CN110589683A - 一种竖井管片吊装防扭装置及竖井管片吊装防扭系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种竖井管片吊装防扭装置，包括：用于与竖井管片吊装安装座固定连接的固定架；与固定架相连的限位架，限位架设有：用于与管片环上的滑块凹凸配合以防止整个管片环扭转的限位槽；用于与管片环的外侧壁间隙配合以对整个管片环进行定位和导向的至少两个导向轮。该竖井管片吊装防扭装置通过导向轮对管片环的外侧壁进行定位和导向，以保证管片环的对中度，并使滑块更顺畅地滑入限位槽内，滑块卡入限位槽内后，限位槽对管片环起到限位作用，防止管片环周向转动，从而可以防止整个管片环扭转及偏载等。本发明还公开了一种包括上述竖井管片吊装防扭装置的竖井管片吊装防扭系统。

Description

一种竖井管片吊装防扭装置及竖井管片吊装防扭系统

技术领域

本发明涉及竖井施工辅助装备技术领域，更具体地说，涉及一种竖井管片吊装防扭装置。此外，本发明还涉及一种包括上述竖井管片吊装防扭装置的竖井管片吊装防扭系统。

背景技术

在竖井管片安装过程中，现有技术通常采用行车先将单块钢管片依次放到竖井底部，再在竖井底部将多个钢管片焊接成环，焊完一环后，再在前一环管片环的基础上焊接下一环；同时，使前一环管片环与后一环管片环焊接固定。

然而，当竖井的深度较深时，由于竖井底部的空气不流通，施工环境恶劣，一方面焊接效率低，另一方面在竖井底部焊接也将对操作工人的身体健康造成危害。

因此，为了改善焊接环境，提高焊接效率，同时避免对操作工人的身体健康造成影响，现欲先在井外将管片焊接成环，再将焊接成环后的整个管片环通过吊装的方式下放至井下。

目前，采用大吨位吊机对整环管片进行吊装，大吨位吊机通常包括双梁或单梁吊机，采用钢丝绳葫芦起吊，多台钢丝绳葫芦加上起吊平衡架对重物进行平衡起吊。

然而，由于多台钢丝绳葫芦同时起吊时，很难做到在整个管片环下放过程中完全同步，因此，容易导致钢丝绳葫芦偏载及工件偏转的现象，而对于超大吨位的起吊，偏载或偏转会造成严重的安全隐患。

综上所述，如何提供一种能够对管片环进行导向以防止管片扭转的竖井管片吊装防扭装置，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种竖井管片吊装防扭装置，能够防止整环管片扭转及偏载。

本发明的另一目的是提供一种包括上述竖井管片吊装防扭装置的竖井管片吊装防扭系统，具有较强的防整环管片扭转和偏载的能力，且安全性高。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种竖井管片吊装防扭装置，包括：

用于与竖井管片吊装安装座固定连接的固定架；

与所述固定架相连的限位架，所述限位架设有：

用于与管片环上的滑块凹凸配合以防止整个管片环扭转的限位槽；

用于与管片环的外侧壁间隙配合以对整个管片环进行定位和导向的至少两个导向轮。

优选地，所述限位架包括若干个限位板，所述限位槽由若干个所述限位板拼接形成。

优选地，所述限位架包括与所述导向轮一一对应设置的第一固定部，所述第一固定部与所述导向轮通过第一销轴铰接，所述第一销轴的外周部套设有用于限定所述导向轮与所述第一固定部的相对位置的第一轴套，所述第一销轴的端部设有用于对所述第一销轴进行轴向限位的第一卡板。

优选地，所述导向轮的数量为两个，两个所述导向轮关于所述限位槽对称设置。

优选地，所述限位架为可相对所述固定架活动的活动件，还包括与所述限位架相连、用于驱动所述限位架沿管片环的径向伸缩的伸缩机构。

优选地，所述伸缩机构为油缸，所述油缸的固定端与所述固定架相连，所述油缸的伸缩端与所述限位架相连。

优选地，所述固定架包括与所述固定端对应设置的第二固定部，所述第二固定部与所述固定端通过第二销轴铰接，所述第二销轴的外周部套设有用于限定所述固定端与所述第二固定部的相对位置的第二轴套，所述第二销轴的端部设有用于对所述第二销轴进行轴向限位的轴端挡板；

和/或，所述限位架包括与所述伸缩端对应设置的第三固定部，所述第三固定部与所述伸缩端通过第三销轴铰接，所述第三销轴的外周部套设有用于限定所述伸缩端与所述第三固定部的相对位置的第三轴套，所述第三销轴的端部设有用于对所述第三销轴进行轴向限位的第二卡板。

优选地，所述限位架与所述固定架套接且两者间隙配合。

优选地，所述固定架包括用于与竖井管片吊装安装座固定连接的安装法兰。

一种竖井管片吊装防扭系统，包括至少两个上述任意一种竖井管片吊装防扭装置，所有所述竖井管片吊装防扭装置的导向轮用于沿管片环的外壁周向设置。

本发明提供的竖井管片吊装防扭装置，使用时，将固定架固定在竖井管片吊装安装座上，使限位架被支撑到合适的位置处，进而使限位槽的开口方向朝向管片环的外侧壁，同时，使导向轮的外部轮廓线朝向管片环的外侧壁。在吊装管片环时，使管片环上的滑块与限位槽对准，通过导向轮对管片环的外侧壁进行定位和导向，以保证管片环的对中度，并使滑块更顺畅地滑入限位槽内，滑块卡入限位槽内后，限位槽对管片环起到限位作用，防止管片环周向转动，从而可以防止整个管片环扭转及偏载等。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施例所提供的竖井管片吊装防扭装置的结构示意图；

图2为图1的俯视图(局部剖视)；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为图3中B-B剖视图。

图1至图4中的附图标记如下：

1为固定架、11为第二固定部、12为安装法兰、2为限位架、21为限位槽、22为导向轮、23为限位板、24为第一固定部、25为第三固定部、3为第一销轴、31为第一轴套、32为第一卡板、4为油缸、5为第二销轴、51为第二轴套、52为轴端挡板、6为第三销轴、61为第三轴套、62为第二卡板。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明的核心是提供一种竖井管片吊装防扭装置，能够防止整环管片扭转及偏载。本发明的另一核心是提供一种包括上述竖井管片吊装防扭装置的竖井管片吊装防扭系统，具有较强的防整环管片扭转和偏载的能力，且安全性高。

请参考图1-图4，图1为本发明具体实施例所提供的竖井管片吊装防扭装置的结构示意图；图2为图1的俯视图(局部剖视)；图3为图2中A-A剖视图；图4为图3中B-B剖视图。

本发明提供一种竖井管片吊装防扭装置，包括固定架1和限位架2，限位架2与固定架1相连，固定架1用于与竖井管片吊装安装座固定连接，以对限位架2起到固定和支撑作用，使限位架2被支撑到所需的预设位置处。

限位架2设有限位槽21和导向轮22，限位槽21用于与管片环上的滑块凹凸配合，以对整个管片环进行周向限位，防止整个管片环扭转。导向轮22的数量为至少两个，用于与管片环的外侧壁间隙配合，以对整个管片环进行定位和导向，防止在管片环吊装过程中因钢丝绳偏载而导致的整个管片环的轴线倾斜，从而可保证管片环的对中性，使管片环上的滑块顺利地滑入限位槽21。

需要说明的是，本发明采用限位槽21的槽壁，对滑块进行机械限位，限制滑入该限位槽21中的滑块的周向转动，从而可防止整个管片环的扭转。

为了使限位槽21具有较好的限位效果，最好使管片环上的滑块刚好卡入该限位槽21中；当然，为了减小管片环下放时滑块与限位槽21之间的摩擦力，需保证滑块与限位槽21之间具有一定的间隙。因此，本领域技术人员可以根据管片环上的滑块的具体尺寸来选择合适的限位槽21的尺寸参数。

进一步地，本发明采用两个以上的导向轮22的组合，来对管片环的外侧壁进行定位和导向，以避免管片环倾斜。

可以理解的是，为了使导向轮22具有较好的导向效果，导向轮22的外部轮廓用于与管片环的外侧壁间隙配合，以使管片环沿着导向轮22外部轮廓的切线方向移动。

另外，采用导向轮22进行导向，当管片环的外侧壁与导向轮22的外部轮廓接触时，两者为点接触，因此，在管片环下放时，管片环与导向轮22之间为滚动摩擦，摩擦力小。

使用时，将固定架1固定在竖井管片吊装安装座上，使限位架2被支撑到合适的位置处，进而使限位槽21的开口方向朝向管片环的外侧壁，同时，使导向轮22的外部轮廓线朝向管片环的外侧壁。在吊装管片环时，使管片环上的滑块与限位槽21对准，通过导向轮22对管片环的外侧壁进行定位和导向，以保证管片环的对中度，并使滑块更顺畅地滑入限位槽21内，滑块卡入限位槽21内后，限位槽21对管片环起到限位作用，防止管片环周向转动，从而可以防止整个管片环扭转及偏载等。

考虑到限位槽21的具体设置方式，在上述实施例的基础之上，限位架2包括若干个限位板23，限位槽21由若干个限位板23拼接形成。

例如，如图2-图4所示，限位架2包括两对限位板23，成对的限位板23平行设置，非成对的限位板23垂直设置，限位架2还包括夹设于两对限位板23之间的连接板，连接板与各个限位板23均垂直设置，且连接板到各个限位板23的端部具有预设距离，以使连接板和四个限位板23形成该限位槽21。

也就是说，本实施例通过板状件拼接形成限位槽21，结构简单，加工方便，且可以减轻竖井管片吊装防扭装置的整体重量。

考虑到导向轮22在限位架2上的具体设置方式，在上述实施例的基础之上，限位架2包括与导向轮22一一对应设置的第一固定部24，第一固定部24与导向轮22通过第一销轴3铰接，第一销轴3的外周部套设有用于限定导向轮22与第一固定部24的相对位置的第一轴套31，第一销轴3的端部设有用于对第一销轴3进行轴向限位的第一卡板32。

也就是说，本实施例中，导向轮22通过第一销轴3固定在限位架2的第一固定部24上，第一固定部24的数量与导向轮22的数量相等，以实现对各个导向轮22的固定。

考虑到第一固定部24的具体结构，优选地，单个第一固定部24包括相对设置的两个第一固定板，导向轮22夹设于两个第一固定板之间，两个第一固定板的对应位置分别设有用于与导向轮22的轴心孔相对设置的第一销孔，以便插设第一销轴3。

可以理解的是，第一轴套31可以第一轴套31可以对导向轮22起到轴向限位的作用，避免导向轮22在两个第一固定板之间轴向晃动；同时，第一轴套31还可以保证第一销轴3的对中度，避免因第一销轴3偏心导致导向轮22转动不顺畅等。

另外，第一卡板32可以使第一销轴3与第一固定部24连接的更稳固，以限制第一销轴3沿轴向移动，避免第一销轴3的轴向错位。

优选地，第一销轴3的端部侧壁设有至少一个第一卡口，第一卡板32的数量与第一卡口的数量相等，且两者一一对应设置，第一卡板32卡设于第一卡口中，通过第一卡口的限位，使第一卡板32压设在第一固定部24的端面上。

为了使导向轮22能够更好的导向，在上述实施例的基础之上，导向轮22的数量为两个，两个导向轮22关于限位槽21对称设置。

可以看出，两个导向轮22分别位于限位槽21的两侧，可以更好的保证管片环上的滑块与限位槽21的对中度，使管片环吊装时滑块更顺畅地滑入限位槽21内。

为了提高竖井管片吊装防扭装置对不同外径管片环的通用性，在上述任意一项实施例的基础之上，限位架2为可相对固定架1活动的活动件，还包括与限位架2相连、用于驱动限位架2沿管片环的径向伸缩的伸缩机构，以使限位槽21和导向轮22适应不同外径的管片环。

也就是说，本实施例通过伸缩机构来调整限位架2的位置，从而改变限位架2与固定架1的相对位置，使限位架2被支撑到合适的位置处，以当管片环的外径变化时，保证导向轮22与不同外径的管片环均具有合适的间隙，以保证导向轮22的导向作用；同时，使限位槽21更好的限位，保证防扭的可靠性。

需要说明的是，本实施例对伸缩机构的具体结构不做限定，例如，伸缩机构可以为气缸或电动推杆等。

考虑到调整限位架2的位置时运动的平稳性，在上述实施例的基础之上，伸缩机构为油缸4，油缸4的固定端与固定架1相连，油缸4的伸缩端与限位架2相连。

也就是说，本实施例中，限位架2通过油缸4与固定架1间接相连，油缸4的固定端固定在固定架1上，当油缸4伸缩时，限位架2随着伸缩端的伸出或缩回而做伸缩运动。

考虑到固定端与固定架1的具体连接方式，在上述实施例的基础之上，固定架1包括与固定端对应设置的第二固定部11，第二固定部11与固定端通过第二销轴5铰接，第二销轴5的外周部套设有用于限定固定端与第二固定部11的相对位置的第二轴套51，第二销轴5的端部设有用于对第二销轴5进行轴向限位的轴端挡板52。

也就是说，本实施例中，油缸4的固定端通过第二销轴5固定在固定架1的第二固定部11上。

考虑到第二固定部11的具体结构，优选地，第二固定部11包括相对设置的两个第二固定板，油缸4的固定端位于两个第二固定板之间，两个第二固定板的对应位置分别设有用于与固定端的安装孔对齐的第二销孔，以便插设第二销轴5。

为了避免油缸4的固定端在两个第二固定板之间晃动，在第二销轴5位于第二固定板和固定端之间的部分套设有第二轴套51，第二轴套51可以对固定端进行轴向限位，同时，第二轴套51可以保证第二销轴5的对中度，以保证油缸4固定端与第二固定部11连接的可靠性。

另外，轴端挡板52可以使第二销轴5与第二固定部11连接的更稳固，以限制第二销轴5沿轴向移动，避免第二销轴5的轴向错位。

具体地，第二销轴5的两端均设有轴端挡板52，轴端挡板52通过紧固螺栓与第二销轴5固定连接，以使轴端挡板52压设在第二固定部11的端面上。

考虑到伸缩端与限位架2的具体连接方式，在上述各个实施例的基础之上，限位架2包括与伸缩端对应设置的第三固定部25，第三固定部25与伸缩端通过第三销轴6铰接，第三销轴6的外周部套设有用于限定伸缩端与第三固定部25的相对位置的第三轴套61，第三销轴6的端部设有用于对第三销轴6进行轴向限位的第二卡板62。

也就是说，本实施例中，油缸4的伸缩端通过第三销轴6固定在限位架2的第三固定部25上。

考虑到第三固定部25的具体结构，优选地，第三固定部25包括相对设置的两个第三固定板，油缸4的伸缩端位于两个第三固定板之间，两个第三固定板的对应位置分别设有用于与伸缩端的安装孔对齐的第三销孔，以便插设第三销轴6。

为了避免油缸4的伸缩端在两个第三固定板之间晃动，在第三销轴6位于第三固定板和伸缩端之间的部分套设有第三轴套61，第三轴套61可以对伸缩端进行轴向限位，同时，第三轴套61可以保证第三销轴6的对中度，以保证油缸4伸缩端与第三固定部25连接的可靠性。

另外，本实施例通过第二卡板62对第三销轴6进行轴向限位，可以使第三销轴6与第三固定部25连接的更稳固，以限制第三销轴6沿轴向移动，避免第三销轴6的轴向错位。

具体地，第三销轴6的两端均设有至少一个第二卡口，第二卡板62的数量与第二卡口的数量相等，且两者一一对应设置，也即，第二卡板62卡设于第二卡口中，通过第二卡口的限位，使第二卡板62压设在第三固定部25的端面上。

考虑到限位架2相对固定架1活动的具体方式，在上述各个实施例的基础之上，限位架2与固定架1套接且两者间隙配合。

也就是说，本实施例中的限位架2和固定架1可滑动的套接，以使固定架1对限位架2起到一定的导向和支撑的作用，以避免限位架2的整体重量都作用于伸缩机构的伸缩端，避免伸缩机构受到限位架2施加的偏载力。

具体地，固定架1设有第一套接部，限位架2设有第二套接部，第一套接部和第二套接部之间具有预设间隙。

优选地，第二套接部套装于第一套接部内。此时，第二套接部可以为套环，也可以为伸缩臂。

考虑到竖井管片吊装防扭装置拆装的方便性，在上述实施例的基础之上，固定架1包括用于与竖井管片吊装安装座固定连接的安装法兰12。

也就是说，本实施例通过安装法兰12与竖井管片吊装安装座的承接法兰对接，并通过螺栓固定，以便于拆装该竖井管片吊装防扭装置。

除了上述竖井管片吊装防扭装置，本发明还提供一种包括上述实施例公开的竖井管片吊装防扭装置的竖井管片吊装防扭系统，该竖井管片吊装防扭系统包括至少两个上述竖井管片吊装防扭装置，所有竖井管片吊装防扭装置的导向轮22用于沿管片环的外壁周向设置。

也就是说，本实施例通过两个以上的竖井管片吊装防扭装置对整个管片环进行防扭和导向，可以理解的是，竖井管片吊装防扭装置的数量越多，则防扭能力越强，结构强度越大，安全性越高，同时，导向性能越好。

可以理解的是，要想使所有竖井管片吊装防扭装置的导向轮22配合作用，对管片环起到导向作用，需保证所有竖井管片吊装防扭装置的导向轮22沿管片环的外壁周向设置。

优选地，所有竖井管片吊装防扭装置周向均匀分布，一方面，使限位槽21的承载扭力均衡，可靠性高；另一方面使导向轮22的导向作用最佳，保证管片环的对中性，使管片环的下放位置精度高，能够更好的防止偏载。

还需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

本说明书中各个实施例采用递进方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本发明所提供的竖井管片吊装防扭装置及竖井管片吊装防扭系统进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。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，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种竖井管片吊装防扭装置，其特征在于，包括：

用于与竖井管片吊装安装座固定连接的固定架(1)；

与所述固定架(1)相连的限位架(2)，所述限位架(2)设有：

用于与管片环上的滑块凹凸配合以防止整个管片环扭转的限位槽(21)；

用于与管片环的外侧壁间隙配合以对整个管片环进行定位和导向的至少两个导向轮(22)。

2.根据权利要求1所述的竖井管片吊装防扭装置，其特征在于，所述限位架(2)包括若干个限位板(23)，所述限位槽(21)由若干个所述限位板(23)拼接形成。

3.根据权利要求1所述的竖井管片吊装防扭装置，其特征在于，所述限位架(2)包括与所述导向轮(22)一一对应设置的第一固定部(24)，所述第一固定部(24)与所述导向轮(22)通过第一销轴(3)铰接，所述第一销轴(3)的外周部套设有用于限定所述导向轮(22)与所述第一固定部(24)的相对位置的第一轴套(31)，所述第一销轴(3)的端部设有用于对所述第一销轴(3)进行轴向限位的第一卡板(32)。

4.根据权利要求1所述的竖井管片吊装防扭装置，其特征在于，所述导向轮(22)的数量为两个，两个所述导向轮(22)关于所述限位槽(21)对称设置。

5.根据权利要求1-4任一项所述的竖井管片吊装防扭装置，其特征在于，所述限位架(2)为可相对所述固定架(1)活动的活动件，还包括与所述限位架(2)相连、用于驱动所述限位架(2)沿管片环的径向伸缩的伸缩机构。

6.根据权利要求5所述的竖井管片吊装防扭装置，其特征在于，所述伸缩机构为油缸(4)，所述油缸(4)的固定端与所述固定架(1)相连，所述油缸(4)的伸缩端与所述限位架(2)相连。

7.根据权利要求6所述的竖井管片吊装防扭装置，其特征在于，所述固定架(1)包括与所述固定端对应设置的第二固定部(11)，所述第二固定部(11)与所述固定端通过第二销轴(5)铰接，所述第二销轴(5)的外周部套设有用于限定所述固定端与所述第二固定部(11)的相对位置的第二轴套(51)，所述第二销轴(5)的端部设有用于对所述第二销轴(5)进行轴向限位的轴端挡板(52)；

和/或，所述限位架(2)包括与所述伸缩端对应设置的第三固定部(25)，所述第三固定部(25)与所述伸缩端通过第三销轴(6)铰接，所述第三销轴(6)的外周部套设有用于限定所述伸缩端与所述第三固定部(25)的相对位置的第三轴套(61)，所述第三销轴(6)的端部设有用于对所述第三销轴(6)进行轴向限位的第二卡板(62)。

8.根据权利要求5所述的竖井管片吊装防扭装置，其特征在于，所述限位架(2)与所述固定架(1)套接且两者间隙配合。

9.根据权利要求5所述的竖井管片吊装防扭装置，其特征在于，所述固定架(1)包括用于与竖井管片吊装安装座固定连接的安装法兰(12)。

10.一种竖井管片吊装防扭系统，其特征在于，包括至少两个权利要求1-9任一项所述的竖井管片吊装防扭装置，所有所述竖井管片吊装防扭装置的导向轮用于沿管片环的外壁周向设置。