CN103708371B - 索驱动的换绳机构 - Google Patents
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Abstract
索驱动的换绳机构，换绳卷扬机设置在索驱动卷扬机绳索的固定侧一旁，地面导向滑轮设置在索驱动部件入港平台下方的地面上，维修导向滑轮设置在索驱动部件入港平台上，工艺钢丝绳Ⅰ一端绕过维修导向滑轮和地面导向滑轮卷绕在换绳机构卷扬机卷筒上，另一端固定在索驱动绳索的锚固装置端，工艺钢丝绳Ⅱ卷盘放置于索驱动卷扬机旁；手拉葫芦分别设置在索驱动卷扬机处、换绳机构卷扬机处和索驱动部件入港平台处。有益效果是：换绳时，只需要在地面的驱动卷扬机机器房和入港平台处操作，避免了高空作业的危险和从绳索上滑落辅属件对地面构件的损伤；不需要大型吊装设备，只用手拉葫芦作外力辅助，降低了更换成本；提高了换绳效率、安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明属于缆索类机械的换绳机构，尤其涉及天文望远镜索驱动钢丝绳的换绳机构。
背景技术
缆索类机械的钢丝绳的更换多采用人工更换，对于地面的缆索类机械相对容易，但对高空的缆索机械更换钢丝绳及钢丝绳上携带的附属零件更新更困难，并且维修复杂繁琐，易产生高空坠物对地面设施造成损伤，而且更换钢丝绳效率低，作业周期长。如天文领域使用的望远镜的信号接收装置—馈源舱的驱动，就是通过6根直径为46mm、长度在617～674m的钢丝绳牵引驱动，使其在直径500m的球冠反射面上运动。这种索驱动的钢丝绳由于巨大的空间跨度，6根钢丝绳需要通过均布于600m的圆周上的6个100多米高的支撑塔上的导向滑轮与地面驱动机构连接。索驱动的钢丝绳除了带动馈源舱运动外，还要载着带有电缆和光缆的滑车运动，因为，索驱动钢丝绳及电缆滑车是索驱动的主要零件，也是易磨损零件。维修及更新这些零件必须有安全可靠的施工方案。
现有技术中，对地面封闭缆索类机械钢丝绳的更换有申请号为ZL200920065820.3，专利名称为“索道换绳装置”的技术，该技术采用两组平行设置在索道旁的卷扬设备，一台为新绳卷扬设备，其上缠绕新绳，另一台为换绳卷扬设备，换绳时，断开地面上的旧绳，一端与新绳端连接，另一端缠绕在换绳卷扬设备上，同时同步启动旧绳运转机构和两组换绳卷扬设备，将旧绳缠绕到换绳卷扬设备上，同时，旧绳将新绳拖带到位，完成换绳。该技术只适用于对地面封闭缆索类机械钢丝绳的更换，不适于高空缆索机械更换钢丝绳。
发明内容
本发明的目的是提供一种高空钢索及其上携带的零件更新用的缆索机械更换机构。
本发明的技术方案是：索驱动的换绳机构，包括索驱动卷扬机、工艺钢丝绳Ⅰ、地面导向滑轮、维修导向滑轮、U型夹、工艺钢丝绳Ⅱ卷盘、手拉葫芦、绳夹板和换绳机构卷扬机，其特征在于：所述换绳机构卷扬机设置在索驱动部件入港平台下方的地面上，地面导向滑轮设置在换绳机构卷扬机前方，维修导向滑轮设置在索驱动部件入港平台上，工艺钢丝绳Ⅰ一端绕过维修导向滑轮和地面导向滑轮固定并卷绕在换绳机构卷扬机卷筒上，另一端通过U型夹和绳夹板固定在维修导向滑轮上方的索驱动绳索的锚固端上，所述工艺钢丝绳Ⅱ卷盘上的工艺钢丝绳Ⅱ的长度是索驱动绳索长度的105%～110%，工艺钢丝绳Ⅱ卷盘放置于索驱动卷扬机旁，手拉葫芦分别设置在索驱动卷扬机处、换绳机构卷扬机处和索驱动部件入港平台处。
本发明所述索驱动的换绳机构的换绳方法包括以下步骤；
1）工艺钢丝绳Ⅰ另一端与维修导向滑轮上方的索驱动绳索的锚固端通过U型夹和绳夹板固定连接好后，将锚固端从索驱动部件上卸下；
2）先启动索驱动卷扬机送绳，然后启动换绳机构卷扬机收绳，送绳和收绳过程中，保持钢丝绳处于悬垂状态运动，当旧钢丝绳在索驱动卷扬机上只剩3圈时，同时停止索驱动卷扬机和换绳机构卷扬机；
3）将索驱动卷扬机上旧钢丝绳用绳夹板夹紧，并用手拉葫芦将绳夹板封固的同时拉紧旧钢丝绳，然后拆下索驱动卷扬机上钢丝绳压板及剩余的3圈旧钢丝绳；
4）将工艺钢丝绳Ⅱ卷盘上缠绕的工艺钢丝绳Ⅱ端头引入索驱动卷扬机上并用压板压紧，缓慢开动索驱动卷扬机卷绕工艺钢丝绳Ⅱ，当工艺钢丝绳Ⅱ另一端头在工艺钢丝绳Ⅱ卷盘上剩余3圈时，停止索驱动卷扬机，并用索驱动卷扬机上的挡绳装置压绳，将工艺钢丝绳Ⅱ端头与旧钢丝绳端头通过U型夹固定连接，归位挡绳装置，然后缓慢启动索驱动卷扬机反向运转，将剩余工艺钢丝绳Ⅱ缠绕至索驱动卷扬机上的同时拉紧旧钢丝绳后停止，松开拉紧旧钢丝绳的手拉葫芦，拆下旧钢丝绳上的绳夹板；
5）启动索驱动卷扬机送绳，同时启动换绳机构卷扬机收绳，待旧钢丝绳全部卷绕到换绳机构卷扬机上时，停止索驱动卷扬机和换绳机构卷扬机，在换绳机构卷扬机构件上用绳夹板将工艺钢丝绳Ⅱ夹紧，用手拉葫芦将绳夹板封固的同时拉紧工艺钢丝绳Ⅱ，拆开工艺钢丝绳Ⅱ与旧钢丝绳连接的U型夹，启动换绳机构卷扬机反向运转，将旧钢丝绳从换绳机构卷扬机上倒至空卷筒上，当露出旧钢丝绳与工艺钢丝绳Ⅰ连接的U型夹时拆开相互端头；
6）移走旧钢丝绳卷筒，换上新的钢丝绳卷盘，将新钢丝绳一端的锚固端与换绳机构卷扬机上的工艺钢丝绳Ⅰ用U型夹固定连接，启动换绳机构卷扬机将新钢丝绳卷绕到换绳机构卷扬机上，将倒出的新钢丝绳另一端头与工艺钢丝绳Ⅱ用U型夹固定连接后，缓慢启动换绳机构卷扬机反向运转，将工艺钢丝绳Ⅱ拉紧后，松开拉紧工艺钢丝绳Ⅱ的手拉葫芦，拆下绳夹板；
7）启动换绳机构卷扬机送绳，同时启动索驱动卷扬机收绳，使新钢丝绳始终处于悬垂状态运行，当工艺钢丝绳Ⅱ全部缠到索驱动卷扬机上后，在新钢丝绳上装上绳夹板，用手拉葫芦封固绳夹板并拉紧新钢丝绳后，打开工艺钢丝绳Ⅱ与新钢丝绳连接的U型夹，从索驱动卷扬机上将工艺钢丝绳Ⅱ导入工艺钢丝绳Ⅱ卷盘上；
8）将新钢丝绳端头通过压绳板牢靠地固定于索驱动卷扬机卷筒上后松开拉紧新钢丝绳的手拉葫芦，拆下绳夹板，启动换绳机构卷扬机放绳，同时启动索驱动卷扬机缠入新钢丝绳；
9）当索驱动部件入港平台处露出新钢丝绳锚固端与工艺钢丝绳Ⅰ接头时，停止索驱动卷扬机和换绳机构卷扬机运转，用绳夹板夹紧新钢丝绳，用手拉葫芦封固并拉紧新钢丝绳，松开工艺钢丝绳Ⅰ与新钢丝绳锚固端连接的U型夹，将新钢丝绳锚固端与索驱动部件的固定装置连接后，松开拉紧新钢丝绳的手拉葫芦，拆下绳夹板，完成新钢丝绳更换。
本发明的有益效果是：
1.更换绳索及绳索上携带的零部件过程，只需在索驱动卷扬机机器房内、换绳机构旁和入港平台处工作，避免了高空作业的危险；
2.换绳过程中，绳索自然悬垂，远离地面，可避免对地面构件的损伤；
3.换绳机构操作过程中不需要大型吊装设备，只用手拉葫芦作外力辅助，降低了更换成本；
4.提高了换绳效率和换绳作业的安全性和可靠性；
附图说明
图1：换绳机构示意图；
图2：图1中的局部A放大图；
图3：图1中的局部B放大图；
图4：图1中的局部C放大图。
图中，1、工艺钢丝绳Ⅰ，2、地面导向滑轮，3、维修导向滑轮，4、U型夹，5、工艺钢丝绳Ⅱ，6、手拉葫芦，7、绳夹板，8、换绳机构卷扬机，9、索驱动卷扬机。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
实施例是天文领域使用的望远镜的信号接收装置—馈源舱的索驱动钢丝绳的换绳机构。机构主要由Φ26×50m工艺钢丝绳Ⅰ1、地面导向滑轮2、维修导向滑轮3、U型夹4、Φ26×650m工艺钢丝绳Ⅱ5、10t手拉葫芦6、绳夹板7、换绳机构卷扬机8组成，并与索驱动机构卷扬机9配合，换绳机构卷扬机8设置在索驱动部件入港平台下方的地面上，地面导向滑轮2设置在换绳机构卷扬机8前方，维修导向滑轮3设置在索驱动部件入港平台上，工艺钢丝绳Ⅰ1一端绕过维修导向滑轮3和地面导向滑轮2固定并卷绕在换绳机构卷扬机8卷筒上，另一端通过U型夹和绳夹板固定在维修导向滑轮上方的索驱动绳索的锚固端上，工艺钢丝绳Ⅱ卷盘上的工艺钢丝绳Ⅱ5的长度是索驱动绳索长度的105%～110%，工艺钢丝绳Ⅱ卷盘放置于索驱动卷扬机9旁，用于倒出旧绳引入新绳；手拉葫芦6分别设置在索驱动卷扬机处、换绳机构卷扬机处和索驱动部件入港平台处，提供倒换绳过程中绳索接头的封固辅助力。
具体换绳步骤如下：
在换绳机构卷扬机8上，预先缠上一根Φ26×50m工艺钢丝绳Ⅰ1，绳端经地面导向滑轮2及维修导向滑轮3后通过U型夹4固定在馈源仓锚固端索驱动钢丝绳上，用绳夹板7和手拉葫芦6将索驱动钢丝绳封固的同时拉紧。将锚固端从馈源舱卸后拆除下绳夹板和手拉葫芦。
换绳时，先启动索驱动卷扬机9送绳，然后启动换绳机构卷扬机8收绳，在这一送收绳过程中始终保持钢丝绳处于悬垂状态运动。当旧钢丝绳在索驱动卷扬机9上只剩3圈安全圈时停止缠绕工作。
将索驱动卷扬机9上旧钢丝绳用绳夹板7夹紧，通过10t手拉葫芦6将绳夹板7封固拉紧，然后拆下索驱动卷扬机9上钢丝绳压板及剩余的3圈钢丝绳。将工艺卷筒上缠绕的Φ26×650m工艺钢丝绳Ⅱ5端头引入索驱动卷扬机9上并用压板压紧。缓慢开动索驱动卷扬机9开始缠绕Φ26×650m工艺钢丝绳Ⅱ5。当Φ26×650m工艺钢丝绳Ⅱ5在卷盘上剩余3圈时，停止索驱动卷扬机9，用索驱动卷扬机上的挡绳装置压绳，将工艺钢丝绳Ⅱ5端头与拆下的旧钢丝绳端头通过U型夹4固定连接后，缓慢启动索驱动卷扬机9反向运转，将Φ26×650m工艺钢丝绳Ⅱ5连接的旧钢丝绳拉紧后停机，拆除10t手拉葫芦6和绳夹板7。
启动索驱动卷扬机9送绳，同时启动换绳机构卷扬机8收绳，待旧钢丝绳全部缠绕在换绳机构卷扬机卷扬机8上时停止索驱动卷扬机9和换绳机构卷扬机8，在换绳机构上用10t手拉葫芦6及绳夹板7将Φ26×650m工艺钢丝绳Ⅱ5封固拉紧，拆开Φ26×650m工艺钢丝绳Ⅱ5与旧钢丝绳的U型夹4连接。将旧钢丝绳从换绳机构卷扬机8上倒出并拆开与Φ26×50m工艺钢丝绳Ⅰ1连接的U型夹4。
移走旧钢丝绳卷筒，换上新钢丝绳卷盘，将新钢丝绳端头与换绳机构卷扬机8上的Φ26×50m工艺钢丝绳Ⅰ1用U型夹4固定连接，启动换绳机构卷扬机8将新钢丝绳倒入，将新钢丝绳倒出的端头与Φ26×650m工艺钢丝绳Ⅱ5通过U型夹4固定连接后，缓慢启动换绳机构卷扬机8反向运转，将Φ26×650m工艺钢丝绳Ⅱ5拉紧后停机，拆除拉紧的10t手拉葫芦6及绳夹板7。
启动换绳机构卷扬机8送绳，同时启动索驱动卷扬机9收绳，使新钢丝绳始终处于悬垂状态牵入。当Φ26×650m工艺钢丝绳Ⅱ5全部缠到索驱动卷扬机9上后，在新钢丝绳上装上绳夹板7，用10t手拉葫芦6封固并拉紧新钢丝绳，打开U型夹4，将Φ26×650m工艺钢丝绳Ⅱ5导入工艺卷筒上。
将新钢丝绳端头通过钢丝绳压板在索驱动卷扬上固定牢靠后拆除10t手拉葫芦6及绳压板7，启动换绳机构卷扬机8放绳，同时启动索驱动卷扬机9缠绳。
当索驱动部件入港平台上露出新钢丝绳锚固端与Φ26×50m工艺钢丝绳Ⅰ1接头时，停止索驱动卷扬机9和换绳机构卷扬机8，用绳夹板7，10t手拉葫芦6封固并拉紧新钢丝绳锚固端，拆开Φ26×50m工艺钢丝绳Ⅰ1与新钢丝绳锚固端的U型夹4，将锚固端与馈源舱的固定装置连接后拆除手拉葫芦6和绳夹板7。完成新钢丝绳更换。
在换绳过程中，电缆、光缆、电缆滑车等需要更换的设施可同钢丝绳一起更换，不需更换的与新钢丝绳连接安装即可。
该装置还可应用于缆索类起重机上。
Claims (2)
1.索驱动的换绳机构，包括索驱动卷扬机（9）、工艺钢丝绳Ⅰ(1)、地面导向滑轮(2)、维修导向滑轮(3)、U型夹(4)、工艺钢丝绳Ⅱ(5)卷盘、手拉葫芦(6)、绳夹板(7)和换绳机构卷扬机(8)，其特征在于：所述换绳机构卷扬机(8)设置在索驱动部件入港平台下方的地面上，地面导向滑轮(2)设置在换绳机构卷扬机(8)前方，维修导向滑轮(3)设置在索驱动部件入港平台上，工艺钢丝绳Ⅰ(1)一端绕过维修导向滑轮(3)和地面导向滑轮(2)固定并卷绕在换绳机构卷扬机(8)卷筒上，另一端通过U型夹(4)和绳夹板(7)固定在维修导向滑轮上方的索驱动绳索的锚固端上，所述工艺钢丝绳Ⅱ卷盘上的工艺钢丝绳Ⅱ(5)的长度是索驱动绳索长度的105%～110%，工艺钢丝绳Ⅱ卷盘放置于索驱动卷扬机（9）旁，手拉葫芦(6)分别设置在索驱动卷扬机处、换绳机构卷扬机处和索驱动部件入港平台处。
2.权利要求1所述索驱动的换绳机构的换绳方法，其特征在于；所述换绳方法包括以下步骤；
1）工艺钢丝绳Ⅰ(1)另一端与维修导向滑轮上方的索驱动绳索的锚固端通过U型夹(4)和绳夹板(7)固定连接好后，将锚固端从索驱动部件上卸下；
2）先启动索驱动卷扬机（9）送绳，然后启动换绳机构卷扬机(8)收绳，送绳和收绳过程中，保持钢丝绳处于悬垂状态运动，当旧钢丝绳在索驱动卷扬机上只剩3圈时，同时停止索驱动卷扬机（9）和换绳机构卷扬机(8)；
3）将索驱动卷扬机上旧钢丝绳用绳夹板(7)夹紧，并用手拉葫芦(6)将绳夹板(7)封固的同时拉紧旧钢丝绳，然后拆下索驱动卷扬机（9）上钢丝绳压板及剩余的3圈旧钢丝绳；
4）将工艺钢丝绳Ⅱ卷盘上缠绕的工艺钢丝绳Ⅱ(5)端头引入索驱动卷扬机（9）上并用压板压紧，缓慢开动索驱动卷扬机（9）卷绕工艺钢丝绳Ⅱ(5)，当工艺钢丝绳Ⅱ(5)另一端头在工艺钢丝绳Ⅱ卷盘上剩余3圈时，停止索驱动卷扬机（9），并用索驱动卷扬机上的挡绳装置压绳，将工艺钢丝绳Ⅱ(5)端头与旧钢丝绳端头通过U型夹(4)固定连接，归位挡绳装置，然后缓慢启动索驱动卷扬机（9）反向运转，将剩余工艺钢丝绳Ⅱ(5)缠绕至索驱动卷扬机上的同时拉紧旧钢丝绳后停止，松开拉紧旧钢丝绳的手拉葫芦(6)，拆下旧钢丝绳上的绳夹板(7)；
5）启动索驱动卷扬机（9）送绳，同时启动换绳机构卷扬机(8)收绳，待旧钢丝绳全部卷绕到换绳机构卷扬机(8)上时，停止索驱动卷扬机（9）和换绳机构卷扬机(8)，在换绳机构卷扬机(8)构件上用绳夹板将工艺钢丝绳Ⅱ(5)夹紧，用手拉葫芦(6)将绳夹板(7)封固的同时拉紧工艺钢丝绳Ⅱ(5)，拆开工艺钢丝绳Ⅱ(5)与旧钢丝绳连接的U型夹(4)，启动换绳机构卷扬机(8)反向运转，将旧钢丝绳从换绳机构卷扬机(8)上倒至空卷筒上，当露出旧钢丝绳与工艺钢丝绳Ⅰ(1)连接的U型夹(4)时拆开相互端头；
6）移走旧钢丝绳卷筒，换上新的钢丝绳卷盘，将新钢丝绳一端的锚固端与换绳机构卷扬机上的工艺钢丝绳Ⅰ(1)用U型夹(4)固定连接，启动换绳机构卷扬机(8)将新钢丝绳卷绕到换绳机构卷扬机上，将倒出的新钢丝绳另一端头与工艺钢丝绳Ⅱ(5)用U型夹固定连接后，缓慢启动换绳机构卷扬机反向运转，将工艺钢丝绳Ⅱ(5)拉紧后，松开拉紧工艺钢丝绳Ⅱ(5)的手拉葫芦(6)，拆下绳夹板(7)；
7）启动换绳机构卷扬机(8)送绳，同时启动索驱动卷扬机（9）收绳，使新钢丝绳始终处于悬垂状态运行，当工艺钢丝绳Ⅱ(5)全部缠到索驱动卷扬机（9）上后，在新钢丝绳上装上绳夹板，用手拉葫芦封固绳夹板并拉紧新钢丝绳后，打开工艺钢丝绳Ⅱ(5)与新钢丝绳连接的U型夹，从索驱动卷扬机（9）上将工艺钢丝绳Ⅱ(5)导入工艺钢丝绳Ⅱ卷盘上；
8）将新钢丝绳端头通过压绳板牢靠地固定于索驱动卷扬机卷筒上后松开拉紧新钢丝绳的手拉葫芦，拆下绳夹板，启动换绳机构卷扬机(8)放绳，同时启动索驱动卷扬机（9）缠入新钢丝绳；
9）当索驱动部件入港平台处露出新钢丝绳锚固端与工艺钢丝绳Ⅰ(1)接头时，停止索驱动卷扬机（9）和换绳机构卷扬机（8）运转，用绳夹板夹紧新钢丝绳，用手拉葫芦封固并拉紧新钢丝绳，松开工艺钢丝绳Ⅰ(1)与新钢丝绳锚固端连接的U型夹，将新钢丝绳锚固端与索驱动部件的固定装置连接后，松开拉紧新钢丝绳的手拉葫芦，拆下绳夹板，完成新钢丝绳更换。
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