CN103171974B - 环行起重机水平导向装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种环行起重机水平导向装置，包括：外夹板、水平轮Ⅰ、行程导块、水平轮Ⅱ、内夹板Ⅰ、内夹板Ⅱ、小碟簧组、剪切销和大碟簧组；外夹板中间通过销轴铰接有内夹板Ⅰ、内夹板Ⅱ和行程导块；内夹板Ⅰ的大角处通过轮轴连接有水平轮Ⅰ，内夹板Ⅱ的大角处通过轮轴连接有水平轮Ⅱ；内夹板Ⅰ另一个锐角处与小碟簧组11的一端通过销轴铰接在一起，小碟簧组内部设有剪切销；内夹板Ⅱ另一个锐角处与小碟簧组的另一端通过销轴铰接在一起。本发明所述的环行起重机水平导向装置设有具有剪切销的小碟簧组，加大装置极限承受载荷，避免碟簧组件变形，地震后仍能正常使用，是一种适用于核电站的环行起重机水平导向装置。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于起重机械行业，特别适用于核电站的环行起重机水平导向装置。
背景技术
目前国内运行的二代加核电站用环行起重机(环吊)水平导向装置在地震载荷作用下允许碟簧组件变形，环吊重新使用前需对碟簧组件等进行更换。三代核电站要求核电站环吊地震后无需经过检修即可投入工作，这就要求水平导向装置在地震载荷作用下不发生破坏。
现有的EPR核电环吊水平导向装置(专利号200510129072.7)存在不足：
(1)双拱座在发生碰撞过程中无法保证均匀受力，很容易使导向的滑道在侧向载荷作用下自锁；
(2)在产品应用中双拱座即使在安全销剪断后也不会与水平导轨接触，这导致水平轮受力远超过其承载能力。
发明内容
本发明针对以上问题的提出，而研究设计一种环行起重机水平导向装置，用以解决现有的水平导向装置在地震载荷作用下允许碟簧组件变形，环吊重新使用前需对碟簧组件等进行更换的缺点，本发明设计能为三代核电站环行起重机提供更可靠的水平导向装置，提高设备的抗震能力，为环行起重机的可靠、安全运行提供保证。本发明采用的技术手段如下：
一种环行起重机水平导向装置，包括：销轴、轮轴、底座、外夹板、水平轮Ⅰ、行程导块、水平轮Ⅱ、内夹板Ⅰ、内夹板Ⅱ、小碟簧组、剪切销和大碟簧组；所述底座为斜边向直角一面弧形凹陷的直角三角形结构；所述底座一个锐角端通过销轴铰接有外夹板；所述外夹板中间通过销轴铰接有内夹板Ⅰ、内夹板Ⅱ和行程导块，所述内夹板Ⅰ和内夹板Ⅱ为相同的三角形板状结构，所述内夹板Ⅰ和内夹板Ⅱ铰接部为相同的锐角处；所述内夹板Ⅰ的大角处通过轮轴连接有水平轮Ⅰ，所述内夹板Ⅱ的大角处通过轮轴连接有水平轮Ⅱ，所述水平轮Ⅰ和水平轮Ⅱ外侧设有环形的轨道；所述内夹板Ⅰ另一个锐角处与小碟簧组11的一端通过销轴铰接在一起，所述小碟簧组内部设有剪切销，所述剪切销与小碟簧组的上部和下部固定连接；所述内夹板Ⅱ另一个锐角处与小碟簧组的另一端通过销轴铰接在一起；所述外夹板另一端通过销轴和大碟簧组铰接在一起，所述大碟簧组的另一端通过销轴和底座的另一个锐角铰接在一起。
作为优选所述小碟簧组为100片国标碟形弹φ250×φ127×7×14.8-C3对合组合而成；所述大碟簧组为58组复合组合碟簧，每组为2片国标碟形弹簧φ370×φ187×16.5×26-C3叠合而成。
作为优选所述剪切销的极限承载力大于大碟簧组的预紧力，小于大碟簧组的极限承载力。
与现有技术比较，本发明具有以下优点：
1、外夹板、内夹板Ⅰ和内夹板Ⅱ组成的摆动梁结构能够摆动，改善了水平轮组运动过程中的刚度，让使用过程更加安全可靠，不易断裂。
2、浮动的双走轮结构不仅提高了装置的承载能力，也为行程导块的安装提供了空间。
3、行程导块在发生碰撞过程中受力简单明确，不会产生自锁，并且可以保证在要求的时刻承载。
本发明所述的一种环行起重机水平导向装置在具有正常的大碟簧组外，还安装有具有剪切销的小碟簧组，并且剪切销的极限承载力大于正常工作时的工作载荷，当地震来临时，工作载荷过大，剪切销切断，小碟簧组也参与到承受载荷，加大了最大载荷承受量，避免了碟簧组件受力过大而变形，使所述环行起重机水平导向装置在地震过后仍然能够正常使用。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明A-A剖视图。
图3是本发明B-B剖视图。
具体实施方式
如图1、图2和图3所示，一种环行起重机水平导向装置，包括：销轴1、轮轴6、底座10、外夹板2、水平轮Ⅰ3、行程导块4、水平轮Ⅱ5、内夹板Ⅰ8、内夹板Ⅱ9、小碟簧组11、剪切销12和大碟簧组7；所述底座10为斜边向直角一面弧形凹陷的直角三角形结构；所述底座10一个锐角端通过销轴1铰接有外夹板2，使外夹板2能够以销轴1为中心绕底座10一个锐角端转动；所述外夹板2中间通过销轴1铰接有内夹板Ⅰ8、内夹板Ⅱ9和行程导块4，使内夹板Ⅰ8和内夹板Ⅱ9能够以销轴1为中心绕外夹板2转动，使行程导块4在水平方向上与外夹板2固定，使作用在行程导块4上的力能够直接传给外夹板2，使行程导块4在发生碰撞过程中受力简单明确，不会产生自锁，并且可以保证在要求的时刻承载，外夹板2、内夹板Ⅰ8和内夹板Ⅱ9组成的摆动梁结构能够摆动，改善了水平轮组运动过程中的刚度，让使用过程更加安全可靠，不易断裂；所述内夹板Ⅰ8和内夹板Ⅱ9为相同的三角形板状结构，所述内夹板Ⅰ8和内夹板Ⅱ9铰接部为相同的锐角处；所述内夹板Ⅰ8的大角处通过轮轴6连接有水平轮Ⅰ3，使所述水平轮Ⅰ3能够以轮轴6为中心绕内夹板I8旋转，所述内夹板Ⅱ9的大角处通过轮轴6连接有水平轮Ⅱ5，使所述水平轮Ⅱ5能够以轮轴6为中心绕内夹板Ⅱ9旋转，浮动的双走轮结构不仅提高了装置的承载能力，也为行程导块的安装提供了空间，所述水平轮Ⅰ3和水平轮Ⅱ5外侧设有环形的轨道，轨道上承受载荷力传给水平轮Ⅰ3和水平轮Ⅱ5；所述内夹板Ⅰ8另一个锐角处与小碟簧组11的一端通过销轴1铰接在一起，所述小碟簧组11内部设有剪切销12，所述剪切销12与小碟簧组11的上部和下部固定连接，使小碟簧组11受力后由内部的剪切销12承载力而不被压缩，当小碟簧组11受力超过剪切销12的极限承载力，剪切销12被剪断，小碟簧组11被压缩；所述内夹板Ⅱ9另一个锐角处与小碟簧组11的另一端通过销轴1铰接在一起；所述外夹板2另一端通过销轴1和大碟簧组7铰接在一起，使大碟簧组7能够以销轴1为中心绕外夹板2转动，所述大碟簧组7的另一端通过销轴1和底座10的另一个锐角铰接在一起；
以下a1为大碟簧组7的预紧力，a2为剪切销12的极限承载力，a3为小碟簧组11的极限承载力，a4为小碟簧组11和大碟簧组7的极限承载力之和；
所述剪切销12完好，水平轮Ⅰ3和水平轮Ⅱ5受力增大，
当水平轮Ⅰ3和水平轮Ⅱ5受力F＝A，0＜A≤a1，受力未超过大碟簧组7的预紧力和剪切销12的极限承载力，此时小碟簧组11和大碟簧组7都不被压缩，所述环行起重机水平导向装置不发生移动；
当水平轮Ⅰ3和水平轮Ⅱ5受力F＝A，a1＜A＜a2，受力超过大碟簧组7的预紧力，没有达到剪切销12的的极限承载力，大碟簧组7被压缩移动，小碟簧组不被压缩；
当水平轮Ⅰ3和水平轮Ⅱ5受力F＝A，A＝a2,受力达到了剪切销12的极限承载力，剪切销12恰好被剪断，小碟簧组11受力被压缩，大碟簧组7回复原位，装置总体位移L＝b1保持不变；
当水平轮Ⅰ3和水平轮Ⅱ5受力F＝A，a2＜A＜a3，小碟簧组11继续被压缩位移，大碟簧组保持原位；
当水平轮Ⅰ3和水平轮Ⅱ5受力F＝A，A＝a3,小碟簧组11达到最大压缩状态，轨道与行程导块4相接触，装置总体位移L＝b2，b1＜b2；
当水平轮Ⅰ3和水平轮Ⅱ5受力F＝A，a3＜A＜a4，小碟簧组11保持最大压缩状态，大碟簧组7被压缩位移；
当水平轮Ⅰ3和水平轮Ⅱ5受力F＝A，A＝a4小碟簧组11和大碟簧组7都达到最大压缩状态，装置总体位移L＝b3，b2＜b3；
所述剪切销12剪断后，水平轮Ⅰ3和水平轮Ⅱ5受力减小，
当装置总体位移b2＜L＜b3，水平轮Ⅰ3和水平轮Ⅱ5受力F＝A，a3＜A＜a4，仅有大碟簧组7逐渐回弹；
当水平轮Ⅰ3和水平轮Ⅱ5受力F＝A，0＜A≤a1，仅有小碟簧组11逐渐回弹，直到装置总体位移为零，大碟簧组7回复原位，小碟簧组11受力压缩，不能回复到原位。
所述小碟簧组11为100片国标碟形弹簧φ250×φ127×7×14.8-C3对合组合而成；所述大碟簧组7为58组复合组合碟簧，每组为2片国标碟形弹簧φ370×φ187×16.5×26-C3叠合而成。
所述剪切销12的极限承载力大于大碟簧组7的预紧力，小于大碟簧组7的极限承载力，使大碟簧组7被压缩到一定程度后，剪切销12才会被剪断。
使用时，将底座10通过螺栓与环行起重机的主梁固定连接，当在正常工作载荷下工作时，水平轮Ⅰ3和水平轮Ⅱ5受力由大碟簧组件7承载压缩，当地震时，水平轮Ⅰ3和水平轮Ⅱ5受力大于剪切销12的极限承载力，剪切销12被剪断，水平轮Ⅰ3和水平轮Ⅱ5的受力由小碟簧组11和大碟簧组件7共同提供，加大了所述环行起重机水平导向装置的最大承受载荷量，避免了碟簧组件受力过大而变形，使所述环行起重机水平导向装置在地震过后仍然能够正常使用。
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揭露的技术范围内，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)
1.一种环行起重机水平导向装置，包括：销轴(1)、轮轴(6)和底座(10)；其特征在于还包括：外夹板(2)、水平轮Ⅰ(3)、行程导块(4)、水平轮Ⅱ(5)、内夹板Ⅰ(8)、内夹板Ⅱ(9)、小碟簧组(11)、剪切销(12)和大碟簧组(7)；所述底座(10)为斜边向直角一面弧形凹陷的直角三角形结构；所述底座(10)一个锐角端通过销轴(1)铰接有外夹板(2)；所述外夹板(2)中间通过销轴(1)铰接有内夹板Ⅰ(8)、内夹板Ⅱ(9)和行程导块(4)，所述内夹板Ⅰ(8)和内夹板Ⅱ(9)为相同的三角形板状结构，所述内夹板Ⅰ(8)和内夹板Ⅱ(9)铰接部为相同的锐角处；所述内夹板Ⅰ(8)的大角处通过轮轴(6)连接有水平轮Ⅰ(3)，所述内夹板Ⅱ(9)的大角处通过轮轴(6)连接有水平轮Ⅱ(5)，所述水平轮Ⅰ(3)和水平轮Ⅱ(5)外侧设有环形的轨道；所述内夹板Ⅰ(8)另一个锐角处与小碟簧组(11)的一端通过销轴(1)铰接在一起，所述小碟簧组(11)内部设有剪切销(12)，所述剪切销(12)与小碟簧组(11)的上部和下部固定连接；所述内夹板Ⅱ(9)另一个锐角处与小碟簧组(11)的另一端通过销轴(1)铰接在一起；所述外夹板(2)另一端通过销轴(1)和大碟簧组(7)铰接在一起，所述大碟簧组(7)的另一端通过销轴(1)和底座(10)的另一个锐角铰接在一起。
2.根据权利要求1所述的一种环行起重机水平导向装置，其特征在于：所述小碟簧组(11)为100片国标碟形弹簧φ250×φ127×7×14.8-C3对合组合而成；所述大碟簧组(7)为58组复合组合碟簧，每组为2片国标碟形弹簧φ370×φ187×16.5×26-C3叠合而成。
3.根据权利要求1所述的一种环行起重机水平导向装置，其特征在于：所述剪切销(12)的极限承载力大于大碟簧组(7)的预紧力，小于大碟簧组(7)的极限承载力。
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