CN103496641B - 一种转台结构及具有该转台结构的起重机 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种转台结构及具有该转台结构的起重机，属于海洋工程设备领域。所述转台结构包括主体箱，主体箱内部设置有用于固定A字架的至少两个工字梁以及筒体前板和筒体后板，工字梁包括相互平行的上翼板和下翼板以及安装在上翼板和所述下翼板之间的腹板，腹板沿着A字架的四个腿的轴线方向布置在所述主体箱内，筒体前板和所述筒体后板的两端分别固定在腹板上。所述起重机包括上述转台结构和A字架。所述转台结构实现了轻量化设计，用工字梁代替箱型梁作为转台结构的主要受力支撑结构，由于工字梁的重量小于箱型梁的重量，从而降低了本发明提供的转台结构的重量；所述起重机，由于其转台结构的重量减少了，使得该起重机的重量也减少了。

Description

一种转台结构及具有该转台结构的起重机

技术领域

本发明涉及海洋工程设备领域，特别涉及一种转台结构及具有该转台结构的起重机。

背景技术

海洋工程起重机通常安装在各式海洋平台以及深海作业的工作船上。由于海洋工程起重机所处平台或工作船的负载能力和空间有限，通常对海洋工程起重机的自重要求以及转台尾部最大回转半径颇为严格。

C型海洋工程起重机是指带A字架结构的钢丝绳变幅、桁架式吊臂起重机，该C型海洋工程起重机主要包括转台结构、起升机构、变幅机构、回转机构以及基柱，其中，起升机构、变幅机构和回转机构均设置在该转台结构上，然后通过转台结构安装在基柱上。目前国内外的C型海洋工程起重机的转台结构的主要结构由主体箱构成，主箱体内部设置有圆柱筒体，主体箱以及圆柱筒体之间设置有箱型梁以及多条交错布置的筋板，该圆柱筒体能够将转台结构外部受力传递至回转支承并逐步传递至与基柱相连的船体上；其箱型梁结构作为主要的传力结构具有结构稳定，受力情况良好的优点，该转台结构通过安装在其上部的四个钢套与A字架底部的四个铰点通过铰轴连接。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术至少存在以下问题：

由于箱型梁结构的自重较大，且主体箱内部设置有较多交错布置的筋板以及用于传递较大受力的箱型梁，导致海洋工程起重机难以满足轻量化设计要求。同时箱型梁结构及其筋板焊接工作量大，因结构复杂，局部区域难以施焊。

发明内容

为了解决现有技术中转台结构重量较大的问题，本发明实施例提供了一种转台结构及具有该转台结构的起重机。所述技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种转台结构，包括主体箱，所述主体箱内部设置有用于固定A字架的至少两个工字梁、筒体前板和筒体后板，所述工字梁包括相互平行的上翼板和下翼板以及安装在所述上翼板和所述下翼板之间的腹板，所述上翼板与所述主体箱连接，所述腹板沿着A字架的四个腿的轴线方向布置在所述主体箱内，所述筒体前板和所述筒体后板的两端分别固定在所述腹板上，所述A字架的四个腿分别为第一腿、第二腿、第三腿和第四腿，所述第一腿和所述第二腿布置于第一平面内，所述第一平面垂直于所述主体箱的顶面，且所述第一腿和所述第二腿的顶部靠拢，所述第三腿和所述第四腿布置于第二平面内，且所述第二平面的顶部向所述第一平面倾斜，且所述第三腿和所述第四腿的顶部靠向所述第一腿和所述第二腿，且第三腿和第四腿所在平面与所述主体箱的上表面呈锐角，所述工字梁为两个，其中一个所述工字梁的腹板位于所述A字架的第二腿和第三腿所构成的平面内，另一个所述工字梁的腹板位于所述A字架的第一腿和第四腿所构成的平面内。

可选地，所述工字梁的腹板上设置有连接件，所述工字梁的腹板上设置有用于连接所述A字架的腿的连接件，所述连接件穿过所述上翼板且所述连接件与所述腹板位于同一平面内。

可选地，两个所述腹板所在平面的夹角不大于15°。

可选地，所述筒体前板和所述筒体后板的两端均向内弯折，所述筒体前板、所述筒体后板和两个所述腹板组成一个八边形筒体。

可选地，所述主体箱的底部设置有回转减速机安装支座，所述回转减速机安装支座位于所述八边形筒体的内。

可选地，所述主体箱的顶面上设置有起升机构安装支座，所述起升机构安装支座位于所述八边形筒体的内。

另一方面，本发明提供了一种具有上述转台结构起重机，包括：A字架、基柱、吊臂、司机室、机器房、回转机构和变幅机构，所述A字架、吊臂、司机室、机器房、回转机构、起升机构和变幅机构均设置在所述转台结构上，所述转台结构为上述转台结构。

可选地，所述A字架腿的截面为工字梁结构。

可选地，所述A字架的第二腿和第三腿位于所述转台结构的尾部，所述A字架的第一腿和第四腿位于所述转台结构的首部的顶面上，所述吊臂的根部安装于所述转台结构的首部，所述变幅机构位于所述转台结构的尾部内侧，所述机器房和所述司机室分别位于转台结构的顶面上，且所述机器房设置于所述A字架的四个腿围城的空间内，所述司机室设置于所述转台结构顶面的侧前方，所述回转机构位于所述转台结构的下方，所述基柱位于所述回转机构的下方，且所述基柱位于所述筒体正下方，所述起重机还包括起升机构，所述起升机构布置所述转台结构顶面上，且所述起升机构位于所述机器房前侧。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明提供的转台结构实现了轻量化设计，用工字梁代替箱型梁作为转台结构的主要受力支撑结构，由于工字梁的重量小于箱型梁的重量，从而降低了本发明提供的转台结构的重量，此外，工字梁的腹板沿着A字架的四个腿的轴线方向布置，使得该工字梁能够经受更大的加载力；本发明提供的具有该转台结构的起重机，由于该转台结构的重量减少了，使得该起重机的重量也减少了，此外，该起重机具有工字梁，使得该起重机所经受的强度更大，其稳定性也相应的提高了。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的转台结构的左视结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的转台结构的侧视结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的八边形筒体的结构示意图；

图4是本发明实施例一提供的转台结构的正视结构示意图；

图5是本发明实施例二提供的起重机的结构示意图；

图6是本发明实施例二提供的起重机的俯视结构示意图。

图中：1-转台结构、201-回转减速机安装支座、202-起升机构安装支座、203-变幅机构安装支座、3-工字梁、301-上翼板、302-下翼板、303-腹板、4-A字架、401-A字架的第一腿、402-A字架的第二腿、403-A字架的第三腿、404-A字架的第四腿、5-主体箱、501-前钢套、502-中钢套、503-后钢套、601-筒体前板、602-筒体后板、7-回转支承、8-基柱、9-司机室、10-机器房、11-吊臂、12-起升机构、13-变幅机构、14-回转减速机、15-A字架顶部变幅滑轮、16-吊臂头部滑轮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

为了便于理解本发明实施例，下面首先简单介绍A字架的结构。参见图5和图6，A字架4具有四条腿，分别为第一腿401、第二腿402、第三腿403和第四腿404，第一腿401和第二腿402布置于第一平面内，第一平面垂直于主体箱5的顶面，且第一腿401和第二腿402的顶部靠拢，第三腿403和第四腿404布置于第二平面内，第二平面的顶部向第一平面倾斜，第三腿403和第四腿404所在平面与主体箱5的上表面呈锐角，且第三腿403和第四腿404的顶部靠向第一腿401和第二腿402。

实施例一

本发明实施例提供一种转台结构，如图1-3所示，该转台结构包括主体箱5，该主体箱5内部设置有用于固定A字架4的至少两个工字梁3、筒体前板601和筒体后板602。结合图4，工字梁3包括相互平行的上翼板301和下翼板302以及安装在上翼板301和下翼板302之间的腹板303，上翼板301与主体箱5连接，腹板303沿着A字架4的四个腿401、402、403、404的方向布置在主体箱5内，也就是说，腹板303与上翼板301呈非90度夹角设置。其中，主体箱5还包括连接在左右两个上翼板301之间的面板以及与下部回转支承7相连的厚钢板，该面板较薄，有利于降低转台结构自重，选用厚钢板与回转支承7连接可以很好的保证连接刚度进而延长回转支承7的使用寿命。这样设计带来的好处是使转台整体结构为箱型，且转台结构1紧凑，制作工艺性好。筒体前板601和筒体后板602的两端分别固定在腹板303上，其中筒体前板601和筒体后板602的两端可以与腹板303焊接在一起。通过工字梁3替换箱型梁，使转台结构1可以实现通过较简单的结构形式和较少数目的筋板即可达到转台结构1对强度和刚度的要求，同时，主体箱5形式结构的变化以及筋板的减少均可以使转台结构1满足轻量化的要求。

可选地，如图1和图2所示，工字梁3的腹板303上设置有用于连接A字架的腿的连接件，该连接件穿过上翼板301且该连接件与腹板303位于同一平面内。其中，连接件可以为钢套，该钢套可以包括：前钢套501、中钢套502和后钢套503，中钢套502和后钢套503均设置在腹板303上，前钢套501可以设置在腹板303前部，用于与吊臂11根部相连。由筒体前板601、筒体后板602和两个腹板303中前段所围成的筒体位于回转支承7的正上方，该转台结构1位于起重机的回转支承7上，其中回转支承7为的外径略大于筒体的直径，且回转支承7的圆心与筒体的中心同心布置。基柱8位于回转支承7的正下方，其底部与船体的甲板连接，该筒体及工字梁3能够有效地将转台结构1外部受力通过回转支承7向下传递直至基柱8上，由于筒体与工字梁3的腹板303连接，所以好传力，而非传统的焊接形式，故好制作。

优选地，工字梁3为两个，其中一个工字梁3的腹板303位于A字架4的第一腿401和第二腿402所构成的平面上，另一个工字梁3的腹板303位于A字架4的第三腿403和第四腿404所构成的平面上。

在其它实施例中，该工字梁3也可以设置为4个，这四个工字梁3的腹板303分别位于A字架的四个腿的延长线上。

可选地，A字架4的四个腿401、402、403、404的截面均为工字梁结构，其上下翼板平行，腹板与翼板垂直或近似垂直，使得A字架各腿的腹板与所处方位的工字梁3的腹板303平行。

可选地，两个腹板303所在平面的夹角小于或等于15°。该角度不宜过大，否则将影响A字架4的整体设计和增加转台结构1内部的侧向撕扯拉力。

可选地，筒体前板601和筒体后板602的两端均向内弯曲，筒体前板601、筒体后板602和两个腹板303围成一个八边形筒体，八边形筒体具有结构稳定、受力良好、制作简单且焊接方便的优点。

可选地，如图4所示，主体箱5的底部设置有回转减速机安装支座201，回转减速机14安装支座201位于八边形筒体的内。

可选地，主体箱1的顶面上设置有起升机构安装支座202，该起升机构12安装支座202位于八边形筒体的内。其中，起升机构12位于八边形筒体的内，并通过八边形筒体传力。

可选地，该转台结构1还包括设置于主体箱5内部的横向连接，横向连接包括转台结构1尾部横向的工字梁3以及中前部网状的筋板，在八边形筒体的内外均对称设有筋板，该筋板用于增加筒体的局部稳定性。其中，位于八边形筒体内部的纵向设置两个筋板，位于八边形筒体内部的横向设置两个筋板，且起升机构安装支座202位于纵向和横向的筋板的交点上，网状筋板的数量和宽度需根据实际受力情况进行调整。通过增加筋板，用于提高转台结构1的强度、刚度和稳定性。

本发明实施例提供的转台结构实现了轻量化设计，用工字梁代替箱型梁作为主要的受力结构，通过增加局部加强结构使得转台结构的强度和刚度都满足要求，且该转台结构整体自重轻，经过对比，使用本发明提供的转台结构与同类型同吨位(主要指同倾覆力矩)起重机的转台结构对比可知，本发明提供的转台结构的自重轻8％以上，由自重较轻带来直接效益是降低了成本。同时，与现有A字架结构相比，因为本发明转台结构的形式可以使得与之配套的A字架结构形式简单，制作工艺性良好，且自重减少3％-10％。

实施例二

本发明实施例提供一种起重机，如图5和图6所示，该起重机包括实施例一中提供的转台结构1、A字架4、基柱8、吊臂11、司机室9、机器房10、回转机构和变幅机构13，A字架4、基柱8、吊臂11、司机室9、机器房10、回转机构和变幅机构13均设置在转台结构1上。

其中，回转机构包括：回转支承7和回转减速机14，其中，回转减速机14安装于回转减速机安装支座201内。A字架4的第二腿402和第三腿403位于转台结构1的尾部，A字架4的第一腿401和第四腿404位于转台结构1的首部的顶面上，吊臂11的根部安装于转台结构1的首部，且吊臂11的根部可以采用连接件与转台结构1的首部连接，变幅机构13位于转台结构1的尾部内侧，机器房10和司机室9分别位于转台结构1的顶面上，且机器房10设置于A字架4的四个腿401、402、403、404围成的空间内，司机室9设置于转台结构1顶面的侧前方，回转机构位于转台结构1的下方，基柱8位于回转机构1的下方，且基柱8位于筒体正下方，该起升机构12布置转台结构上，且该起升机构12位于机器房10前侧。其中，A字架4下部铰点分别通过铰轴与转台结构1上中钢套502和后钢套503铰接，吊臂11根部通过铰轴与转台结构1前钢套501铰接。

本发明的转台结构形式和整体布置使得机器房10、起升机构12和变幅机构13都安装在转台结构1上，且转台结构1的尾部最大回转半径满足相关要求同时保证转台结构1的尾部最大回转半径较小，其中将起升机构12布置在转台结构1上面板的首部，变幅机构13布置在转台结构1的尾部内侧，这样布置使得起升机构12的卷筒与吊臂11上的吊臂头部滑轮16的距离较远，变幅机构13的卷筒与安装在A字架4顶部的变幅滑轮的距离较远，使得在同样容绳量和最大入绳角的情况下，该卷筒可设计得较长，从而减小钢丝绳最大缠绕层数，进而大大减少了卷筒的成本。在变幅机构13下方增加维修平台，该平台使用螺栓与下翼板302尾部相连，维修人员可通过转台结构1的尾部直爬梯至该平台，进行变幅机构13的维护和维修，将司机室9布置在转台结构1首部的右前侧或左前侧，使操作者在司机室9内拥有良好的工作环境及视野。

可选地，A字架4的四个腿401、402、403、404的截面均为工字梁结构，该工字梁3上下翼板平行，腹板与翼板垂直或近似垂直，使得同侧腿的腹板共面，且与腹板303共面。该工字梁3的A字架4能够与本发明实施例一提供的转台结构1相配合，进一步使A字架4的结构在满足要求的情况下拥有更轻的自重。

本发明提供的转台结构实现了轻量化设计，用工字梁代替箱型梁作为转台结构的主要受力支撑结构，因为钢板厚度选择等原因，使得工字梁各组成板、筋板与焊缝的重量小于箱型梁结构各组成板、筋板与焊缝的重量，且本发明提供的主体箱结构形式简单，力流传递较好，在等强度的前提下较传统转台结构有较轻的自重，进一步降低了本发明提供的转台结构的重量，同时结构形式简单的该转台结构亦利于制造。此外，工字梁的腹板沿着A字架的四个腿的轴线方向布置，使得该工字梁的稳定性和承载能力有所提升；本发明提供的具有该转台结构的起重机，由于该转台结构形式导致转台结构重量较轻，且A字架结构重量亦有一定程度的减少，使得该起重机的重量较轻；通过一定的局部加强，使得该起重机结构强度较好，其稳定性亦较好，而且转台结构的尾部最大回转半径较小。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种转台结构，包括主体箱，其特征在于，所述主体箱内部设置有用于固定A字架的至少两个工字梁、筒体前板和筒体后板，所述工字梁包括相互平行的上翼板和下翼板以及安装在所述上翼板和所述下翼板之间的腹板，所述上翼板与所述主体箱连接，所述腹板沿着A字架的四个腿的轴线方向布置在所述主体箱内，所述筒体前板和所述筒体后板的两端分别固定在所述腹板上，所述A字架的四个腿分别为第一腿、第二腿、第三腿和第四腿，所述第一腿和所述第二腿布置于第一平面内，所述第一平面垂直于所述主体箱的顶面，且所述第一腿和所述第二腿的顶部靠拢，所述第三腿和所述第四腿布置于第二平面内，且所述第二平面的顶部向所述第一平面倾斜，且所述第三腿和所述第四腿的顶部靠向所述第一腿和所述第二腿，且第三腿和第四腿所在平面与所述主体箱的上表面呈锐角，所述工字梁为两个，其中一个所述工字梁的腹板位于所述A字架的第二腿和第三腿所构成的平面内，另一个所述工字梁的腹板位于所述A字架的第一腿和第四腿所构成的平面内。

2.根据权利要求1所述的转台结构，其特征在于，所述工字梁的腹板上设置有用于连接所述A字架的腿的连接件，所述连接件穿过所述上翼板且所述连接件与所述腹板位于同一平面内。

3.根据权利要求1所述的转台结构，其特征在于，两个所述腹板所在平面的夹角小于或等于15°。

4.根据权利要求3所述的转台结构，其特征在于，所述筒体前板和所述筒体后板的两端均向内弯折，所述筒体前板、所述筒体后板和两个所述腹板组成一个八边形筒体。

5.根据权利要求4所述的转台结构，其特征在于，所述主体箱的底部设置有回转减速机安装支座，所述回转减速机安装支座位于所述八边形筒体内。

6.根据权利要求4所述的转台结构，其特征在于，所述主体箱的顶面上设置有起升机构安装支座，所述起升机构安装支座位于所述八边形筒体内。

7.一种起重机，包括：A字架、基柱、吊臂、司机室、机器房、回转机构、起升机构、转台结构和变幅机构，所述A字架、吊臂、司机室、机器房、回转机构、起升机构和变幅机构均设置在所述转台结构上，其特征在于，所述转台结构为如权利要求1-6任一项所述的转台结构。

8.根据权利要求7所述的起重机，其特征在于，所述A字架的四个腿的截面为工字梁结构。

9.根据权利要求7所述的起重机，其特征在于，所述A字架的第二腿和第三腿位于所述转台结构的尾部，所述A字架的第一腿和第四腿位于所述转台结构的首部的顶面上，所述吊臂的根部安装于所述转台结构的首部，所述变幅机构位于所述转台结构的尾部内侧，所述机器房和所述司机室分别位于所述转台结构的顶面上，且所述机器房设置于所述A字架的四个腿围城的空间内，所述司机室设置于所述转台结构顶面的侧前方，所述回转机构位于所述转台结构的下方，所述基柱位于所述回转机构的下方，且所述基柱位于所述筒体正下方，所述起升机构布置所述转台结构顶面上，且所述起升机构位于所述机器房前侧。