CN114030990A - 一种防爆定柱式旋臂起重机 - Google Patents

一种防爆定柱式旋臂起重机 Download PDF

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李龙
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Abstract

一种防爆定柱式旋臂起重机，其特征在于：包括立柱，位于立柱上端的吊臂，所述的吊臂上设置有行走小车，吊臂的下方设置有维护平台，且吊臂与立柱之间设置有回转机构用以驱动所述的吊臂旋转；所述的行走小车上至少设置有两套起升机构。本申请的结构具有可以解决两种输送泵起吊绳不一致的问题，有足够的空间固定输送泵起吊绳末端的圆柱体的优点。

Description

一种防爆定柱式旋臂起重机
技术领域
本发明涉及一种大型LNG储存罐中输送泵吊装技术领域，尤其涉及一种防爆定柱式旋臂起重机。
背景技术
在大型LNG(液化天然气)储存罐中需要用到专用大功率输送泵，输送泵的使用是需要沉没在液化天然气中的。当输送泵需要维修时，就要用到专用的起重设备。罐顶定柱式旋臂起重机就是按此要求进行专门设计开发的一种装备。
此类罐顶定柱式旋臂起重机的使用环境一般如下：1)一般在海边，潮湿、高盐、高温、大风、温差大；2)由于周边可能存在可燃气体，要求吊机满足防爆等级不低于ExdIIBT4。其特殊性在于：在维修LNG输送泵时，起重机除了满足常规的使用要求外，在起吊输送泵时，必须使用泵自带的低温绳进行起吊。泵自带低温绳的末端是一个圆柱体，其尺寸由各泵厂根据自身经验制作。泵起吊绳的末端为圆柱体，该结构的特殊性带来的问题：(1)因需要换上此绳起吊，则需考虑替换方便，有足够空间操作及放置；(2)由于钢丝绳绳端必须固定牢固，一般采用钢丝绳压板结构，把钢丝绳固定在卷筒的绳槽内，但由于绳的末端是一个圆柱体且尺寸较大，会影响下一圈钢丝绳的卷绕；(3)起重机上需设置换绳的平台。
此外，在储罐上经常会设计有装船泵及低压泵，其重量相差很大，需用同一台起重机进行维护，可能存在泵上的起吊绳直径不一致问题。而卷筒的绳槽是按钢丝绳的直径设计的，一般无法覆盖直径跨度很大的钢丝绳。而且起重机安装在LNG储罐顶上，距离地面50米以上，周边无遮拦，还需要考虑起重机的防爆要求。
发明内容
本申请针对现有技术的上述不足，提供一种可以解决两种输送泵起吊绳不一致的问题，有足够的空间固定输送泵起吊绳末端的圆柱体的防爆定柱式旋臂起重机。
为了解决上述技术问题，本申请采用的技术方案为：一种防爆定柱式旋臂起重机，包括立柱，位于立柱上端的吊臂，所述的吊臂上设置有行走小车，吊臂的下方设置有维护平台，且吊臂与立柱之间设置有回转机构用以驱动所述的吊臂旋转；所述的行走小车上至少设置有两套起升机构。
采用上述结构，通过在吊臂下方增加维护平台，方便更换输送泵的起吊绳，也便于起重机的日常维护。通过在行走小车上设置至少两套起升机构，两套起升机构可以解决两种输送泵起吊绳不一致的问题，也可以两套起升机构制作成完全一致，同时起吊输送泵，增加安全系数；此外，在吊臂和立柱之间设置回转机构能够方便对吊臂角度的调整，使其方便调整至更为精准的起吊角度上。
进一步的，所述的行走小车包括连接架，固定于连接架下方的两套起升机构，固定于连接架上部的车轮，所述的车轮与吊臂滚动连接，且连接架上还设置有行走小车驱动装置，所述的行走小车驱动装置包括驱动电机、减速机和驱动齿轮，所述的驱动齿轮连接于驱动电机输出端的转轴上，且所述的驱动齿轮与吊臂下底面设置的齿条相互啮合；采用该结构，通过车轮与吊臂滚动连接实现行走小车与吊臂之间的行走连接，同时通过驱动装置驱动小车整体沿着吊臂的长度方向来回行走，为准确的角度定位提供精准调节；此外，本申请通过设置于转轴上的齿轮与设置于吊臂下底面的齿条实现啮合的方式，该传动定位准确，运行平稳，无滑移，而且此结构由于齿条齿轮的相互啮合，还可以避免小车在工作中因高空阵风过大、造成风力大于车轮摩擦力而导致小车无控行走的问题出现。
进一步优选的，所述的齿轮为硬齿面，所述的齿条为软齿面；具体的，本申请的齿轮材料为碳钢或合金钢，其齿面是经过表面热处理工艺形成的表层硬化层；齿条的材料也是碳钢或者合金钢，但是其表面不需要经过表面热处理、相对于齿轮的表面硬度要低，从而二者啮合过程形成软硬结合的啮合面，这样软硬结合且传动的线速度在小于25m/min的情况下，可以确保不产生火花的危险，特别适应于本申请这种液化天然气使用环境的需要。
进一步优选的，所述的车轮为四个，两个为一组对称设置于吊臂宽度方向的两侧；连接架上位于每个车轮的外侧均对应设置有一个导向轮，且所述的导向轮的轴向与车轮的轴向相互垂直；采用该结构，在车轮与吊臂滚动配合过程，吊臂的侧壁同时也可以与导向轮滚动配合(即吊臂宽度方向的上侧与车轮滚动连接配合，而吊臂宽度方向的两侧与导向轮滚动配合)，从而实现了双导向结构，使得小车整体行走更平稳、更可靠(导向轮材料采铝青铜，避免摩擦产生火花)。
进一步优选的，所述的连接架上设置有安全角钢，所述的安全角钢位于每个车轮的内侧；采用该结构，可以有效的防止车轮因意外与吊臂之间脱开，导致小车坠落的状况发生。
进一步优选的，所述的连接架上位于每个车轮的外侧均设置有一个缓冲器；缓冲器的设置可以实现小车运行过程的缓冲动作，防止停滞的时候由于惯性导致晃动。
进一步的，所述的连接架上还设置有小车锚定装置，所述的小车锚定装置包括用于与吊臂下方连接板的插孔插接的插销，所述的插销设置于插销座内、并能沿着所述的插销座前后滑动，所述的插销上设置有推拉手柄；所述的插销座与连接架固定连接，且所述的插销座与连接架之间设置有限位开关；采用该结构，当需要小车停止至适当位置之后，然后插销沿着插销座向着连接板的插孔内插接，实现固定；本申请的插销可以采用不锈钢材质，能防锈蚀，也可避免与固定板碰撞产生火花；本申请的电限位开关采用防爆式接近开关，实现无接触控制，减少因摩擦产生火花的可能性。
进一步的，所述的两套起升机构包括保护罩，设置于保护罩内的起升卷筒，所述的起升卷筒的一端与防暴起升电机连接、另一端与起升高度限位开关连接；起升卷筒的两端还设置有端部凸缘；采用该结构，通过电机带动卷筒转动实现对钢丝绳的收卷动作，而且还可以通过端部凸缘的设置来防止钢丝绳过长时脱出卷筒产生危险；而且还同时利用凸缘进行固定起升钢丝绳的末端，这样也有足够的空间固定输送泵起吊绳末端的圆柱体。
进一步优选的，所述的端部凸缘内侧还设置有压绳板和绳端固定板，所述的压绳板包括多对相互对称设置的板体，对称设置的板体之间设置有供起吊绳通过的间隙；所述的绳端固定板也包括具有间隙的板体，所述的间隙用于起吊绳末端圆柱体的容置。采用该结构，可以实现有序的绕绳，同时还可以对绳的末端的圆柱体容置，从而不会对下一圈钢丝绳的卷绕产生不利影响。
附图说明
图1本申请防爆定柱式旋臂起重机的结构示意图。
图2本申请行走小车的主视图的结构示意图。
图3本申请行走小车的俯视图的结构示意图。
图4本申请行走小车的侧视图的结构示意图。
图5本申请小车锚定装置的结构示意图。
图6本申请小车锚定装置侧视图的结构示意图。
图7本申请行走小车与吊臂结合的结构示意图。
图8本申请行走小车的上部的主视图的结构示意图(有驱动装置)。
图9本申请行走小车的上部的主视图的结构示意图(无驱动装置)。
图10本申请行走小车驱动装置的俯视图的结构示意图。
图11本申请行走小车驱动装置的仰视图的结构示意图。
图12本申请行走小车驱动装置的结构示意图。
图13本申请的端部凸缘的结构示意图。
如附图所示：1.立柱，2.吊臂，21.齿条，22.连接板，3.行走小车，31.连接架，32.车轮，33.行走小车驱动装置，331.驱动电机，332.减速机，333.驱动齿轮，334.转轴，34.导向轮，35.安全角钢，36.缓冲器，4.维护平台，5.回转机构，6.小车锚定装置，61.插销，62.插销座，63.推拉手柄，7.保护罩，8.起升卷筒，81.端部凸缘，82.压绳板，83.绳端固定板，9.防暴起升电机，10.起升高度限位开关，11.吊绳，12.吊绳末端圆柱体。
具体实施方式
下面将结合实施例中的附图，对本申请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优选实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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；
此外要说明的是：当部件被称为“固定于”另一个部件，它可以直接在另一个部件上或者也可以存在另一中间部件，通过中间部件固定。当一个部件被认为是“连接”另一个部件，它可以是直接连接到另一个部件或者可能同时存在另一中间部件。当一个部件被认为是“设置于”另一个部件，它可以是直接设置在另一个部件上或者可能同时存在另一中间部件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
如附图1-4所示，本申请的一种防爆定柱式旋臂起重机，包括立柱1，位于立柱上端的吊臂2，所述的吊臂2上设置有行走小车3，吊臂2的下方设置有维护平台4，且吊臂2与立柱1之间设置有回转机构5用以驱动所述的吊臂旋转；所述的行走小车3上至少设置有两套起升机构。具体的，本申请的回转机构5为设置于立柱顶端的回转机构，该结构由驱动电机和转轴构成，转轴与吊臂连接，驱动电机可以驱动转轴旋转从而带动吊臂旋转不同的角度。本申请的维护平台为设置于吊臂下方的平台，与吊臂之间通过框架连接，下部为平台结构，方便人员行走对小车进行维护和操作，同时还设置有供小车行走的空间。
采用上述结构，通过在吊臂下方增加维护平台，方便更换输送泵的起吊绳，也便于起重机的日常维护。通过在行走小车上设置至少两套起升机构，两套起升机构可以解决两种输送泵起吊绳不一致的问题，也可以两套起升机构制作成完全一致，同时起吊输送泵，增加安全系数；此外，在吊臂和立柱之间设置回转机构能够方便对吊臂角度的调整，使其方便调整至更为精准的起吊角度上。
如附图2-4、12所示，本申请所述的行走小车3包括连接架31，固定于连接架下方的两套起升机构，固定于连接架上部的车轮32，所述的车轮32与吊臂2滚动连接(即车轮的轮边与吊臂的平台之间压合滚动接触；沿着吊臂的宽度方向、车轮分设于吊臂宽度方向的两侧)，且连接架31上还设置有行走小车驱动装置33，所述的行走小车驱动装置33包括驱动电机331、减速机332和驱动齿轮333，所述的驱动齿轮333连接于驱动电机331的输出端的转轴334上(即在驱动电机的输出轴上连接一根沿着吊臂宽度方向延伸的转轴，在驱动电机输出轴的作用下转轴发生旋转)，且所述的驱动齿轮333与吊臂2下底面设置的齿条21(齿条沿着吊臂长度方向延伸)相互啮合；采用该结构，通过车轮与吊臂滚动连接实现行走小车与吊臂之间的行走连接，同时通过驱动装置驱动小车整体沿着吊臂的长度方向来回行走，为准确的角度定位提供精准调节；此外，本申请通过设置于转轴上的齿轮与设置于吊臂下底面的齿条实现啮合的方式，该传动定位准确，运行平稳，无滑移，而且此结构由于齿条齿轮的相互啮合，还可以避免小车在工作中因高空阵风过大、造成风力大于车轮摩擦力而导致小车无控行走的问题出现。
作为一种优选实施例，本申请所述的齿轮为硬齿面，所述的齿条为软齿面；具体的，本申请的齿轮材料为碳钢或合金钢，其齿面是经过表面热处理工艺形成的表层硬化层；齿条的材料也是碳钢或者合金钢，但是其表面不需要经过表面热处理、相对于齿轮的表面硬度要低，从而二者啮合过程形成软硬结合的啮合面，这样软硬结合且传动的线速度控制在小于25m/min的情况下，可以确保不产生火花的危险，特别适应于本申请这种液化天然气使用环境的需要。
如附图3、9-11所示，本申请所述的车轮32为四个，两个为一组对称设置于吊臂2宽度方向的两侧；所述的连接架31上位于每个车轮32的外侧均对应设置有一个导向轮34，且所述的导向轮34的轴向与车轮32的轴向相互垂直；采用该结构，在车轮与吊臂滚动配合过程，吊臂的侧壁同时也可以与导向轮滚动配合(即吊臂宽度方向的上侧与车轮滚动连接配合，而吊臂宽度方向的两侧与导向轮滚动配合)，从而实现了双导向结构，使得小车整体行走更平稳、更可靠(导向轮材料采铝青铜，避免摩擦产生火花)；作为优选实施例，本申请的导向轮材料采铝青铜，避免摩擦产生火花。
如附图3、10-11所示，本申请所述的连接架31上设置有安全角钢35，所述的安全角钢35位于每个车轮的内侧(可以设置四个或者两个)；采用该结构，可以有效的防止车轮因意外与吊臂之间脱开，导致小车坠落的状况发生。
如附图2-3、8-10所示，本申请所述的连接架31上位于每个车轮32的外侧均设置有一个缓冲器36；缓冲器36的设置可以实现小车运行过程的缓冲动作，防止停滞的时候由于惯性导致晃动。
如附图5-7所示，本申请所述的连接架31上还设置有小车锚定装置6，所述的小车锚定装置6包括用于与吊臂2下方连接板22的插孔插接的插销61，所述的插销设置于插销座62内、并能沿着所述的插销座62前后滑动(具体的，插销座中设置一轴孔，轴孔用于插销的插入并能使其在轴孔内前后滑动，此外轴孔的尾端设置设置一个豁口用于推拉手柄的容置)，所述的插销61上设置有推拉手柄63(位于插销的尾端，用于对插销的前后滑动插接)；所述的插销座62与连接架31固定连接(连接架上设置通孔，方便插销穿过与连接板的插孔插接)，且所述的插销座与连接架之间设置有限位开关；采用该结构，当需要小车停止至适当位置之后，然后插销沿着插销座向着连接板的插孔内插接，实现固定；本申请的插销可以采用不锈钢材质，能防锈蚀，也可避免与固定板碰撞产生火花；本申请的电限位开关采用防爆式接近开关，实现无接触控制，减少因摩擦产生火花的可能性；此外，如附图5所示，在推拉手柄63与连接架31之间设置有连接链条，防止插销意外脱落造成安全隐患。
如附图4所示，本申请所述的两套起升机构包括保护罩7，设置于保护罩7内的起升卷筒8，所述的起升卷筒8的一端与防暴起升电机9(防暴电机，市售产品)连接、另一端与起升高度限位开关10(行业常规开关，市售产品，能满足对本申请起升高度控制的均开业)连接；起升卷筒8的两端还设置有端部凸缘81(端部凸缘即一种圆盘板状结构，位于卷筒轴向的两端，其外径大于起升卷筒的外径)；采用该结构，通过电机带动卷筒转动实现对钢丝绳的收卷动作，而且还可以通过端部凸缘的设置来防止钢丝绳过长时脱出卷筒产生危险；而且还同时利用凸缘进行固定起升钢丝绳的末端，这样也有足够的空间固定输送泵起吊绳末端的圆柱体。
如附图13所示，本申请所述的端部凸缘81的内侧还设置有压绳板82和绳端固定板83，所述的压绳板82包括多对相互对称设置的板体(即每两个为一组，间隔一定的间隙对称分布于端部凸缘的内壁上)，对称设置的板体之间设置有供起吊绳11通过的间隙；所述的绳端固定板83也包括具有间隙的板体，所述的间隙用于起吊绳末端圆柱体12的容置。采用该结构，可以实现有序的绕绳，同时还可以对绳的末端的圆柱体容置，从而不会对下一圈钢丝绳的卷绕。
本申请的吊臂等结构采用高强度船用钢板作为结构用钢，保证结构强度，并增强原材料的抗腐蚀性。
本申请所述的连接架上还设置有电气接线箱，以方便起重机上各种用电部件的供电。
本申请的上述结构，实现了如下的技术效果：1.起升机构采用双起升机构设计，两套起升机构可以解决两种输送泵起吊绳不一致的问题，也可以两套起升机构制作成完全一致，同时起吊输送泵，增加安全系数；2.起升卷筒两端设计成带端部凸缘结构，可以防止钢丝绳过长时脱出卷筒，产生危险。同时利用凸缘进行固定起升钢丝绳的末端，这样也有足够的空间固定输送泵起吊绳末端的圆柱体；3.小车行走驱动采用齿轮驱动齿条的方式传动。齿轮采用硬齿面，齿条采用软齿面，软硬结合且传动的线速度小于25m/min，确保不产生火花的危险。该传动定位准确，运行平稳，无滑移；此结构可避免小车在工作中因高空阵风过大，造成风力大于车轮摩擦力而导致小车无控行走的问题；4.起重机增加回转和小车带锚定装置；该锚定装置采用不锈钢插销固定，电限位开关提供信号的结构组成。插销采用不锈钢材质，能防锈蚀，也可避免与固定板碰撞产生火花。电限位开关采用防爆式接近开关，实现无接触控制，减少因摩擦产生火花的可能性；本申请的小车行走车轮采用高强度不锈钢材料0Cr17Ni4Cu4Nb，与行走的轨道(高强度船用钢板)采用不一样材料，避免相对摩擦产生火花；5.本申请的小车行走增加导向轮，与车轮轮缘组成双导向结构，使行走更平稳、更可靠。导向轮材料采铝青铜，避免摩擦产生火花；在小车架上增加4个安全角钢，防止车轮因意外脱开，导致小车坠落的状况发生；6.在吊臂的两侧增加维护平台，方便更换输送泵的起吊绳，也便于起重机的日常维护；所有电气设备均按防爆设计。

Claims (9)

1.一种防爆定柱式旋臂起重机，其特征在于：包括立柱，位于立柱上端的吊臂，所述的吊臂上设置有行走小车，吊臂的下方设置有维护平台，且吊臂与立柱之间设置有回转机构用以驱动所述的吊臂旋转；所述的行走小车上至少设置有两套起升机构。
2.根据权利要求1所述的防爆定柱式旋臂起重机，其特征在于：所述的行走小车包括连接架，固定于连接架下方的两套起升机构，固定于连接架上部的车轮，所述的车轮与吊臂滚动连接，且连接架上还设置有行走小车驱动装置，所述的行走小车驱动装置包括驱动电机、减速机和驱动齿轮，所述的驱动齿轮连接于驱动电机输出端的转轴上，且所述的驱动齿轮与吊臂下底面设置的齿条相互啮合。
3.根据权利要求2所述的防爆定柱式旋臂起重机，其特征在于：所述的齿轮为硬齿面，所述的齿条为软齿面。
4.根据权利要求2所述的防爆定柱式旋臂起重机，其特征在于：所述的车轮为四个，两个为一组对称设置于吊臂宽度方向的两侧；连接架上位于每个车轮的外侧均对应设置有一个导向轮，且所述的导向轮的轴向与车轮的轴向相互垂直。
5.根据权利要求2所述的防爆定柱式旋臂起重机，其特征在于：所述的连接架上设置有安全角钢，所述的安全角钢位于每个车轮的内侧。
6.根据权利要求2所述的防爆定柱式旋臂起重机，其特征在于：所述的连接架上位于每个车轮的外侧均设置有一个缓冲器。
7.根据权利要求2所述的防爆定柱式旋臂起重机，其特征在于：所述的连接架上还设置有小车锚定装置，所述的小车锚定装置包括用于与吊臂下方连接板的插孔插接的插销，所述的插销设置于插销座内、并能沿着所述的插销座前后滑动，所述的插销上设置有推拉手柄；所述的插销座与连接架固定连接，且所述的插销座与连接架之间设置有限位开关。
8.根据权利要求2所述的防爆定柱式旋臂起重机，其特征在于：所述的两套起升机构包括保护罩，设置于保护罩内的起升卷筒，所述的起升卷筒的一端与防暴起升电机连接、另一端与起升高度限位开关连接；起升卷筒的两端还设置有端部凸缘。
9.根据权利要求2所述的防爆定柱式旋臂起重机，其特征在于：所述的端部凸缘内侧还设置有压绳板和绳端固定板，所述的压绳板包括多对相互对称设置的板体，对称设置的板体之间设置有供起吊绳通过的间隙；所述的绳端固定板也包括具有间隙的板体，所述的间隙用于起吊绳末端圆柱体的容置。
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