CN110436326A - 一种大型可变径可旋转式吊梁 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种大型可变径可旋转式吊梁，包括上梁层、下梁层、设置在上梁层和下梁层之间的转动机构、以及分别位于下梁层上的两个滑移机构；转动机构包括回转装置和多个回转锁定装置；上梁层与下梁层通过回转装置形成转动连接，使上梁层与下梁层之间能够发生相对转动；多个回转锁定装置间隔设置在回转装置的邻侧，将其与回转装置锁定，以固定上梁层与下梁层之间的相对位置；两个滑移机构分别可移动地设置在下梁层的吊臂两端；该大型可变径可旋转式吊梁通过在下层梁两端安装的滑移座实现了吊装间距的可调整，以便于吊物的尺寸相适应；并通过上层梁与下层梁之间的回转装置和回转锁定机构的相互配合，实现了吊装工作过程中起重物的可旋转调整。

Description

一种大型可变径可旋转式吊梁

技术领域

本发明涉及海上风电施工大型吊梁技术领域，特别涉及一种大型可变径可旋转式吊梁。

背景技术

在海上风电基础施工及安装施工项目中，吊梁可以在作业面有限的海上区域实现提升起重有效高度、扩大吊装范围和改变吊索受力方向的效果。但是传统的大型吊梁在海上风机吊装施工中存在着两点局限性：

(一)海上风电施工船舶驻位需充分结合海流的情况，而即便同一个风场内不同机位处的海流情况可能有较大差别，船舶驻位方向也会有不同，因此钢管桩起吊后沉桩的角度会有不同，而考虑到常风向的影响，风机塔筒门是一个确定的方向，因此应确保桩身的角度满足要求，从而保证集成附属构件安装角度、塔筒门方向等满足要求。不同的船舶驻位角度，往往需要桩立起后对桩身角度进行适当调整，从而保证打桩角度满足要求。而现今市场上可供选择的大型吊梁难以实现该要求。

(二)近两年国内海上风电产业发展迅猛，2017年统计国内海上风电以1.5-3.0MW风机为主，而2019年国内海上风电的主力机型已是4.2-5.0MW，部分项目开始使用6.0MW以上风机。相应的，海上风机基础钢管桩直径也在不断增大，目前国内4.2-5.0MW风机基础桩径6m左右，而6.0MW以上机型基础桩径可达8m。可见，目前国内不可调整吊装间距的吊梁对于市场的适应能力较差。

因此有必要设计一台适用于大型吊物吊装，且具有可变径和可旋转功能的吊梁，以更好地满足了海上风电施工的技术、质量需求以及行业快速发展的市场需求。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于大型吊物吊装，且具有可变径和可旋转功能的大型可变径可旋转式吊梁。

为此，本发明技术方案如下：

一种大型可变径可旋转式吊梁，包括上梁层、下梁层、设置在所述上梁层和所述下梁层之间的一台转动机构、以及分别位于所述下梁层上的两个滑移机构；其中，所述转动机构包括回转装置和多个回转锁定装置；所述上梁层与下梁层同轴设置，二者之间通过回转装置形成转动连接，使上梁层与下梁层之间能够发生相对转动；多个所述回转锁定装置沿圆周方向均布设置在所述回转装置的邻侧，每个所述回转锁定装置通过将其上的回转销轴设置在所述回转装置和所述回转锁定装置之间，使所述上梁层与下梁层之间的相对位置得到固定；所述两个滑移机构分别可移动地设置在所述下梁层的吊臂两端，使二者之间的间距可调节至与吊物的尺寸相适应。

进一步地，所述回转装置包括回转支承、内座圈和外座圈；所述内座圈环形体结构，其底端内壁向中心处延伸形成有环形底盘；内座圈顶部焊接在上梁层的底面上、底部通过沿圆周方向均布设置在环形底盘上的多个螺栓将内座圈固定在回转支承的内圈上；所述外座圈为环形体结构，其顶端内壁向中心处延伸形成有环形顶盘；外座圈底部焊接在下梁层的顶面上、顶部通过沿圆周方向均布设置在环形顶盘上的多个螺栓将外座圈固定在回转支承的外圈上；在内座圈的环形底盘上沿圆周方向还开设有多个第一定位销孔；

多个回转锁定装置沿圆周方向均布于所述内座圈的内侧；每个所述回转锁定装置包括锁定座和锁定销轴；所述锁定座焊接固定在所述外座圈的内侧，其为顶面开设有第二定位销孔的圆柱形结构；多个回转锁定装置通过将其上的锁定销轴分别插入处于一一对应位置上的第一定位销孔和第二定位销孔内，实现对上梁层和下梁层之间相对位置的固定。

进一步地，所述回转支承为单排四点接触球式回转支承或单排交叉滚柱式回转支承。

进一步地，每个所述回转锁定装置还包括一条销轴链条，其一端固定在所述锁定销轴上、另一端固定在所述锁定下座上。

进一步地，所述滑移机构包括两块条形滑移定位板、一台滑移座和多个滑移座销轴；其中，两块所述条形滑移定位板对称设置并固定在所述下梁层的两侧吊臂端部，且在两块所述条形滑移定位板上分别开设有多个一一对应的第一径向固定孔；所述滑移座中部设有一条用于安装钢丝绳的通槽，其槽底为拱形坡状；在所述滑移座的底端侧壁上间隔开设有多个第二径向固定孔，且所述径向固定孔的开设方向与所述通槽的开设方向一致；所述滑移座设置在两个所述条形滑移定位板之间，并通过将多个所述滑移座销轴分别一一对应地插装贯通的两个第一径向通孔和一个第二径向通孔内对所述滑移座的设置位置进行固定。

进一步地，在所述滑移座的通槽两侧的槽壁顶面上对称设置两个中心开设有径向通孔的耳板，且在两个所述耳板的径向通孔内插装有一根挡绳杆，所述挡绳杆通过螺接在其两端的螺母限位在两个所述耳板之间。

进一步地，所述上梁层由第一中部支撑体和两条自所述第一中部支撑体的一组对侧侧壁向外侧延伸形成的短吊臂构成；所述下梁层由第二中部支撑体和两条自所述第二中部支撑体的一组对侧侧壁向外侧延伸形成的长吊臂构成；其中，所述第一中部支撑体和所述第二中部支撑体的径向截面均为正八边形，且所述第二中部支撑体尺寸等于或略大于所述第一中部支撑体尺寸。

进一步地，在所述上梁层的每条短吊臂的对侧侧壁上设置有两个单点起吊承载销轴；在所述下梁层的中部侧壁上对称设置有两个单点起吊承载销轴；在所述第一中部支撑体的顶面上边缘处和所述第二中部支撑体的顶面边沿处对称设置有多对吊耳。

进一步地，在所述上梁层的每个所述单点起吊承载销轴的邻侧、以及其轴向通孔的孔壁上均设置有一架爬梯；在所述下梁层的每个所述单点起吊承载销轴的邻侧以及两侧分别间隔设置有三架爬梯。

进一步地，在所述下梁层的中部支撑体的底面上沿圆周方向间隔设置有多个支撑底座。

与现有技术相比，该大型可变径可旋转式吊梁通过在下层梁两端安装的滑移座实现了吊装间距的可调整，以便于吊物的尺寸相适应；同时，通过上层梁与下层梁之间的回转装置和回转锁定机构的相互配合，实现了吊装工作过程中起重物的可旋转调整。

附图说明

图1为本发明的大型可变径可旋转式吊梁的侧视图；

图2为本发明的大型可变径可旋转式吊梁的俯视图；

图3为本发明的大型可变径可旋转式吊梁的上层梁的俯视图；

图4为本发明的大型可变径可旋转式吊梁的下层梁的俯视图；

图5为本发明的大型可变径可旋转式吊梁的转动机构的结构示意图；

图6为本发明的大型可变径可旋转式吊梁的滑移座的结构示意图；

图7为本发明的大型可变径可旋转式吊梁的滑移座的侧视图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明做进一步的说明，但下述实施例绝非对本发明有任何限制。

如图1和图2所示，该大型可变径可旋转式吊梁包括上梁层1、下梁层2、设置在上梁层1和下梁层2之间的一台转动机构、以及分别位于下梁层2上的两个滑移机构5。

如图2和图3所示，上梁层1由第一中部支撑体和两条自第一中部支撑体的一组对侧侧壁向外侧延伸形成的短吊臂构成；其中，第一中部支撑体为一径向截面为正八边形的架体结构，且自中心沿轴向开设有圆形通孔。

如图2和图4所示，下梁层2由第二中部支撑体和两条自第二中部支撑体的一组对侧侧壁向外侧延伸形成的长吊臂构成；其中，第二中部支撑体同样为一径向截面为正八边形的架体结构，其尺寸略大于上梁层1的第一中部支撑体的尺寸，且其径向截面也为正八边形。

如图1所示，上梁层1与下梁层2同轴设置，且二者之间通过回转装置3形成转动连接，使上梁层1与下梁层2之间能够发生相对转动。其中，上梁层1的第一中部支撑体和下梁层2的第二中部支撑体均采用径向截面为正八边形的架体结构，以实现其与转动机构之间的连接强度，同时在制作过程中，钢板易于折弯成型，便于生产制造。

如图5所示，转动机构包括一个回转装置3和四个回转锁定装置4；其中，回转装置3包括回转支承301、内座圈302和外座圈303；具体地，回转支承301由内圈、外圈和设置在内圈与外圈之间的滚动体构成，具体可采用单排交叉滚柱式回转支承，满足能够同时承受较大的轴向、径向负荷和倾覆力矩的要求；内座圈302为环形体结构，其底端内壁向中心处延伸形成有环形底盘；内座圈302顶部焊接在上梁层1的底面上、底部通过沿圆周方向均布设置在环形底盘上的多个螺栓将内座圈302固定在回转支承301的内圈上；外座圈303为环形体结构，其顶端内壁向中心处延伸形成有环形顶盘；外座圈303底部焊接在下梁层2的顶面上、顶部通过沿圆周方向均布设置在环形顶盘上的多个螺栓将外座圈303固定在回转支承301的外圈上；

在内座圈302的环形底盘上沿圆周方向还开设有多个第一定位销孔304，相邻两个第一定位销孔304的圆心至环形底盘圆心处的连线所成夹角为10°；

四个回转锁定装置4沿圆周方向均布设置，且均位于内座圈302的内侧；具体地，每个回转锁定装置4包括锁定座401、锁定销轴403和销轴链条402；锁定座401为圆柱形结构，自其顶面中心沿轴向向下开设有第二定位销孔；锁定座401焊接固定在外座圈303的内侧，且其上第二定位销孔与内座圈302的环形底盘上的第一定位销孔304的开设位置相适应，使四个锁定销轴403能够分别沿轴向同时插入任意四组处于一一对应位置上的第一定位销孔304和第二定位销孔内，实现回转支承301的内圈和外圈之间的相对位置固定；销轴链条402一端固定在锁定座401上、另一端固定在锁定销轴403上，避免锁定销轴403在使用过程中丢失。其中，锁定销轴403的直径小于或等于第一定位销孔304和第二定位销孔的内径。

如图6和图7所示，两个滑移机构5分别设置在下梁层2的两个长吊臂的臂端位置处；具体地，每个滑移机构5包括两块条形滑移定位板501、一台滑移座503和四个滑移座销轴502；其中，

两块条形滑移定位板501沿长吊臂延伸方向对称设置在吊臂臂端对侧边沿处，并焊接固定在吊臂顶面上；在两块条形滑移定位板501上分别一一对应开设有多个第一径向固定孔；

滑移座503由基座和设置在基座中部的钢丝绳通槽503a构成，钢丝绳通槽503a的槽底为拱形坡状，保障钢丝绳均载受力，同时，在通槽两侧的槽壁顶面上对称设置两个中心开设有径向通孔的耳板503d，且在两个耳板503d的径向通孔内插装有一根挡绳杆504，挡绳杆504通过螺接在其两端的螺母限位在两个耳板503d之间，避免钢丝绳脱离通槽；钢丝绳通槽503a的槽壁外侧各设置有三条加强筋504b，且位于两侧的三条加强筋对称设置，以增强滑移座503的强度；同时在位于中间位置上的两条加强筋504b上对称设置有两个滑移座吊耳504e，便于滑移座503在没有条件起吊向内调节时，可使用两个滑移座吊耳504e配合手拉葫芦对滑移座进行牵引调节；

在滑移座503的底端侧壁上间隔开设有四个第二径向固定孔504c，四个第二径向固定孔504c的开设方向与通槽的开设方向一致，且相邻两个第二径向固定孔504c的间距与相邻两个第一径向固定孔的间距相同；滑移座503设置在两块条形滑移定位板501之间，且能够通过将四个滑移座销轴502分别插装一一对应且形成贯通的两个第一径向固定孔和一个第二径向固定孔504c内，实现将滑移座和两块条形滑移定位板501之间的相对位置进行固定，同时该连接方式也能实现滑移座503的位置在两块条形滑移定位板501之间可调，即实现两个滑移座之间的间距可调，以与吊物的尺寸相适应。

如图1所示，在所述上梁层1的每条短吊臂的对侧侧壁上设置有两个单点起吊承载销轴8；在所述下梁层2的中部侧壁上对称设置有两个单点起吊承载销轴8；该单点起吊承载销轴8的设置便于在单点起吊物品的场合使用该吊梁，进一步扩大其使用范围。

在所述第一中部支撑体的顶面上边缘处和所述第二中部支撑体的顶面边沿处对称且间隔设置有两对吊耳9，便于下梁层在安装及转运过程中的吊装。

与此同时，通过在上梁层1的每个单点起吊承载销轴8的邻侧、以及其轴向通孔的孔壁上均设置有一架爬梯7，在下梁层2的每个单点起吊承载销轴8的邻侧以及两侧分别间隔设置有三架爬梯7，实现在该大型可变径可旋转式吊梁的装卸过程，以及吊物吊装过程中，便于工作人员操作和调整。另外，在下梁层2的中部支撑体的底面上沿圆周方向间隔设置有四个支撑底座6。

该大型可变径可旋转式吊梁的使用方法如下：

S1、将大型可变径可旋转式吊梁的各部件运输至吊装现场并进行组装；

S2、将起重机械吊钩上钢丝绳与上层梁上的四个单点起吊承载销轴连接；

S3、对称移动两端滑移座，调整其间距使其与起吊物直径相对应，调整完成后及时将滑移座销轴插入定位孔以将滑移座固定在指定适宜位置上；

S4、将安装在滑移座上的钢丝绳的吊扣与起吊物吊耳相连接；

S5、检查回转锁定装置是否锁定到位，确保在起吊过程中不发生施工设计以外的相对转动；

S6、进行起吊作业，在该过程中施工人员站立于回转支承中部平台处；

S7、起吊到需要进行调整角度的高度后，起重机将吊物静停，施工人员拔出回转锁定装置的销轴，并利用副吊或者辅助机械调整吊物角度至设计角度，然后由站立于回转支承中部平台处的施工人员重新安装回转锁定装置的销轴固定；

S8、继续起吊，吊至设计位置后施工人员对起重物吊耳处钢丝绳进行松扣操作，本次吊装完成。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种大型可变径可旋转式吊梁，其特征在于，包括上梁层(1)、下梁层(2)、设置在所述上梁层(1)和所述下梁层(2)之间的一台转动机构、以及分别位于所述下梁层(2)上的两个滑移机构(5)；其中，所述转动机构包括回转装置(3)和多个回转锁定装置(4)；所述上梁层(1)与下梁层(2)同轴设置，二者之间通过回转装置(3)形成转动连接，使上梁层(1)与下梁层(2)之间能够发生相对转动；多个所述回转锁定装置(4)沿圆周方向均布设置在所述回转装置(3)的邻侧，每个所述回转锁定装置(4)通过将其上的回转销轴(401)设置在所述回转装置(3)和所述回转锁定装置(4)之间，使所述上梁层(1)与下梁层(2)之间的相对位置得到固定；所述两个滑移机构(5)分别可移动地设置在所述下梁层(2)的吊臂两端，使二者之间的间距可调节至与吊物的尺寸相适应。

2.根据权利要求1所述的大型可变径可旋转式吊梁，其特征在于，所述回转装置(3)包括回转支承(301)、内座圈(302)和外座圈(303)；所述内座圈(302)环形体结构，其底端内壁向中心处延伸形成有环形底盘；内座圈(302)顶部焊接在上梁层(1)的底面上、底部通过沿圆周方向均布设置在环形底盘上的多个螺栓将内座圈(302)固定在回转支承(301)的内圈上；所述外座圈(303)为环形体结构，其顶端内壁向中心处延伸形成有环形顶盘；外座圈(303)底部焊接在下梁层(2)的顶面上、顶部通过沿圆周方向均布设置在环形顶盘上的多个螺栓将外座圈(303)固定在回转支承(301)的外圈上；在内座圈(302)的环形底盘上沿圆周方向还开设有多个第一定位销孔(304)；

多个回转锁定装置(4)沿圆周方向均布于所述内座圈(302)的内侧；每个所述回转锁定装置(4)包括锁定座(401)和锁定销轴(403)；所述锁定座(401)焊接固定在所述外座圈(303)的内侧，其为顶面开设有第二定位销孔的圆柱形结构；多个回转锁定装置(4)通过将其上的锁定销轴403分别插入处于一一对应位置上的第一定位销孔(304)和第二定位销孔内，实现对上梁层(1)和下梁层(2)之间相对位置的固定。

3.根据权利要求2所述的大型可变径可旋转式吊梁，其特征在于，所述回转支承(3)为单排四点接触球式回转支承或单排交叉滚柱式回转支承。

4.根据权利要求2所述的大型可变径可旋转式吊梁，其特征在于，每个所述回转锁定装置(4)还包括一条销轴链条(402)，其一端固定在所述锁定销轴(403)上、另一端固定在所述锁定下座(402)上。

5.根据权利要求1所述的大型可变径可旋转式吊梁，其特征在于，所述滑移机构(5)包括两块条形滑移定位板(501)、一台滑移座(503)和多个滑移座销轴(502)；其中，两块所述条形滑移定位板(501)对称设置并固定在所述下梁层(2)的两侧吊臂端部，且在两块所述条形滑移定位板(501)上分别开设有多个一一对应的第一径向固定孔；所述滑移座(503)中部设有一条用于安装钢丝绳的通槽，其槽底为拱形坡状；在所述滑移座(503)的底端侧壁上间隔开设有多个第二径向固定孔，且所述径向固定孔的开设方向与所述通槽的开设方向一致；所述滑移座(503)设置在两个所述条形滑移定位板(501)之间，并通过将多个所述滑移座销轴(502)分别一一对应地插装贯通的两个第一径向通孔和一个第二径向通孔内对所述滑移座(503)的设置位置进行固定。

6.根据权利要求5所述的大型可变径可旋转式吊梁，其特征在于，在所述滑移座(503)的通槽两侧的槽壁顶面上对称设置两个中心开设有径向通孔的耳板，且在两个所述耳板的径向通孔内插装有一根挡绳杆(504)，所述挡绳杆(504)通过螺接在其两端的螺母限位于两个耳板的之间。

7.根据权利要求1～6任一项所述的大型可变径可旋转式吊梁，其特征在于，所述上梁层(1)由第一中部支撑体和两条自所述第一中部支撑体的一组对侧侧壁向外侧延伸形成的短吊臂构成；所述下梁层(2)由第二中部支撑体和两条自所述第二中部支撑体的一组对侧侧壁向外侧延伸形成的长吊臂构成；其中，所述第一中部支撑体和所述第二中部支撑体的径向截面均为正八边形，且所述第二中部支撑体尺寸等于或略大于所述第一中部支撑体尺寸。

8.根据权利要求7任一项所述的大型可变径可旋转式吊梁，其特征在于，在所述上梁层(1)的每条短吊臂的对侧侧壁上设置有两个单点起吊承载销轴(8)；在所述下梁层(2)的中部侧壁上对称设置有两个单点起吊承载销轴(8)；在所述第一中部支撑体的顶面上边缘处和所述第二中部支撑体的顶面边沿处对称设置有多对吊耳(9)。

9.根据权利要求8任一项所述的大型可变径可旋转式吊梁，其特征在于，在所述上梁层(1)的每个所述单点起吊承载销轴(8)的邻侧、以及其轴向通孔的孔壁上均设置有一架爬梯(7)；在所述下梁层(2)的每个所述单点起吊承载销轴(8)的邻侧以及两侧分别间隔设置有三架爬梯(7)。

10.根据权利要求1～6任一项所述的大型可变径可旋转式吊梁，其特征在于，在所述下梁层(2)的中部支撑体的底面上沿圆周方向间隔设置有多个底座(6)。