专利名称：管子装卸机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种装卸机，尤其涉及一种在海上作业铺管船上使用的多功能管子装卸机。
背景技术：
目前，海洋工程铺管船上通常配置有主起重机、履带式起重机、基座式或桅式起重机四类起重机的其中两种或三种，管子装卸方式为先使用主起重机、履带式起重机、基座式或桅式起重机将管子从运管船上吊卸至铺管船的甲板储管区(简称卸管作业)，然后，使用履带式起重机、基座式或桅式起重机将管子从储管区吊卸至铺管作业系统上管区(简称上管作业)。上述管子装卸方式存在以下问题 (I)由于四类起重机都不是为满足铺管船进行高效管子装卸作业的功能要求而专门设计的，尽管主起重机的起重能力和工作范围较大，但由于其对海况要求较高，作业效率受海况影响较大，海上经常会出现铺管船能够进行正常铺管作业，而主起重机因海况不能作业的情况；同时，其卸管作业和上管作业不能同时进行，上管作业效率较低。(2)尽管履带式起重机可以在铺管船甲板的有限范围内移动，但由于其通常设计为陆地使用，而铺管船在海上始终处于运动状态，对其起重性能影响较大；且由于受吊臂长度和工作范围的限制，其管子装卸能力和效率有限；而卸管作业和上管作业也不能同时进行；同时，因其自身会占用一定甲板空间，影响铺管船的储管能力。为了提高效率和扩大工作范围，需配置多台履带式起重机。(3)尽管铺管船上的基座式或桅式起重机通常设计为海上各类中小起重作业使用，综合考虑功能、效率和成本等因素，其不可能为大型化设计，因其无法移动，工作范围有限，无法满足大中型铺管船对工作范围的需要；卸管作业和上管作业不能同时进行；同时，由于其自身会占用一定甲板空间，影响铺管船的储管能力。为了提高效率和扩大工作范围，需配置多台基座式或桅式起重机。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于克服现有技术存在的上述缺点，而提供一种管子装卸机，其卸管作业和上管作业能够同时进行，不仅提高了管子的装卸能力及作业效率，而且扩大了工作范围，节省了起重机的配备；同时，还能够在海况达到4级的深海及特别恶劣的工作环境下进行作业，提高了工作效率，降低了生产成本。本实用新型的目的是由以下技术方案实现的一种管子装卸机，其特征在于设有导轨、龙门架、基座式起重机和吊管行车四大部分；其中，龙门架安装在导轨上，基座式起重机安装在龙门架上部，吊管行车安装在龙门架的腹部，通过上述连接构成一能够对管子进行装卸的结构整体。所述导轨采用工字形截面，导轨安装在管子堆放区两侧。[0011]所述龙门架采用方形凳子结构，龙门架包括带有四条腿的门架、运行机构、夹轨器、缓冲装置、电缆卷筒、电控设备，其中，门架的四条腿安装在运行机构上，运行机构上设有行走驱动机构和行走轮，运行机构上安装有外侧夹轨器；缓冲装置安装于运行机构外端的安装板上，而设在龙门架上的行走轮位于导轨的上、下翼板之间；电控设备安装于位于龙门架上端的电控房内。所述吊管行车采用工字型结构，主要包括导轨、横梁、运行机构、起升机构、专用的钢管吊具，其中，导轨的连接体安装在龙门架上，导轨梁与轨道连接体连接，运行机构与横梁连接；起升机构由钢丝绳、滑轮及专用的钢管吊具组成，且安装于横梁上；运行机构上设有行走驱动机构和行走轮。所述专用的钢管吊具采用一字型结构，主要包括一吊梁、二个滑轮架和二套电动收放吊钩装置，电动收放吊钩装置布置在吊梁两端。所述电动收放吊钩装置包括一台电动机减速装置、一套蜗轮蜗杆装置和一套吊钩组件，其中，电动机减速装置与设在行车横梁上法兰连接，蜗轮蜗杆装置利用设在行车横 梁上的轴承座与电动机减速装置轴连接，吊钩组件采用销轴连接在蜗轮蜗杆副的一端。所述龙门架其中的两条支腿下部连接有一车架，内侧夹轨器连接到车架上。所述缓冲装置采用聚氨酯材料制成。本实用新型的有益效果本实用新型由于采用上述方案，其卸管作业和上管作业能够同时进行，不仅提高了管子的装卸能力及作业效率，而且扩大了工作范围，节省了起重机的配备；同时，还能够在海况达到4级的深海及特别恶劣的工作环境下进行作业，提高了工作效率，降低了生产成本。
图I为本实用新型结构示意图。图2为本实用新型导轨与行走轮结构示意图。图3为本实用新型的龙门架结构示意图。图4为本实用新型的基座式起重机结构不意图。图5为本实用新型的吊管行车结构示意图。图6为本实用新型的专用钢管吊具结构示意图。图7为本实用新型的专用钢管吊具的电动收放吊钩装置结构示意图。图中主要标号说明I导轨、2龙门架、3基座式起重机、4吊管行车、5门架、6运行机构、7夹轨器、8缓冲装置、9电缆卷筒、10电控设备、11驱动机构、12行走轮、13回转平台、14吊臂、15人字架、16起升机构、17变幅机构、18回转机构、19电控设备、20导轨、21横梁、22运行机构、23起升机构、24钢管吊具、25驱动机构、26和行走轮、27吊梁、28滑轮架、29收放吊钩装置、30减速装置、31蜗轮蜗杆装置、32吊钩组件。
具体实施方式
如图I-图7所示，本实用新型主要包括导轨I、龙门架2、基座式起重机3和吊管行车4四大部分；其中，导轨I采用工字形截面，安装在管子堆放区两侧。龙门架2安装在导轨I上，龙门架2腹部是管子堆放区；龙门架2为方形凳子结构主要包括带有四条腿的门架5、运行机构6、夹轨器7、缓冲装置8、电缆卷筒9、电控设备10等；其中，门架5的四条腿采用螺栓连接方式安装在运行机构6上，运行机构6上设有行走驱动机构11和行走轮12，，运行机构6上安装有外侧夹轨器7 ;设在龙门架2上的行走轮12位于导轨I的上、下翼板之间，通过导轨I上下翼板对行走轮12的约束实现防倾覆功能；龙门架2是由行走驱动机构11驱动在管子堆放区中行走。位于导轨I同侧的门架5的两条支腿下部焊接有一车架，内侧夹轨器7与电缆卷筒9采用螺栓连接方式安装到车架上，控制传动系统的电控设备10安装于龙门架2上端的电控房内，减缓碰撞冲击的缓冲装置8采用螺栓连接方式安装于运行机构6的外端的安装板上。本实施例电控设备10传动系统采用西门子12脉冲整流/逆变变频调速系统。能量反馈的方案采用制动单元带外部能耗制动电阻。整机电气系统的控制和监视由两套西门子PLCS7系列分别控制来完成，一套控制和监视基座式起重机3的主起升、副起升、变幅、 龙门架大车(通过选择开关选择)和回转动作；另一套控制和监视吊管行车4起升、行车小车和龙门架大车(通过选择开关选择)。基座式起重机3变频电气设备安装于柜内并布置在基座式起重机3的电气房内。吊管行车4变频电气设备安装于柜内并布置在行车大梁电气房内。缓冲装置8的作用是减缓起重机及其运动部分运动到终点时的冲击，缓冲装置8的变形体采用聚氨酯材料经过适当配方处理制成的，重量轻，价格便宜；在缓冲过程中可消耗约40%的能量，反弹小；可压缩性和回弹性好，可压缩到50%以上，卸载5min后恢复率不小于95%，并且该材料制成的缓冲装置结构简单，工作中是软碰撞，无噪声，无火花，特别适用于防爆场合。基座式起重机3安装在龙门架2上部，基座式起重机3包括回转平台13、吊臂14、人字架15三大主要构件和起升机构16、变幅机构17、回转机构18、电控设备19等，具有起吊、变幅和回转功能。吊管行车4采用工字型结构安装在龙门架2的腹部，具有起吊和行走功能；吊管行车4主要包括导轨20、横梁21、运行机构22、起升机构23、专用的钢管吊具24等，其中，运行机构22上设有行走驱动机构25和行走轮26 ;专用的钢管吊具24主要由一个吊梁27、两个滑轮架28和两套电动收放吊钩装置29组成；导轨连接体焊接在龙门架2上，导轨梁利用螺栓与导轨I连接体连接，运行机构22用螺栓与横梁21连接，并利用齿轮传动带动滚轮在导轨I上行走；起升机构23由钢丝绳、滑轮及连接专用的钢管吊具24组成，且安装于横梁21上。专用的钢管吊具24专用于管子起吊，起吊时，吊具两钩头同时钩住起吊管的两端，可根据起吊管子的规格变化，变换相应的钩头。电动收放吊钩装置29布置在吊梁27两端，每套电动收放吊钩装置29主要由一台电动机减速装置30、一套蜗轮蜗杆装置31和一套吊钩组件32组成；其中，电动机减速装置30与设在行车横梁上法兰利用螺栓连接，蜗轮蜗杆装置31利用行车横梁上轴承座与电动机减速装置31轴连接，吊钩组件32用销轴连接在蜗轮蜗杆副的一端。在吊装时，两个吊钩组件32靠近钢管管口两端，两个吊钩组件32同时向内摆动，钩进管口，即可吊起钢管，无需辅助人员操作，可大大提高工作效率。蜗轮蜗杆装置设计成自锁型，无需增加刹车装置，简化了传动装置。本实用新型由于是将布置在堆管区两侧的导轨I、可在导轨I上行走的龙门架2、具有起吊、变幅和回转功能的基座式起重机3和具有起吊和行走功能的吊管行车4组合成一体，由电气变频系统提供动力和控制，可以保证龙门架2、基座式起重机3和吊管行车4既可以独立工作，又可以满足其两两同时工作的要求。同时，可以满足堆管量大、区域很长的大、中型铺管船的生产需要，既保证了铺管作业的双保险，又保证了铺管作业和铺管船与运输船之间管子装卸或人员及物品吊运的两不误，提高了工作效率，降低了成本；另外，专用钢管吊具24的使用，无需辅助人员操作，可大大提高铺管效率。上述基座式起重机3、运行机构6、夹轨器7、缓冲装置8、电缆卷筒9、电控设备10、驱动机构11、行走轮12、回转平台13、4吊臂14、人字架15、起升机构16、变幅机构17、回转机构18、电控设备19、运行机构22、起升机构23、驱动机构25、行走轮26、滑轮架28、减速装置30、蜗轮蜗杆装置31、吊钩组件32为现有技术。以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
权利要求1.一种管子装卸机，其特征在于设有导轨、龙门架、基座式起重机和吊管行车四大部分；其中，龙门架安装在导轨上，基座式起重机安装在龙门架上部，吊管行车安装在龙门架的腹部，通过上述连接构成一能够对管子进行装卸的结构整体。
2.根据权利要求I所述的管子装卸机，其特征在于所述导轨采用工字形截面，导轨安装在管子堆放区两侧。
3.根据权利要求I所述的管子装卸机，其特征在于所述龙门架采用方形凳子结构，龙门架包括带有四条腿的门架、运行机构、夹轨器、缓冲装置、电缆卷筒、电控设备，其中，门架的四条腿安装在运行机构上，运行机构上设有行走驱动机构和行走轮，运行机构上安装有外侧夹轨器；缓冲装置安装于运行机构外端的安装板上，而设在龙门架上的行走轮位于导轨的上、下翼板之间；电控设备安装于位于龙门架上端的电控房内。
4.根据权利要求I所述的管子装卸机，其特征在于所述吊管行车采用工字型结构，主要包括导轨、横梁、运行机构、起升机构、专用的钢管吊具，其中，导轨的连接体安装在龙门架上，导轨梁与轨道连接体连接，运行机构与横梁连接；起升机构由钢丝绳、滑轮及专用的钢管吊具组成，且安装于横梁上；运行机构上设有行走驱动机构和行走轮。
5.根据权利要求4所述的管子装卸机，其特征在于所述专用的钢管吊具采用一字型结构，主要包括一吊梁、二个滑轮架和二套电动收放吊钩装置，电动收放吊钩装置布置在吊梁两端。
6.根据权利要求5所述的管子装卸机，其特征在于所述电动收放吊钩装置包括一台电动机减速装置、一套蜗轮蜗杆装置和一套吊钩组件，其中，电动机减速装置与设在行车横梁上法兰连接，蜗轮蜗杆装置利用设在行车横梁上的轴承座与电动机减速装置轴连接，吊钩组件采用销轴连接在蜗轮蜗杆副的一端。
7.根据权利要求3所述的管子装卸机，其特征在于所述龙门架其中的两条支腿下部连接有一车架，内侧夹轨器连接到车架上。
8.根据权利要求3所述的管子装卸机，其特征在于所述缓冲装置采用聚氨酯材料制成。
专利摘要一种管子装卸机，设有导轨、龙门架、基座式起重机和吊管行车四大部分；其中，龙门架安装在导轨上，基座式起重机安装在龙门架上部，吊管行车安装在龙门架的腹部，通过上述连接构成一能够对管子进行装卸的结构整体。本实用新型其卸管作业和上管作业能够同时进行，不仅提高了管子的装卸能力及作业效率，而且扩大了工作范围，节省了起重机的配备；同时，还能够在海况达到4级的深海及特别恶劣的工作环境下进行作业，提高了工作效率，降低了生产成本。
文档编号B66C25/00GK202575793SQ20122009508
公开日2012年12月5日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者冯涛, 肖龙, 王晓波, 许文兵, 梁兆环, 傅振玖, 黄军付, 刘文利, 陈磊, 李学明, 魏跃桥, 刘忠饶, 陈世业, 邱海荣, 唐琰林 申请人:中国海洋石油总公司, 海洋石油工程股份有限公司, 中船华南船舶机械有限公司