一种能实现精准调心功能的起重机吊具的制作方法

本发明属于核电站反应堆堆芯部件装配和关键部件在役检查吊装的工艺领域，具体涉及一种能实现精准调心功能的起重机吊具。

背景技术：

核电站反应堆堆芯部件吊装工艺中，对采用环吊起吊后的堆内部件保护管组件、堆芯吊篮等水平度要求极高。如VVER机组环吊起吊在主起升机构吊叉上的被运输的反应堆设备在任何高度及吊叉最大旋转角度对于直径为3600毫米水平高低差不超过1毫米的要求”。

核电站环吊为确保极高的安全性能，均采用高抗拉强度的钢丝绳如 2160N/mm²。由于钢丝绳较高的抗拉强度，钢丝绳缰性较大，起吊反应堆芯部件时，钢丝绳受力后处于无规律的拉升状态，导致吊运的重物无法达到水平高精度的要求。导致保护管组件和堆芯吊篮等反应堆内设备无法正常开展拆堆和装堆工作。如采用人员前往堆芯位置确认吊装的堆内部件状态，耗时非常长，且人员辐射剂量极高，影响非常大。通过发明一种能实现精准调心功能的核电站环吊吊具，能提高堆芯部件检修质量，降低人员辐射剂量和缩短机组大、小修工期，创造较大经济效益。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是提供一种能实现精准调心功能的起重机吊具，该装置能实现吊装反应堆部件在任何高度其水平偏差对于直径3600毫米不超过 1毫米的要求。

为解决上述技术问题，本发明一种能实现精准调心功能的起重机吊具，其特征在于：包括十字万向节、下吊装结构和上连接结构，上连接结构通过两对侧吊板中的吊装孔固定在十字轴两对侧轴端；下吊装结构通过另外两对侧吊板中的吊装孔固定在十字轴的另外两对侧轴端。

十字轴万向节包括十字轴、调心滚子轴承、密封圈、端盖，4个调心滚子轴承装配在十字轴轴端，端盖通过紧固螺栓固定在吊板上；吊板开圆孔成对安装在十字轴端，吊板圆孔与轴承外圈配合；在内侧端盖安装密封圈，外侧端盖开加油孔和透气孔。

下吊装结构包括挡板、固定螺杆、穿销轴、丝杆、手摇轮、挡块、配重，成对吊板下端开圆孔，穿销轴穿入一侧吊板孔内；穿销轴中间安装丝杆，手摇轮安装在丝杆末端。销轴上安装挡块，在对侧吊板安装销轴套和配重。

上连接结构包括吊板、销轴和垫铁，吊板上端通过销轴和垫铁固定上拉板，上拉板上开吊装孔。

本发明的有益技术效果在于：本发明的一种能实现精准调心功能的起重机吊具能够满足对吊装重物水平度要求极高的工艺需求。能有效解决起重机钢丝绳缰性过大或其它因素引起的吊装物项水平差问题，具有大型吊装机械的工程借鉴意义，本发明的一种能实现精准调心功能的核电站环吊吊具结构紧凑，维护便捷。

附图说明

图1为本发明所提供的一种能实现精准调心功能的起重机吊具十字万向节剖视图；

图2为本发明所提供的一种能实现精准调心功能的起重机吊具局部视图；

图3为本发明所提供的一种能实现精准调心功能的起重机吊具局部视图；

图4为本发明所提供的一种能实现精准调心功能的起重机吊具立体图；

图5为轴承摩擦阻力矩计算简图。

图中：1、吊板，2、紧固螺栓，3、端盖，4、调心滚子轴承，5、密封圈， 6、透气帽，7、加油孔，8、十字轴，9、挡板，10、固定螺杆，11、穿销轴， 12、丝杆，13、手摇轮，14、挡块，15、配重，16、吊装孔，17、垫块，18、销轴。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

如图所示，本发明所提供的一种能实现精准调心功能的起重机吊具，包括十字万向节、下吊装结构和上连接结构，上连接结构通过两对侧吊板1中的吊装孔16固定在十字轴8两对侧轴端；下吊装结构通过另外两对侧吊板1中的吊装孔16固定在十字轴8的另外两对侧轴端。

十字轴万向节包括十字轴8、调心滚子轴承4、密封圈5、端盖3，4个调心滚子轴承4装配在十字轴8轴端，端盖3通过紧固螺栓2固定在吊板1上；吊板1开圆孔成对安装在十字轴8端，吊板1圆孔与轴承4外圈配合；在内侧端盖3安装密封圈5，外侧端盖3开加油孔7和透气孔6。

下吊装结构包括挡板9、固定螺杆10、穿销轴11、丝杆12、手摇轮13、挡块14、配重15，成对吊板1下端开圆孔，穿销轴11穿入一侧吊板1孔内；穿销轴11中间安装丝杆12，手摇轮13安装在丝杆末端。销轴上安装挡块14，在对侧吊板安装销轴套和配重15。

上连接结构包括吊板1、销轴18和垫铁17，吊板1上端通过销轴18和垫铁17固定上拉板，上拉板上开吊装孔16。

本发明之所以能实现精准调心功能，主要在于运用十字万向节作为自动调心部件，如图1所示。十字轴万向节由十字轴8、调心滚子轴承4、密封圈5、端盖3等件组成。十字轴四角分别成对安装吊板，图2所示为下吊板，通过手摇穿销机构与需吊装的堆芯部件相连接，图3所示为上吊板，通过吊装孔与环吊主钩相连接。十字万向节可绕十字轴中心在任意方向摆动，转动过程中调心滚子轴承可自转，以便减轻摩擦。下吊板连接的重物因十字万向节自动调心，从而确保重心处于铅垂状态。

根据SKF轴承样本2017，轴承摩擦阻力矩

M＝0.5*u*Q*dK

其中，u：轴承滑动摩擦系数，0.001；

Q：载荷

dK：轴承内径计算取160mm；

由图：Q*X＝M＝0.5*u*Q*dK

X：摩擦阻力矩与载荷力矩平衡状态下吊重重心与吊具理想铅垂线水平距离；由上式计算有X＝0.08mm

即，单凭吊装的重物自重，吊重无法恢复到X＝0的位置理想铅垂位置。无论载荷Q为多少，只要轴承摩擦系数、轴承外径确定，吊重在恢复竖直过程中，始终会在X＝0.08mm这一位置下停止。此时对应的角度“a”，可称为“死区角”。

通过取不同A值A为重物中心至吊物回转中心的距离，计算出死区角“a”，统计如下表格。

对于吊装直径3600毫米的反应堆部件，其水平高低差不超过1毫米的要求，换算成角度偏差为从A值取4m时，死区角为0.00114度，小于0.0016度，因此采用十字万向节吊具能满足吊装直径为3600毫米的物体，在任何位置其水平高低差值不大于1mm要求。

十字万向节吊具因活动量大，吊装的部件可能存在晃动量大的缺点。为解决这个问题，本发明的吊具特意设置了挡板9，如图2所示。通过设定挡板与十字轴之间的间距，从而限制十字轴调心偏摆角度。