CN101613057B - 一种多吊点起重机起升机构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多吊点起重机的起升机构，它采用双联卷筒、钢丝绳多层缠绕和对称下绳型式，并采用吊钩连接件分别通过销轴与对应的吊钩组铰接或固定连接的型式；结构新颖、解决了超重型大跨度起重机钢丝绳偏角不容易保证以及钢丝绳水平缠绕距离过长、机构效率过低、机构容易产生自锁、吊点不同步、施工难度大等一系列问题，具有安全可靠，实用性强的特点，能够避免重大的安全隐患，适用于万吨级超大起重量起重机上，尤其适用于海上钻井平台分段对接时吊装用的多吊点起重机。
Description
技术领域
本发明涉及起重运输机械行业，尤其涉及一种万吨级超大起重量的多吊点起重机起升机构。
背景技术
随着近年国内“海上钻井平台分段对接、整体吊装”理念的提出，需要有配套的起重机完成钻井平台这种万吨级设备的吊装，与传统起重机相比这种起重机的起重量增加了一个数量级，能达到2万吨甚至更大，起重机跨度和起升高度均达到100多米，为了尽量减少单钩起重量和提高吊装的稳定性，一般采用超重型吊装工艺方案。该工艺方案需多套卷扬机构联合起吊，为减轻主梁上部件的重量，卷扬机通常布置在主梁跨端。为保证多层缠绕的钢丝绳与卷筒和滑轮之间的夹角满足设计规范(≤1.7°)的要求，以及避免钢丝绳之间相互干涉，卷扬机钢丝绳从卷筒一端出绳以后到跨度另一侧下绳，如图1所示。目前国内这种型式的起重机起升机构，在中国专利CN101104501《双主梁多吊点起重机》、CN101085668《多吊点起重机起升钢丝绳空间防干涉布置》及CN101100267《一种吊机起升装置》中均有公开，但无一例外均存在以下技术问题：
1.单联型式导致单根钢丝绳过长，达到4800多米，成本过高，钢丝绳安装施工难度大；
2.需要在主梁上布置大量的拖辊防止钢丝绳下挠过大，结构复杂；
3.单组卷扬机构的吊点不能同步起升，需要设置电动同步机构，同时也需要电气系统的高协调性；
4.滑轮倍率过大，起升传动效率低，能量损失较多，容易产生自锁；
5.单联卷筒及对侧跨度下绳导致卷扬机构和导向滑轮等相对主梁旋转一定角度，这样才能保证钢丝绳偏角的要求，给施工安装带来非常大的不便。
发明内容
针对现有技术所存在的上述问题，本发明旨在公开一种多吊点起重机起升机构，以提高整机性能，降低设备成本，缩短起重机的安装周期，提高吊装效率，减少设备维护工作量。
本发明的技术解决方案是这样实现的：
一种多吊点起重机起升机构，包括每根主梁上的2套以上的卷扬机构，其特征在于：
对于每套卷扬机构，包括中间加隔离板的双联卷筒组、两根钢丝绳和两个上导向滑轮，并对应包括与所述双联卷筒组位于主梁同侧跨端的两个下导向滑轮、(2n+1)个定滑轮组和与定滑轮组数量相同的吊钩组以及2n个吊钩连接件，其中，n＝1～4的整数；
所述两根钢丝绳各自缠绕在所述双联卷筒组的隔离板两边，并分别经其各自的上导向滑轮、下导向滑轮后在所述定滑轮组和吊钩组之间采用对称缠绕形式，即在所述每套卷扬机构中，两根钢丝绳分别由两边的定滑轮组和吊钩组向中间对称缠绕，并将其最终端分别固定于平衡臂上；
所述2n个吊钩连接件分别通过销轴与对应的吊钩组铰接或固定连接；
所述卷扬机构位于主梁同侧跨端的双联卷筒组到其对应的的上导向滑轮之间的区段，分别布置于不同的垂直高度上。
作为上述吊钩连接件的一种变型，所述每套卷扬机构的(2n+1)个吊钩组及其对应的2n个吊钩连接件连成一个整体的动滑轮平衡梁。
在起吊高度大的情况下，作为一种优选方案，所述两根钢丝绳可采用多层缠绕型式各自缠绕在所述双联卷筒组的隔离板两边。
与现有技术相比，本发明具有如下显著的优点：
(1)大大减小了单根钢丝绳的缠绕长度，成本降低，钢丝绳安装周期缩短；
(2)每套卷扬机构的吊钩组之间的同步性能大大提高；
(3)滑轮倍率降低，缠绕系统的传动效率明显提高，避免机构自锁；
(4)施工难度和运行成本大大降低。
总之，本发明采用双联卷筒、钢丝绳多层缠绕和对称下绳型式，结构新颖、解决了超重型大跨度起重机钢丝绳偏角不容易保证以及钢丝绳水平缠绕距离过长、机构效率过低、机构容易产生自锁、吊点不同步、施工难度大等一系列问题，具有安全可靠，实用性强的特点，能够避免重大的安全隐患，适用于万吨级超大起重量起重机上，尤其适用于海上钻井平台分段对接时吊装用的多吊点起重机。
附图说明
图1是现有技术中钢丝绳对侧跨度下绳的典型结构示意图；
图2是本发明的实施例的结构示意图；
图3是图2的俯视图；
图4是图2中的一套卷扬机构(IV)的放大图；
图5以卷扬机构(IV)为例显示钢丝绳双联、多层、对称式缠绕型式的示意图；
图6是图4中的C-C剖面图；
图7是吊钩连接件示意图I；
图8是吊钩连接件示意图II；
图9是每套卷扬机构的两端吊钩组的结构示意图；
图10是每套卷扬机构的中间吊钩组的结构示意图；
图11是双联卷筒组结构示意图；
图12是吊钩连接件采用另一种变型结构的起升机构的结构示意图；
图13是图12中的一套卷扬机构(IV)的放大图；
图14是吊钩连接件与吊钩组的连接关系放大图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明作进一步的具体描述：
所述多吊点起重机起升机构，用于2万吨超大重量起重机上，如图2、图3所示，每根主梁上布置6套卷扬机构，分别以罗马数字I，II，III，IV，V，VI表示；
每套卷扬机构，如图4所示，均包括中间加隔离板20的双联卷筒组14，如图11所示，还包括两根钢丝绳10，11、与所述双联卷筒组位于主梁同侧跨端的两个上导向滑轮12，13、两个下导向滑轮7，9、三个定滑轮组4，5，6和三个对应的吊钩组1，2，3，分别如图9、图10所示，以及2个吊钩连接件15，16，分别如图7和图8所示；
所述两根钢丝绳10，11各自多层缠绕在所述双联卷筒组14的隔离板20两边，并分别经其各自的上导向滑轮12，13、下导向滑轮7，9后在所述定滑轮组4，5，6和吊钩组1，2，3之间采用对称缠绕形式，即两根钢丝绳10，11分别由两边的定滑轮组4，6和吊钩组1，3向中间的定滑轮组5和吊钩组2对称缠绕，并将其最终端分别固定于平衡臂8上，如图5所示；
所述2个吊钩连接件15，16，如图7和图8所示，其分别通过主销轴18与对应的吊钩组1，2，3铰接，或分别同时通过主销轴18和耳部销轴19与对应的吊钩组1，2，3固定连接，如图14所示；其具体连接型式采用插接，如图6所示。
所述卷扬机构位于主梁同侧跨端的双联卷筒组到其对应的的上导向滑轮之间的区段，分别布置于不同的垂直高度上。
对于大起升高度、多组吊钩组的大倍率起升机构，其卷扬机构采用上述双联多层缠绕卷筒、双钢丝绳在主梁的同侧跨端下绳的布置型式，避免了单联型式中钢丝绳一端出绳以后到跨度对侧下绳，如图1所示，卷筒组和上导向滑轮间距过大的问题；在保证钢丝绳偏角的条件下，双联卷筒型式与单联卷筒型式比较大大降低了滑轮组的倍率，起升机构传动效率提高了20％，单根钢丝绳的长度由4800m减小到2200m，降低成本的同时大大缩短钢丝绳安装周期。双联卷筒及上导向滑轮保持一定间距的布置使钢丝绳偏角更容易保证，卷扬机构和导向滑轮组等无需相对主梁旋转一定角度安装，大大降低了施工难度。
另一方面，钢丝绳由两侧滑轮组到中间滑轮组的对称缠绕型式，保证了单套卷扬机构的多个吊钩组之间的同步起升：一套卷扬机构单独吊装作业时，吊钩连接件15、16通过销轴连接起来后，在对称缠绕钢丝绳的缠绕型式下起吊，吊钩组1、2、2、3能够同步起升，避免采用其它措施如设置电动同步机构等，简化了机构，提高了整机工作的可靠性。
而且，特殊的多吊钩组连接装置，解决了多吊点超静定结构和各吊点的不同步的问题：
当空载起吊时，为保证每组卷扬机构的吊钩组的同步，将所有的吊钩组通过耳部销轴19和主销轴18共同作用，与吊钩连接件15、16连接成刚性体；
而在满载起吊时或者每组卷扬机构起吊的重物的吊点不在同一水平直线上时，释放吊钩组与吊钩连接件15、16之间的耳部销轴19，而只通过主销轴18实现吊钩组与吊钩连接件之间的铰接，从而保证吊钩组垂直方向的自由度。
作为上述方案的一种变型，所述3个吊钩组1、2、3及其对应的2个吊钩连接件15、16形成连成一个整体的动滑轮平衡梁17，如图12和图13所示。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (3)
1.一种多吊点起重机起升机构，包括每根主梁上的2套以上的卷扬机构，其特征在于：
对于每套卷扬机构，包括中间加隔离板的双联卷筒组、两根钢丝绳和两个上导向滑轮，并对应包括与所述双联卷筒组位于主梁同侧跨端的两个下导向滑轮、(2n+1)个定滑轮组和与定滑轮组数量相同的吊钩组以及2n个吊钩连接件，其中，n＝1～4的整数；
所述两根钢丝绳各自缠绕在所述双联卷筒组的隔离板两边，并分别经其各自的上导向滑轮、下导向滑轮后在所述定滑轮组和吊钩组之间采用对称缠绕形式，即在所述每套卷扬机构中，两根钢丝绳分别由两边的定滑轮组和吊钩组向中间对称缠绕，并将其最终端分别固定于平衡臂上；
所述2n个吊钩连接件分别通过销轴与对应的吊钩组形成铰接或固定连接型式；
所述卷扬机构位于主梁同侧跨端的双联卷筒组到其对应的的上导向滑轮之间的区段，分别布置于不同的垂直高度上。
2.根据权利要求1所述的多吊点起重机起升机构，其特征在于：
所述每套卷扬机构的(2n+1)个吊钩组及其对应的2n个吊钩连接件连成一个整体的动滑轮平衡梁。
3.根据权利要求1或2所述的多吊点起重机起升机构，其特征在于：
所述两根钢丝绳采用多层缠绕型式各自缠绕在所述双联卷筒组的隔离板两边。
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