CN111115450A - 船用柴油机气缸盖的翻身装置和方法 - Google Patents

Abstract

一种船用柴油机气缸盖的翻身装置和方法，采用翻身装置与单吊钩配合作业，在气缸盖下吊过程中，使单吊钩的吊点与气缸盖的重心错开，形成侧翻转矩，再利用转动组件在地面上能够摆动的特性，使气缸盖借助该转动组件的转动，实现侧转翻身；翻身装置包括转动组件和垫木，转动组件具有曲面形的底部，包括三肋板、底板、两立架、两支撑滚轮、安装轴、支撑底板和支撑挡板；三肋板的底部轮廓为曲线形，竖立且平行地横向设置，底板形状与肋板底部轮廓相同且与之焊固，两立架分别贴合于两侧肋板的外侧，下部与该肋板固定，支撑滚轮通过安装轴架设于两立架的上部且能够转动，转动组件放置且能够在地面上左右摆动。本发明操作容易，工作效率高，大幅提高了作业的安全性，避免了事故风险。

Description

船用柴油机气缸盖的翻身装置和方法

技术领域

本发明涉及一种起吊装置及方法，尤其涉及一种船用柴油机气缸盖的翻身装置和方法，属于起重技术领域。

背景技术

船用柴油机气缸盖是一种大型零件，其通常为台阶型圆柱体结构，请参阅图1，其小端的小外圆181的最大直径为1200mm，大端的大外圆182的最大直径为1700mm，上端面为气缸盖18的顶面183，整个零件高度最大达到920mm，最大重量为7吨。如此庞大的气缸盖18在生产过程中还需要经常翻转以便进行各工序的加工，显然这是个棘手的难题。

由于采用单吊钩空中翻身的方法存在有较大的惯性冲击力，对行车会造成不利的影响，并且容易造成吊索具损坏，存在一定的安全隐患，因此现有技术大多数采用桥式起重机双吊钩配合的空中翻身方式，即先用一个吊钩承受气缸盖重量，另外一个吊钩对气缸盖起扶正的作用，当气缸盖翻身到一定位置时，两个吊钩的作用互换。

采用现有传统的空中翻身方式，需要对气缸盖的两端进行钢丝绳的连接，而在空中翻身时，由于气缸盖重心的转移，吊装控制难度极大，容易造成吊点移动，导致发生设备损伤和人身伤害事故的风险很大。此外采用双小车设计的起重机在并车后，两主钩间的距离较大，远大于翻身时气缸盖上两吊点的距离，因此在翻身时钢丝绳偏移较大，存在着钢丝绳滑动的风险，所以现有的桥机双钩配合空中翻身的方式不能够满足安全吊装的要求；另外现有传统的空中翻身方法还受到起重设备的限制，当只具备单钩桥式起重设备时，就无法完成气缸盖的翻身作业。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、成本低、操作容易、安全可靠、工作效率高的船用柴油机气缸盖的翻身装置和方法，采用单吊钩与翻身装置相结合，完成气缸盖由轴线水平位置转为顶面向下的侧转翻身的作业，达到提升安全性、稳定性和可靠性的效果。

为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

一种船用柴油机气缸盖的翻身装置，所述气缸盖为台阶型圆柱体结构，设有小外圆、大外圆和顶面，其特征在于：所述翻身装置包括转动组件和垫木；

所述的转动组件由钢材连接而成，为类似摇篮状的构件，具有曲面形的底部，该转动组件包括三块肋板、底板、两个立架、两个支撑滚轮、安装轴、两个定位套、支撑底板和支撑挡板；

所述肋板的右侧向上延伸有直立部，底部轮廓的形状为曲线形，自左向右依次由直线、大圆弧和小圆弧圆滑连接而成，三块所述肋板竖立且平行地横向设置，相互间距相等，两件宽度相同的支撑限位件分别夹置于该三块肋板上部之间的两个间隔中，两件宽度相同的限位件分别夹置于该三块肋板右侧的直立部之间的两个间隔中，并且均用双头螺栓和螺母贯穿进行紧固；

所述底板采用薄钢板弯曲而成，其曲面形状与所述肋板底部的轮廓曲线相同，该底板焊接固定于三块所述肋板的底部，所述支撑底板位于三块肋板之上且固定于所述支撑限位件的上面，所述支撑挡板位于所述肋板的直立部的左侧面且固定于所述限位件上；

两个所述立架分别贴合于处于两侧的肋板的外侧，下部通过贯穿的螺杆和螺母与该三块肋板固定，所述安装轴的两端通过两个所述定位套分别架设于两个立架的上部，两个所述支撑滚轮穿置于该安装轴上并且位于该两个立架之间，所述两个支撑滚轮能够在所述安装轴上转动；

所述转动组件通过所述支撑滚轮、支撑底板和支撑挡板接触并支撑所述气缸盖，该转动组件以所述底板接触地面进行放置且能够在地面上左右摆动。

进一步地，所述的立架、支撑限位件和限位件均由槽钢制成。

进一步地，所述的底板通过直角形的连接支架连接在三块所述肋板的底部。

进一步地，所述的贯穿立架和肋板的螺杆上套置有隔开并定位三块所述肋板的限位支撑管；所述安装轴上套置有限位管和两个限位挡圈以隔开并限位两个所述支撑滚轮。

进一步地，所述的支撑滚轮的上顶点与所述支撑底板上平面的距离和所述气缸盖的大外圆与小外圆的半径差相同。

进一步地，放置在地面上的转动组件在自由状态下，其底部的底板的直线部分与地面的角度大于9°。

进一步地，所述的垫木的高度大于所述肋板直立部的宽度与所述支撑挡板的厚度之和。

本发明的另一技术方案为：

一种采用上述翻身装置实现的船用柴油机气缸盖的翻身方法，其特征在于：采用所述翻身装置与单吊钩配合作业，在所述气缸盖下吊的过程中，用所述单吊钩承受该气缸盖的重量，使该单吊钩的吊点与所述气缸盖的重心错开，形成侧翻转矩，再利用所述转动组件在地面上能够摆动的特性，从而使所述气缸盖借助该转动组件的转动，实现由轴线水平位置侧转为顶面向下的90°翻身。

进一步地，所述的翻身方法包括以下具体步骤：

步骤1，用单吊钩将所述气缸盖吊起且移动至所述转动组件的上方，该气缸盖的顶面朝向右方，其轴线向一侧倾斜；

步骤2，使所述气缸盖慢慢下降，该气缸盖的小外圆首先接触所述支撑滚轮，所述转动组件受力后逐渐向左侧摆动，该转动组件的着地点也随之向所述底板的直线部分转移；

步骤3，继续下降所述气缸盖，其小外圆沿转动着的支撑滚轮滑移，所述大外圆逐渐完全接触到所述支撑底板，所述顶面完全贴合所述支撑挡板；

步骤4，继续下放单吊钩，其吊点与所述气缸盖的重心在水平方向上逐渐错开，形成侧翻转矩，从而使所述转动组件慢慢向右侧摆动，着地点由所述底板的直线部分反向沿着大圆弧部分向小圆弧部分过渡转移，所述气缸盖随之向右翻转；

步骤5，在转动组件的右侧放置两块等高的垫木作为所述气缸盖翻转后的支撑物，移动所述垫木到所述气缸盖的下方并调整两垫木的位置；

步骤6，放松单吊钩，所述顶面向下朝向地面且完全压置于所述垫木的上面，人工取出所述转动组件，从而完成所述气缸盖由轴线水平位置转为顶面向下的°翻身作业。

进一步地，所述的步骤5中，两块垫木的间隔距离为所述气缸盖大外圆的直径的1/3。

本发明采用具有曲面形底板的转动组件作为翻身装置，配合单吊钩作业，利用转动组件在地面上能够实现类似婴儿摇篮摆动的特性，在气缸盖下吊的过程中，吊钩承受气缸盖的重量，使吊钩吊点与气缸盖的重心错开，形成侧翻转矩，从而使气缸盖借助转动组件的转动，实现由轴线水平位置转为顶面向下的90°翻身。与现有技术相比，本发明达到了如下有益效果：

1、翻身装置的使用有效地避免了气缸盖翻转时对行车的瞬间冲击，消除了行车跳槽、重心偏移等安全隐患，也减少了钢丝绳对气缸盖的伤害，使翻身过程平稳、安全，大幅提高了气缸盖翻身作业的安全性、稳定性和可靠性。

2、本发明只使用单钩即可以完成气缸盖的翻身工作，提高了作业效率。

3、翻转装置采用轻量化设计，确保单人可以移动，所述转动组件结构简单，成本低廉，操作容易。

附图说明

图1是气缸盖的结构外形简图。

图2是本发明的转动组件的结构图。

图3是图1的俯视图。

图4是图1的左视图。

图5是图2的A-A视图。

图6是图2的B-B视图。

图7是本发明起吊过程示意图之一。

图8是本发明起吊过程示意图之二。

图9是本发明起吊过程示意图之三。

图10是本发明起吊过程示意图之四。

图11是本发明起吊过程示意图之五。

图12是本发明起吊过程示意图之六。

图中:

1—立架，2—支撑限位件，3—支撑底板，4—支撑挡板，5—限位件，6—肋板，7—底板， 8—连接支架，9—支撑滚轮，10—限位挡圈，11—限位管，12—紧固螺母，13—安装轴，14—定位套，15—螺杆，16—螺母，17—限位支撑管，18—气缸盖，181—小外圆，182—大外圆， 183—顶面，19—垫木，C—着地点，F—起吊力，G—重心。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明做进一步的详细说明，但不能以此限制本发明的保护范围。

所述船用柴油机气缸盖的翻身装置包括转动组件和垫木19。

请结合参阅图2、图3和图4，所述的转动组件为类似婴儿摇篮状的构件，具有曲面形的底部，由钢材连接而成，既有支撑强度，又有轻量化的特点，确保单人可以移动；该转动组件包含三块肋板6、底板7、两个立架1、两个支撑滚轮9、安装轴13、两个定位套14、支撑底板3 和支撑挡板4。

所述肋板6的右侧向上延伸有直立部，该肋板6的底部轮廓的形状为曲线形，自左向右依次由直线、大圆弧和小圆弧圆滑连接而成。三块所述肋板6竖立且平行地横向设置，相互间距相等；请参阅图6，两件宽度相同的支撑限位件2分别夹置于该三块肋板6上部之间的两个间隔中，并且用双头螺栓和螺母贯穿进行紧固；请参阅图3，两件宽度相同的限位件5分别夹置于该三块肋板6右侧的直立部之间的两个间隔中，并且用双头螺栓和螺母贯穿进行紧固；该支撑限位件2和限位件5均为槽钢。

所述底板7采用薄钢板弯曲而成，其曲面形状与所述肋板6底部的轮廓曲线相同，请参阅图2，该底板7通过直角形的连接支架8连接在三块所述肋板6的底部，调整合适后用电弧焊接固定。

请结合参阅图3和图6，所述支撑底板3连接在三块肋板6之上，并且通过螺栓固定于所述支撑限位件2的上面，从而形成对所述气缸盖18的下支撑；请结合参阅图2和图3，所述支撑挡板4连接在所述肋板6的直立部的左侧面，并且通过螺栓固定于所述限位件5上，从而形成对所述气缸盖18的侧支撑。

请结合参阅图3、图4和图5，两个所述立架1由槽钢制成，分别贴合于处于两侧的肋板6 的外侧，其下部通过贯穿的螺杆15和螺母16与三块肋板6固定，该三块肋板6之间由套置在该螺杆15上的限位支撑管17隔开并定位。

请参阅图5，所述安装轴13的两端通过两个所述定位套14分别架设于两个立架1的上部，并且通过紧固螺母12固定；两个所述支撑滚轮9穿置于该安装轴13上并且位于该两个立架1之间，在该两个支撑滚轮9之间采用套置于所述安装轴13上的限位管11和两个限位挡圈10隔开并进行限位，所述两个支撑滚轮9能够在所述安装轴13上转动，从而形成对所述气缸盖18的滚动支撑。

所述的转动组件的整体以所述底板7接触地面进行放置，与地面接触的着地点C在转动组件底部曲面的大圆弧段的中部，请参阅图7，在自由状态下，该转动组件底部的底板7的直线部分与地面的角度α大于9度。

当所述气缸盖18放置于所述转动组件上时，该转动组件通过所述支撑滚轮9、支撑底板3 和支撑挡板4与所述气缸盖18接触。所述支撑滚轮9的上顶点与所述支撑底板3上平面的距离和所述气缸盖18大外圆182与小外圆181的半径差相同，见图10。

所述垫木19的高度大于所述肋板6直立部的宽度与所述支撑挡板4的厚度之和，以便作业后顺利取出所述转动组件，如图12所示。

本发明所述船用柴油机气缸盖的翻身方法采用所述翻身装置与单吊钩配合作业，在所述气缸盖下吊的过程中，用所述吊钩承受该气缸盖的重量，使该吊钩的吊点与所述气缸盖的重心错开，形成侧翻转矩，再利用所述转动组件在地面上能够摆动的特性，从而使所述气缸盖借助该转动组件的转动，实现由轴线水平位置侧转为顶面向下的90°翻身。

所述翻身方法的具体步骤如下：

步骤1，如图7所示，用单吊钩对所述气缸盖18施加起吊力F，将该气缸盖18吊起且移动至所述转动组件的上方，所述气缸盖18的顶面183朝向右方，其轴线向一侧倾斜1～5°，偏斜方向对应转动组件的直线方向。

步骤2，下降所述单吊钩使所述气缸盖18慢慢下降，如图8所示，该气缸盖18的小外圆181首先接触所述转动组件的支撑滚轮9，所述转动组件受力后逐渐向左侧摆动，该转动组件的着地点C也随之向所述底板7的直线部分转移。

步骤3，继续下降所述气缸盖18，其小外圆181沿转动着的两个支撑滚轮9滑移，大外圆182逐渐完全接触到所述支撑底板3，所述顶面183完全贴合所述支撑挡板4，如图9所示。

步骤4，继续下放单吊钩，如图10所示，起吊力F的吊点与所述气缸盖18的重心G在水平方向上逐渐错开，形成侧翻转矩，从而使所述转动组件慢慢向右侧摆动，着地点C由所述底板7的直线部分反向沿着大圆弧部分向小圆弧部分过渡转移，所述气缸盖18随之向右翻转，所述顶面183逐渐接近地面。

步骤5，在转动组件的右侧放置两块等高的垫木19作为所述气缸盖18翻转后的支撑物，如图11所示，该垫木19的高度大于所述肋板6直立部的宽度与所述支撑挡板4的厚度之和，将所述垫木19移动到即将着地的气缸盖18的下方，调整两垫木19的位置，使其间隔距离为所述气缸盖18大外圆182的直径的1/3。

步骤6，完全放松单吊钩，所述顶面183完全压置于所述垫木19的上面，所述气缸盖18 处于所述顶面183向下朝向地面的位置，人工取出转动组件，从而完成所述气缸盖18由轴线水平位置转为顶面183向下的90°翻身作业。

以上内容是结合具体的优选实施例对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施只局限于上述这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种船用柴油机气缸盖的翻身装置，所述气缸盖为台阶型圆柱体结构，设有小外圆、大外圆和顶面，其特征在于：所述翻身装置包括转动组件和垫木；

所述的转动组件由钢材连接而成，为类似摇篮状的构件，具有曲面形的底部，该转动组件包括三块肋板、底板、两个立架、两个支撑滚轮、安装轴、两个定位套、支撑底板和支撑挡板；

所述肋板的右侧向上延伸有直立部，底部轮廓的形状为曲线形，自左向右依次由直线、大圆弧和小圆弧圆滑连接而成，三块所述肋板竖立且平行地横向设置，相互间距相等，两件宽度相同的支撑限位件分别夹置于该三块肋板上部之间的两个间隔中，两件宽度相同的限位件分别夹置于该三块肋板右侧的直立部之间的两个间隔中，并且均用双头螺栓和螺母贯穿进行紧固；

所述底板采用薄钢板弯曲而成，其曲面形状与所述肋板底部的轮廓曲线相同，该底板焊接固定于三块所述肋板的底部，所述支撑底板位于三块肋板之上且固定于所述支撑限位件的上面，所述支撑挡板位于所述肋板的直立部的左侧面且固定于所述限位件上；

两个所述立架分别贴合于处于两侧的肋板的外侧，下部通过贯穿的螺杆和螺母与该三块肋板固定，所述安装轴的两端通过两个所述定位套分别架设于两个立架的上部，两个所述支撑滚轮穿置于该安装轴上并且位于该两个立架之间，所述两个支撑滚轮能够在所述安装轴上转动；

所述转动组件通过所述支撑滚轮、支撑底板和支撑挡板接触并支撑所述气缸盖，该转动组件以所述底板接触地面进行放置且能够在地面上左右摆动。

2.如权利要求1所述的船用柴油机气缸盖的翻身装置，其特征在于：所述的立架、支撑限位件和限位件均由槽钢制成。

3.如权利要求1所述的船用柴油机气缸盖的翻身装置，其特征在于：所述的底板通过直角形的连接支架连接在三块所述肋板的底部。

4.如权利要求1所述的船用柴油机气缸盖的翻身装置，其特征在于：所述的贯穿立架和肋板的螺杆上套置有隔开并定位三块所述肋板的限位支撑管；所述安装轴上套置有限位管和两个限位挡圈以隔开并限位两个所述支撑滚轮。

5.如权利要求1所述的船用柴油机气缸盖的翻身装置，其特征在于：所述的支撑滚轮的上顶点与所述支撑底板上平面的距离和所述气缸盖的大外圆与小外圆的半径差相同。

6.如权利要求1所述的船用柴油机气缸盖的翻身装置，其特征在于：放置在地面上的转动组件在自由状态下，其底部的底板的直线部分与地面的角度大于9°。

7.如权利要求1所述的船用柴油机气缸盖的翻身装置，其特征在于：所述的垫木的高度大于所述肋板直立部的宽度与所述支撑挡板的厚度之和。

8.一种采用权利要求1所述翻身装置实现的船用柴油机气缸盖的翻身方法，其特征在于：采用所述翻身装置与单吊钩配合作业，在所述气缸盖下吊的过程中，用所述单吊钩承受该气缸盖的重量，使该单吊钩的吊点与所述气缸盖的重心错开，形成侧翻转矩，再利用所述转动组件在地面上能够摆动的特性，从而使所述气缸盖借助该转动组件的转动，实现由轴线水平位置侧转为顶面向下的90°翻身。

9.如权利要求8所述的船用柴油机气缸盖的翻身方法，其特征在于：所述的翻身方法包括以下具体步骤：

步骤1，用单吊钩将所述气缸盖吊起且移动至所述转动组件的上方，该气缸盖的顶面朝向右方，其轴线向一侧倾斜；

步骤2，使所述气缸盖慢慢下降，该气缸盖的小外圆首先接触所述支撑滚轮，所述转动组件受力后逐渐向左侧摆动，该转动组件的着地点也随之向所述底板的直线部分转移；

步骤3，继续下降所述气缸盖，其小外圆沿转动着的支撑滚轮滑移，所述大外圆逐渐完全接触到所述支撑底板，所述顶面完全贴合所述支撑挡板；

步骤4，继续下放单吊钩，其吊点与所述气缸盖的重心在水平方向上逐渐错开，形成侧翻转矩，从而使所述转动组件慢慢向右侧摆动，着地点由所述底板的直线部分反向沿着大圆弧部分向小圆弧部分过渡转移，所述气缸盖随之向右翻转；

步骤5，在转动组件的右侧放置两块等高的垫木作为所述气缸盖翻转后的支撑物，移动所述垫木到所述气缸盖的下方并调整两垫木的位置；

步骤6，放松单吊钩，所述顶面向下朝向地面且完全压置于所述垫木的上面，人工取出所述转动组件，从而完成所述气缸盖由轴线水平位置转为顶面向下的°翻身作业。

10.如权利要求9所述的船用柴油机气缸盖的翻身方法，其特征在于：所述的步骤5中，两块垫木的间隔距离为所述气缸盖大外圆的直径的1/3。

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