CN101664762B - 一种超大型牌坊侧立旋转安装工艺 - Google Patents

Abstract

一种超大型牌坊侧立旋转安装工艺，属设备安装领域。其首先将待安装的牌坊置于侧立状态，使其水平滑移进入吊装平台，采用前端下降，尾端向前同步滑移的方式使牌坊均匀旋转，趋于垂直，然后进行载荷转移、吊点置换以及液压同步提升，最终牌坊整体下降就位。本发明可在场地狭小、高度受限的情况下就地安装超大型牌坊，无需大型起重设备，有效地解决了支撑比压过大，推进力过大的问题，活动过渡梁的设置，既能有效地避免了旋转过程中吊具与过渡梁的干涉，又能确保滑道连续，牌坊在旋转过程中不需要置换吊点，使得牌坊下降更平稳，安全性更好。可广泛用于超大型构件的安装领域。

Description

一种超大型牌坊侧立旋转安装工艺

技术领域

本发明属于起重和设备安装领域，尤其涉及一种在轧机安装过程中用于将载荷摆成所要求的状态或位置的安装工艺/安装方法。

背景技术

轧机是实现金属轧制过程的设备。其机架是用来安装轧辊、轧辊轴承、轧辊调整装置和导卫装置等工作机座中的全部零部件，并承受全部轧制力。

根据轧钢机的型式和生产工艺的工作要求，一般轧钢机的机架形式主要有闭式和开式两种。

其中，闭式机架是一个整体框架，具有较高强度和刚度，主要用于轧制力较大的初轧机和板带轧机等。

对于闭口式机架，行业内通常习惯性地称之为“牌坊”。

现有轧机牌坊的传统安装方法，通常是将平放的牌坊整体平移至安装位置，然后用吊机将其整体吊起，在空中转向90度，最后通过吊机使其整体下降就位。

公开日为2009年3月25日，公开号为CN 101391267A的中国专利申请“立辊轧机在线组装整体落位安装方法”、公开日为2009年4月29日，公开号为CN 101417770A的中国专利申请“翻转大型挤压机牌坊的翻转胎具和使用该翻转胎具的施工方法”、以及公开日为2008年10月1日，公开号为CN 101275400A的中国专利申请“大型轧机的安装方法”中，分别公开了相关的技术方案。

上述传统安装方法存在如下问题：一是需要较大的安装场地和安装空间，特别是安装高度；二是需要能够将整个牌坊整体吊起的大型吊机或具有同等提升能力的设备，且在牌坊的转向过程中，能够对吊点进行切换。

我国自主研发的3.6万吨竖直挤压机，是目前世界上最大的无缝管生产设备，仅其牌坊的构件自身重量，就重达2600余吨，高22.5米。由于现场施工条件、进度等多方面原因，其安装空间被限制在已经完工的标高为26米的车间厂房内，加之辅助设施的高度，按照现有传统的牌坊安装工艺，则无法实施。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种超大型牌坊侧立旋转安装工艺。该工艺无需大型起重设备，可在场地狭小、高度受限的情况下就地安装超大型牌坊，且牌坊在旋转过程中不需要吊点置换。

本发明的技术方案是：提供一种超大型牌坊侧立旋转安装工艺，包括牌坊的平移和就位，其特征是：首先将待安装的牌坊置于侧立状态，使其水平滑移进入吊装平台，采用前端下降，尾端向前同步滑移的方式使牌坊均匀旋转，趋于垂直，然后进行载荷转移、吊点置换以及液压同步提升，最终牌坊整体下降就位。

其所述的安装工艺至少包括下列步骤：

A)在牌坊安装就位处上方设置一框架式吊装平台，其上设置两组可移动式提升装置，提升装置的升降索末端设置吊具；

B)在牌坊安装就位处的外侧，顺轧制方向设置牌坊的组装/摆放场地；

C)在牌坊组装/摆放场地至安装就位处之间设置两组滑道，每组滑道由双滑道组成，滑道位于吊装平台下方的一段为可拆卸式过渡梁结构；

D)牌坊在组装/摆放场地平卧组装，并侧立，使其纵向轴线与牌坊安装就位后的过中心线的纵截面重合，在其前后端分别设置前、后承重托梁，其前承重托梁的长度大于后承重托梁的长度；

E)在双滑道上设置前、后滑移承重装置，将牌坊的前、后承重托梁分别与前、后滑移承重装置对组连接，使牌坊可在滑移承重装置承载下水平滑动；

F)采用液压爬行器推动前、后滑移承重装置，使牌坊整体沿双滑道朝牌坊安装就位处方向水平滑动；

G)当牌坊的前端进入框架式吊装平台下方的吊点中心线后，下降两组提升装置的吊具，分别与前承重托梁的两端对应连接；解除前承重托梁与滑移承重装置的连接，同步提升吊具后，移除前滑移承重装置及双滑道的过渡梁；

H)两组提升装置的吊具同步下降，同时牌坊的后端滑移跟进，使牌坊的前端吊点始终在中心线上下移；

I)当吊具下降至其上表面低于过渡梁下表面后，重新装上过渡梁，牌坊前端继续下降且后端同步跟进滑移，逐渐将牌坊旋转到竖直位置，实现牌坊的倒立旋转，此时将整个牌坊的重量转移到承重托梁和后滑移承重装置上；

J)解除吊具与前承重托梁的连接，提升吊具空载越过过渡梁至后承重托梁上方，相向移动位于框架式吊装平台上的两组提升装置，使两吊点间距符合后承重托梁吊装要求，然后下降吊具，建立连接；

K)同步提升吊具，带动牌坊整体垂直上升，拆除后滑移承重装置及过渡梁；

L)同步下降吊具，带动牌坊整体同步下降，微调直至就位。

具体的，其所述的框架式吊装平台至少包括四根立柱、小梁、横梁、两根提升主梁、两组可移动式提升装置和对应的吊具，其四根立柱两两分别与横梁构成门字形框架结构，两根提升主梁横跨于两个门字形框架结构之间，两组可移动式提升装置分别对应设置在两提升主梁上。

其所述的双滑道包括承重滑道和推进轨道；其承重滑道表面设置有聚四氟乙烯板，用于承载经前、后滑移承重装置传导的牌坊重量；其推进轨道为轻型钢轨，用于推动滑移承重装置的滑移。

在所述的前、后承重托梁之间设置有托梁间支撑；在前、后承重托梁的两端，分别对应设置扁担梁，所述的吊具经扁担梁与前、后承重托梁的两端连接。

进一步地，在所述前、后滑移承重装置的底部，设置聚四氟乙烯板与镜面不锈钢板作为滑动摩擦副。

与现有技术比较，本发明的优点是：

1.采用牌坊侧立倒立式旋转的安装就位方式，有效地解决了在场地狭小、高度受限的情况下安装超大型牌坊的问题；

2.将承重滑道与反力推进轨道分开，且摩擦副选用聚四氟乙烯橡胶板与镜面不锈钢，大大降低了滑移摩擦系数，有效地解决了支撑比压过大，推进力过大的问题，使得超大型牌坊顺畅滑移成为可能，纠偏更为容易；

3.滑移过渡梁做成可拆卸式有效地解决了在旋转过程中吊具和托梁与过渡梁的干涉问题；

4.框架式吊装平台的四立柱结构可以减轻对基础的负载要求，并增加吊装平台的稳定性；

5.两组提升装置的间距可调，有效地解决了在不同工况下，前后吊点置换中间距不同的技术难题。

附图说明

图1是本发明的安装工艺流程框图；

图2至图9为安装过程示意图。

图中1为聚四氟乙烯板，2为前支座，3为液压爬行器，4为轨道，5为后支座，6为后托梁，7为牌坊，8为后扁担梁，9为格构柱支撑，10为前托梁，11为前扁担梁，12为过渡梁，13为门式塔架，14为吊具，15为横梁，16为提升主梁，17为液压提升器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

图1中，本发明的技术方案包括牌坊的平移、旋转和就位。首先设置框架式吊装平台、牌坊的组装/摆放场地和两组滑道，每组滑道由双滑道组成，滑道位于吊装平台下方的一段为可拆卸式过渡梁结构；当牌坊平卧组装并侧立后，在其前后端分别设置前、后承重托梁；然后前、后承重托梁分别与前、后滑移承重装置连接，推动滑移承重装置对组，使牌坊整体水平滑移；当牌坊前端进入吊点中心线处后，下降两组提升装置的吊具，分别与前承重托梁的两端对应连接，解除前承重托梁与滑移承重装置的连接，同步提升吊具后，移除前滑移承重装置及双滑道的过渡梁；接着同步下降吊具且同时牌坊的后端滑移跟进，使牌坊整体均匀旋转；当吊具下降至其上表面低于过渡梁下表面后，重新装上过渡梁，牌坊前端继续下降且后端继续跟进滑移，实现牌坊的倒立旋转至竖直；此时整个牌坊的重量转移至承重托梁和后滑移承重装置上，解除吊具与前承重托梁的连接，提升吊具空载越过过渡梁至后承重托梁上方并移动两组提升装置，将吊具与后承重托梁连接；同步提升吊具，带动牌坊整体垂直上升，而后移除后滑移承重装置和过渡梁；最后同步下降吊具，带动牌坊整体同步下降，微调直至就位。

具体安装工艺至少包括下列步骤：

A)在牌坊安装就位处上方设置一框架式吊装平台，其上设置两组可移动式提升装置，提升装置的升降索末端设置吊具；

B)在牌坊安装就位处的外侧，顺轧制方向设置牌坊的组装/摆放场地；

C)在牌坊组装/摆放场地至安装就位处之间设置两组滑道，每组滑道由双滑道组成，滑道位于吊装平台下方的一段为可拆卸式过渡梁结构；

D)牌坊在组装/摆放场地平卧组装，并侧立，使其纵向轴线与牌坊安装就位后的过中心线的纵截面重合，在其前后端分别设置前、后承重托梁，其前承重托梁的长度大于后承重托梁的长度；

E)在双滑道上设置前、后滑移承重装置，将牌坊的前、后承重托梁分别与前、后滑移承重装置对组连接，使牌坊可在滑移承重装置承载下水平滑动；

F)采用液压爬行器推动前、后滑移承重装置，使牌坊整体沿双滑道朝牌坊安装就位处方向水平滑动；

G)当牌坊的前端进入框架式吊装平台下方的吊点中心线后，下降两组提升装置的吊具，分别与前承重托梁的两端对应连接；解除前承重托梁与滑移承重装置的连接，同步提升吊具后，移除前滑移承重装置及双滑道的过渡梁；

H)两组提升装置的吊具同步下降，同时牌坊的后端滑移跟进，使牌坊的前端吊点始终在中心线上下移；

I)当吊具下降至其上表面低于过渡梁下表面后，重新装上过渡梁，牌坊前端继续下降且后端同步跟进滑移，逐渐将牌坊旋转到竖直位置，实现牌坊的倒立旋转，此时将整个牌坊的重量转移到承重托梁和后滑移承重装置上；

J)解除吊具与前承重托梁的连接，提升吊具空载越过过渡梁至后承重托梁上方，相向移动位于框架式吊装平台上的两组提升装置，使两吊点间距符合后承重托梁吊装要求，然后下降吊具，建立连接；

K)同步提升吊具，带动牌坊整体垂直上升，拆除后滑移承重装置及过渡梁；

L)同步下降吊具，带动牌坊整体同步下降，微调直至就位。

具体的，其框架式吊装平台由四根立柱、小梁、横梁、两根提升主梁、两组可移动式提升装置和对应的吊具等组成(参见图2中所示)，四根立柱两两分别与横梁构成门字形框架结构，两根提升主梁横跨于两个门字形框架结构之间，两组可移动式提升装置分别对应设置在两提升主梁上。

其双滑道包括承重滑道和推进轨道。其承重滑道表面设置有聚四氟乙烯板，用于承载经前、后滑移承重装置传导的牌坊重量；其推进轨道为轻型钢轨，用于推动滑移承重装置的滑移。

在水平滑移过程中将牌坊的承重滑道与反力推进轨道分开。承重滑道主要用于承载经前、后滑移承重装置传导的牌坊重量，其表面设置有聚四氟乙烯板，确保了超大型牌坊的支撑有足够的承压面积，且摩擦副选用聚四氟乙烯橡胶板与镜面不锈钢，又可减小承重装置与滑道之间的摩擦系数；反力推进轨道为轻型钢轨，用于推动滑移承重装置的滑移。

本方法充分利用牌坊的内部空间，采用前、后托梁的方式将牌坊简支在前、后支座上，利用支座在平面轨道上的滑移带动整个牌坊的水平移位。在旋转过程中前托梁的荷载采用格构柱形式传递至构件本身，且前、后托梁兼作提升点和滑移支撑点；前、后托梁的吊点错位，保证牌坊得以旋转竖直且索具与后托梁吊点不相干涉；前、后托梁滑移支撑支座共线，确保前、后滑移支座共享滑道。

由于采用了上述技术方案，本发明可在场地狭小、高度受限的情况下就地安装超大型牌坊；其安装所需辅助加固措施简单易做，拼装容易，无需大型起重设备；将承重滑道与反力推进轨道分开，且摩擦副选用聚四氟乙烯橡胶板与镜面不锈钢，大大降低了滑移摩擦系数，有效地解决了支撑比压过大，推进力过大的问题，使得超大型牌坊顺的畅滑移成为可能，其滑移摩擦系数小，水平推力较小，纠偏更容易；其滑道及框架的载荷分散，支撑比压不大，对滑道及框架立柱基础要求不高。此外，活动过渡梁的设置，既能有效地避免了旋转过程中吊具与过渡梁的干涉，又能确保滑道连续；牌坊在旋转过程中不需要置换吊点，可直接旋转到位；提升梁的间距可调，满足了上、下吊点间距不同的作业工况；提升时分级加载可防结构过载；精确的位移同步控制、限速阻尼控制等使得牌坊下降更平稳，安全性更好。

此工艺及配套安装设备可重复应用在其它相似大型机构件的安装工程中。

前述的液压爬行器为现有技术，在公告日为2005年1月12日，公告号为CN2670324Y的中国专利“自锁型液压爬行器”以及公告日为2005年11月2日，公告号为CN1225606C的中国发明专利“电力液压推动器”或市售各种规格/系列(如YTD2系列)的液压推动器的产品说明书资料中均有详细的结构和使用方法介绍，在此不再叙述。

图2中，将组合好的牌坊7侧立，安装后托梁6、前托梁10、滑移支座2和5、托梁间支撑(亦称格构柱支撑)9、扁担梁8和11、滑移过渡梁12等结构；铺设滑道和推进轨道；安装由四根立柱13、小梁、横梁15、提升主梁16、吊具14、液压提升器(图中未示出)等组成的框架式吊装平台。

由图可见，其采用了多个提升器集成使用，并两两组对，这样不仅解决了吊具受力的均匀性问题，更解决了单个提升器提升能力不足的矛盾。

液压提升器亦为现有技术，基于相同的理由，不再叙述。

图3中，采用液压滑移技术将牌坊移位至前托梁吊点中心线处，液压提升器下降，吊具与前扁担梁相连，提起前托梁，拆除前支座2和过渡梁12。

此时拆除过渡梁的目的，是给吊具让出下降空间。

图4中，前托梁边下降，后托梁边跟进滑移，完成牌坊的倒立旋转，当吊具下降至其上表面低于过渡梁下表面时，重新装上过渡梁12，牌坊继续下降且滑移，逐渐将牌坊旋转到坚直位置。

此处恢复过渡梁的结构设置，其目的是确保滑道的连续性。

图5中，牌坊前端继续下降，当前吊点负载全部转移至后滑移支座和过渡梁后，将空载吊具旁拉上升至上吊点(后托梁吊点)处，然后两套提升装置内移，对齐吊点中心线，连接上吊点。

提升装置的间距可调，解决了不同工况作业下两次吊点间距不同的难题。

图6中，分级加载并最终提起整个牌坊约20厘米，此时前托梁吊具承受牌坊整个负载。

图7中，拆除过渡梁12及后滑移支座，牌坊具备下降条件。

图8中，牌坊整体同步下降，微调直至就位。

图9中，将吊装装备卸载，框架式提升平台及提升设备拆除。

本超大型牌坊安装的成功实施，填补了我国超大型牌坊安装工艺的空白，具有较好的经济效益和社会效应。

本发明可广泛用于超大型构件的安装领域。

Claims (5)

1.一种超大型牌坊侧立旋转安装工艺，包括牌坊的平移、就位，将待安装的牌坊置于侧立状态，使其水平滑移进入吊装平台，其特征是：采用前端下降，尾端向前同步滑移的方式使牌坊均匀旋转，趋于垂直，然后进行载荷转移、吊点置换以及液压同步提升，最终牌坊整体下降就位；其所述的安装工艺至少包括下列步骤：

A)在牌坊安装就位处上方设置一框架式吊装平台，其上设置两组可移动式提升装置，提升装置的升降索末端设置吊具；

B)在牌坊安装就位处的外侧，顺轧制方向设置牌坊的组装/摆放场地；

C)在牌坊组装/摆放场地至安装就位处之间设置两组滑道，每组滑道由双滑道组成，滑道位于吊装平台下方的一段为可拆卸式过渡梁结构；

D)牌坊在组装/摆放场地平卧组装，并侧立，使其纵向轴线与牌坊安装就位后的过中心线的纵截面重合，在其前后端分别设置前、后承重托梁，其前承重托梁的长度大于后承重托梁的长度；

E)在双滑道上设置前、后滑移承重装置，将牌坊的前、后承重托梁分别与前、后滑移承重装置对组连接，使牌坊可在滑移承重装置承载下水平滑动；

F)采用液压爬行器推动前、后滑移承重装置，使牌坊整体沿双滑道朝牌坊安装就位处方向水平滑动；

G)当牌坊的前端进入框架式吊装平台下方的吊点中心线后，下降两组提升装置的吊具，分别与前承重托梁的两端对应连接；解除前承重托梁与滑移承重装置的连接，同步提升吊具后，移除前滑移承重装置及双滑道的过渡梁；

H)两组提升装置的吊具同步下降，同时牌坊的后端滑移跟进，使牌坊的前端吊点始终在中心线上下移；

I)当吊具下降至其上表面低于过渡梁下表面后，重新装上过渡梁，牌坊前端继续下降且后端同步跟进滑移，逐渐将牌坊旋转到竖直位置，实现牌坊的倒立旋转，此时将整个牌坊的重量转移到承重托梁和后滑移承重装置上；

J)解除吊具与前承重托梁的连接，提升吊具空载越过过渡梁至后承重托梁上方，相向移动位于框架式吊装平台上的两组提升装置，使两吊点间距符合后承重托梁吊装要求，然后下降吊具，建立连接；

K)同步提升吊具，带动牌坊整体垂直上升，拆除后滑移承重装置及过渡梁；

L)同步下降吊具，带动牌坊整体同步下降，微调直至就位。 

2.按照权利要求1所述的超大型牌坊侧立旋转安装工艺，其特征是所述的框架式吊装平台至少包括四根立柱、小梁、横梁、两根提升主梁、两组可移动式提升装置和对应的吊具，其四根立柱两两分别与横梁构成门字形框架结构，两根提升主梁横跨于两个门字形框架结构之间，两组可移动式提升装置分别对应设置在两提升主梁上。

3.按照权利要求1所述的超大型牌坊侧立旋转安装工艺，其特征是所述的双滑道包括承重滑道和推进轨道；其承重滑道表面设置有聚四氟乙烯板，用于承载经前、后滑移承重装置传导的牌坊重量；其推进轨道为轻型钢轨，用于推动滑移承重装置的滑移。

4.按照权利要求1所述的超大型牌坊侧立旋转安装工艺，其特征是在所述的前、后承重托梁之间设置有托梁间支撑；在前、后承重托梁的两端，分别对应设置扁担梁，所述的吊具经扁担梁与前、后承重托梁的两端连接。

5.按照权利要求1所述的超大型牌坊侧立旋转安装工艺，其特征是在所述前、后滑移承重装置的底部，设置聚四氟乙烯板与镜面不锈钢板作为滑动摩擦副。 

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