CN109319651A - 一种用于多吊点吊装的装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明属于设备吊装技术领域。为了解决采用现有方法进行多点吊装的调平操作时，存在操作人员劳动强度大、作业效率低以及安全可靠低的问题，本发明公开了一种用于多吊点吊装的装置。该装置包括四个连杆、一个油缸和液压动力单元；四个连杆之间相互首尾依次连接，形成四连杆结构，油缸位于四连杆结构的内部；四连杆结构沿竖直方向放置时，四连杆结构中的最高连接点和最低连接点分别与上索具和下索具连接，另外两个连接点分别与油缸的两端连接；液压动力单元与油缸连接，用于驱动油缸的伸缩动作。采用本发明的装置进行多点吊装的调平操作时，不仅可以大大降低操作人员劳动强度，提高作业效率，而且可以保证操作过程的安全可靠性。

Description

一种用于多吊点吊装的装置及系统

技术领域

本发明属于设备吊装技术领域，具体涉及一种用于多吊点吊装的装置及系统。

背景技术

核电站钢制安全壳(CV)是核岛最重要的安全保护设备之一，其内部安装着反应堆、蒸汽发生器等主工艺系统设备。钢制安全壳整体为胶囊形容器，由底封头、筒体第一环、筒体第二环、筒体第三环和顶封头等大型模块组成。每个模块都具有吨位大、直径大、高度高、壁厚薄等特点。在现有成熟的安装工艺中，采用多吊点方式对每个模块进行整体吊装时，借助由分配器、钢丝绳索具以及可调拉杆等元件进行模块和吊装设备之间的连接。为了保证吊装过程中模块上(下)口的水平度，在正式吊装作业之前，需要通过可调拉杆对每条钢丝绳索具进行长度调整，即进行预吊装调平工作。

然而，由于目前可调拉杆通常选用螺纹结构的长度调节杆，由操作人员手动旋转实现可调拉杆长度的改变。因此，每次对钢丝绳索具进行长度调整时，安全壳模块都必须回落到地面保持空载状态进行长度调整，然后再起吊至一定高度进行水平度测量，如此反复，直至完成调平工作固定每条钢丝绳索的长度。这样，不仅需要操作人员反复手动调整可调拉杆，增加了劳动强度，而且无法带载操作，需要反复吊放模块，降低作业效率。同时，由于螺纹结构的可调拉杆结构强度较低，在吊装过程中存在发生拉丝断裂的风险，安全可靠性低。

发明内容

为了解决采用现有方法进行多点吊装的调平操作时，存在操作人员劳动强度大、作业效率低以及安全可靠低的问题，本发明提出了一种用于多吊点吊装的装置。该装置，包括四个连杆、一个油缸和液压动力单元；四个连杆之间相互首尾依次连接，形成四连杆结构，所述油缸位于四连杆结构的内部；四连杆结构沿竖直方向放置时，四连杆结构中的最高连接点和最低连接点分别与上索具和下索具连接，另外两个连接点分别与所述油缸的两端连接；所述液压动力单元与所述油缸连接，用于驱动所述油缸的伸缩动作。

优选的，四个所述连杆形成棱形四连杆结构。

优选的，所述油缸选用双作用液压缸。

进一步优选的，所述油缸采用双作用双杆液压缸，包括一个缸体和两个活塞杆；其中，两个活塞杆的杆端分别从所述缸体的两端伸出并与四连杆结构中的连接点连接，两个活塞杆的活塞端位于缸体内部并且将缸体的内部分隔为中部油腔、左侧油腔和右侧油腔。

进一步优选的，所述液压动力单元包括液压泵、油箱和换向阀；所述换向阀为三位四通阀，包括P口、T口、A口和B口，其中P口与所述液压泵的出口连通，T口与所述油箱连通，A口与所述油缸的中部油腔连通，B口与所述油缸的左侧油腔和右侧油腔同时连通。

进一步优选的，所述液压动力单元还包括两个流量控制阀，分别位于所述油缸的左侧油腔口和右侧油腔口。

一种用于多吊点吊装的系统，包括多个上述用于多吊点吊装的装置，并且每一个所述用于多吊点吊装的装置可以独立动作。

优选的，该系统还包括高度检测单元；所述高度检测单元包括多个距离传感器并且分布在模块的同一平面上，用于分别检测模块不同区域距离地面的高度。

进一步优选的，该系统还包括水平基准板；所述水平基准板位于地面，用作所述距离传感器的检测基准。

优选的，该系统还包括处理器；所述处理器的输入端与所述高度检测单元连接，用于接收所有距离传感器的检测结果；所述处理器的输出端与所述液压动力单元连接，用于控制所述油缸的动作

采用本发明的装置和系统对钢制安全壳模块进行多吊点整体辅助吊装时，具有以下有益效果：

1、在本发明中，通过在索具中间设置四连杆结构，并且在四连杆结构内部设置油缸。此时，可以利用油缸沿水平方向的伸缩动作带动四连杆结构进行沿索具长度方向的伸长和缩短动作，从而实现对索具长度的调整，进而实现对模块水平度的调整。这样，不仅省去了操作人员的手动调节操作，降低了劳动强度，而且借助油缸的大输出作用力实现了带载操作，避免了反复吊放操作，提高了作业效率。同时，由于四连杆结构的存在，当油缸发生失效问题时，例如泄露失压或拉脱损坏，可以保证该索具在四连杆结构的连接作用下保持稳定连接，避免直接将油缸与索具连接时可能发生的断裂问题以及由此引发的严重安全事故。

2、在本发明中，通过将油缸固定在四连杆结构中，从而由四连杆结构承受沿索具长度的拉力，而油缸只承受由四连杆结构施加的压力。这样，不仅可以避免发生油缸的拉脱破坏，大大提高油缸对外界负载的承载能力，保证调整和吊装过程的安全可靠性，而且油缸在高压油推动进行回收动作时，油缸的活塞杆还可以同时受到四连杆结构施加的压力，从而补偿此时由于油缸有杆腔作用面积小而产生油液压力小的问题，提高油缸回收动作的速度，保证对模块水平度调整效率。

附图说明

图1为本实施例用于多吊点吊装的装置结构示意图；

图2为本实施例用于多吊点吊装的装置进行伸缩调整的状态示意图；

图3为图1中油缸的结构示意图；

图4为本实施例中液压动力单元与油缸连接的系统示意图；

图5为本实施例用于多吊点吊装的系统示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进行详细介绍。

结合图1所示，本实施例用于多吊点吊装的装置，包括四个连杆1、一个油缸2和一个液压动力单元3。其中，四个连杆1之间通过销轴依次进行首尾连接，形成一个四连杆结构，油缸2位于四连杆结构的内部并且油缸2的两端分别与四连杆结构中相对的两个连接点连接。当四连杆结构沿竖直方向放置与索具连接时，四连杆结构中的最高连接点1a和最低连接点1b分别与上索具41和下索具42连接，位于中间区域的两个连接点1c和1d则分别与油缸2的两端连接，使油缸2与索具长度方向保持大概垂直关系。这样，在油缸2的驱动作用下，可以带动四连杆结构进行动作，改变最高连接点1a和最低连接点1b之间的距离。同时，液压动力单元3与油缸2连接，用于输出高压油液，驱动油缸2进行伸缩动作。

结合图1和图2所示，采用本实施例的装置对钢制安全壳模块进行多吊点辅助吊装的操作过程为：

首先，将四连杆结构中的最高连接点1a和最低连接点1b分别与同一吊点上的上索具41和下索具42连接，并且将上索具41和下索具42分别与吊装设备和模块连接固定。其中，在本实施例的最高连接点1a和最低连接点1b位置处分别设有一个转换座5，而转换座5的上下两侧则同时设有吊耳，用于连接点和索具的连接，进而完成四连杆结构与索具的连接。

接着，对液压动力单元3与油缸2进行油路连接，由液压动力单元3控制油缸2中油液的进出，从而控制油缸2的伸缩动作。在本实施例中液压动力单元3与油缸2之间采用快速接头连接，这样不仅便于操作人员进行管路连接，提高操作效率，而且使用完毕断开管路时可以直接实现对管路的封堵，避免油液沿管路外泄，提高对环境的保护。

然后，通过液压动力单元3控制油缸2进行水平方向的伸出动作和回收动作，从而改变最高连接点1a和最低连接点1b之间的距离，完成对索具总长度的调整。其中，在本实施例中油缸2优选为双作用油缸，从而可以对油缸的伸缩动作均进行主动控制，提高对索具总长度调节的灵活性和准确性。

当吊装设备与模块之间距离太长时，即上索具41、下索具42以及四连杆结构组成的总长度太长时，液压动力单元3控制油缸2进行水平方向的伸出动作，使连接点1c和连接点1d沿水平方向展开，带动最高连接点1a和最低连接点1b向中间靠拢，从而缩短上索具41、下索具42以及四连杆结构组成的总长度；反之，当吊装设备与模块之间距离太短时，即上索具41、下索具42以及四连杆结构组成的总长度太短时，液压动力单元3控制油缸2进行水平方向的回收动作，使连接点1c和连接点1d沿水平方向收拢，带动最高连接点1a和最低连接点1b分别向上和向下移动展开，从而增加上索具41、下索具42以及四连杆结构组成的总长度。

优选的，在本实施例中，将四个连杆1的长度设计为等长结构，从而形成棱形四连杆结构。此时，当最高连接点1a和最低连接点1b分别与上索具41和下索具42连接时，可以使油缸2与索具保持完全垂直状态，即油缸2的伸缩动作方向与索具上的拉力方向保持垂直状态。这样，在控制油缸进行伸缩动作调整吊装设备与模块之间距离时，油缸只承受沿其自身轴线方向的压力而不承担沿索具长度的拉力，从而避免油缸承受沿其径向作用力，提高对油缸使用过程的保护，保证油缸的工作可靠性和使用寿命，保证吊装过程的安全可靠。

结合图3所示，在本实施例中，油缸2采用双作用双杆液压缸，包括一个缸体21和两个相同尺寸的活塞杆22。两个活塞杆22的杆端分别从缸体21的两端伸出，进而分别与四连杆结构中的连接点1c和连接点1d连接。与此同时，两个活塞杆22的活塞端位于缸体21的内部，并且将缸体21的内部分隔为中部油腔211、左侧油腔212和右侧油腔213。

此时，通过向中部油腔211输入高压油液即可同步驱动两个活塞杆22进行伸出动作，通过同时向左侧油腔212和右侧油腔213输入高压油液，即可同步驱动两个活塞杆22进行回收动作，从而使连接点1c和连接点1d进行同步的展开和回收动作，避免出现单侧偏移动作，保证调整过程中四连杆结构的稳定性，避免发生索具的摇摆晃动，提高调整过程的安全稳定性。

结合图4所示，液压动力单元3包括液压泵31、油箱32和换向阀33。其中，在本实施例中，换向阀33选用三位四通阀，包括P口、T口、A口和B口。P口与液压泵31的出口连通，T口与油箱32连通，A口与油缸2的中部油腔211连通，B口与油缸2的左侧油腔212和右侧油腔213同时连通。这样，通过控制换向阀33在三个工位的动作切换，即可控制进出油缸2中油液的流动方向，从而实现对油缸动作的控制，完成调整过程的操作。

进一步优选的，在本实施例的液压动力单元3中还包括两个流量控制阀34，并且分别位于油缸2的左侧油腔212和右侧油腔213的油口位置，用于控制进出油缸2的油液流量大小。这样，就可以通过调节流量控制阀34，使进出左侧油腔212和右侧油腔213的油液量保持相同，保证两个活塞杆22动作的一致同步性。

本实施例用于多吊点吊装的系统，包括多个上述用于多吊点吊装的装置，即在每一个与吊点连接的索具上均安装有一个上述装置，从而可以对每一根索具的长度进行单独调整，实现整个模块在吊装过程中水平度的快速调整。

结合图5所示，本实施例用于多吊点吊装的系统中还包括高度检测单元5，用于辅助调整模块的水平度。高度检测单元5包括多个距离传感器51，例如激光传感器，并且多个距离传感器51分布在模块的下端面或者其他位置处的同一平面上，用于分别检测模块不同区域距离地面的高度，从而可以根据不同距离传感器51之间的高度差进行对应多吊点吊装装置的调整，使所有距离传感器的检测高度保持一致，实现对模块水平度的调整。

此外，还可以在高度检测单元5中设置一个水平基准板，作为距离传感器51进行地面高度检测的基准，从而保证检测的准确性。在本实施例中，水平基准板借助可调支腿，例如气缸或螺纹杆，支撑架设在模块调平区域下方的地面上，此时可以借助水平尺或全站仪等设备对水平基准板进行预先水平度调整，避免凹凸地面对距离传感器进行高度检测的影响，保证最终对模块水平度调整的精准度。

结合图5所示，本实施例的系统中还包括处理器6。其中，处理器6的输入端与高度检测单元5连接，用于接收所有距离传感器51的高度检测结果；处理器6的输出端与液压动力单元3连接，用于控制油缸2的动作。

此时，通过预先在处理器中设定所有距离传感器之间最终检测高度差的范围要求，然后处理器对所有距离传感器实时检测的结果进行分析并且根据分析结果与设定要求进行比对，根据比对结果直接控制液压动力单元驱动油缸动作，调整不同距离传感器距离地面的高度即调整模块的水平度，与此同时，处理器对所有距离传感器位置改变后的检测结果再次进行分析比对以及控制对应油缸进行再次相应动作，从而形成闭环反馈控制系统，直至所有高度传感器检测的高度差落入设定范围内为止，完成对模块水平度的调整操作。这样，不仅可以实现调整过程的自动化，提高调整效率，而且避免了操作人员根据高度检测结果再进行人工调整操作的误差，从而保证了调整的精度。

Claims (10)

1.一种用于多吊点吊装的装置，其特征在于，包括四个连杆、一个油缸和液压动力单元；四个连杆之间相互首尾依次连接，形成四连杆结构，所述油缸位于四连杆结构的内部；四连杆结构沿竖直方向放置时，四连杆结构中的最高连接点和最低连接点分别与上索具和下索具连接，另外两个连接点分别与所述油缸的两端连接；所述液压动力单元与所述油缸连接，用于驱动所述油缸的伸缩动作。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，四个所述连杆形成棱形四连杆结构。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述油缸选用双作用液压缸。

4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述油缸采用双作用双杆液压缸，包括一个缸体和两个活塞杆；其中，两个活塞杆的杆端分别从所述缸体的两端伸出并与四连杆结构中的连接点连接，两个活塞杆的活塞端位于缸体内部并且将缸体的内部分隔为中部油腔、左侧油腔和右侧油腔。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述液压动力单元包括液压泵、油箱和换向阀；所述换向阀为三位四通阀，包括P口、T口、A口和B口，其中P口与所述液压泵的出口连通，T口与所述油箱连通，A口与所述油缸的中部油腔连通，B口与所述油缸的左侧油腔和右侧油腔同时连通。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述液压动力单元还包括两个流量控制阀，分别位于所述油缸的左侧油腔口和右侧油腔口。

7.一种用于多吊点吊装的系统，其特征在于，包括多个权利要求1-6中任意一项所述用于多吊点吊装的装置，并且每一个所述用于多吊点吊装的装置可以独立动作。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，该系统还包括高度检测单元；所述高度检测单元包括多个距离传感器并且分布在模块的同一平面上，用于分别检测模块不同区域距离地面的高度。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，该系统还包括水平基准板；所述水平基准板位于地面，用作所述距离传感器的检测基准。

10.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，该系统还包括处理器；所述处理器的输入端与所述高度检测单元连接，用于接收所有距离传感器的检测结果；所述处理器的输出端与所述液压动力单元连接，用于控制所述油缸的动作。