CN111747315B - 水电站大坡度流道检修装备升降作业车及使用方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了水电站大坡度流道检修装备升降作业车及使用方法，底盘的底部安装有行走轮装置，所述底盘的顶部通过转动机构安装有立柱，所述立柱与用于驱动其转动的立柱旋转驱动器相配合，所述立柱的顶部固定安装有大臂支架，所述大臂支架上铰接有多节伸缩大臂，所述多节伸缩大臂和立柱之间安装有实现俯仰动作的大臂俯仰液压缸，所述多节伸缩大臂的头部铰接有回转臂头，所述回转臂头上配合安装有用于驱动其转动的臂头驱动电机，所述回转臂头的两侧分别悬挂设置有用于对检修设备进行吊装的左悬挂钢丝绳和右悬挂钢丝绳。自带动力实芯轮胎底盘的行走通过马达驱动，实现小距离移动，以满足不同泄洪道的检查维护。

Description

水电站大坡度流道检修装备升降作业车及使用方法
技术领域
本发明涉及水电站流道检修中检修平台的升降作业车及其使用方法，尤其是大坡度流道移动检修装备的升降作业车。
背景技术
在水电站大坡度泄洪流道检修作业时，由于坝面作业空间有限，高空作业时作业车不仅需要升降以适应流道检修部位底板、两侧墙坡度、高度变化，还需要实现坝面公路的短距离行走及转场，当检修完一个泄洪流道孔时，能够自行移动到另一个泄洪流道孔位。由于检修坡度大，吊臂所受扭矩大，作业车工作、移位过程中应具有抗倾覆性，且起吊平台发生轻微倾斜时，作业车臂头能够自适应调整两侧悬挂钢丝绳长度，保证作业安全。在某些特定环境下，臂头需要能够旋转以适应不同的作业空间范围。因此需要发明一种稳定、安全、空间适应性强的升降作业车。
发明内容
为了适应水电站大坡度、窄空间流道移动检修作业需求，本发明提供一种水电站大坡度流道移动检修装备的升降作业车，该装置伸缩、仰臂、行走系统均通过液压驱动，自带动力实芯轮胎底盘的行走通过马达驱动，实现小距离移动，以满足不同泄洪道的检查维护。
为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：水电站大坡度流道检修装备升降作业车，它包括底盘，所述底盘的底部安装有行走轮装置，所述底盘的顶部通过转动机构安装有立柱，所述立柱与用于驱动其转动的立柱旋转驱动器相配合，所述立柱的顶部固定安装有大臂支架，所述大臂支架上铰接有多节伸缩大臂，所述多节伸缩大臂和立柱之间安装有实现俯仰动作的大臂俯仰液压缸，所述多节伸缩大臂的头部铰接有回转臂头，所述回转臂头上配合安装有用于驱动其转动的臂头驱动电机，所述回转臂头的两侧分别悬挂设置有用于对检修设备进行吊装的左悬挂钢丝绳和右悬挂钢丝绳，所述左悬挂钢丝绳和右悬挂钢丝绳与安装在大臂支架上的卷扬动力装置相连。
所述行走轮装置包括安装在底盘底部的多排行走轮，所述行走轮与用于驱动其转动的行走轮驱动马达相连；所述底盘的底部前端安装有前轮，所述前轮与前轮转向机构相连。
所述底盘的前端并位于前轮转向机构的一端安装有拖杆；底盘的底部前端安装有前液压支腿，在底盘的底部后端安装有后液压支腿。
所述前液压支腿和后液压支腿分别于底盘两侧相错布置，且支腿上安装压力传感器，作业时监测各个液压支腿的压力，当压力值超过预设值或压力偏低，自动切断各动作电源，防止台车斜拉过载倾覆。
所述底盘的顶部，并位于立柱的侧边分别安装有用于对其进行转动限位的立柱旋转限位装结构和立柱正向限位结构，所述立柱正向限位结构使多节伸缩大臂处于正向时停顿数秒。
所述多节伸缩大臂与大臂伸缩液压缸铰接相连，并驱动其内部的伸缩臂伸出；所述大臂俯仰液压缸在多节伸缩大臂两侧呈左右对称布置，所述大臂支架上安装有大臂俯仰限位装置，并对多节伸缩大臂进行俯仰限位。
所述回转臂头的侧边分别设置有臂头旋转限位装置和臂头正向限位装置，所述臂头旋转限位装置与臂头固定部位固接，并对旋转角度进行限位，臂头正向限位装置使回转臂头旋转至正向时停顿数秒。
所述卷扬动力装置包括固定在大臂支架上的托架，所述托架上安装有卷扬机箱，所述卷扬机箱内部安装有卷筒，所述左悬挂钢丝绳和右悬挂钢丝绳分别穿过固定在回转臂头两侧的左限位装置和右限位装置，所述左悬挂钢丝绳绕过绳索导向轮和定滑轮之后缠绕在卷筒上，所述定滑轮安装在滑轮安装板上，所述右悬挂钢丝绳绕过绳索导向轮和导动滑轮之后缠绕在卷筒上，所述导动滑轮安装在滑轮架上，所述滑轮架两侧装配于丝杆传动机构上，并在丝杆传动机构上滑动，以带动导动滑轮前后移动，来调节右悬挂钢丝绳的长度，所述丝杆传动机构安装在滑轮安装板上。
所述左悬挂钢丝绳和右悬挂钢丝绳中间包裹有信号电缆，用于数据控制信号传输，所述卷筒为四段独立牵引钢丝绳，排绳机构固定于卷扬机箱底部，引导卷筒有序排绳，抱闸刹车机构位于卷筒左端，在出现飞车时立即抱死，所述大臂支架左右两侧横梁上安装有配重块。
所述水电站大坡度流道检修装备升降作业车的使用方法，它包括以下步骤：
步骤1：将升降作业车运输到固定位置并停放好，伸出后液压支腿及前液压支腿，升降作业车大臂俯仰液压缸伸出，多节伸缩大臂在大臂伸缩液压缸作用下伸出；
步骤2：将右悬挂钢丝绳和左悬挂钢丝绳与检修设备可靠连接，升降作业车卷扬机箱通过悬挂钢丝绳将检修装备提升到回转臂头顶部位置，立柱旋转驱动器带动立柱旋转，从而带动多节伸缩大臂回转，将检修装备旋转至下游面坝外下放，进行掺气坎以下流道检修；
步骤3：在表孔弧门门槽下放检修装置，检修装备升至回转臂头顶部位置，多节伸缩大臂回转到表孔内侧，回转臂头在臂头驱动电机驱动下回转适当角度，使得检修装备能够顺利通过门槽，卷扬机箱释放钢丝绳，下降适当高度后，回转臂头反向回转，检修装备长度方向与表孔宽度方向平行，设备下降至流道底部进行检修作业；
步骤4：整个泄洪流道检修作业完毕，再反向启动卷扬机箱，通过钢丝绳将该水电站泄洪流道检修装备提升至坝面路面，卸下装备连接绳索，收缩多节伸缩大臂，回转立柱旋转驱动器，使多节伸缩大臂与底盘平行，收缩大臂俯仰液压缸，放下多节伸缩大臂，收缩后液压支腿及前液压支腿，断开前轮转向机构，由机车头牵引拖杆将升降作业车转移至仓库停放，大坡度流道移动检修装备升降作业车工作全部结束。
本发明有如下有益效果：
1、该水电站大坡度流道移动检修装备升降作业车减少了搭建平台的工程量，保护了流道底板，节省了人力物力，升降作业车自动化程度高。作业车能够适应泄洪流道不同的坡度及宽度，可根据流道高度自适应调节，作业环境适应性强，且安全稳定性高。
2、本发明中行走驱动马达作为自带动力源，在接通电源后，以液压驱动桥作用于底盘的驱动，实现作业车小距离移动行驶，降低了坝面拖车转运带来的风险以及人员操作的困难程度，在往仓库运输时，行走驱动马达驱动断开，实现无阻力被动轮，通过机车头拖动拖杆完成转运。
3、本发明中左限位装置、右限位装置对称安装于回转臂头两端，有效限定了钢丝绳上升位置，防止悬挂设备对回转臂头的碰撞。
4、本发明中滑轮架两侧装配于丝杆，可在丝杆上滑动，引导动滑轮前后移动，调节右悬挂钢丝绳的长度，定滑轮相对位置不变，可维持两侧悬挂钢丝绳长度相同，保证悬挂设备的平衡。
5、本发明中前液压支撑腿和后液压支腿分别于底盘两侧相错布置，且支腿上安装压力传感器，作业时监测各个液压支腿的压力，当压力值超过预设值或压力偏低，自动切断各动作电源，防止台车斜拉过载倾覆。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1是本发明的结构原理图。
图2是悬挂设备升降防倾覆装置结构图。
图3是升降作业车底盘伸腿俯视图。
图4是实施例的升降作业车坝面使用时示意图。
图中：1臂头正向限位装置、2臂头驱动电机、3回转臂头、4臂头旋转限位装置、5多节伸缩大臂、6大臂伸缩液压缸、7大臂俯仰液压缸、8立柱、9大臂支架，10大臂俯仰限位装置、11配重块、12托架、13卷扬机箱、14后液压支腿、15行走轮、16立柱旋转限位结构、17行走驱动马达、18立柱旋转驱动器、19立柱正向限位结构、20底盘、21前液压支腿、22前轮转向机构、23拖杆、24左限位装置、25左悬挂钢丝绳、26右限位装置、27右悬挂钢丝绳、28绳索导向轮、29滑轮架、30动滑轮、31卷筒、32排绳机构、33抱闸刹车机构、34丝杆、35定滑轮、36压力传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。
实施例1：
参见图1-4，水电站大坡度流道检修装备升降作业车，它包括底盘20，所述底盘20的底部安装有行走轮装置，所述底盘20的顶部通过转动机构安装有立柱8，所述立柱8与用于驱动其转动的立柱旋转驱动器18相配合，所述立柱8的顶部固定安装有大臂支架9，所述大臂支架9上铰接有多节伸缩大臂5，所述多节伸缩大臂5和立柱8之间安装有实现俯仰动作的大臂俯仰液压缸7，所述多节伸缩大臂5的头部铰接有回转臂头3，所述回转臂头3上配合安装有用于驱动其转动的臂头驱动电机2，所述回转臂头3的两侧分别悬挂设置有用于对检修设备进行吊装的左悬挂钢丝绳25和右悬挂钢丝绳27，所述左悬挂钢丝绳25和右悬挂钢丝绳27与安装在大臂支架9上的卷扬动力装置相连。通过采用上述结构的升降作业车用于水电站大坡度流道检修，减少了搭建平台的工程量，保护了流道底板，节省了人力物力，升降作业车自动化程度高。作业车能够适应泄洪流道不同的坡度及宽度，可根据流道高度自适应调节，作业环境适应性强，且安全稳定性高。
进一步的，所述行走轮装置包括安装在底盘20底部的多排行走轮15，所述行走轮15与用于驱动其转动的行走轮驱动马达17相连；所述底盘20的底部前端安装有前轮，所述前轮与前轮转向机构22相连。通过上述的行走轮装置能够用于驱动整个底盘20移动行走。具体使用过程中，以行走驱动马达17作为自带动力源，在接通电源后，以液压驱动桥作用于底盘的驱动，实现作业车小距离移动行驶，降低了坝面拖车转运带来的风险以及人员操作的困难程度，在往仓库运输时，行走驱动马达17驱动断开，实现无阻力被动轮，通过机车头拖动拖杆23完成转运。
进一步的，所述底盘20的前端并位于前轮转向机构22的一端安装有拖杆23；底盘20的底部前端安装有前液压支腿21，在底盘20的底部后端安装有后液压支腿14。通过上述的拖杆23，保证了当升降作业车在坝顶转移时，通过前轮转向机构22微量调整底盘跑偏；牵引拖车拖动时，断开前轮转向机构22的连接，通过牵引拖车拖动转向。
进一步的，所述前液压支腿21和后液压支腿14分别于底盘20两侧相错布置，且支腿上安装压力传感器36，作业时监测各个液压支腿的压力，当压力值超过预设值或压力偏低，自动切断各动作电源，防止台车斜拉过载倾覆。进而保证了作业过程的安全性。
进一步的，所述底盘20的顶部，并位于立柱8的侧边分别安装有用于对其进行转动限位的立柱旋转限位装结构16和立柱正向限位结构19，所述立柱正向限位结构19使多节伸缩大臂5处于正向时停顿数秒。
进一步的，所述多节伸缩大臂5与大臂伸缩液压缸6铰接相连，并驱动其内部的伸缩臂伸出；所述大臂俯仰液压缸7在多节伸缩大臂5两侧呈左右对称布置，所述大臂支架9上安装有大臂俯仰限位装置10，并对多节伸缩大臂5进行俯仰限位。
优选的，所述大臂伸缩液压缸6为两级伸缩结构，两端分别与二、三节大臂铰接。
优选的，大臂支架9与立柱8采用螺栓固定连接。
进一步的，所述回转臂头3的侧边分别设置有臂头旋转限位装置4和臂头正向限位装置1，所述臂头旋转限位装置4与臂头固定部位固接，并对旋转角度进行限位，臂头正向限位装置1使回转臂头3旋转至正向时停顿数秒。具体工作过程中，回转臂头3在臂头驱动电机2的驱动下能够实现左右一定角度的旋转，臂头旋转限位装置4与臂头固定部位固接，对旋转角度进行限位，臂头正向限位装置1使臂头旋转至正向时停顿数秒。
进一步的，所述卷扬动力装置包括固定在大臂支架9上的托架12，所述托架12上安装有卷扬机箱13，所述卷扬机箱13内部安装有卷筒31，所述左悬挂钢丝绳25和右悬挂钢丝绳27分别穿过固定在回转臂头3两侧的左限位装置24和右限位装置26，所述左悬挂钢丝绳25绕过绳索导向轮28和定滑轮35之后缠绕在卷筒31上，所述定滑轮35安装在滑轮安装板上，所述右悬挂钢丝绳27绕过绳索导向轮28和导动滑轮30之后缠绕在卷筒31上，所述导动滑轮30安装在滑轮架29上，所述滑轮架29两侧装配于丝杆传动机构34上，并在丝杆传动机构34上滑动，以带动导动滑轮30前后移动，来调节右悬挂钢丝绳27的长度，所述丝杆传动机构34安装在滑轮安装板上。
进一步的，所述左限位装置24、右限位装置26对称安装于回转臂头3两端，有效限定了钢丝绳上升位置，防止悬挂设备对回转臂头3的碰撞。
进一步的，所述左悬挂钢丝绳25和右悬挂钢丝绳27中间包裹有信号电缆，用于数据控制信号传输，所述卷筒31为四段独立牵引钢丝绳，排绳机构32固定于卷扬机箱13底部，引导卷筒31有序排绳，抱闸刹车机构33位于卷筒31左端，在出现飞车时立即抱死，所述大臂支架9左右两侧横梁上安装有配重块11。
实施例2：
所述水电站大坡度流道检修装备升降作业车的使用方法，它包括以下步骤：
步骤1：将升降作业车运输到固定位置并停放好，伸出后液压支腿14及前液压支腿21，升降作业车大臂俯仰液压缸7伸出，多节伸缩大臂5在大臂伸缩液压缸6作用下伸出；
步骤2：将右悬挂钢丝绳27和左悬挂钢丝绳25与检修设备可靠连接，升降作业车卷扬机箱13通过悬挂钢丝绳将检修装备提升到回转臂头3顶部位置，立柱旋转驱动器18带动立柱8旋转，从而带动多节伸缩大臂5回转，将检修装备旋转至下游面坝外下放，进行掺气坎以下流道检修；
步骤3：在表孔弧门门槽下放检修装置，检修装备升至回转臂头3顶部位置，多节伸缩大臂5回转到表孔内侧，回转臂头3在臂头驱动电机2驱动下回转适当角度，使得检修装备能够顺利通过门槽，卷扬机箱13释放钢丝绳，下降适当高度后，回转臂头3反向回转，检修装备长度方向与表孔宽度方向平行，设备下降至流道底部进行检修作业；
步骤4：整个泄洪流道检修作业完毕，再反向启动卷扬机箱13，通过钢丝绳将该水电站泄洪流道检修装备提升至坝面路面，卸下装备连接绳索，收缩多节伸缩大臂5，回转立柱旋转驱动器18，使多节伸缩大臂5与底盘20平行，收缩大臂俯仰液压缸7，放下多节伸缩大臂5，收缩后液压支腿14及前液压支腿21，断开前轮转向机构22，由机车头牵引拖杆23将升降作业车转移至仓库停放，大坡度流道移动检修装备升降作业车工作全部结束。

Claims (8)

1.水电站大坡度流道检修装备升降作业车，其特征在于：它包括底盘（20），所述底盘（20）的底部安装有行走轮装置，所述底盘（20）的顶部通过转动机构安装有立柱（8），所述立柱（8）与用于驱动其转动的立柱旋转驱动器（18）相配合，所述立柱（8）的顶部固定安装有大臂支架（9），所述大臂支架（9）上铰接有多节伸缩大臂（5），所述多节伸缩大臂（5）和立柱（8）之间安装有实现俯仰动作的大臂俯仰液压缸（7），所述多节伸缩大臂（5）的头部铰接有回转臂头（3），所述回转臂头（3）上配合安装有用于驱动其转动的臂头驱动电机（2），所述回转臂头（3）的两侧分别悬挂设置有用于对检修设备进行吊装的左悬挂钢丝绳（25）和右悬挂钢丝绳（27），所述左悬挂钢丝绳（25）和右悬挂钢丝绳（27）与安装在大臂支架（9）上的卷扬动力装置相连；
所述卷扬动力装置包括固定在大臂支架（9）上的托架（12），所述托架（12）上安装有卷扬机箱（13），所述卷扬机箱（13）内部安装有卷筒（31），所述左悬挂钢丝绳（25）和右悬挂钢丝绳（27）分别穿过固定在回转臂头（3）两侧的左限位装置（24）和右限位装置（26），所述左悬挂钢丝绳（25）绕过绳索导向轮（28）和定滑轮（35）之后缠绕在卷筒（31）上，所述定滑轮（35）安装在滑轮安装板上，所述右悬挂钢丝绳（27）绕过绳索导向轮（28）和导动滑轮（30）之后缠绕在卷筒（31）上，所述导动滑轮（30）安装在滑轮架（29）上，所述滑轮架（29）两侧装配于丝杆传动机构（34）上，并在丝杆传动机构（34）上滑动，以带动导动滑轮（30）前后移动，来调节右悬挂钢丝绳（27）的长度，所述丝杆传动机构（34）安装在滑轮安装板上；
所述左悬挂钢丝绳（25）和右悬挂钢丝绳（27）中间包裹有信号电缆，用于数据控制信号传输，所述卷筒（31）为四段独立牵引钢丝绳，排绳机构（32）固定于卷扬机箱（13）底部，引导卷筒（31）有序排绳，抱闸刹车机构（33）位于卷筒（31）左端，在出现飞车时立即抱死，所述大臂支架（9）左右两侧横梁上安装有配重块（11）。
2.根据权利要求1所述水电站大坡度流道检修装备升降作业车，其特征在于：所述行走轮装置包括安装在底盘（20）底部的多排行走轮（15），所述行走轮（15）与用于驱动其转动的行走轮驱动马达（17）相连；所述底盘（20）的底部前端安装有前轮，所述前轮与前轮转向机构（22）相连。
3.根据权利要求2所述水电站大坡度流道检修装备升降作业车，其特征在于：所述底盘（20）的前端并位于前轮转向机构（22）的一端安装有拖杆（23）；底盘（20）的底部前端安装有前液压支腿（21），在底盘（20）的底部后端安装有后液压支腿（14）。
4.根据权利要求3所述水电站大坡度流道检修装备升降作业车，其特征在于：所述前液压支腿（21）和后液压支腿（14）分别于底盘（20）两侧相错布置，且支腿上安装压力传感器（36），作业时监测各个液压支腿的压力，当压力值超过预设值或压力偏低，自动切断各动作电源，防止台车斜拉过载倾覆。
5.根据权利要求1所述水电站大坡度流道检修装备升降作业车，其特征在于：所述底盘（20）的顶部，并位于立柱（8）的侧边分别安装有用于对其进行转动限位的立柱旋转限位装结构（16）和立柱正向限位结构（19），所述立柱正向限位结构（19）使多节伸缩大臂（5）处于正向时停顿数秒。
6.根据权利要求1所述水电站大坡度流道检修装备升降作业车，其特征在于：所述多节伸缩大臂（5）与大臂伸缩液压缸（6）铰接相连，并驱动其内部的伸缩臂伸出；所述大臂俯仰液压缸（7）在多节伸缩大臂（5）两侧呈左右对称布置，所述大臂支架（9）上安装有大臂俯仰限位装置（10），并对多节伸缩大臂（5）进行俯仰限位。
7.根据权利要求1所述水电站大坡度流道检修装备升降作业车，其特征在于：所述回转臂头（3）的侧边分别设置有臂头旋转限位装置（4）和臂头正向限位装置（1），所述臂头旋转限位装置（4）与臂头固定部位固接，并对旋转角度进行限位，臂头正向限位装置（1）使回转臂头（3）旋转至正向时停顿数秒。
8.权利要求1-7任意一项所述水电站大坡度流道检修装备升降作业车的使用方法，其特征在于，它包括以下步骤：
步骤1：将升降作业车运输到固定位置并停放好，伸出后液压支腿（14）及前液压支腿（21），升降作业车大臂俯仰液压缸（7）伸出，多节伸缩大臂（5）在大臂伸缩液压缸（6）作用下伸出；
步骤2：将右悬挂钢丝绳（27）和左悬挂钢丝绳（25）与检修设备可靠连接，升降作业车卷扬机箱（13）通过悬挂钢丝绳将检修装备提升到回转臂头（3）顶部位置，立柱旋转驱动器（18）带动立柱（8）旋转，从而带动多节伸缩大臂（5）回转，将检修装备旋转至下游面坝外下放，进行掺气坎以下流道检修；
步骤3：在表孔弧门门槽下放检修装置，检修装备升至回转臂头（3）顶部位置，多节伸缩大臂（5）回转到表孔内侧，回转臂头（3）在臂头驱动电机（2）驱动下回转适当角度，使得检修装备能够顺利通过门槽，卷扬机箱（13）释放钢丝绳，下降适当高度后，回转臂头（3）反向回转，检修装备长度方向与表孔宽度方向平行，设备下降至流道底部进行检修作业；
步骤4：整个泄洪流道检修作业完毕，再反向启动卷扬机箱（13），通过钢丝绳将该水电站泄洪流道检修装备提升至坝面路面，卸下装备连接绳索，收缩多节伸缩大臂（5），回转立柱旋转驱动器（18），使多节伸缩大臂（5）与底盘（20）平行，收缩大臂俯仰液压缸（7），放下多节伸缩大臂（5），收缩后液压支腿（14）及前液压支腿（21），断开前轮转向机构（22），由机车头牵引拖杆（23）将升降作业车转移至仓库停放，大坡度流道移动检修装备升降作业车工作全部结束。
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