CN107364793B - 一种双牵引式吊装系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双牵引式吊装系统，其特征在于：所述吊装系统包括悬挂基座、第一直线导轨、第二直线导轨、第二直线导轨支架、活动平台和双牵引式曳引机构，活动平台和双牵引式曳引机构均设置在悬挂基座上，且在活动平台的两端设置双牵引补偿机构。本发明优点在于：设备能够直接从动力舱一侧的入口输送至动力舱内，无需在平台上层甲板未封闭前进行设备的安装，且通过双牵引式曳引机构和双牵引补偿机构实现在牵引过程中做到即停即止，安全、可靠。

Description

一种双牵引式吊装系统

技术领域

本发明涉及一种吊装系统，特别涉及一种用于海洋平台制造的双牵引式吊装系统。

背景技术

海洋平台为在海上进行钻井、采油、集运、观测、导航、施工等活动提供生产和生活设施的构筑物。

近几年在海上油气田的勘探开发过程中,燃气轮机发电机组由于能更好的适应全球范围内能源与动力需求结构以及环保要求提高的变化，因而逐步取代柴油发电机作为原动机被越来越多的应用于海上采油平台。

在建造海洋平台过程中，由于燃气轮机发电机组体积较大，因此，需要在海洋平台动力舱分段的上层甲板未封闭的前提下，采用吊装的方式将燃气轮机发电机组吊至动力舱甲板的设备固定基座上；避免后期海洋平台动力舱的上层甲板封闭后无法进行发电机组的吊装。

但是该种方式需要延迟海洋平台动力舱分段在船台上的建造时间，在建造企业船台有限的情况下，影响其他海洋平台分段的建造，进而增加了整个海洋平台的建造周期。

因此，研发一种能够在海洋平台的各分段合拢后再进行燃气轮机发电机组安装，以便减少海洋平台动力舱分段在船台上的建造时间，且安全可行的系统势在必行。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能够在海洋平台的各分段合拢后再进行燃气轮机发电机组安装，且输送平稳、安全系数高的双牵引式吊装系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案为：一种双牵引式吊装系统，用于将动力设备输送至动力舱甲板表面的设备固定基座上，动力舱甲板的一侧为动力舱后侧壁，另一侧为动力舱前侧壁，在前侧壁上开有动力舱入口；其创新点在于：所述吊装系统包括

一悬挂基座，所述悬挂基座由起吊系统悬吊在海洋平台动力舱的甲板边沿一侧，其包括基座本体，基座本体的前端支承在海洋平台动力舱入口处的动力舱甲板边沿上，且基座本体的上表面与海洋平台动力舱甲板表面的设备固定基座上表面齐平，基座本体的中端和后端分别焊接固定有中立柱和后立柱，在中立柱和后立柱顶端焊接与起吊系统连接的悬挂吊耳；

一对第一直线导轨，该对第一直线导轨焊接在基座本体的上表面，且该对第一直线导轨沿基座本体长轴方向延伸；

一对第二直线导轨，该对第二直线导轨由第二直线导轨支架支承在海洋平台动力舱甲板上，所述第二直线导轨的一端与第一直线导轨对应连接形成一水平方向的直线导轨通道，第二直线导轨的另一端延伸至设备固定基座上表面；

一用于承托动力设备的活动平台，所述活动平台设置在悬挂基座的上表面，活动平台的下端面安装有可与第一直线导轨、第二直线导轨滚动配合的滑轮组，活动平台前端中心为前牵引端，活动平台后端中心为后牵引端；

一对双牵引补偿机构，该两个双牵引补偿机构分别设置在活动平台的前牵引端和后牵引端，所述双牵引补偿机构包括补偿支架、调节拉杆、第一限位螺母、牵引吊环、第二限位螺母和压缩弹簧，所述补偿支架为U型，补偿支架的两端焊接固定在活动平台上，补偿支架的中心具有一个容调节拉杆穿过的拉杆安装孔；调节拉杆的中间为光杆段，调节拉杆的两端分别为第一螺纹段和第二螺纹段，调节拉杆的光杆段置于补偿支架的拉杆安装孔内；调节拉杆的第一螺纹段位于补偿支架的外侧，在第一螺纹段上螺纹连接第一限位螺母，并在第一螺纹段外端焊接牵引吊环；调节拉杆的第二螺纹段位于补偿支架的内侧，在第二螺纹段上螺纹连接第二限位螺母，并在第二限位螺母与补偿支架之间的调节拉杆上套装压缩弹簧；

一大承载托架，所述大承载托架的前端与悬挂基座铰接，大承载托架的后端与后立柱的顶端之间通过斜拉杆铰接；

一双牵引式曳引机构，包括曳引机架、卷筒、电机、减速机、间隙限位杆，所述曳引机架固定在大承载托架上，卷筒通过卷筒轴安装在曳引机架上；在卷筒的一侧设置有电机，所述电机通过减速机与卷筒连接；在卷筒的外围设置有数根与卷筒轴线平行的间隙限位杆，所述间隙限位杆以卷筒轴线为中心线呈环形分布；在卷筒的中心安装有一环形隔板，所述环形隔板将卷筒分隔为第一卷筒分段和第二卷筒分段；

一换向定滑轮，所述换向定滑轮安装在设备固定基座后方的海洋平台动力舱后侧壁上，

一前牵引钢丝绳，所述前牵引钢丝绳缠绕在第一卷筒分段上，前牵引钢丝绳的一端与卷筒边缘固定，前牵引钢丝绳的另一端水平向前延伸绕过换向定滑轮后再水平向后延伸与活动平台前牵引端的双牵引补偿机构牵引吊环连接固定；

一后牵引钢丝绳，所述后牵引钢丝绳缠绕在第二卷筒分段上，后牵引钢丝绳的一端与卷筒边缘固定，后牵引钢丝绳的另一端水平向前延伸与活动平台后牵引端的双牵引补偿机构牵引吊环连接固定，且后牵引钢丝绳、前牵引钢丝绳在第一卷筒分段和第二卷筒分段上的缠绕方向相反。

优选的，所述第一直线导轨为第一槽钢，第二直线导轨由若干第二槽钢通过槽钢法兰依次连接组成。

优选的，所述一对第二直线导轨之间还设置有支撑横杆，该支撑横杆两端分别与两第二直线导轨的内侧连接固定。

优选的，所述第二直线导轨支架由若干工字钢首尾依次相连组成，每个工字钢长轴方向的两端均焊接有工字钢法兰，相邻两个工字钢之间通过工字钢法兰和螺栓连接固定；所述第二直线导轨支架的一端延伸至悬挂基座的前端，所述第二直线导轨支架的另一端延伸至设备固定基座的后端。

本发明的优点在于：

(1)本发明中，动力设备放置在活动平台上，采用起吊系统将悬挂基座悬吊在海洋平台动力舱的甲板边沿一侧，通过在设备固定基座与悬挂基座之间搭建第一、二直线导轨，利用曳引机构牵引悬挂基座上的活动平台至动力舱甲板上表面的设备固定基座上方，再通过在动力舱内设置起吊装置顺利将动力设备安装至设备固定基座上。由于在采用本发明的情况下，动力设备能够直接从动力舱一侧的入口输送至动力舱内，如此，无需在海洋平台动力舱分段的上层甲板未封闭前进行动力设备的安装，不会影响其他海洋平台分段的建造，进而缩短海洋平台的建造周期。

(2)在采用传统的卷扬机牵引活动平台时，由于活动平台及其上的设备较重，惯性大，停止牵引后活动平台仍然会移动一定的距离，很难控制好活动平台的停止位置，危险系数大；而本发明中，采用双牵引式曳引机构来对活动平台进行平移，通过前牵引钢丝绳对活动平台进行牵引，而由后牵引钢丝绳拉住活动平台，使得牵引能够做到即停即止，大大提升了牵引过程中的安全系数；

(3)采用双牵引式曳引机构时，由于前、后牵引钢丝绳在卷筒上的出绳位置时不断变化的，使得卷筒在转动时前、后牵引钢丝绳的收卷与放卷长度无法做到完全一致，在实际运行过程中，可能会出现前牵引钢丝绳绷直，而后牵引钢丝绳处于松弛状态，无法获得即停即止的安全牵引效果，又或出现前牵引钢丝绳松弛，后牵引钢丝绳处于绷紧状态，活动平台瞬时停止不前的问题；本发明中，通过在活动平台前、后牵引段安装双牵引补偿机构，实现前、后牵引钢丝绳的张力补偿，确保在牵引持续过程中前、后牵引钢丝绳均处于绷直状态，运行更加平稳、可靠。

附图说明

图1为本发明的双牵引式吊装系统结构示意图。

图2为本发明的悬挂基座主视图。

图3为本发明的悬挂基座俯视图。

图4为本发明的活动平台主视图。

图5为本发明的活动平台俯视图。

图6为本发明中的双牵引补偿机构结构示意图。

图7为本发明的双牵引式曳引机构主视图。

图8为本发明的双牵引式曳引机构俯视图。

图9为本发明的双牵引式曳引机构牵引活动平台主视图。

图10为本发明的双牵引式曳引机构牵引活动平台俯视图。

图11为本发明中一对第二直线导轨与第二直接导轨支架俯视图。

具体实施方式

本发明的双牵引式海洋平台动力舱设备吊装系统，用于将动力设备输送至动力舱甲板1a上表面的设备固定基座2上，动力舱甲板1的一侧为动力舱后侧壁1c，另一侧为动力舱前侧壁1b，在前侧壁上开有动力舱入口。

如图1所示，吊装系统主要包括悬挂基座4、第一直线导轨5、第二直线导轨6、第二直线导轨支架7、活动平台8、大承载托架9、双牵引式曳引机构10、换向定滑轮11、前牵引钢丝绳12、后牵引钢丝绳13、双牵引补偿机构14。

悬挂基座4由起吊系统3悬吊在海洋平台动力舱的甲板1a边沿一侧，其如图2、3所示，悬挂基座4包括基座本体，基座本体由一对基座纵向工字钢41两端焊接基座横向工字钢42组成，在两纵向工字钢41的中部内侧焊接基座横向加强肋43，各基座纵向工字钢41外侧面前、后部分别焊接有四个角度调节吊耳45。基座本体的上表面与海洋平台动力舱甲板表面的设备固定基座2上表面齐平，基座本体的中端和后端分别焊接固定有中立柱46和后立柱47。在中立柱46和后立柱47顶端焊接与起吊系统连接的悬挂吊耳44。基座本体上呈矩形分布安装有四个活动平台顶升机构，该活动平台顶升机构为液压千斤顶。

一对第一直线导轨5焊接在基座本体的上表面，且该对第一直线导轨沿基座本体长轴方向延伸，即第一直线导轨5焊接在基座纵向工字钢41上并沿基座纵向工字钢41的长轴方向延伸。本发明中，第一直线导轨为第一槽钢。本发明中，第一直线导轨5为第一槽钢。

一对第二直线导轨6由第二直线导轨支架7支承在海洋平台动力舱甲板1a上，第二直线导轨6的一端与第一直线导轨5对应连接形成一水平方向的直线导轨通道，第二直线导轨6的另一端延伸至设备固定基座2上表面。第二直线导轨6由若干第二槽钢通过槽钢法兰依次连接组成。

第二直线导轨支架7由若干工字钢首尾依次相连组成，每个工字钢长轴方向的两端均焊接有工字钢法兰，相邻两个工字钢之间通过工字钢法兰和螺栓连接固定；第二直线导轨支架7的一端延伸至悬挂基座4的前端，第二直线导轨支架7的另一端延伸至设备固定基座2的后端。

活动平台8用于承托动力设备，活动平台8设置在悬挂基座4的上表面，如图4、5所示，其包括框架式平台主体81，框架式平台主体81的下端面安装有可在第一直线导轨5、第二直线导轨6上滚动的滚轮组82，活动平台前端中心为前牵引端，活动平台后端中心为后牵引端。

一对双牵引补偿机构分别设置在活动平台的前牵引端和后牵引端，如图6所示，双牵引补偿机构14包括补偿支架141、调节拉杆142、第一限位螺母143、牵引吊环144、第二限位螺母145、压缩弹簧146，

补偿支架141为U型，补偿支架141的两端焊接固定在活动平台8上，补偿支架141的U形开口内侧焊接有加强筋147，补偿支架141的中心具有一个容调节拉杆142穿过的拉杆安装孔，调节拉杆142的中间为光杆段，调节拉杆142的两端分别为第一螺纹段和第二螺纹段，调节拉杆142的光杆段置于补偿支架141的拉杆安装孔内；

调节拉杆142的第一螺纹段位于补偿支架141的外侧，在第一螺纹段上螺纹连接第一限位螺母143，并在第一螺纹段外端焊接牵引吊环144；

调节拉杆142的第二螺纹段位于补偿支架141的内侧，在第二螺纹段上螺纹连接第二限位螺母145，并在第二限位螺母145与补偿支架141之间的调节拉杆142上套装压缩弹簧146。

大承载托架9，该用于安装双牵引式曳引机构10，大承载托,9的前端与悬挂基座4铰接，大承载托架9的后端与后立柱47的顶端之间通过斜拉杆铰接。

双牵引式曳引机构10用于牵引活动平台8沿水平方向移动，如图7、8所示，包括曳引机架101、卷筒102、电机103、减速机104、间隙限位杆，曳引机架101固定在大承载托架9上，卷筒102通过卷筒轴安装在曳引机架101上；在卷筒102的一侧设置有电机103，电机103通过减速机104与卷筒连接；在卷筒102的外围设置有数根与卷筒轴线平行的间隙限位杆，间隙限位杆以卷筒轴线为中心线呈环形分布；在卷筒102的中心安装有一环形隔板105，该环形隔板105将卷筒分隔为第一卷筒分段和第二卷筒分段。

换向定滑轮11，该换向定滑轮11安装在设备固定基座2后方的海洋平台动力舱后侧壁1c上。

如图9、10所示，

前牵引钢丝绳12缠绕在第一卷筒分段上，前牵引钢丝绳12的一端与卷筒102边缘固定，前牵引钢丝绳12的另一端水平向前延伸绕过换向定滑轮11后再水平向后延伸与活动平台8前牵引端的双牵引补偿机构牵引吊环144连接固定；

后牵引钢丝绳13缠绕在第二卷筒分段上，后牵引钢丝绳的一端与卷筒边缘固定，后牵引钢丝绳13的另一端水平向前延伸与活动平台8后牵引端的双牵引补偿机构牵引吊环144连接固定，且后牵引钢丝绳13、前牵引钢丝绳12在第一卷筒分段和第二卷筒分段上的缠绕方向相反。

本发明中，如图11所示，第二直线导轨由若干第二槽钢61通过槽钢法兰62依次连接组成，由于第二直线导轨6是直接铺设在第二直线导轨支架7上的，为了避免使用过程中第二直线导轨6出现移动造成移动平台8脱轨，在一对第二直线导轨6之间还设置有支撑横杆63，该支撑横杆63两端分别与两第二直线导轨的内侧连接固定。

工作原理：

步骤S1：在设备固定基座2后方的海洋平台动力舱后侧壁1c上安装换向定滑轮10，在动力舱甲板1a上铺设第二直线导轨支架7，选择合适数量和长度的工字钢，相邻工字钢端部通过工字钢法兰和螺栓连接固定，工字钢从设备固定基座2的后端铺设至动力舱甲板1a的边沿；并在第二直线导轨支架7的下方选择合适高度的垫块，确保第二直线导轨支架7上表面与设备固定基座2上表面齐平；并在铺设第二直线导轨支架7的过程中，通过第一定位组件确保第二直线导轨7安装位置准确；

步骤S2：将大承载托架9安装在悬挂基座4的后端，大承载托架9上预先安装双牵引式曳引机构10，活动平台8吊至悬挂基座4上，活动平台8底部的滚轮组落入第一直线导轨5内，然后将设备吊装至活动平台8上；

步骤S3：在大型起吊系统3的吊钩上连接四根吊缆，将四根吊缆下端与悬挂吊耳44连接；然后通过起吊系统3将悬挂基座4及其上的活动平台8、双牵引式曳引机构10整体吊至动力舱甲板1a的边沿一侧，且位于动力舱入口处；

步骤S4：调节悬挂基座4的位置，使得悬挂基座4对准第二直线导轨支架7，在第二直线导轨支架7上铺设延伸至设备固定基座2的第二直线导轨6，且确保第一直线导轨5与第二直线导轨6对接，从而形成一水平方向的直线导轨通道；

步骤S5：穿前牵引钢丝绳12和后牵引钢丝绳13；

步骤S6：启动卷扬机，前牵引钢丝绳12牵引活动平台8，后牵引钢丝绳13拉住活动平台8，使得活动平台8及其上的设备平稳移动至设备固定基座2，再在动力舱内搭建电葫芦，由电葫芦将设备吊起后，移开活动平台8，最后将设备放置设备固定基座2上。

Claims (3)

1.一种双牵引式吊装系统，用于将动力设备输送至动力舱甲板表面的设备固定基座上，动力舱甲板的一侧为动力舱后侧壁，另一侧为动力舱前侧壁，在前侧壁上开有动力舱入口；其特征在于：所述吊装系统包括

一悬挂基座，所述悬挂基座由起吊系统悬吊在海洋平台动力舱的甲板边沿一侧，其包括基座本体，基座本体的前端支承在海洋平台动力舱入口处的动力舱甲板边沿上，且基座本体的上表面与海洋平台动力舱甲板表面的设备固定基座上表面齐平，基座本体的中端和后端分别焊接固定有中立柱和后立柱，在中立柱和后立柱顶端焊接与起吊系统连接的悬挂吊耳；

一对第一直线导轨，该对第一直线导轨焊接在基座本体的上表面，且该对第一直线导轨沿基座本体长轴方向延伸；

一对第二直线导轨，该对第二直线导轨由第二直线导轨支架支承在海洋平台动力舱甲板上，所述第二直线导轨的一端与第一直线导轨对应连接形成一水平方向的直线导轨通道，第二直线导轨的另一端延伸至设备固定基座上表面；

一用于承托动力设备的活动平台，所述活动平台设置在悬挂基座的上表面，活动平台的下端面安装有可与第一直线导轨、第二直线导轨滚动配合的滑轮组，活动平台前端中心为前牵引端，活动平台后端中心为后牵引端；

一对双牵引补偿机构，该两个双牵引补偿机构分别设置在活动平台的前牵引端和后牵引端，所述双牵引补偿机构包括补偿支架、调节拉杆、第一限位螺母、牵引吊环、第二限位螺母和压缩弹簧，所述补偿支架为U型，补偿支架的两端焊接固定在活动平台上，补偿支架的中心具有一个容调节拉杆穿过的拉杆安装孔；调节拉杆的中间为光杆段，调节拉杆的两端分别为第一螺纹段和第二螺纹段，调节拉杆的光杆段置于补偿支架的拉杆安装孔内；调节拉杆的第一螺纹段位于补偿支架的外侧，在第一螺纹段上螺纹连接第一限位螺母，并在第一螺纹段外端焊接牵引吊环；调节拉杆的第二螺纹段位于补偿支架的内侧，在第二螺纹段上螺纹连接第二限位螺母，并在第二限位螺母与补偿支架之间的调节拉杆上套装压缩弹簧；

一大承载托架，所述大承载托架的前端与悬挂基座铰接，大承载托架的后端与后立柱的顶端之间通过斜拉杆铰接；

一双牵引式曳引机构，包括曳引机架、卷筒、电机、减速机、间隙限位杆，所述曳引机架固定在大承载托架上，卷筒通过卷筒轴安装在曳引机架上；在卷筒的一侧设置有电机，所述电机通过减速机与卷筒连接；在卷筒的外围设置有数根与卷筒轴线平行的间隙限位杆，所述间隙限位杆以卷筒轴线为中心线呈环形分布；在卷筒的中心安装有一环形隔板，所述环形隔板将卷筒分隔为第一卷筒分段和第二卷筒分段；

一换向定滑轮，所述换向定滑轮安装在设备固定基座后方的海洋平台动力舱后侧壁上；

一前牵引钢丝绳，所述前牵引钢丝绳缠绕在第一卷筒分段上，前牵引钢丝绳的一端与卷筒边缘固定，前牵引钢丝绳的另一端水平向前延伸绕过换向定滑轮后再水平向后延伸与活动平台前牵引端的双牵引补偿机构牵引吊环连接固定；

一后牵引钢丝绳，所述后牵引钢丝绳缠绕在第二卷筒分段上，后牵引钢丝绳的一端与卷筒边缘固定，后牵引钢丝绳的另一端水平向前延伸与活动平台后牵引端的双牵引补偿机构牵引吊环连接固定，且后牵引钢丝绳、前牵引钢丝绳在第一卷筒分段和第二卷筒分段上的缠绕方向相反；所述第一直线导轨为第一槽钢，第二直线导轨由若干第二槽钢通过槽钢法兰依次连接组成；所述一对第二直线导轨之间还设置有支撑横杆，该支撑横杆两端分别与两第二直线导轨的内侧连接固定。

2.根据权利要求1所述的双牵引式吊装系统，其特征在于：所述第二直线导轨支架由若干工字钢首尾依次相连组成，每个工字钢长轴方向的两端均焊接有工字钢法兰，相邻两个工字钢之间通过工字钢法兰和螺栓连接固定；所述第二直线导轨支架的一端延伸至悬挂基座的前端，所述第二直线导轨支架的另一端延伸至设备固定基座的后端。

3.根据权利要求1所述的双牵引式吊装系统，其特征在于：所述悬挂基座的基座本体上呈矩形分布安装有四个活动平台顶升机构。