CN110271998B - 用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及升降设备领域，提供一种用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置，包括：多个起升单元和与起升单元电连接的数控操作箱；所述多个起升单元之间形成圆环形；每一个起升单元包括：两组支撑单元和设置在两组支撑单元之间的n层施工平台，n层施工平台之间在竖直方向上依次分布，所述施工平台远离待加工筒体一侧的端部固定安装滑动轮；每一组支撑单元包括：底座、液压多节升降立柱和n个卷扬机；其中，所述液压多节升降立柱设置在底座上，所述液压多节升降立柱的顶端固定设置n个卷扬机；每一个卷扬机的钢丝绳端部固定连接对应的施工平台。本发明能够提高起升设备的自动化程度，解放大量劳动力，显著的提高工作效率、节约成本。
Description
技术领域
本发明涉及升降设备领域，尤其涉及一种用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置。
背景技术
管路是多种行业都离不开的工程，例如石油化工、核电、船舶、电力、气力输送、热力输送等行业。目前在各种超大型管路焊接及检测等施工作业中，只能在待加工筒体外围搭建脚手架平台，工作人员携带小型加工设备上去进行加工作业，搭建固定脚手架平台的时间成本高，且筒体规格各有不同，脚手架平台基本为一次性辅助平台，加工一组筒体后就要拆除，加工下一组筒体时又要按需重新搭建脚手架平台，工作效率低，浪费劳动力。
发明内容
本发明主要解决目前超大型管路焊接及检测等施工中，需在待加工筒体外围搭建一次性辅助用的脚手架平台，工作效率低、浪费劳动力等技术问题，提出一种组合式应用的用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置，以组合的形式，将多个智能起升单元的多层施工平台组合对齐排列，形成多层圆环形施工平台，实现在该平台上进行焊接及检测等施工作业，以提高自动化程度，解放大量劳动力，提高工作效率，节约成本。
本发明提供了一种用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置，包括：多个起升单元和与起升单元电连接的数控操作箱；
所述多个起升单元之间形成圆环形；
每一个起升单元包括：两组支撑单元和设置在两组支撑单元之间的n层施工平台，n层施工平台之间在竖直方向上依次分布，所述施工平台远离待加工筒体一侧的端部固定安装滑动轮(11)；其中，n为大于等于1的整数；
每一组支撑单元包括：底座(1)、液压多节升降立柱(3)和n个卷扬机；其中，所述液压多节升降立柱(3)设置在底座(1)上，所述液压多节升降立柱(3)的顶端固定设置n个卷扬机；每一个卷扬机的钢丝绳端部固定连接对应的施工平台；所述液压多节升降立柱(3)上设置竖直方向的滑动轨道(12)，所述滑动轨道(12)与施工平台的滑动轮(11)配合；
所述液压多节升降立柱(3)、卷扬机分别与数控操作箱电连接。
优选的，所述n层施工平台的数量为两层。
优选的，所述卷扬机前端安装有放线轴(8)，所述放线轴(8)的轴线和卷扬机的起升钢丝绳中心线平行。
优选的，所述放线轴(8)侧面安装有编码器(9)，所述编码器(9)与数控操作箱电连接。
优选的，所述施工平台远离待施工筒体的一侧边缘安装有护栏(10)。
优选的，还包括可拆卸的大夹缝板(13)；
所述大夹缝板(13)上表面设置齿牙面，并与施工平台两端下表面设置的齿牙面配合。
优选的，所述施工平台下底面还设有滑动轨道槽(14)，所述滑动轨道槽(14)滑动安装有伸缩平台(15)。
优选的，所述施工平台下底面固定安装有气缸(16)，所述气缸(16)的工作端与伸缩平台(15)连接，所述伸缩平台(15)前端安装有胶轮(17)；所述伸缩平台的一侧通过合页安装有小夹缝板(18)；所述气缸(16)与气源通过气管连接，气源与数控操作箱电连接。
优选的，所述气缸(16)上安装位移传感器，所述位移传感器与数控操作箱电连接。
优选的，所述底座(1)底部竖直方向滑动安装有滑动脚轮(2)。
本发明提供的一种用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置，结构巧妙，布局合理，在对不同规格的大型筒体进行焊接及检测等施工作业时，以组合的形式，将多个智能起升单元上的升降平台组合对齐排列，形成双层圆环形工作平台，然后可在该平台上进行大型圆筒形工件的焊接及检测等工作。本发明自动化程度高、灵活性高、工作效率高，适用的工件尺寸范围大，解放大量劳动力的同时提高了工作效率，节约成本，解决了现有技术需要搭建一次性脚手架的问题，极大满足客户的需求。本发明可适用在大型筒体外围辅助对筒体的加工作业，可应用于船舶、航空航天、石油化工、冶金、核电、钢结构等各种行业，其市场前景十分广阔。
附图说明
图1是本发明用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置的主视图；
图2是本发明用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置的左视图；
图3是本发明用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置的俯视图；
图4是本发明用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置的立体图；
图5是本发明用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置起升后的立体图；
图6是本发明用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置在筒体外侧组合式应用时的立体图；
图7是本发明用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置在筒体外侧组合式应用时起升后的立体图；
图8是本发明用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置在筒体外侧组合式应用时起升后的俯视图。
附图标记：1-底座，2-滑动脚轮，3-液压多节升降立柱，4-第一卷扬机，5-第二卷扬机，6-第一层施工平台，7-第二层施工平台，8-放线轴，9-编码器，10-护栏，11-滑动轮，12-滑动轨道，13-大夹缝板，14-滑动轨道槽，15-伸缩平台，16-气缸，17-胶轮，18-小夹缝板，19-第一层大圆环平台，20-第二层大圆环平台。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部内容。
图1是本发明用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置的主视图；图2是本发明用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置的左视图；图3是本发明用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置的俯视图；图4是本发明用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置的立体图；图5是本发明用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置起升后的立体图。如图1-5所示，本发明实施例提供的用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置，包括：多个起升单元和与起升单元电连接的数控操作箱；所述多个起升单元之间形成圆环形。在本实施例中，起升单元的数量例如为八组，八组起升单元之间围成圆环形。
每一个起升单元包括：两组支撑单元和设置在两组支撑单元之间的n层施工平台，n层施工平台之间在竖直方向上依次分布，所述施工平台远离待加工筒体一侧的端部固定安装滑动轮11。两组支撑单元位于n层施工平台的两侧。其中，n为大于等于1的整数。施工平台的层数可以根据作业环境具体调整，在本实施例中，所述n层施工平台的数量为两层，分别为第一层施工平台6和第二层施工平台7均为扇形(安装在筒体外围的和内围的，弧形朝向相反)。所述施工平台远离待施工筒体的一侧边缘安装有护栏10。
每一组支撑单元包括：底座1、液压多节升降立柱3和n个卷扬机；其中，所述底座1底部在竖直方向上通过液压油缸安装滑动脚轮2，滑动脚轮2通过液压油缸可伸出或收回。所述液压多节升降立柱3设置在底座1上，所述液压多节升降立柱3的顶端固定设置n个卷扬机，每一个卷扬机的钢丝绳端部固定连接对应的施工平台；每个底座1上的卷扬机的数量与施工平台数量一致，在本实施例为第一卷扬机4和第二卷扬机5，均为电动卷扬机。第一卷扬机4的钢丝绳端部固定连接第一层施工平台6，第二卷扬机5的钢丝绳固定连接第二层施工平台7。每个卷扬机前端安装有放线8，所述放线轴8的轴线和卷扬机的起升钢丝绳中心线平行。所述放线轴8侧面安装有编码器9，所述编码器9与数控操作箱电连接。通过编码器9反馈到数控操作箱的数据，可控制收放钢丝绳的长度。
每层施工平台两端均设置有长条形孔，施工平台两侧下表面设置有齿牙面，设备还包括可拆卸的大夹缝板13，大夹缝板13上也设置有长条形孔，大夹缝板13上表面设置齿牙面，可与施工平台下表面的齿牙面配合，并可调整配合位置。可装卸的大夹缝板13，用于固定连接相邻的两个起升单元的同层施工平台，同时用于填补两个同层施工平台之间的缝隙，使多个起升单元的同层施工平台相互连接固定成一个大圆环形平台。
所述液压多节升降立柱3上设置竖直方向的滑动轨道12，所述滑动轨道12与施工平台的滑动轮11配合。所述液压多节升降立柱3的电控部分、卷扬机的电控部分与数控操作箱电连接。
所述施工平台下底面还设有滑动轨道槽14，所述滑动轨道槽14滑动安装有伸缩平台15。所述施工平台下底面固定安装有气缸16，所述气缸16的工作端与伸缩平台15连接，所述伸缩平台15前端安装有胶轮17；所述气缸16与气源通过气管连接，气源的电气控制部分与数控操作箱电连接。所述伸缩平台的一侧通过合页安装有小夹缝板18，伸缩平台15伸出后，翻开小夹缝板17可搭到相邻的起升单元的同层伸缩平台15边缘，用于填补伸缩平台15之间的缝隙。所述气缸16上安装位移传感器，所述位移传感器与数控操作箱电连接，位移传感器与气缸16伸缩同步。
图6是本发明用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置在筒体外侧组合式应用时的立体图；图7是本发明用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置在筒体外侧组合式应用时起升后的立体图；图8是本发明用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置在筒体外侧组合式应用时起升后的俯视图。参照图6-8，在用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置工作时，气缸16推动伸缩平台15及其上的胶轮17，使胶轮17顶在筒体外壁或内壁上辅助平台升降动作，相当于升降滑动的限位。升降作业流程：通过大夹缝板13固定连接多个(一圈)起升单元的同层施工平台，将所有同层施工平台固定连接成一个大圆环平台后，每个平台下方的气缸16推动每个施工平台的伸缩平台15，将每个伸缩平台15前端的胶轮17顶在筒体外壁或内壁，这样一圈圆环形平台均匀伸出胶轮17顶在筒体壁上，再启动所有起升单元的卷扬机拉拽整个圆环形平台整体进行升降动作。为整个圆环平台提供升降的限位支撑。
本发明用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置的工作原理：通过液压原理伸出底座1下的滑动脚轮2，将多组起升单元移动至筒体外围(或内围)呈圆周分布，使所有起升单元的同层的平台围成一个圆环形状，收回底座1下的滑动脚轮2，将智能机器起升单元在地面上的位置固定。利用大夹缝板13，通过齿牙面配合和螺栓，固定相邻的起升单元第一层施工平台6，将所有起升单元的第一层施工平台6全部通过大夹缝板13固定连接成第一层大圆环平台19。启动液压多节升降立柱3，使液压多节升降立柱3升高至与筒体同高度后停止，升高液压多节升降立柱3的同时启动第一卷扬机4和第二卷扬机5外放钢丝绳，即升高液压多节升降立柱3的同时，第一层施工平台6和第二层施工平台7(即第一层大圆环平台19)处于起始位置静止状态，并未升高。启动所有智能机器起升单元第一层施工平台6下方的气缸16，气缸16的工作端伸出推动伸缩平台15在第一层施工平台6下方的滑动轨道槽14内滑动前移，带动伸缩平台15前端的胶轮17顶在筒体外壁(或内壁)上，并所有气缸16保持相同气压压住筒体壁面。启动所有第一卷扬机4回收钢丝绳，同时拉拽所有第一层施工平台6和大夹缝板13构成的第一层大圆环平台19，操作数控操作箱，通过编码器9可控制第一卷扬机4收放钢丝绳的长度，即可控制第一层大圆环平台19升高的高度，升高至所需位置后第一卷扬机4停止。翻开伸缩平台15一侧的用合页安装的小夹缝板18，搭到相邻的起升单元的伸缩平台15的边缘，即可形成第一层大圆环平台19的内圈(或外圈)平台，至此第一层大圆环平台19搭建完毕。并按照第一层大圆环平台19的起升过程，搭建并起升第二层大圆环平台20。再次调整平台高度时，需将小夹缝板18翻回，再启动第一卷扬机4和第二卷扬机5调整第一层大圆环平台19和第二层大圆环平台20的高度。
在施工平台降回时，先启动第一卷扬机4和第二卷扬机5外放钢丝绳，将第二层大圆环平台20和第一层大圆环平台19依次降低至最底端，下降液压多节升降立柱3的同时回收第一卷扬机4和第二卷扬机5钢丝绳，使施工平台保持最低位置不动，降回所有施工平台后，再拆卸大夹缝板13。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (7)
1.一种用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置，其特征在于，包括：多个起升单元和与起升单元电连接的数控操作箱；
所述多个起升单元之间形成圆环形；
每一个起升单元包括：两组支撑单元和设置在两组支撑单元之间的n层施工平台，n层施工平台之间在竖直方向上依次分布，所述施工平台远离待加工筒体一侧的端部固定安装滑动轮（11）；其中，n为大于等于1的整数；
所述施工平台均为扇形；所述施工平台下底面还设有滑动轨道槽（14），所述滑动轨道槽（14）滑动安装有伸缩平台（15）；
所述施工平台下底面固定安装有气缸（16），所述气缸（16）的工作端与伸缩平台（15）连接，所述伸缩平台（15）前端安装有胶轮（17）；所述伸缩平台的一侧通过合页安装有小夹缝板（18）；所述气缸（16）与气源通过气管连接，气源与数控操作箱电连接；
每一组支撑单元包括：底座（1）、液压多节升降立柱（3）和n个卷扬机；其中，所述液压多节升降立柱（3）设置在底座（1）上，所述液压多节升降立柱（3）的顶端固定设置n个卷扬机；每一个卷扬机的钢丝绳端部固定连接对应的施工平台；所述液压多节升降立柱（3）上设置竖直方向的滑动轨道（12），所述滑动轨道（12）与施工平台的滑动轮（11）配合；
所述液压多节升降立柱（3）、卷扬机分别与数控操作箱电连接；
所述用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置，还包括可拆卸的大夹缝板（13）；所述大夹缝板（13）上表面设置齿牙面，并与施工平台两端下表面设置的齿牙面配合。
2.根据权利要求1所述的用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置，其特征在于，所述n层施工平台的数量为两层。
3.根据权利要求1或2所述的用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置，其特征在于，所述卷扬机前端安装有放线轴（8），所述放线轴（8）的轴线和卷扬机的起升钢丝绳中心线平行。
4.根据权利要求3所述的用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置，其特征在于，所述放线轴（8）侧面安装有编码器（9），所述编码器（9）与数控操作箱电连接。
5.根据权利要求1或2所述的用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置，其特征在于，所述施工平台远离待施工筒体的一侧边缘安装有护栏（10）。
6.根据权利要求1所述的用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置，其特征在于，所述气缸（16）上安装位移传感器，所述位移传感器与数控操作箱电连接。
7.根据权利要求1或2所述的用于多种规格筒体加工的自动化组合式起升装置，其特征在于，所述底座（1）底部竖直方向安装滑动脚轮（2）。
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