CN117207117B - 一种压力容器横套装配工装及其装配方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及压力容器技术领域，且公开了一种压力容器横套装配工装及其装配方法，所述一种压力容器横套装配工装及其装配方法，包括横条工字钢、横套板组件，所述横条工字钢底部设置有滚轮组件，所述滚轮组件与设置在压力容器内腔底部的L型钢材相啮合，所述横条工字钢上端中心设置有规格相同的千斤顶，所述千斤顶上设置有支撑块，所述支撑块底部与横条工字钢相连，所述丝杆左右两端设置有支撑板，所述支撑板上设置有紧固组件，所述横套板组件通过紧固组件安装在支撑板上，通过工字钢与千斤顶的配合，能够实现大型压力容器内部横套支撑件的快速安装，便于安装完成后拆卸辅助梁的功能，解决了大型压力容器内部横套支撑件的安装过程困难。

Description

一种压力容器横套装配工装及其装配方法

技术领域

本发明涉及压力容器技术领域，具体为一种压力容器横套装配工装及其装配方法。

背景技术

压力容器是一种能够承受压力的密闭容器。压力容器的用途极为广泛，它在工业、民用、军工等许多部门以及科学研究的许多领域都具有重要的地位和作用。其中以在化学工业与石油化学工业中用最多，仅在石油化学工业中应用的压力容器就占全部压力容器总数的50％左右。压力容器在化工与石油化工领域,主要用于传热、传质、反应等工艺过程，以及贮存、运输有压力的气体或液化气体；在其他工业与民用领域亦有广泛的应用，如空气压缩机。各类专用压缩机及制冷压缩机的辅机(冷却器、缓冲器、油水分离器、贮气罐、蒸发器、液体冷却剂贮罐等)均属压力容器。

现有技术中，用于火力发电的大型压力容器，需要在其内部加装横套板，从而方便进行热气管道的布置，但这类容器由于体型巨大，需要配备的横套板也非常大，在内部组装焊接困难，只有在外部进行组装后在将其推入压力容器内部，但由于体积太大，整体组装完成后的横套板组件与相应的辅助安装工字钢的总重量可达一吨以上，这就导致只能通过大型龙门吊床将其抬起，但如何将其推入压力容器的罐体内部，推入后如何进行定位，如何在横套板与压力容器相互焊接完成之后将辅助工装的钢条取出，都是组装难题。

发明内容

（一）解决的技术问题：针对现有技术的不足，本发明提供了一种压力容器横套装配工装及其装配方法，能够实现大型压力容器内部横套支撑件的快速安装，便于安装完成后拆卸辅助梁的功能，解决了大型压力容器内部横套支撑件的安装过程困难，需要横套支撑件组装完成之后难以放入压力容器内部的问题。

（二）技术方案：为实现上述能够实现大型压力容器内部横套支撑件的快速安装，便于安装完成后拆卸辅助梁的功能的目的，本发明提供如下技术方案：一种压力容器横套的装配工装，包括横条工字钢、横套板组件，所述横条工字钢底部设置有滚轮组件，所述滚轮组件与设置在压力容器内腔底部的L型钢材相啮合，所述横条工字钢上端中心设置有规格相同的千斤顶，所述千斤顶上设置有支撑块，所述支撑块底部与横条工字钢相连，所述丝杆左右两端设置有支撑板，所述支撑板上设置有紧固组件，所述横套板组件通过紧固组件安装在支撑板上，所述紧固组件包括底部横梁钢、贴合钢架，所述底部横梁钢与贴合钢架之间设置有顶紧钢条与拉伸钢条，所述拉伸钢条上设置有螺旋夹紧件。

优选的，所述支撑块上端通过铰接对称安装有抬升臂，所述抬升臂端部设置有活动块，所述活动块中心通过螺纹连接有丝杆，左右两根丝杆接触的端部设置有锥齿轮，所述锥齿轮通过连接块进行安装，所述连接块中心设置有转轴，所述转轴上设置有锥齿轮，每个千斤顶之间通过连接块与转轴进行连接，左右两端丝杆端部的锥齿轮通过转轴上的锥齿轮进行啮合传动，

优选的，所述横套板组件包括左横套板组件、右横套板组件，所述左横套板组件与右横套板组件左右对称设置在所述千斤顶上左右两端的支撑板上，所述左横套板组件与右横套板组件之间设置有连接件，所述连接件设置有三层。

优选的，所述千斤顶上端左右两端的丝杆螺纹线方向相反，所述支撑板一端边缘设置有连接通孔，所述支撑板对应的另一侧的上下端面对称设置有卡板，所述卡板上设置有连接通孔，每块支撑板上的卡板数量为两块。

优选的，所述滚轮组件包括连接底板，所述连接底板两侧设置有滚轮挡板，所述连接底板与滚轮挡板之间形成滚轮槽，所述滚轮挡板上设置有安装孔，所述滚轮通过安装孔安装在所述滚轮槽内，所述滚轮槽深度大于所述滚轮的直径。

优选的，所述横套板组件两侧边位置与压力容器内壁之间设置有连接件二。

优选的，所述L型钢材侧壁设置有连接孔，所述L型钢材内侧壁面通过连接孔安装有拱形支撑件，所述拱形支撑件两端部与压力容器内壁相连。

优选的，所述连接底板上两侧板之间的距离大于所述L型钢材上用于支撑滚轮的钢板宽度。

优选的，所述左横套板组件包括横板，所述横板数量为四块，所述横板之间通过连接杆相互连接，所述横板上设置有密集排列的换气管孔，其中一角设置有倒角，侧边向厚度方向延伸有连接板，所述连接板上设置有连接孔，所述右横套板组件规格与左横套板规格相同，两者之间相互对称。

一种压力容器横套装配工装的装配方法，其装配步骤如下：

人工组装出与压力容器内径相匹配的横条工字钢组件，横条工字钢组件下端每隔一段距离安装滚轮，将所需数量的千斤顶通过转轴依次穿过连接块完成组装，再将每个千斤顶通过下端的支撑块安装在工字钢组件上；

通过紧固组件将两块端面横套板安装在组装好的千斤顶支撑板上，在两块横套板上通过横套板上的通孔用螺栓固定连接贴合钢架；

使用顶紧钢条与拉伸钢条将贴合钢架与支撑板上的工字钢条相连，连接好之后调节拉伸钢条上的螺旋夹紧件将贴合钢架顶紧；

之后通过连杆将其余横套板依次安装在支撑板上，安装完成后在两边的横套板之间安装连接件；

将安装后的整体通过龙门吊床吊起，通过底部滚轮组件与焊接在压力容器内部的L型钢材卡接，将安装后的主体推入压力容器，到达焊接位置后，转动千斤顶上的转轴将横套板组件抬升到竖向焊接点位；

将横套板焊接完成后转动千斤顶上的转轴将千斤顶支撑板下调，使下端横条工字钢组件卸去与横套板组件之间的摩擦力与压力，最后将整个横条工字钢组件以及千斤顶组件从压力容器底部抽出。

（三）有益效果：与现有技术相比，本发明提供了一种压力容器横套装配工装及其装配方法，具备以下有益效果：

1、一种压力容器横套装配工装及其装配方法，通过工字钢横条组件和千斤顶组成支撑结构，工字钢作为横梁，千斤顶连接在工字钢上方，用于升高和降低支撑板。横套板前后每两块之间通过连杆相连，左右两块之间通过钢材相连，侧面通过连接件进行连接。横套板组件通过龙门吊床整体吊起，推入压力容器内部，通过滚轮安装件将滚轮卡接到支撑钢条上，实现横套板的横向定位。通过调节千斤顶将横套板组件抬升或下降，实现竖直方向的定位调节。调节好高度后，将每个横套板通过连接件焊接在压力容器内壁进行固定。焊接完成后，调节千斤顶将千斤顶降下，使得整体用于辅助支撑安装的工字钢与横套板组件分离，方便工人将工字钢快速抽出。可以适应不同尺寸和类型的压力容器，具有较好的通用性。焊接完成后，可以快速抽出工字钢，提高了工作效率，可靠性高，操作方便。

2、一种压力容器横套装配工装及其装配方法，通过使用转轴与连接块将数个千斤顶连接，使得多个千斤顶能够通过同一根转轴实现同步的高度调节，通过千斤顶的倒置使用，使得横套板能够随着千斤顶的两条抬升臂的摆动实现上下高度的调节，调节过程中支撑板通过活动块的转动作用，能够保证不发生横向倾斜，保证了横套板组件的准确安装。

附图说明

图1为该压力容器横套装配工装的装配方法立体结构示意图；

图2为该压力容器横套装配工装中横套板的正视图；

图3为该压力容器横套装配工装的装配方法千斤顶立体结构示意图；

图4为该压力容器横套装配工装的装配方法连接块内部锥齿轮啮合结构示意图；

图5为该压力容器横套装配工装正视图；

图6为该压力容器横套装配工装图5中A处放大结构示意图；

图7为该压力容器横套装配工装的装配方法千斤顶安装结构示意图。

图中：1-横条工字钢、2-L型钢材、3-千斤顶、4-紧固组件、5-横套板组件、6-连接件、11-滚轮组件、21-拱形支撑件、31-支撑块、32-抬升臂、33-活动块、34-丝杆、35-支撑板、36-连接块、37-转轴、38-锥齿轮、41-贴合钢架、42-顶紧钢条、43-拉伸钢条、51-左横套板组件、52-右横套板组件、111-连接底板、112-滚轮挡板、113-滚轮、351-连接通孔、352-卡板、431-螺旋夹紧件、511-横板、512-连接杆、5111-连接板、5112-换气管孔。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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。

请参阅图1，图5，一种压力容器横套装配工装，包括横条工字钢1、横套板组件5，所述横条工字钢1底部设置有滚轮组件11，所述滚轮组件11与设置在压力容器内腔底部的L型钢材2相啮合，所述横条工字钢1上端中心设置有规格相同的千斤顶3，所述千斤顶3上设置有支撑块31，所述支撑块31底部与横条工字钢1相连，所述丝杆34左右两端设置有支撑板35，所述支撑板35上设置有紧固组件4，所述横套板组件5通过紧固组件4安装在支撑板35上，所述紧固组件4包括底部横梁钢、贴合钢架41，所述底部横梁钢与贴合钢架41之间设置有顶紧钢条42与拉伸钢条43，所述拉伸钢条43上设置有螺旋夹紧件431。通过紧固组件4将在组装时进行第一个横套板的固定，使得之后的横套板安装更加方便，同时能够通过紧固组件4将完整的横套板组件5与之后的工字钢横条组件相互连接，千斤顶3能够实现横套板的上升下降，通过调节转轴37能够实现所有千斤顶3的同步上升下降，有助于焊接时实现竖直位置的位置调整从而保证横套板焊接点位的准确性以及稳固性，焊接完成之后能够通过调节转轴37，使支撑板35与横套板组件5相互脱离，消除两者之间的摩擦力，因此千斤顶3以及下端的工字钢横条组件的拆卸更加方便，不需要人工的将横套板组件5抬起进行焊接，同时保证焊接后的焊接点能够继续通过千斤顶3进行支撑，完成冷却硬化的过程。

一种压力容器横套装配工装的装配方法，其工装步骤如下：

人工组装出与压力容器内径相匹配的横条工字钢1组件，横条工字钢1组件下端每隔一段距离安装滚轮113，将所需数量的千斤顶3通过转轴37依次穿过连接块完成组装，再将每个千斤顶3通过下端的支撑块31安装在工字钢组件上；

通过紧固组件4将两块端面横套板安装在组装好的千斤顶3支撑板35上，在两块横套板上通过横套板上的通孔用螺栓固定连接贴合钢架41；

使用顶紧钢条42与拉伸钢条43将贴合钢架41与支撑板35上的工字钢条相连，连接好之后调节拉伸钢条43上的螺旋夹紧件431将贴合钢架41顶紧；

之后通过连杆将其余横套板依次安装在支撑板35上，安装完成后在两边的横套板之间安装连接件6；

将安装后的整体通过龙门吊床吊起，通过底部滚轮组件11与焊接在压力容器内部的L型钢材2卡接，将安装后的主体推入压力容器，到达焊接位置后，转动千斤顶3上的转轴37将横套板组件5抬升到竖向焊接点位；

将横套板焊接完成后转动千斤顶3上的转轴37将千斤顶3支撑板35下调，使下端横条工字钢1组件卸去与横套板组件5之间的摩擦力与压力，最后将整个横条工字钢1组件以及千斤顶3组件从压力容器底部抽出。

请参阅图3，一种压力容器横套装配工装，所述千斤顶3上端左右两端的丝杆34螺纹线方向相反，相反的螺纹线使得通过锥齿轮38带动转动的左右两根丝杆34推动的抬升臂32摆动方向相互靠近或相互远离，所述支撑板35一端边缘设置有连接通孔351，所述支撑板35对应的另一侧的上下端面对称设置有卡板352，所述卡板352上设置有连接通孔351，每块支撑板35上的卡板352数量为两块。支撑板35之间通过卡板352能够实现快速的连接。所述支撑块31上端通过铰接对称安装有抬升臂32，所述抬升臂32端部设置有活动块33，所述活动块33中心通过螺纹连接有丝杆34，左右两根丝杆34接触的端部设置有锥齿轮38，所述锥齿轮38通过连接块进行安装，所述连接块中心设置有转轴37，所述转轴37上设置有锥齿轮38，每个千斤顶3之间通过连接块与转轴37进行连接，左右两端丝杆34端部的锥齿轮38通过转轴37上的锥齿轮38进行啮合传动。通过将机械三角螺纹式千斤顶3倒置使用，使得横套板能够通过支撑板35实现上升下降，这过程中支撑板35不会因为抬升臂32的摆动而发生倾斜。

请参阅图2，图6，图7，一种压力容器横套装配工装，所述横套板组件5包括左横套板组件51、右横套板组件52，所述左横套板组件51与右横套板组件52左右对称设置在所述千斤顶3上左右两端的支撑板35上，所述左横套板组件51与右横套板组件52之间设置有连接件6，所述连接件6设置有三层，使得连接件6具有较强的抗压能力和稳定性，所述横套板组件5两侧边位置与压力容器内壁之间设置有连接件6二，可以将横套板组件5进一步牢固地固定在压力容器内壁上，防止横套板组件5发生位移或脱落，从而确保横套板组件5的稳定性和安全性。

所述滚轮组件11包括连接底板111，所述连接底板111两侧设置有滚轮挡板112，所述连接底板111与滚轮挡板112之间形成滚轮槽，所述滚轮挡板112上设置有安装孔，所述滚轮113通过安装孔安装在所述滚轮槽内，所述滚轮槽深度大于所述滚轮113的直径。所述连接底板111上两侧板之间的距离大于所述L型钢材2上用于支撑滚轮113的钢板宽度。滚轮组件11的连接底板111与滚轮挡板112之间形成滚轮槽，滚轮挡板112上设置有安装孔，滚轮113通过安装孔安装在滚轮槽内，这使得滚轮113可以根据需要灵活地安装和拆卸，同时增强了滚轮组件11的结构稳定性和使用寿命。连接底板111上两侧板之间的距离大于L型钢材2上用于支撑滚轮113的钢板宽度，这有效地避免了滚轮113在支撑钢条上发生侧向倾斜和不稳定的情况，进一步提高了装置的稳定性和可靠性。

所述L型钢材2侧壁设置有连接孔，所述L型钢材2内侧壁面通过连接孔安装有拱形支撑件21，所述拱形支撑件21两端部与压力容器内壁相连。所述左横套板组件51包括横板511，所述横板511数量为四块，所述横板511之间通过连接杆512相互连接，所述横板511上设置有密集排列的换气管孔5112，其中一角设置有倒角，侧边向厚度方向延伸有连接板5111，所述连接板5111上设置有连接孔，所述右横套板组件52规格与左横套板规格相同，两者之间相互对称。增强了装置的结构对称性和稳定性，同时方便了制造和加工。

工作原理:首先将横套板逐一左右对称组装在工字钢横条上，在将工字钢横条与连接好的千斤顶3两侧支撑板35相连，其中每个千斤顶3之间通过连接块与转轴37相连，连接块内部通过锥齿轮38进行传动啮合，千斤顶倒置使用，将千斤顶的托举部件用作支撑点与工字钢横条相连，摆臂部分用作抬升臂，通过转动转轴37带动两边的丝杆34转动，使得用于连接丝杆34与抬升臂32的活动块33在丝杆34上通过螺纹旋转进行左右移动，活动块33带动抬升臂32摆动，丝杆34与支撑板35端部的连接部分为光杆，这样在抬升臂32发生摆动后丝杆能够托举支撑板35上下运动，在上升下降的过程中不发生倾斜；

最终使得横套板能够通过千斤顶3实现上升下降，在将千斤顶3通过螺栓与下端设置有滚轮113的工字钢相连。横套板的安装过程中前后每两块横套板之间通过连杆相连，左右两块横套板之间通过钢材相连，侧面通过连接件6进行连接，组装过程中位于压力容器最外侧的两块横套板上都通过横套板上的气管孔将钢架与横套板贴附安装，两个钢架上都通过两条工字钢条将钢架与底部的工字钢横条相连，其中一根工字钢条将钢架顶紧，另一根工字钢条通过调节螺旋夹紧件431将钢架拉紧，这使得两个钢架能够稳固的将位于外部的横套板固定在底部的工字钢横条上。

将横套板通过工字钢组装好之后，通过龙门吊床将整个组装后的横套吊起，将其推入压力容器内部，推入过程中将位于底部工字钢下端的滚轮113卡接到事先焊接好的支撑钢条上，用于安装滚轮113的滚轮113安装件两侧边内侧分别与支撑钢条两侧边相互贴合，使得滚轮113能够在支撑钢条上滑动而不发生偏移，从而实现横套板的横向定位，将整个横套板组件5推入压力容器内部后，通过调节千斤顶3将横套板组件5抬升，实现竖直方向的定位调节，调节好高度后将每个横套板通过连接件6焊接在压力容器内壁进行固定，焊接完成之后，调节千斤顶3将千斤顶3降下，从而使得整体用于辅助支撑安装的工字钢能够与横套板组件5进行分离，从而方便工人在最后完成安装后能够将工字钢快速抽出。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种压力容器横套装配工装，包括横条工字钢（1）、千斤顶（3），所述横条工字钢（1）底部设置有滚轮组件（11），其特征在于：所述滚轮组件（11）与设置在压力容器内腔底部的L型钢材（2）相啮合并在L型钢材（2）上滑动进入压力容器内；

所述横条工字钢（1）上端中心设置有规格相同的千斤顶（3），每个千斤顶（3）之间通过转轴（37）相连，所述千斤顶（3）上设置有支撑块（31），所述支撑块（31）与底部横条工字钢（1）相连，所述千斤顶（3）两端通过丝杆（34）设置有支撑板（35）；

所述支撑板（35）上设置有紧固组件（4），横套板组件（5）通过紧固组件（4）安装在支撑板（35）上，所述紧固组件（4）包括底部横梁钢、贴合钢架（41），所述横梁钢与所述支撑板（35）设置为一体结构，所述横梁钢与贴合钢架（41）之间设置有顶紧钢条（42）与拉伸钢条（43），所述拉伸钢条（43）上设置有螺旋夹紧件（431）；

所述支撑块（31）上端通过铰接对称安装有抬升臂（32），所述抬升臂（32）端部设置有活动块（33），所述活动块（33）中心通过螺纹连接有丝杆（34），左右两根丝杆（34）通过连接块（36）连接的端部设置有锥齿轮（38），所述转轴（37）设置在连接块（36）中心，所述转轴（37）上设置有锥齿轮（38），每个千斤顶（3）之间通过连接块（36）与转轴（37）相互进行连接，左右两端丝杆（34）上的锥齿轮（38）通过转轴（37）上的锥齿轮（38）进行啮合传动；

所述横套板组件（5）包括左横套板组件（51）、右横套板组件（52），所述左横套板组件（51）与右横套板组件（52）左右对称设置在所述千斤顶（3）上左右两端的支撑板（35）上，所述左横套板组件（51）与右横套板组件（52）之间设置有连接件（6），所述连接件（6）设置有三层；

所述滚轮组件（11）包括连接底板（111），所述连接底板（111）两侧设置有滚轮挡板（112），所述连接底板（111）与滚轮挡板（112）之间形成滚轮槽，所述滚轮挡板（112）上设置有安装孔，所述滚轮（113）通过安装孔安装在所述滚轮槽内，所述滚轮槽深度大于所述滚轮（113）的直径。

2.根据权利要求1所述的一种压力容器横套装配工装，其特征在于：所述千斤顶（3）上端左右两端的丝杆（34）螺纹线方向相反，所述支撑板（35）一端边缘设置有连接通孔（351），所述支撑板（35）对应的另一侧的上下端面对称设置有卡板（352），所述卡板（352）上设置有连接通孔（351），每块支撑板（35）上的卡板（352）数量为两块。

3.根据权利要求1所述的一种压力容器横套装配工装，其特征在于：所述横套板组件（5）两侧边位置与压力容器内壁之间设置有连接件（6）。

4.根据权利要求1所述的一种压力容器横套装配工装，其特征在于：所述L型钢材（2）侧壁设置有连接孔，所述L型钢材（2）内侧壁面通过连接孔安装有拱形支撑件（21），所述拱形支撑件（21）两端部与压力容器内壁相连，顶部与所述L型钢材（2）的下底面相接触。

5.根据权利要求1或2所述的一种压力容器横套装配工装，其特征在于：所述连接底板（111）上两侧板之间的距离大于所述L型钢材（2）上用于支撑滚轮（113）的钢板宽度。

6.根据权利要求3所述的一种压力容器横套装配工装，其特征在于：所述左横套板组件（51）包括横板（511），所述横板（511）数量为四块，所述横板（511）之间通过连接杆（512）相互连接，所述横板（511）上设置有密集排列的换气管孔（5112），其中一角设置有倒角，侧边向厚度方向延伸有连接板（5111），所述连接板（5111）上设置有连接孔，所述右横套板组件（52）规格与左横套板组件（51）规格相同，两者之间相互对称。

7.一种使用权利要求1中所述压力容器横套装配工装的装配方法，其特征在于：

步骤如下：

人工组装出与压力容器内径相匹配的横条工字钢（1），横条工字钢（1）下端每隔一段距离安装滚轮（113），将所需数量的千斤顶（3）通过转轴（37）依次穿过连接块（36）完成组装，再将每个千斤顶（3）通过下端的支撑块（31）安装在工字钢组件上；

通过紧固组件（4）将两块端面横套板安装在组装好的支撑板（35）上，在两块横套板上通过横套板上的换气管孔（5112）用螺栓固定连接贴合钢架（41）；

使用顶紧钢条（42）与拉伸钢条（43）将贴合钢架（41）与支撑板（35）上的工字钢条相连，连接好之后调节拉伸钢条（43）上的螺旋夹紧件（431）将贴合钢架（41）顶紧；

之后通过连杆将其余横套板依次安装在支撑板（35）上，安装完成后在两边的横套板之间安装连接件（6）；

将安装后的整体通过龙门吊床吊起，通过底部滚轮组件（11）与焊接在压力容器内部的L型钢材（2）卡接，将安装后的主体推入压力容器，到达焊接位置后，转动千斤顶（3）上的转轴（37）将横套板组件（5）抬升到竖向焊接点位；

将横套板焊接完成后转动千斤顶（3）上的转轴（37）将支撑板（35）下调，使下端横条工字钢（1）卸去与横套板组件（5）之间的摩擦力与压力，最后将整个横条工字钢（1）以及千斤顶（3）组件从压力容器底部抽出。