑座。两个从横梁中部还安装了四个可伸縮的滑动 子梁，可分别向左右伸长并由滑动子梁内伸展油缸控制，滑动子梁端部安装了 辅支撑油缸，其活塞杆端同样安装了带球形关节支撑座。各支撑油缸调整到位 后由机械螺母锁紧装置锁紧。在两主横梁的上方分别安装两只双耳支座，通过 连接轴与两下支撑架下端耳环相连，两纵桁梁之间分别贯穿支撑轴，通过支撑轴承连接支撑架升降油缸。液压站和电控装置通过紧固件安装在托架上，托架 分别焊接在两纵桁梁前后两端。
过渡平台为框架结构，过渡平台内安装一抽屉式船向延伸平台，与安装在 滑动船向延伸平台下的侧撑电磁吸附缸连接。需要时由侧撑电磁吸附缸推出， 船向延伸平台不用时收入过渡平台内。船向延伸平台三面安装了护栏，其中两 侧的护栏铰接在正面栏杆两端。船向延伸平台前梁左右安装了两耳环，通过钢 缆巻扬机构斜拉在顶部平台的上层前梁下。
顶部平台为三层框架结构，底层为结构强度层、中层与上层为抽屉平台层， 中层安装有船向延伸平台，上层安装有分别向船长前后方向延伸的前向延伸平 台和后向延伸平台。后向延伸平台的护栏安装方式同过渡平台上的船向延伸平 台。前向延伸平台与后向延伸平台三方护栏固定安装在工字钢侧面上，后向延 伸平台在工字钢与工字钢槽式导轨槽滑动机构上靠液压马达拖动的钢缆巻扬机 构移进移出。前向延伸平台和后向延伸平台前端通过滑轮导向钢缆斜拉在顶部 平台前后门型平衡架上。顶部平台中央还可设有工作休息活动板房，四面均安 装有门，右工作面安装大型铝质巻闸门，左门朝向扶梯，前后侧门通向前向延 伸平台和后向延伸平台，工作板房内安装有喷涂机械人等设备。
本发明可以由船台或船坞的门吊或专用搬运小车进行搬运移动到指定工 位，很快就可构建一个班组4一6人同时施工的立体作业面。作业平台的高度根 据施工人员的要求随时可控。主要技术参数可根据用户需要确定
本发明可以改善工人们的工作环境，降低工人劳动强度，提高工作效率。 如修一条万吨级的船由原需近一个星期搭设脚手架，采用多达四个大型高空作 业平台不用半天就可构建起同等规模高度安全的立体施工面，效率提高近十倍， 且机动灵活，相对同等规模的脚手架占地面积小。不仅大大节省了人力工时， 简洁了施工场地，降低了造船成本，还大大縮短了占用船台周期，从而为縮短 修造船周期提供了技术保证。
图1本发明总装配展开立体结构示意图； 图2本发明支撑架立体结构示意图； 图3本发明总体叠装立体结构示意图。 图4本发明底部平台结构立体示意图； 图5本发明过渡平台结构立体示意图； 图6本发明顶部平台结构立体示意图
图中1-底座平台，2-过渡平台，3-顶部平台，4-升降油缸，5-支撑架，
66-侧撑电磁吸附缸，7-扶梯，8-船向延伸平台，10-垂向可伸縮支撑腿，U-横向与垂向均可伸縮支撑腿，12-液压站，13-电控装置，14-工作休息活动 板房，15-钢缆，18-轴，19-外带状波峰轴，20-上支撑架，21--下支撑架， 23-展幵油缸耳座，24-纵桁段，26-整体框架结构，27-主支撑油缸，28-主 横梁，29-主支撑油缸活塞杆，30-球形关节，31-支撑座，32-从横梁，33-滑动子梁，34-滑动子梁端部，35-辅支撑油缸，36-活塞杆，37-带球形关^ 支撑座，38-机械螺母锁紧装置，39-双耳支座，40-连接轴，41-纵桁梁，42-支撑轴，43-托架，44-框架结构，45-正面栏杆，46-护栏，47_耳环，50-中层，51-底层，52-上层，53-前向延伸平台，54-后向延伸平台，55-三方 护栏，56-工字钢，57-槽式导轨槽，58-液压马达，59-钢缆巻扬机构，60-ALC 新型环保节能板材，62-铝质巻闸门，63-喷涂机械人，64-左门，65-滑轮 H体实施方式
如图i所示，本发明由底座平台1、过渡平台2、顶部平台3、液压系统、 电控装置、电磁固定装置、侧撑电磁吸附缸6组成。各平台之间靠带升降油缸4 的支撑架5连接支撑并由侧撑电磁吸附缸6磁吸在船体上，各平台设有扶梯7 方便施工时上下，过渡平台2与顶部平台3靠船向设有船向延伸平台8，顶部f 台还沿船长方向设有前向延伸平台53。底座平台1由四个固定的垂向可伸縮支 撑腿10和四个横向与垂向均可伸縮支撑腿11支撑在船台，底座平台前端安装有 液压站12，后端装有电控装置13。顶部平台中央还可设有工作休息活动板房i4。
上述的支撑架5为双边折叠式，通过轴18铰接两两相连，其整体形态可视 为一对镜像带状锯齿波，波峰始于底座平台l，终于顶部平台3，外带状波峰轴 19铰接并托住各平台，带状波峰角由内带状波峰中一对升降油缸4控制。内带 状波峰角展开结构形式为四边形框架如图2所示三边框为固定长度的钢结构， 其中两边框为靠轴18铰接的上支撑架20和下支撑架21，另一边框为固定下支 撑架耳座与固定展开油缸耳座23的纵桁段24，第四边框长度收縮可变由一对展 开油缸4构成。如图3所示，当展开油缸4收縮最短时，两边的上下支撑架两 两叠在一起，使作业平台处于非工作状态。
如图4所示，上述的底座平台1为整体框架结构26。整体框架结构26主要 由两个主横梁28、两个从横梁32和两个纵桁梁4构成。两个主横梁28端部各 安装了--个筒体主支撑油缸27支撑，四个主支撑油缸活塞杆29端安装有带球 形关节30支撑座31。两个从横梁3中部还安装了四个可伸縮的滑动子梁33， 可分别向左右伸长并由滑动子梁33内伸展油缸控制，滑动子梁端部34安装了 辅支撑油缸35，其活塞杆36、端同样安装了带球形关节支撑座37。各支撑油缸调整到位后由机械螺母锁紧装置38锁紧。在两主横梁28的上方分别安装两只 双J^支座39,通过连接轴40与两下支撑架20下端耳环相连，两纵桁梁41之间 分别贯穿支撑轴"，通过支撑轴承连接支撑架升降油缸4。液压站12和电控装 置J3通过紧固件安装在托架43上，托架43分别焊接在两纵桁梁41前后两端。 如图5所示，上述的过渡平台2为框架结构M，过渡平台2腹内安装一抽 屉式船向延伸平台8，与安装在滑动船向延伸平台8下的侧撑电磁吸附缸6连接。 需要时由侧撑电磁吸附缸6推出，船向延伸平台8不用时收入过渡平台2内。 船向延伸平台8三面安装了护栏，其中两侧的护栏46铰接在正面栏杆45两端。 船向延伸平台8前梁左右安装了两耳环47，通过钢缆15巻扬机构斜拉在顶部平 台的上层前梁下。
如图6所示，上述的顶部平台为三层框架结构，底层51为结构强度层、中 层50与上层52为抽屉平台层，中层安装有船向延伸平台8，上层安装有向船长 前后方向延伸的前向延伸平台53和后向延伸平台54。后向延伸平台54的护栏 55安装方式同过渡平台上的船向延伸平台8。前向延伸平台53与后向延伸平台 54三方护栏55固定安装在工字钢56侧面上，后向延伸平台54在工字钢56与 工字钢槽式导轨槽57滑动机构上靠液压马达58拖动的钢缆巻扬机构59移进移 出。前向延伸平台53和后向延伸平台54前端通过滑轮65导向钢缆斜拉在顶部 平台前后门型平衡架17上。顶部平台中央设有工作休息活动板房14，板房采用 ALC新型环保节能板材60，具有轻质，隔热，耐火，隔音，承载，抗震，和无 放射性等性能，四面均安装有门，右工作面安装大型铝质巻闸门62，左门64朝 向扶梯，前后侧门61通向前向延伸平台53和后向延伸平台54，工作板房内安 装有喷涂机械人63等设备。
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权利要求
1、一种修造船大型高空作业平台，其特征在于由底座平台(1)、过渡平台(2)、顶部平台(3)、液压系统、电控装置(13)、电磁固定装置、侧撑电磁吸附缸(6)组成；底座平台(1)、过渡平台(2)、顶部平台(3)之间靠带升降油缸(4)的支撑架(5)连接支撑并由侧撑电磁吸附缸(6)磁吸在船体上；底座平台(1)、过渡平台(2)、顶部平台(3)设有扶梯(7)，过渡平台与顶部平台(2)靠船向还设有船向延伸平台(8)，顶部平台(3)沿船长方向还设有前向延伸平台(53)和后向延伸平台(54)；底座平台(1)由四个固定的垂向可伸缩支撑腿(10)和四个横向与垂向均可伸缩支撑腿(11)支撑在船台，底座平台(1)前端安装有液压站(12)，后端装有电控装置(13)。
2、 根据权利要求l所述的修造船大型高空作业平台，其特征在于所述的 支撑架(5)为双边折叠式；通过轴(18)铰接两两相连，其整体形态可视为一 对镜像带状锯齿波，波峰始于底座平台(1)，终于顶部平台(3)，外带状波峰 轴(19)铰接并托住底座平台(1)、过渡平台(2)、顶部平台(3)，带状波峰 角由内带状波峰中一对展开油缸(4)控制；内带状波峰角展开结构形式为四边形框架三边框为固定长度的钢结构，其中两边框为靠轴(18)铰接的上支撑架(20)和下支撑架(21)，另一边框为固定下支撑架耳座与固定展开油缸耳座 (23)的纵桁段(24)，第四边框长度收縮可变由一对展开油缸(4)构成。
3、 根据权利要求1或2所述的修造船大型高空作业平台，其特征在于所 述的底座平台(1)为整体框架结构(26)，由两个主横梁(28)、两个从横梁(32) 和两个纵桁梁Hl)构成；两个主横梁(28)端部各安装了一个筒体主支撑油 缸(27)支撑，四个主支撑油缸活塞杆(29)端安装有带球形关节(30)支撑 座(31);两个从横梁(32)中部还安装了四个可伸縮的滑动子梁(33)，可分 别向左右伸长并由滑动子梁(33)内伸展油缸控制，滑动子梁端部(34)安装 了辅支撑油缸(35)，其活塞杆(36)端同样安装了带球形关节支撑座(37); 各支撑油缸调整到位后由机械螺母锁紧装置(38)锁紧；在两主横梁(28)的 上方分别安装两只双耳支座(39)，通过连接辨(40)与两下支撑架(加)下端 耳环相连，两纵桁梁(41)之间分别贯穿支撑轴(42)，通过支撑轴承连接支撑 架升降油缸(O;液压站(12)和电控装置(13)通过紧固件安装在托架"3) 上，托架(43)焊接在两纵桁梁(41)前后两端。
4、 根据权利要求3所述的修造船大型高空作业平台，其特征在于所述的 过渡平台(2)为框架结构(44)，过渡平台(2)内安装一抽屉式船向延伸平台(8)，与安装在滑动船向延伸平台(8)下的侧撑电磁吸附缸(6)连接；船向 延伸平台(8)三面安装了护栏，其中两侧的护栏(46)铰接在正面栏杆(45)两端；船向延伸平台8前梁左右安装了两耳环(47)，通过钢缆(15)巻扬机构 斜拉在顶部平台(3)的上层前梁下。
5、 根据权利要求4所述的修造船大型高空作业平台，其特征在于所述的 顶部平台(3)为三层框架结构，底层(51)为结构强度层、中层(50)与上层(52) 为抽屉平台层，中层安装有船向延伸平台(8)，上层安装有分别向船长 前后方向延伸的前向延伸平台(53)和后向延伸平台(54);后向延伸平台(54) 的护栏(55)安装方式同过渡平台(2)上的船向延伸平台(8);前向延伸平台(53) 与后向延伸平台(54)三方护栏(55)固定安装在工字钢(56)侧面上， 后向延伸平台(54)在工字钢(56)与工字钢槽式导轨槽(57)滑动机构上靠 液压马达(58)拖动的钢缆巻扬机构(59)移进移出；前向延伸平台(53)和 后向延伸平台(54)前端通过滑轮(65)导向钢缆斜拉在顶部平台前后门型平 衡架(17)上。
6、 根据权利要求5所述的修造船大型高空作业平台，其特征在于所述的 顶部平台(3)中央设有工作休息活动板房(14)，四面均安装有门，右工作面 安装大型铝质巻闸门(62)，左门(64)朝向扶梯，前后侧门(61)通向前向延 伸平台(53)和后向延伸平台(54)，工作板房内并安装有喷涂机械人(63)等 设备。
全文摘要
修造船大型高空作业平台由底座平台、过渡平台、顶部平台、液压系统、电控装置、电磁固定装置、侧撑电磁吸附缸组成。各平台之间靠带升降油缸的支撑架连接支撑并由侧撑电磁吸附缸磁吸在船体上。各平台设有扶梯，方便施工临时上下。过渡平台与顶部平台靠船向还设有船向延伸平台，顶部平台沿船长方向还设有前向延伸平台和后向延伸平台。底座平台由四个固定的垂向可伸缩支撑腿和四个横向与垂向均可伸缩支撑腿支撑在船台，底座平台前端安装有液压站，后端装有电控装置。顶部平台中央还可设有工作休息活动板房。可高效快速建立起安全的立体施工面，缩短占用船台周期，提高修造船效率，改善工人们的工作环境，降低工人劳动强度，机动灵活，占地面积小。适用于各类船厂的船舶修造。
文档编号B63C5/00GK101439757SQ20081019739
公开日2009年5月27日 申请日期2008年10月24日 优先权日2008年10月24日
发明者宋志鹏, 郑晓亮, 郑绍春 申请人:武汉理工大学