CN110950242A - 一种超大直径盾构机主驱动翻身装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种超大直径盾构机主驱动翻身装置及方法，装置包括呈弧形状的翻身底座、安装于翻身底座两端部上的翻身部，翻身方法，其包括以下步骤：以盾体分块下部分作为翻身底座；吊上翻部；连接吊耳进行翻转；当主驱动旋转到90°后，进行换钩作业；换钩成功后，继续翻转；当旋转到180°时，电机、减速机安装完成后连接吊钩，两台起吊部反向动作，直至主驱动处于竖直位置。通过两侧的液压油缸将主驱动下降。将以往的主驱动整体起吊翻身作业，巧妙地转化为旋转翻身作业，运用这种方式进行主驱动翻身时，吊车提供的旋转提升力只需要克服主驱动自重产生的滚动摩擦阻力，这样可减少吊车提升力约10倍以上，实现了小吊车翻大重物的目的。

Description

一种超大直径盾构机主驱动翻身装置及方法

技术领域

本发明属于盾构机设备领域，特别涉及一种超大直径盾构机主驱动翻身装置及方法。

背景技术

近年来，超大直径盾构机在盾构领域的市场占有率越来越高。超大直径盾构机制造过程中的新技术、新工艺，大多可称作填补空白、亟待解决的关键技术，这些技术可以带来巨大的社会和经济效益。

一般而言，超大直径盾构机的主驱动组装完成后重量在250吨以上，直径在7m以上，属于超宽、超重零部件。传统的焊接式吊耳已经无法满足主驱动总成的翻身起吊工作。

目前业内常用的超大直径盾构机主驱动翻身作业方法为：设计大型的螺栓连接式翻身吊耳，辅以超大吨位的吊车，实现主驱动的整体起吊。

该方法虽然可以实现超大直径盾构机主驱动的吊装与翻身作业，但是吊装结构复杂。不但没有减轻主驱动吊装与翻身作业的难度，反而增大了吊装件的总重量（增加了大型翻身吊耳的重量），给吊装和翻身作业带来风险和困难。

而且超大直径盾构机主驱动的总重量超过了一般工厂的起重能力配备，需要额外租赁超大吨位的履带吊车（400吨以上）。这样便会产生一笔价格不菲的租赁费用。

发明内容

本发明的目的是提供一种结构简单、使用方便、适用性广的超大直径盾构机主驱动翻身装置。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种超大直径盾构机主驱动翻身装置，其包括呈弧形状的翻身底座、安装于所述翻身底座两端部上的翻身部、与所述主驱动周面相固定连接的翻身销轴、固定于所述主驱动端面和/或周面上的翻身吊耳以及用于提供翻转动力的起吊部，所述翻身部包括固定于所述翻身底座上的安装底座、固定于所述安装底座上沿竖直方向设置的翻身支架、滑动连接于所述翻身支架上的用于支撑所述翻身销轴的且呈具有半圆形弧面的C型块底座、用于顶起所述C型块底座的主油缸，所述主油缸设于所述安装底座上且位于所述C型块底座下方。

优化的，所述翻身装置还包括连接于所述C型块底座的上方并与所述C型块底座拼接形成圆形的容纳腔的C型块盖板，所述翻身销轴插设于所述容纳腔内。

优化的，所述翻身装置还包括安装于所述翻身支架上用于限制主驱动在无翻转动力情况下自转的止转装置。

优化的，所述翻身吊耳均匀分布于所述主驱动的端面上。

优化的，所述安装底座包括与所述翻身底座的端面相固定连接的基板、多根设于所述基板上且沿竖直方向延伸的底座支撑板，所述翻身支架包括布于所述底座支撑板上端面固定连接的支架支撑板，所述C型块底座滑动连接于所述支架支撑板之间。

优化的，所述起吊部为行吊，主驱动的电机的安装孔位于主驱动的下端面，另一个端面为主驱动的上端面，所述吊耳分布于所述主驱动的上端面和下端部的侧壁上，上端面上的翻身吊耳为上吊耳，下端部的侧壁上的翻身吊耳为下吊耳，所述下吊耳关于所述主驱动的轴线对称设置，所述上吊耳关于所述主驱动的轴线对称设置。

本发明还提供了一种基于上述任一所述超大直径盾构机主驱动翻身装置的主驱动翻身方法，其包括以下步骤：

A.首先以盾体分块下部分作为翻身底座，将翻身部与盾体分块下部分两端部的法兰面通过螺栓组连接，将翻身装置与盾体连为一体，作为整个翻身作业的固定和支撑；

B.将主驱动的电机安装孔朝下并设置支撑，在地面上将驱动箱体、主轴承、刀盘中间环、翻身销轴、翻身吊耳等安装为一体，并吊上翻部，翻身销轴落入C型块底座内，随后利用翻身装置两侧设置的顶升油缸将主驱动抬升使得主驱动翻身时与翻身底座不发生干涉；

C.将两台起吊部分别与对角设置的翻身吊耳通过吊绳连接，一台起吊部在吊绳承力的情况下放绳，另一台起吊部在吊绳承力的情况下收绳；

D.当主驱动旋转到90°后，进行换钩作业，换钩前，先安装止转装置，同时在主驱动下部设置临时支撑，防止换钩时主驱动发生旋转，将吊绳分别换到各自对称位置上的翻身吊耳上；

E.换钩成功后，拆除临时支撑和止转装置，之后原先放绳的起吊部继续在吊绳承力的情况下放绳，原先放绳的起吊部继续在吊绳承力的情况下收绳；

F.当旋转到180°时，增加临时支撑，准备安装电机、减速机，安装完成后，连接吊钩，拆除临时支撑，两台起吊部反向动作，直至主驱动处于竖直位置。

G.通过两侧的液压油缸将主驱动下降，下降过程中，液压油缸的回缩速度应与钢丝绳的下放速度相一致。

H.整个翻身作业结束，将翻身部移除。

优化的，步骤B中，在抬升高度内塞入用于减轻顶升油缸的抬升压力的钢制垫块。

进一步的，在主驱动朝下的端面两侧设置辅助支撑件。

优化的，步骤B后，在翻身销轴的旋转滑动面上涂抹黄油脂。

由于上述技术方案运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：将以往的主驱动整体起吊翻身作业，巧妙地转化为旋转翻身作业，运用这种方式进行主驱动翻身时，吊车提供的旋转提升力只需要克服主驱动自重产生的滚动摩擦阻力，这样可减少吊车提升力约10倍以上，实现了小吊车翻大重物的目的；

该新型式的主驱动翻身装置，直接以盾体分块法兰面作为翻身底座，通过这种型式可以大大简化翻身装置的支撑结构，利于现场作业；

主驱动的起升下降动作，通过翻身装置两侧设置的两个高压油缸来控制和实现，相比大吨位吊车起吊，通过油缸顶升的方式实现主驱动的上下移动，大大地简化了提升结构，同时节省了约95%的起重费用；

将主驱动与翻身装置连接完成后，主驱动两侧的两个旋转销轴分别落入到翻身装置的两个C型块底座内，翻身销轴可以在C型块内360°旋转，进而带动主驱动总成实现360°翻转，运用这种方式进行主驱动翻身时，吊车提供的旋转提升力只需要克服主驱动自重产生的滚动摩擦阻力，这样可减少吊车提升力约10倍以上，实现了小吊车翻大重物的目的；

因此该翻身装置不仅能够安全便捷的解决超大直径盾构机主驱动起吊和翻身问题，还能节省资源降低成本，此翻身设计对相似的超大直径主驱动翻身有一定的借鉴意义。

附图说明

图1为本发明的主视图；

图2为本发明的右视图；

图3-9为本发明翻转过程示意图；

图10-11为止转装置的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图所示的实施例对本发明作进一步描述。

如图1-2所示，超大直径盾构机主驱动翻身装置包括呈弧形状的翻身底座0、安装于翻身底座0两端部上的翻身部1、与主驱动9周面相固定连接的翻身销轴2、固定于主驱动9端面和/或周面上的翻身吊耳3、用于提供翻转动力的起吊部4以及安装于翻身部1上用于限制主驱动9在无翻转动力情况下自转的止转装置5，起吊部4为行吊，翻身吊耳3均匀分布于主驱动9的端面上，主驱动9的电机的安装孔位于主驱动9的下端面，另一个端面为主驱动9的上端面，吊耳分布于主驱动9的上端面和下端部的侧壁上，上端面上的翻身吊耳3为上吊耳31，下端部的侧壁上的翻身吊耳3为下吊耳32，下吊耳32关于主驱动9的轴线对称设置，上吊耳31关于主驱动9的轴线对称设置。

翻身底座0为盾体分块下部分；翻身部1包括固定于翻身底座0上的安装底座11、固定于安装底座11上沿竖直方向设置的翻身支架12、滑动连接于翻身支架12上的用于支撑翻身销轴2的且呈具有半圆形弧面的C型块底座13、连接于C型块底座13的上方并与C型块底座13拼接形成圆形的容纳腔的C型块盖板14、用于顶起C型块底座13的主油缸15，安装底座11包括与翻身底座0的端面相固定连接的基板111、多根设于基板111上且沿竖直方向延伸的底座支撑板112，翻身支架12包括分布于底座支撑板112上端面固定连接的支架支撑板121和连接于支架支撑板121上端部之间的上盖板122，上盖板122上开设有贯穿其上下端面的上止转孔1221，C型块底座13滑动连接于支架支撑板121之间。主油缸15设于安装底座11上且位于C型块底座13下方。翻身销轴2插设于容纳腔内。如图10-11所示，翻身销轴2的周面上开设有止转孔21，止转装置5呈T形，其包括插设于下止转孔21内的止转销51和担设于上盖板122上端面上的止转横板52。

基于上述超大直径盾构机主驱动翻身装置的主驱动翻身方法，其包括以下步骤：

A：首先以盾体分块下部分作为翻身底座，将翻身部的基板与盾体分块下部分两端部的法兰面通过螺栓组连接，将翻身装置与盾体连为一体，作为整个翻身作业的固定和支撑。如图1-2所示。

B：将驱动箱体的电机安装孔朝下并设置支撑，在地面上将驱动箱体、主轴承、刀盘中间环、翻身销轴2、翻身吊耳3等安装为一体，并吊上翻部。为了避免主驱动翻身时与盾体发生干涉，需要用翻身装置两侧设置的顶升油缸将主驱动抬升至设计高度，并在此抬升高度内塞入相应厚度的钢制垫块以此来减轻顶升油缸的抬升压力，并提高抬升支撑的安全性和可靠性，设置辅助支撑件。如图3所示。

C：在主驱动的旋转滑动面上涂抹黄油脂，拆除辅助支撑件，开始旋转主驱动。如图4-5所示。

D：当主驱动旋转到90°后，需要进行换钩作业。换钩前，需安装止转装置，同时在主驱动下部设置辅助支撑件。防止换钩时主驱动发生旋转。如图4所示。

E：换钩成功后，开始拆除辅助支撑件和止转装置。之后继续翻转主驱动。如图6所示。

F：当旋转到180°时，增加辅助支撑件，准备安装电机、减速机。安装完成后，连接吊钩，拆除辅助支撑件，准备继续翻转主驱动至竖直位置。如图7所示。

G：通过两侧的液压油缸将主驱动下降，下降过程中，液压油缸的回缩速度应与钢丝绳的下放速度相一致，以防止钢丝绳受力过载。如图8-9所示。

H.整个翻身作业结束，将翻身部1移除。

上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种超大直径盾构机主驱动翻身装置，其包括呈弧形状的翻身底座、安装于所述翻身底座两端部上的翻身部、与所述主驱动周面相固定连接的翻身销轴、固定于所述主驱动端面和/或周面上的翻身吊耳以及用于提供翻转动力的起吊部，所述翻身部包括固定于所述翻身底座上的安装底座、固定于所述安装底座上沿竖直方向设置的翻身支架、滑动连接于所述翻身支架上的用于支撑所述翻身销轴的且呈具有半圆形弧面的C型块底座、用于顶起所述C型块底座的主油缸，所述主油缸设于所述安装底座上且位于所述C型块底座下方。

2.根据权利要求1所述的超大直径盾构机主驱动翻身装置，其特征在于：所述翻身装置还包括连接于所述C型块底座的上方并与所述C型块底座拼接形成圆形的容纳腔的C型块盖板，所述翻身销轴插设于所述容纳腔内。

3.根据权利要求1所述的超大直径盾构机主驱动翻身装置，其特征在于：所述翻身装置还包括安装于所述翻身支架上用于限制主驱动在无翻转动力情况下自转的止转装置。

4.根据权利要求1所述的超大直径盾构机主驱动翻身装置，其特征在于：所述翻身吊耳均匀分布于所述主驱动的端面上。

5.根据权利要求1所述的超大直径盾构机主驱动翻身装置，其特征在于：所述安装底座包括与所述翻身底座的端面相固定连接的基板、多根设于所述基板上且沿竖直方向延伸的底座支撑板，所述翻身支架包括分布于所述底座支撑板上端面固定连接的支架支撑板，所述C型块底座滑动连接于所述支架支撑板之间。

6.根据权利要求1所述的超大直径盾构机主驱动翻身装置，其特征在于：所述起吊部为行吊，主驱动的电机的安装孔位于主驱动的下端面，另一个端面为主驱动的上端面，所述吊耳分布于所述主驱动的上端面和下端部的侧壁上，上端面上的翻身吊耳为上吊耳，下端部的侧壁上的翻身吊耳为下吊耳，所述下吊耳关于所述主驱动的轴线对称设置，所述上吊耳关于所述主驱动的轴线对称设置。

7.一种基于上述任一所述超大直径盾构机主驱动翻身装置的主驱动翻身方法，其特征在于，其包括以下步骤：

A. 首先以盾体分块下部分作为翻身底座，将翻身部与盾体分块下部分两端部的法兰面通过螺栓组连接，将翻身装置与盾体连为一体，作为整个翻身作业的固定和支撑；

B.将主驱动的电机安装孔朝下并设置支撑，在地面上将驱动箱体、主轴承、刀盘中间环、翻身销轴、翻身吊耳等安装为一体，并吊上翻部，翻身销轴落入C型块底座内，随后利用翻身装置两侧设置的顶升油缸将主驱动抬升使得主驱动翻身时与翻身底座不发生干涉；

C.将两台起吊部分别与对角设置的翻身吊耳通过吊绳连接，一台起吊部在吊绳承力的情况下放绳，另一台起吊部在吊绳承力的情况下收绳；

D.当主驱动旋转到90°后，进行换钩作业，换钩前，先安装止转装置，同时在主驱动下部设置临时支撑，防止换钩时主驱动发生旋转，将吊绳分别换到各自对称位置上的翻身吊耳上；

E.换钩成功后，拆除临时支撑和止转装置，之后原先放绳的起吊部继续在吊绳承力的情况下放绳，原先放绳的起吊部继续在吊绳承力的情况下收绳；

F.当旋转到180°时，增加临时支撑，准备安装电机、减速机，安装完成后，连接吊钩，拆除临时支撑，两台起吊部反向动作，直至主驱动处于竖直位置；

G.通过两侧的液压油缸将主驱动下降，下降过程中，液压油缸的回缩速度应与钢丝绳的下放速度相一致；

H.整个翻身作业结束，将翻身部移除。

8.根据权利要求7所述的主驱动翻身方法，其特征在于：步骤B中，在抬升高度内塞入用于减轻顶升油缸的抬升压力的钢制垫块。

9.根据权利要求8所述的主驱动翻身方法，其特征在于：步骤B中，在主驱动朝下的端面两侧设置辅助支撑件。

10.根据权利要求7所述的主驱动翻身方法，其特征在于：步骤B后，在翻身销轴的旋转滑动面上涂抹黄油脂。

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