CN113044711A - 一种绳索牵引式核环吊 - Google Patents

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Abstract

本发明属于起重机技术领域，涉及一种绳索牵引式核环吊，具体是一种负责吊运核岛内各种重型设备的特殊环形起重机。本发明将核环吊桥式设计改为撑杆设计，撑杆的一端固定在核电站安全壳穹顶顶部，另一端架于在环形轨道上运行的行走机构上。本发明减小了核环吊的跨度，增加了结构强度；将小车在桥架上的水平运动变为滑轮组在钢丝绳牵引下的变幅运动，减小了核环吊的结构重量、几何尺寸；本发明的新型核环吊结构重量、尺寸的减小以及采用钢丝绳承担核环吊的变幅运动能有效提升核环吊的抗震性能。

Description

一种绳索牵引式核环吊
技术领域
本发明属于起重机技术领域，涉及一种绳索牵引式核环吊，具体是一种负责吊运核岛内各种重型设备的特殊环形起重机。
背景技术
核能的使用和发展在我国能源结构中占有越来越重要的地位，而核电站是目前最能有效利用核能的能源设施，其建设和运营一直受到多方关注。作为核电站建设和运行期间重要的起重设施，核环吊的性能直接影响着核电站的工作效率和安全。在公开的中国专利文献中不乏关于核电站环形桥式起重机的技术信息，如CN110356971A介绍的“一种核电站起重机及其控制系统”；CN105668401A提供的“核电站起重机及其自动抓具”等，这些专利的共同特点是：核环吊为桥式结构，主体机构包括大车、小车和桥架：大车架在环形轨道上作回转运动，小车在沿桥架上的轨道作直线运动。技术上虽成熟可靠，但却依旧存在一些缺点：核电站高的安全性设计要求使得核环吊桥架的设计过重、过长，增加了经济上的投入和安装的难度；根据目前现有技术的不足，本文提出了一种新的核环吊设计方案，改变了传统的大小车运行机构和主要的承载部件，原桥式设计改为撑杆设计，原小车在桥架上的水平运动改为滑轮组在钢丝绳的牵引下的变幅运动，减小了核环吊的跨度和结构重量，提高了核环吊的抗震性能，有广阔的应用前景。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用起升绳索和牵引绳索实现吊钩移动的新型核环吊，滑轮组在钢丝绳牵引的变幅运动取代原核环吊的水平移动，原核环吊桥式设计改为撑杆设计减小了核环吊跨度，减小结构重量，有效提高抗震性能。
本发明采用的技术方案是：
一种绳索牵引式核环吊，设置在安全壳1和穹顶27上，主要由环轨2、台车架3、承重轮4、水平轮5、行走电机6、支架7、变幅卷筒8、起升卷筒9、支撑卷筒10、变幅滑轮组11、下撑杆12、上撑杆13、法兰圆盘14、连接架15、起升滑轮组16、托架17、横向滑轮组18、第一吊点滑轮组19、第二吊点滑轮组20、第三吊点滑轮组21、滑轮盘22、吊钩滑轮组23、吊钩24、变幅钢丝绳25和起升钢丝绳26组成；
所述的法兰圆盘14安装在穹顶27内表面上；所述的环轨2安装在安全壳1的内壁上；
所述的支架7是矩形钢架结构，由螺栓连接而成；台车架3共两个，前后螺栓连接在支架7下侧，每个台车架3安装两个承重轮4、一个水平轮5和一个行走电机6，行走电机6为承重轮4在环轨2上滚动提供动力，水平轮5防止支架和台车有倾覆力矩时失稳，台车架3带动支架7环轨2上滚动；
所述的支架7中部一侧安装有变幅卷筒8，变幅卷筒8连接变幅减速器81，变幅减速器81固定连接在支架7上，变幅电机82固定安装在支架7上；变幅电机82通过变幅减速器81为变幅卷筒8提供动力；
所述的支架7中部另一侧安装有起升卷筒9，起升卷筒9连接起升减速器91，起升减速器91安装在支架7上，起升减速器91由起升电机92提供动力，起升电机92安装在支架7上；起升电机92通过起升减速器91为起升卷筒9提供动力；
所述的支架7上端外侧安装支撑卷筒10，目的为使起升钢丝绳26不与支架7发生干涉；
所述的支架7顶端安装有变幅滑轮组11，用于变幅钢丝绳25缠绕。
所述的支架7上端内侧焊接有支座绞耳，支座绞耳和下撑杆12下端铰接；下撑杆12上端和上撑杆13下端通过螺栓固定连接。
所述的连接架15上部焊接有穹顶承载主轴151，穹顶承载主轴151和吊顶轴承152连接，吊顶轴承152和法兰圆盘14通过螺栓连接，连接架15可通过穹顶承载主轴151和吊顶轴承152绕法兰圆盘14旋转，法兰圆盘14上部和穹顶27通过螺栓连接；连接架15安装有起升滑轮组16；连接架15底部的一侧和上撑杆13的上端铰接，连接架15另一侧焊接有托架17，托架17上安装有横向滑轮组18。
所述的吊钩滑轮组23和吊钩24连接，起升钢丝绳26绕过起升滑轮组16，通过牵引吊钩滑轮组23控制吊钩24运动。
所述的第一吊点滑轮组19、第二吊点滑轮组20、第三吊点滑轮组21安装在三个滑轮盘22上，第一吊点滑轮组19和第二吊点滑轮组20通过起升钢丝绳26和吊钩滑轮组23相连，通过起升电机92、起升减速器91、起升卷筒9和起升滑轮组16配合控制吊钩24和重物在竖直方向上运动；变幅钢丝绳25绕过第三吊点滑轮组21和变幅滑轮组11，第三吊点滑轮组21配合变幅电机82、变幅减速器81、变幅卷筒8、变幅滑轮组11和变幅钢丝绳25可控制吊钩24变幅运动，同时也会产生竖直位移。
本发明的有益效果是：本发明将核环吊桥式设计改为撑杆设计，撑杆的一端固定在核电站安全壳穹顶顶部，另一端架于在环形轨道上运行的行走机构上。本发明减小了核环吊的跨度，增加了结构强度；将小车在桥架上的水平运动变为滑轮组在钢丝绳牵引下的变幅运动，减小了核环吊的结构重量、几何尺寸；本发明的新型核环吊结构重量、尺寸的减小以及采用钢丝绳承担核环吊的变幅运动能有效提升核环吊的抗震性能。
附图说明
图1是本发明的结构简图。
图2是支架和其他零件连接详细结构图。
图3是连接架和其他零件连接详细结构图。
图4是变幅机构绕绳方式。
图5是起升机构绕绳方式。
图中：1安全壳；2环轨；3台车架；4承重轮；5水平轮；
6行走电机；7支架；8变幅卷筒；9起升卷筒；10支撑卷筒；
11变幅滑轮组；12下撑杆；13上撑杆；14法兰圆盘；15连接架；
16起升滑轮组；17托架；18横向滑轮组；19第一吊点滑轮组；
20第二吊点滑轮组；21第三吊点滑轮组；22滑轮盘；23吊钩滑轮组；
24吊钩；25变幅钢丝绳；26起升钢丝绳；27穹顶；
81变幅减速器；82变幅电机；
91起升减速器；92起升电机；151穹顶承载主轴；152吊顶轴承。
具体实施方式
以下结合技术方案和附图详细说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，本发明的新型核环吊由安全壳1、环轨2、台车架3、承重轮4、水平轮5、行走电机6、支架7、变幅卷筒8、起升卷筒9、支撑卷筒10、变幅滑轮组11、下撑杆12、上撑杆13、法兰圆盘14、连接架15、起升滑轮组16、托架17、横向滑轮组18、第一吊点滑轮组19、第二吊点滑轮组20、第三吊点滑轮组21、滑轮盘22、吊钩滑轮组23、吊钩24、变幅钢丝绳25、起升钢丝绳26、穹顶27组成。
安全壳1为核岛内重要的反应堆保护外壳，环轨2固定安装在安全壳1上，法兰圆盘14安装在穹顶27内表面上。
如图2所示，支架是新型核环吊主要结构之一，支架7下方连接有两个台车架3，每个台车架3安装两个承重轮4、两个水平轮5和一个行走电机6，行走电机6为承重轮4在环轨2上滚动提供动力，水平轮5防止支架和台车有倾覆力矩时失稳。支架铰耳固定连接在支架7上，支架绞耳和下撑杆12下端铰接，下撑杆12上端和上撑杆下端13通过螺栓连接，如图3所示，上撑杆13和连接架15铰接，连接架15上部焊接有穹顶承载主轴151，穹顶承载主轴151和吊顶轴承152连接，吊顶轴承152和法兰圆盘14通过螺栓连接，所述的法兰圆盘14上部和穹顶27通过螺栓连接。行走电机6驱动承重轮4在环轨上滚动，带动台车架3、支架7、上撑杆12、下撑杆13和连接架15等新型核环吊其他部件绕吊顶轴承152旋转。
支架7中部安装有变幅电机83、变幅减速器82和变幅卷筒8。支架7上方固定连接有变幅滑轮组11，用于变幅钢丝绳25缠绕做变幅运动。变幅钢丝绳25从变幅卷筒8出发经过变幅滑轮组11和第三吊点滑轮组21，变幅电机83通过变幅减速器82驱动变幅卷筒8，从而驱动变幅钢丝绳25，变幅钢丝绳25带动第三吊点滑轮组21，第三吊点滑轮组21带动滑轮盘22、第一吊点滑轮组19、第二吊点滑轮组20和下方吊钩24实现变幅运动。具体绕绳方式见图4。
支架7中部安装有起升电机92、起升减速器91和起升卷筒9，起升滑轮组16安装在连接架15上，支架7上方安装有支撑卷筒10，支撑卷筒10防止起升钢丝绳26和支架7干涉。起升电机92通过起升减速器91驱动起升卷筒9转动，从而带动起升钢丝绳26，起升钢丝绳26经过支撑卷筒10、起升滑轮组16、第二吊点滑轮组20、第一吊点滑轮组19和横向滑轮组18，控制吊钩滑轮组23和吊钩24在竖直方向上运动。具体绕绳方式见图5。
本发明装置的工作流程是：行走电机6驱动承重轮4在环轨2上滚动，带动新型核环吊绕吊顶轴承152旋转，使重物、吊钩24和吊点滑轮组19在同一平面内后停止，起升电机92通过起升减速器91驱动起升卷筒9转动，从而带动起升钢丝绳26，起升钢丝绳26通过起升滑轮组16、第一吊点滑轮组19和第二吊点滑轮组20控制吊钩滑轮组23和吊钩24在竖直方向上运动，同理变幅电机82通过变幅减速器81驱动变幅卷筒8，从而驱动变幅钢丝绳25，经过变幅滑轮组11和第三吊点滑轮组21实现吊钩24变幅运动，同时会产生竖直运动。以安全壳1内实际障碍物为参考来决定起升电机控制的竖直运动或者变幅电机控制的变幅运动，使吊钩24接近并吊起重物；放重物时，行走电机6驱动承重轮4在环轨上滚动，带动新型核环吊绕吊顶轴承152旋转，使目的地、吊钩24和第一吊点滑轮组19在同一平面内后停止，放重物时和吊起重物时步骤相同。

Claims (1)

1.一种绳索牵引式核环吊，设置在安全壳(1)和穹顶(27)上，其特征在于，所述的绳索牵引式核环吊主要由环轨(2)、台车架(3)、承重轮(4)、水平轮(5)、行走电机(6)、支架(7)、变幅卷筒(8)、起升卷筒(9)、支撑卷筒(10)、变幅滑轮组(11)、下撑杆(12)、上撑杆(13)、法兰圆盘(14)、连接架(15)、起升滑轮组(16)、托架(17)、横向滑轮组(18)、第一吊点滑轮组(19)、第二吊点滑轮组(20)、第三吊点滑轮组(21)、滑轮盘(22)、吊钩滑轮组(23)、吊钩(24)、变幅钢丝绳(25)和起升钢丝绳(26)组成；
所述的法兰圆盘(14)安装在穹顶(27)内表面上；所述的环轨(2)安装在安全壳(1)的内壁上；
所述的支架(7)是矩形钢架结构，由螺栓连接而成；台车架(3)共两个，前后螺栓连接在支架(7)下侧，每个台车架(3)安装两个承重轮(4)、两个水平轮(5)和一个行走电机(6)，行走电机(6)为承重轮(4)在环轨(2)上滚动提供动力，水平轮(5)防止支架和台车有倾覆力矩时失稳，台车架(3)带动支架(7)环轨(2)上滚动；
所述的支架(7)中部一侧安装有变幅卷筒(8)，变幅卷筒(8)连接变幅减速器(81)，变幅减速器(81)固定连接在支架(7)上，变幅电机(82)固定安装在支架(7)上；变幅电机(82)通过变幅减速器(81)为变幅卷筒(8)提供动力；
所述的支架(7)中部另一侧安装有起升卷筒(9)，起升卷筒(9)连接起升减速器(91)，起升减速器(91)安装在支架(7)上，起升减速器(91)由起升电机(92)提供动力，起升电机(92)安装在支架(7)上；起升电机(92)通过起升减速器(91)为起升卷筒(9)提供动力；
所述的支架(7)上端外侧安装支撑卷筒(10)，使起升钢丝绳(26)不与支架(7)发生干涉；
所述的支架(7)顶端安装有变幅滑轮组(11)，用于变幅钢丝绳(25)缠绕；
所述的支架(7)上端内侧焊接有支座绞耳71，支座绞耳71和下撑杆(12)下端铰接；下撑杆(12)上端和上撑杆(13)下端通过螺栓固定连接；
所述的连接架(15)上部焊接有穹顶承载主轴(151)，穹顶承载主轴(151)和吊顶轴承(152)连接，吊顶轴承(152)和法兰圆盘(14)通过螺栓连接，连接架(15)可通过穹顶承载主轴(151)和吊顶轴承(152)绕法兰圆盘(14)旋转，法兰圆盘(14)上部和穹顶(27)通过螺栓连接；连接架(15)安装有起升滑轮组(16)；连接架(15)的一侧和上撑杆(13)的上端铰接，连接架(15)另一侧焊接有托架(17)，托架(17)上安装有横向滑轮组(18)；
所述的吊钩滑轮组(23)和吊钩(24)连接，起升钢丝绳(26)绕过起升滑轮组(16)，通过牵引吊钩滑轮组(23)控制吊钩(24)运动；
所述的第一吊点滑轮组(19)、第二吊点滑轮组(20)、第三吊点滑轮组(21)安装在三个滑轮盘(22)上，第一吊点滑轮组(19)和第二吊点滑轮组(20)通过起升钢丝绳(26)和吊钩滑轮组(23)相连，通过起升电机(92)、起升减速器(91)、起升卷筒(9)和起升滑轮组(16)配合控制吊钩(24)和重物在竖直方向上运动；变幅钢丝绳(25)绕过第三吊点滑轮组(21)和变幅滑轮组(11)，第三吊点滑轮组(21)配合变幅电机(82)、变幅减速器(81)、变幅卷筒(8)、变幅滑轮组(11)和变幅钢丝绳(25)可控制吊钩变幅运动，同时也会产生竖直位移。
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