一种大型设备安装系统的制作方法

本发明涉及一种输送系统，特别涉及一种大型设备安装系统。

背景技术：

海洋平台为在海上进行钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物。

近几年在海上油气田的勘探开发过程中,燃气轮机发电机组由于能更好的适应全球范围内能源与动力需求结构以及环保要求提高的变化，因而逐步取代柴油发电机作为原动机被越来越多的应用于海上采油平台。

在建造海洋平台过程中，由于燃气轮机发电机组体积较大，因此，需要在海洋平台设备舱分段的上层甲板未封闭的前提下，采用吊装的方式将燃气轮机发电机组吊至设备舱甲板的设备固定基座上；避免后期海洋平台设备舱的上层甲板封闭后无法进行发电机组的吊装。

但是该种方式需要延迟海洋平台设备舱分段在船台上的建造时间，在建造企业船台有限的情况下，影响其他海洋平台分段的建造，进而增加了整个海洋平台的建造周期。

因此，研发一种能够在海洋平台的各分段合拢后再进行燃气轮机发电机组安装，以便减少海洋平台设备舱分段在船台上的建造时间的技术势在必行。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种能够在钢结构平台的各分段合拢后再进行设备安装，且不损伤平台的钢结构平台大型设备安装系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种大型设备安装系统，用于将设备输送至设备舱甲板上表面的设备固定基座上，设备舱甲板的一侧为设备舱后侧壁，另一侧为设备舱前侧壁，在前侧壁上开有设备舱入口；其创新点在于：包括

一悬挂基座，所述悬挂基座由起吊系统悬吊在海洋平台设备舱的甲板边沿一侧，其包括基座本体，基座本体由一对基座纵向工字钢两端焊接基座横向工字钢组成，在两纵向工字钢的中部内侧焊接基座横向加强肋，在基座本体的上表面四角焊接有与起吊系统连接的悬挂吊耳，基座本体的前端支承在设备舱甲板的边沿上，且基座本体的上表面与设备舱甲板表面的设备固定基座上表面齐平；

一对第一直线导轨，该对第一直线导轨焊接在基座本体的上表面，且该对第一直线导轨沿基座本体长轴方向延伸；

一对第二直线导轨，该对第二直线导轨由一对第二直线导轨支架支承在设备舱甲板上，所述第二直线导轨的一端与第一直线导轨对应连接形成一水平方向的直线导轨通道，第二直线导轨的另一端延伸至设备固定基座上表面后继续延伸伸出设备固定基座；

一导轨支架高度调节机构，包括上支撑板、下支撑板以及设置在上支撑板与下支撑板之间的导柱导套结构，所述上支撑板上端面具有一对相互平行设置并对第二直线导轨支架进行限位的可调式限位块，在上支撑板的下表面中心设置有一刚好可容纳千斤顶上端的上定位环体，在下支撑板的上表面中心设置有一刚好可容纳千斤顶下端的下定位环体，在上、下支撑板之间设置有千斤顶，所述千斤顶的上端嵌入上定位环体内，千斤顶的下端嵌入下定位环体内；

若干基座端部支承缓冲机构，所述基座端部支承缓冲机构设置在悬挂基座前端下表面，并沿基座本体短轴方向分布；基座端部支承缓冲机构包括缓冲支架、基座支承件、缓冲螺杆、缓冲弹簧和电磁吸盘模组；一对缓冲支架对称设置在纵向工字钢的腹板上，所述缓冲支架为具有一个支架垂直段和一个支架水平段的l形角钢，并在支架垂直段与支架水平段之间焊接角钢加强筋板；纵向工字钢的腹板上开有缓冲高度调节孔，该缓冲高度调节孔为沿垂直方向延伸的腰型孔；该对缓冲支架的支架垂直段紧贴住纵向工字钢的腹板，且支架垂直段通过螺母以及穿过缓冲高度调节孔的螺栓连接固定在腹板的侧面；该对缓冲支架的支架水平段上均开有第一通孔，并在纵向工字钢的下翼缘板上开有与第一通孔在垂直方向对应的第二通孔；基座支承件设置在纵向工字钢的下方，包括一对对称设置的u型槽钢，该对u型槽钢的端部焊接固定形成一个整体的口字形支承件，在口字形支承件内安装有电磁吸盘模组，在口字形支承件下表面粘贴有缓冲阻尼垫；缓冲螺杆有一对，缓冲螺杆中心开有沿其轴线方向贯通的穿线孔，该对缓冲螺杆的中部穿入第一通孔、第二通孔，缓冲螺杆的上端向上伸出缓冲支架的支架水平段上表面后螺纹连接第一锁母；缓冲螺杆的下端向下伸出纵向工字钢的下翼缘板下表面后通过第二锁母、第三锁母与基座支承件连接固定；在缓冲支架支架水平段与基座支承件之间的缓冲螺杆上套有缓冲弹簧；

一防翘机构，包括防翘固定座、永磁铁、防翘拉杆、压板、上防翘锁母、下防翘锁母，防翘固定座设置在设备固定基座与设备舱后侧壁之间的设备舱甲板上，防翘固定座为一c形构件，该c形构件具有一上构件水平段和一下构件水平段，上构件水平段上开有一第一防翘拉杆孔，下构件水平段通过永磁铁吸附在设备舱甲板上表面；压板横压在第二直线导轨的另一端上，压板中心开有一第二防翘拉杆孔；防翘拉杆的上端向上穿过压板的第二防翘拉杆孔后螺纹连接上防翘锁母，防翘拉杆的下端向下穿过防翘固定座的第一防翘拉杆孔后螺纹连接下防翘锁母；

一用于承托动力设备的活动平台，所述活动平台设置在悬挂基座的上表面，活动平台前端中心焊接有一牵引吊环，活动平台的下端面安装有可与第一直线导轨、第二直线导轨滚动配合的滚轮组；

一活动平台驱动机构，所述活动平台驱动机构包括托架、卷扬机、定滑轮，托架固定在悬挂基座的后端，在托架上安装有卷扬机，定滑轮安装在设备固定基座后方的设备舱侧壁上，卷扬机的钢丝绳水平向前从活动平台下方穿过后再绕过定滑轮与活动平台的前端牵引吊环连接固定。

优选的，所述第一直线导轨为第一槽钢，第二直线导轨由若干第二槽钢通过槽钢法兰依次连接组成。

优选的，所述一对第二直线导轨之间还设置有支撑横杆，该支撑横杆两端分别与两第二直线导轨的内侧连接固定。

优选的，所述第二直线导轨支架由若干工字钢首尾依次相连组成，每个工字钢长轴方向的两端均焊接有工字钢法兰，相邻两个工字钢之间通过工字钢法兰和螺栓连接固定；所述第二直线导轨支架的一端延伸至悬挂基座的前端，所述第二直线导轨支架的另一端延伸至设备固定基座的后端。

本发明的优点在于：

(1)本发明安装系统进行海洋平台建造时，动力设备放置在活动平台上，采用起吊系统将悬挂基座悬吊在海洋平台设备舱的甲板边沿一侧，通过在设备固定基座与悬挂基座之间搭建第一、二直线导轨，利用曳引机构牵引悬挂基座上的活动平台至设备舱甲板上表面的设备固定基座上方，再通过在设备舱内设置起吊装置顺利将动力设备安装至设备固定基座上。由于在采用本发明的情况下，动力设备能够直接从设备舱一侧的入口输送至设备舱内，如此，无需在海洋平台设备舱分段的上层甲板未封闭前进行动力设备的安装，不会影响其他海洋平台分段的建造，进而缩短海洋平台的建造周期；

(2)导轨支架高度调节机构的设置可随时调整第二直线导轨支架及其上第二直线导轨的高度，以便该安装系统能够适应不同高度规格的设备固定基座，系统适用性强；

(3)在将悬挂基座吊装至设备舱甲板边沿一侧时，由于悬挂基座是通过起吊系统控制下降的，无法轻轻的将其放下，不但会冲击破坏甲板表面的防锈涂层，还会对悬挂基座造成较大的震动，由于悬挂基座上承载了活动平台、活动平台驱动机构，存在一定的安全隐患；而本发明中，在悬挂基座的前端安装基座端部支承缓冲机构，基座支承件首先接触到甲板边沿的上表面，缓冲弹簧被压缩形变，利用缓冲弹簧和缓冲阻尼垫的形变来缓冲悬挂基座与甲板接触时的冲击，避免悬挂基座剧烈震动，同时也避免了甲板的损伤；此外，可通过调节缓冲螺杆上的第一锁母的位置以及缓冲支架在纵向工字钢腹板上的高度来实现缓冲弹簧的形变幅度，改善缓冲效果；

(4)基座端部支承缓冲机构的基座支承件内安装有电磁吸盘模组，在悬挂基座吊装到位后，启动电磁吸盘模组来将悬挂基座与甲板进行锁定，避免悬吊状态的悬挂基座晃动造成第一、二直线导轨无法保持相对位置影响设备输送；而缓冲螺杆设置贯通的穿线孔，使得电磁吸盘模组的线缆能够通过缓冲螺杆接入悬挂基座内，避免线缆裸露在基座支承件外被压坏或夹坏；且由于基座支撑件与缓冲螺杆是连接固定的，因此缓冲螺杆与基座支撑件同步移动，该段的线缆相对不动，很好的保护了电磁吸盘模组的线缆；

(5)为了确保临时搭建的第二直线导轨能够可靠、稳定的承载并导向活动平台，在设备固定基座的后方设置有防翘机构，该防翘机构的压板横压在第二直线导轨的另一端上，避免活动平台刚移动至第二直线导轨上时，由于第二直线导轨、第二直线导轨支架或设备固定基座局部不平造成第二直线导轨另一端上翘带来的安全隐患；且由于防翘机构是处于第二直线导轨的另一端，在杠杆原理作用下，压住第二直线导轨另一端的压板并不会承受过大的上抬力，本发明中，防翘机构的防翘固定座是直接通过永磁铁吸附在设备舱甲板上的，避免焊接在甲板上造成甲板涂层的损伤。

附图说明

图1为本发明大型设备安装系统结构示意图。

图2为本发明中悬挂基座主视图。

图3为本发明中悬挂基座俯视图。

图4为本发明中活动平台主视图。

图5为本发明中活动平台俯视图。

图6为本发明中活动平台驱动机构结构示意图。

图7为本发明中导轨支架高度调节机构结构示意图。

图8为本发明中基座端部支承缓冲机构主视图。

图9为图8中沿a-a线剖视图。

图10为本发明缓冲螺杆结构示意图。

图11为本发明防翘机构结构示意图。

具体实施方式

本发明的海洋平台设备安装系统，用于将动力设备输送至设备舱甲板1a上表面的设备固定基座2上，设备舱甲板1的一侧为设备舱后侧壁1c，另一侧为设备舱前侧壁1b，在前侧壁上开有设备舱入口。

如图1所示，安装系统主要包括悬挂基座4、第一直线导轨5、第二直线导轨6、第二直线导轨支架7、活动平台8、活动平台驱动机构9、导轨支架高度调节机构10、基座端部支承缓冲机构11和防翘机构12。

悬挂基座4由起吊系统3悬吊在海洋平台设备舱甲板1a的边沿一侧，且位于设备舱入口处。如图2、3所示，悬挂基座4包括基座本体，基座本体由一对基座纵向工字钢41两端焊接基座横向工字钢42组成，在两纵向工字钢41的中部内侧焊接基座横向加强肋43，在基座本体的上表面四角焊接有与起吊系统连接的悬挂吊耳44，基座本体上呈矩形分布安装有四个活动平台顶升机构，该活动平台顶升机构为液压千斤顶。各基座纵向工字钢41外侧面前、后部分别焊接有四个角度调节吊耳45，基座本体的前端支承在海洋平台设备舱甲板的边沿上，且基座本体的上表面与海洋平台设备舱甲板1a表面的设备固定基座2上表面齐平；悬挂基座的周围均设置有防护栏，防护栏由若干竖杆以及连接在两相邻竖杆间的横杆或链条组成，竖杆插装在悬挂基座的上表面边缘。本领域技术人员应当了解，纵向工字钢41和横向工字钢42均包括腹板、上翼缘和下翼缘，腹板的两端焊接有与腹板垂直的上、下翼缘。

一对第一直线导轨5焊接在基座本体的上表面，且该对第一直线导轨沿基座本体长轴方向延伸，即第一直线导轨5焊接在基座纵向工字钢41上并沿基座纵向工字钢41的长轴方向延伸。本发明中，第一直线导轨为第一槽钢。

一对第二直线导轨6由第二直线导轨支架7支承在海洋平台设备舱甲板1a上，第二直线导轨6的一端与第一直线导轨5对应连接形成一水平方向的直线导轨通道，第二直线导轨6的另一端延伸至设备固定基座2上表面后继续延伸伸出设备固定基座2；

第二直线导轨支架7由若干工字钢首尾依次相连组成，每个工字钢长轴方向的两端均焊接有工字钢法兰，相邻两个工字钢之间通过工字钢法兰和螺栓连接固定；第二直线导轨支架7的一端延伸至悬挂基座4的前端，第二直线导轨支架7的另一端延伸至设备固定基座2的后端。

活动平台8用于承托动力设备，活动平台8设置在悬挂基座4的上表面，如图4、5所示，其包括框架式平台主体81，框架式平台主体81前端中心焊接有一牵引吊环82，框架式平台主体81的下端面安装有可在第一直线导轨5、第二直线导轨6上滚动的滚轮组83。

活动平台驱动机构9用于驱动活动平台8在第一直线导轨5、第二直线导轨6上移动，如图6所示，活动平台驱动机构9包括托架91、卷扬机92、定滑轮93，托架91固定在悬挂基座4的后部，在托架91上安装有卷扬机92，定滑轮93安装在设备固定基座2后方的海洋平台设备舱后侧壁1c上，卷扬机92上的钢丝绳94水平向前从活动平台8下方穿过后再绕过定滑轮93与活动平台8的前端牵引吊环82连接固定。

本发明中，第二直线导轨由若干第二槽钢通过槽钢法兰依次连接组成，由于第二直线导轨6是直接铺设在第二直线导轨支架7上的，为了避免使用过程中第二直线导轨6出现移动造成移动平台8脱轨，在一对第二直线导轨6之间还设置有支撑横杆，该支撑横杆两端分别与两第二直线导轨的内侧连接固定。

导轨支架高度调节机构10用于调节第二直线导轨支架7及其上第二直线导轨6的高度，如图7所示，包括上支撑板101、下支撑板102以及设置在上支撑板101与下支撑板102之间的导柱导套结构103，上支撑板101上端面具有一对相互平行设置并对第二直线导轨支架7进行限位的可调式限位块104，在上支撑板101上开有腰型孔，该可调式限位块104是通过限位块螺母与穿过腰型孔的限位块螺栓锁紧在上支撑板101上表面的；在上支撑板101的下表面中心设置有一刚好可容纳千斤顶上端的上定位环体105，在下支撑板102的上表面中心设置有一刚好可容纳千斤顶下端的下定位环体106，在上支撑板101、下支撑板102之间设置有千斤顶107，千斤顶107的上端嵌入上定位环体105内，千斤顶107的下端嵌入下定位环体106内。通过操作千斤顶107来驱动上支撑板101在导柱导套结构103的导向下沿垂直方向移动。

基座端部支承缓冲机构11有若干，用于降低悬挂基座4前端落在甲板边沿上表面时的冲击力，基座端部支承缓冲机构11设置在悬挂基座4前端下表面，并沿基座本体短轴方向分布；

如图8、9所示，其包括缓冲支架111、基座支承件112、电磁吸盘模组113、缓冲阻尼垫114、缓冲螺杆115、第一锁母116、第二锁母117、第三锁母118、缓冲弹簧119。一对缓冲支架111对称设置在纵向工字钢41的腹板上，缓冲支架111为具有一个支架垂直段和一个支架水平段的l形角钢，并在支架垂直段与支架水平段之间焊接角钢加强筋板；纵向工字钢41的腹板上开有缓冲高度调节孔41a，该缓冲高度调节孔为沿垂直方向延伸的腰型孔；该对缓冲支架111的支架垂直段紧贴住纵向工字钢41的腹板，且支架垂直段通过螺母以及穿过缓冲高度调节孔的螺栓连接固定在纵向工字钢41腹板的侧面；该对缓冲支架111的支架水平段上均开有第一通孔，并在纵向工字钢41的下翼缘板上开有与第一通孔在垂直方向对应的第二通孔；基座支承件112设置在纵向工字钢41的下方，包括一对对称设置的u型槽钢，该对u型槽钢的端部焊接固定形成一个整体的口字形支承件，在口字形支承件内安装有电磁吸盘模组113，在口字形支承件下表面粘贴有缓冲阻尼垫114；

缓冲螺杆115有一对，如图10所示，缓冲螺杆115中心开有沿其轴线方向贯通的穿线孔115a，电磁吸盘模组113的线缆113a通过穿线孔115a进入悬挂基座4内。该对缓冲螺杆115的中部穿入第一通孔、第二通孔，缓冲螺杆115的上端向上伸出缓冲支架111的支架水平段上表面后螺纹连接第一锁母116；缓冲螺杆115的下端向下伸出纵向工字钢41的下翼缘板下表面后通过第二锁母117、第三锁母118与基座支承件112连接固定；在缓冲支架111支架水平段与基座支承件112之间的缓冲螺杆115上套有缓冲弹簧119。

防翘机构12用于固定住第二直线导轨6的另一端，如图11所示，包括防翘固定座121、永磁铁122、防翘拉杆123、压板124、上防翘锁母125、下防翘锁母126，

防翘固定座121设置在设备固定基座2与设备舱后侧壁1c之间的设备舱甲板1a上，防翘固定座121为一c形构件，该c形构件具有一上构件水平段和一下构件水平段，上构件水平段上开有一第一防翘拉杆孔，下构件水平段通过永磁铁122吸附在设备舱甲板1a上表面；压板124横压在第二直线导轨6的另一端上，压板124中心开有一第二防翘拉杆孔；防翘拉杆123的上端向上穿过压板124的第二防翘拉杆孔后螺纹连接上防翘锁母125，防翘拉杆123的下端向下穿过防翘固定座121的第一防翘拉杆孔后螺纹连接下防翘锁母126。

工作原理：

步骤s1：在设备舱甲板1a上铺设第二直线导轨支架7，选择合适数量和长度的工字钢，相邻工字钢端部通过工字钢法兰和螺栓连接固定，工字钢从设备固定基座2的后端铺设至设备舱甲板1a的边沿；并调节第二直线导轨支架7的下方导轨支架高度调节机构10，确保第二直线导轨支架7上表面与设备固定基座2上表面齐平；并在铺设第二直线导轨支架7的过程中，通过第一定位组件确保第二直线导轨7安装位置准确；

步骤s2：活动平台驱动机构9预先安装至悬挂基座4上，活动平台8吊至悬挂基座4上，活动平台8底部的滚轮组83落入第一直线导轨5内，然后将设备吊装至活动平台8上；

步骤s3：在大型起吊系统3的吊钩上连接四根吊缆，将四根吊缆下端与悬挂基座4四角的悬挂吊耳44连接；然后通过起吊系统3将悬挂基座4及其上的活动平台8、活动平台驱动机构9整体吊至设备舱甲板1a的边沿上方，且位于设备舱入口处；缓慢放下悬挂基座4，使得基座端部支承缓冲机构11缓慢接触甲板上表面边沿，从而降低悬挂基座4的震动以及对甲板的冲击，在微调并确定悬挂基座4位置准确后，启动电磁吸盘模组113，将悬挂基座4的前端吸附在甲板上表面，避免其晃动，且起吊系统3继续保持吊住悬挂基座4；

步骤s4：在第二直线导轨支架7上铺设延伸至设备固定基座2的第二直线导轨6，并将第一直线导轨5与第二直线导轨6对接，从而形成一水平方向的直线导轨通道；

步骤s5：安装防翘机构12，选择合适的位置固定防翘固定座121，并通过压板12、防翘拉杆123固定住第二直线导轨6的另一端；

步骤s6：将卷扬机92上的钢丝绳94水平向前从活动平台8下方穿过后再绕过定滑轮93与活动平台8的前端牵引吊环82连接固定；

步骤s7：启动卷扬机，牵引活动平台8及其上的设备移动至设备固定基座2，再在设备舱内搭建电葫芦，由电葫芦将设备吊起后，移开活动平台8，最后将设备放置设备固定基座2上。