CN118004881B - 一种半户内变电站gis设备辅助吊装设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备，属于变电站GIS设备安装领域，包括龙门架、滑座和吊具，所述滑座包括基座，基座与螺柱螺纹连接，所述基座一侧上部转动连接有蜗杆，蜗杆的一端连接有驱动机构；所述基座一侧下部转动连接有连接轴，连接轴一端固定连接有蜗轮，所述蜗轮一侧固定连接有连接座，所述连接座一侧铰接有两根支撑臂；所述吊具包括与支撑臂连接的吊杆，所述吊杆下端连接有夹具，所述夹具包括夹具壳体，夹具壳体内部两侧各铰接有一个V型的夹臂。本发明既适用于户内GIS设备的吊装，又适用于户外GIS设备的吊装，且利用可旋转的滑座实现了倾斜零部件的吊装，降低了倾斜零部件安装的难度和成本。

Description

一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备

技术领域

本发明属于变电站GIS设备安装领域，特别涉及一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备。

背景技术

在电力系统的建设中，GIS（Gas Insulated Switchgear，气体绝缘金属封闭开关设备）以其占地面积小、运行可靠性高、维护工作量小等优点，在变电站建设中得到了广泛应用。然而，GIS设备的安装过程却是一个复杂且需要高度专业化的技术操作，其中吊装设备的选择和使用尤为关键。

目前，在户内变电站GIS设备的安装过程中，普遍采用行吊作为主要的吊装设备。行吊具有结构简单、操作方便的特点，能够满足大部分GIS设备的吊装需求。然而，行吊在吊装完成后通常仍需保留在户内，导致其利用率较低，不仅占用了宝贵的空间资源，还增加了GIS设备安装的整体成本。此外，行吊的长期存在还要求进行定期的维护和保养，这无疑进一步加大了GIS变电站建设的成本负担。

对于户外GIS设备的安装，一般使用吊车进行吊装。吊车虽然具有吊装能力强的优势，但其体积庞大，对场地条件的要求较高。在吊装过程中，吊车的稳定性易受外部环境因素的影响，如风力、地形等，尤其是在恶劣天气条件下，吊车吊装的稳定性问题尤为突出。吊绳在风力的影响下易发生晃动，增加了GIS设备安装的风险，也可能导致设备损坏，进而增加安装成本。

更值得一提的是，无论是行吊还是吊车，在进行GIS设备吊装时，通常只能实现设备的垂直吊装。然而，在GIS设备的安装过程中，往往涉及到一些倾斜零部件的安装，如变压器套管等。对于这些零部件的安装，需要借助多个吊装设备的配合，才能将零部件调整至合适的安装角度和位置。这种安装方式不仅操作复杂，而且效率低下，进一步增加了GIS设备安装的难度和成本。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备，以解决现有的变电站尤其是半户内变电站建设时，户内GIS设备吊装成本大、户外GIS设备吊装稳定性差以及GIS上倾斜零部件安装时操作复杂的问题。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备，包括龙门架、滑座和吊具，所述龙门架包括横梁以及安装在横梁两端的立柱，所述横梁和立柱均为U型结构，所述横梁一端设有驱动电机，驱动电机的输出轴一侧连接有转轴，所述转轴的两端各连接有一个主动齿轮，所述立柱内部转动连接有螺柱，所述螺柱上端设有与主动齿轮啮合的从动齿轮；所述立柱下端连接有底梁，底梁下部设有若干移动轮；

所述滑座包括基座，基座与螺柱螺纹连接，所述基座一侧上部转动连接有蜗杆，蜗杆的一端连接有驱动机构，所述驱动机构采用电动执行机构或手动驱动机构；所述基座一侧下部转动连接有连接轴，连接轴一端固定连接有蜗轮，蜗轮与蜗杆相啮合，所述蜗轮一侧固定连接有连接座，所述连接座一侧铰接有两根支撑臂；

所述吊具包括与支撑臂连接的吊杆，所述吊杆下端连接有夹具，所述夹具包括夹具壳体，夹具壳体内部固定连接有固定座，所述固定座上转动连接有双头螺柱，且双头螺柱两端的螺纹旋向相反；夹具壳体内部两侧各铰接有一个V型的夹臂，夹臂的上端转动连接有连接柱，连接柱与双头螺柱螺纹连接，所述夹臂下端设有夹紧板。

进一步地，夹具壳体下部两侧滑动连接有二次封堵板，夹具将GIS设备夹紧后，利用夹具壳体下部的二次封堵板将夹具壳体下部的开口封闭，将GIS设备的吊装部位封闭在夹具壳体内。

更进一步地，所述二次封堵板外端面固定连接有端板，所述端板内侧固定连接有弹簧，弹簧的另一端与夹具壳体固定连接，所述二次封堵板内端下部设有楔形面，两侧的楔形面呈倒置的V型结构；GIS设备进入吊具内部后，二次封堵板在弹簧的作用下自动将吊具壳体下部的开口封闭。

进一步地，所述夹具壳体下部设有倒置的V型开口，夹具将GIS设备夹紧后，两个夹紧板将GIS设备向上托举至GIS设备的上表面与夹具壳体的V型开口相抵。

进一步地，所述吊杆下端铰接有连接杆，所述连接杆的下端与夹具壳体固定连接，所述吊杆外部套设有套筒，在自然状态下，套筒在重力的作用下落在夹具壳体上端，且套筒的上端高于连接杆与吊杆的铰接点。

更进一步地，所述连接杆以及吊杆上均设有外螺纹，所述套筒与吊杆或连接杆螺纹连接，在GIS设备吊装状态下，将套管与连接杆螺纹连接，将吊杆与连接杆的铰接点封堵在套管内部；当GIS设备组装时，将套管与连接杆松开，并向上推动套管，将套管与吊杆连接，使吊杆与连接杆的铰接点暴露。

进一步地，所述支撑臂内部滑动连接有伸缩臂，所述支撑臂上部设有伸缩油缸，伸缩油缸的活塞杆末端与伸缩臂连接。

进一步地，所述吊杆上设有若干调节孔，所述伸缩臂上设有销轴。

进一步地，所述底梁两端各螺纹连接有一个撑杆，GIS设备吊装时，将撑杆支撑在地面上；所述立柱外侧铰接有侧撑管，所述侧撑管下部螺纹连接有支撑腿。

本发明的有益效果是：

1）本发明既适用于户内GIS设备的吊装，又适用于户外GIS设备的吊装，且利用可旋转的滑座实现了倾斜零部件的吊装，降低了倾斜零部件安装的难度和成本。

2）在夹具壳体下部设置了滑动的二次封堵板，且二次封堵板与夹具壳体通过弹簧连接，当GIS设备进入吊具内部后，二次封堵板在弹簧的作用下自动将吊具壳体下部的开口封闭，无需工作人员手动操作，提高了GIS设备吊装的效率。

3）本发明在吊杆的下部铰接了连接杆，并在吊杆外部套装了套筒，在GIS设备吊装状态下，将套管与连接杆螺纹连接，将吊杆与连接杆的铰接点封堵在套管内部，限制了GIS设备的晃动；当GIS设备组装时，将GIS设备吊装到位后，两个GIS设备法兰等零部件对位需要微调时，将套筒与连接杆分离，并将套筒与吊杆旋紧，使吊杆与连接杆的铰接处暴露，推动GIS设备即可实现GIS设备的微调。

4）在支撑臂的内部设置了伸缩臂，利用伸缩油缸控制伸缩臂的伸缩，扩大了支撑臂的吊装范围，适用于不同型号的GIS设备吊装使用。

5）在吊杆上设置了多组调节孔，便于根据GIS设备的高度调整吊具的高度，以适应GIS设备尤其是大型GIS设备的吊装。

6）在底梁的两端设置了撑杆，不仅保证了吊装设备使用时的稳定性，而且能够适应户外凹凸不平路面使用；在立柱的外侧设置了侧撑管，并在撑管的下部螺纹连接有支撑腿，两侧的支撑腿再次对龙门架进行加固支撑，进一步增强了吊装设备使用时的稳定性。

附图说明

附图1是本发明一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备使用状态图。

附图2是本发明一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备结构示意图。

附图3是本发明一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备中立柱与底梁装配示意图。

附图4是本发明一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备中横梁结构示意图。

附图5是本发明一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备中滑座与吊具装配示意图。

附图6是本发明一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备中滑座爆炸图。

附图7是本发明一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备中吊具结构示意图。

附图8是本发明一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备中吊具局部剖视图。

图中：

1、龙门架；101、立柱；102、螺柱；103、从动齿轮；104、底梁；105、移动轮；106、撑杆；107、侧撑管；108、支撑腿；109、横梁；110、转轴；111、驱动电机；112、主动齿轮；

2、滑座；201、基座；202、蜗杆；203、第一手轮；204、蜗轮；205、连接轴；206、连接座；207、支撑臂；208、伸缩油缸；209、伸缩臂；

3、吊具；301、吊杆；302、调节孔；303、外螺纹；304、连接杆；305、套筒；306、夹具壳体；307、固定座；308、夹臂；309、连接柱；310、双头螺柱；311、第二手轮；312、夹紧板；313、V型开口；314、二次封堵板；315、楔形面；316、弹簧；317、端板；

4、GIS设备。

具体实施方式

下面将结合附图1-图8，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。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

如图2所示，一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备，包括龙门架1、滑座2和吊具3，所述龙门架1包括横梁109以及安装在横梁109两端的立柱101，所述横梁109和立柱101均为U型结构，如图4所示，所述横梁109一端设有驱动电机111，驱动电机111的输出轴一侧连接有转轴110，所述转轴110的两端各连接有一个主动齿轮112，如图3所示，所述立柱101内部转动连接有螺柱102，所述螺柱102上端设有与主动齿轮112啮合的从动齿轮103；所述立柱101下端连接有底梁104，底梁104下部设有若干移动轮105；

如图5、图6所示，所述滑座2包括基座201，基座201与螺柱102螺纹连接，所述基座201一侧上部转动连接有蜗杆202，蜗杆202的一端连接有驱动机构，所述驱动机构采用电动执行机构例如电机，或手动驱动机构，在本实施例中，所述驱动机构采用第一手轮203；所述基座201一侧下部转动连接有连接轴205，连接轴205一端固定连接有蜗轮204，蜗轮204与蜗杆202相啮合，所述蜗轮204一侧固定连接有连接座206，所述连接座206一侧铰接有两根支撑臂207；

如图7、图8所示，所述吊具3包括与支撑臂207连接的吊杆301，所述吊杆301下端连接有夹具，所述夹具包括夹具壳体306，夹具壳体306内部固定连接有固定座307，所述固定座307上转动连接有双头螺柱310，且双头螺柱310两端的螺纹旋向相反；夹具壳体306内部两侧各铰接有一个V型的夹臂308，夹臂308的上端转动连接有连接柱309，连接柱309与双头螺柱310螺纹连接，所述夹臂308下端设有夹紧板312。

如图8所示，夹具壳体306下部两侧滑动连接有二次封堵板314，夹具将GIS设备4夹紧后，利用夹具壳体306下部的二次封堵板314将夹具壳体306下部的开口封闭，将GIS设备4的吊装部位封闭在夹具壳体306内，避免了因夹臂308意外松动造成GIS设备跌落。

如图8所示，所述二次封堵板314外端面固定连接有端板317，所述端板317内侧固定连接有弹簧316，弹簧316的另一端与夹具壳体306固定连接，所述二次封堵板314内端下部设有楔形面315，两侧的楔形面315呈倒置的V型结构；GIS设备4吊装时，吊具3下降至GIS吊装位置后，二次封堵板314在GIS设备的挤压下向夹具壳体306外部滑动，当GIS设备进入吊具3内部后，二次封堵板314在弹簧316的作用下自动将吊具3壳体下部的开口封闭，无需工作人员手动操作，提高了GIS设备吊装的效率。

如图8所示，所述夹具壳体306下部设有倒置的V型开口313，夹具将GIS设备夹紧后，两个夹紧板312将GIS设备向上托举至GIS设备的上表面与夹具壳体306的V型开口313相抵，V型开口313与两个夹紧板312共同作用将GIS设备固定在夹具内，进一步保证了GIS设备吊装时的稳定性。

如图7、图8所示，所述吊杆301下端铰接有连接杆304，所述连接杆304的下端与夹具壳体306固定连接，所述吊杆301外部套设有套筒305，在自然状态下，套筒305在重力的作用下落在夹具壳体306上端，且套筒305的上端高于连接杆304与吊杆301的铰接点；即自然状态下（吊装状态），套筒305限制了吊杆301与连接杆304之间的转动，以保证GIS设备吊装的稳定性；GIS设备组装时，当需要对GIS设备水平方向进行位移微调时，无需移动龙门架1，只需将套筒305向上拨动，使吊杆301与连接杆304的铰接点暴露，用手推动GIS设备4即可实现GIS设备的微调。

如图8所示，所述连接杆304以及吊杆301上均设有外螺纹303，所述套筒305与吊杆301或连接杆304螺纹连接，在GIS设备吊装状态下，将套管与连接杆304螺纹连接，将吊杆301与连接杆304的铰接点封堵在套管内部，限制了GIS设备的晃动；当GIS设备组装时，将套管与连接杆304松开，并向上推动套管，将套管与吊杆301连接，使吊杆301与连接杆304的铰接点暴露，无需作业人员手扶套管，便于GIS设备组装时操作。

如图5所示，所述支撑臂207内部滑动连接有伸缩臂209，所述支撑臂207上部设有伸缩油缸208，伸缩油缸208的活塞杆末端与伸缩臂209连接，扩大了支撑臂207的吊装范围，适用于不同型号的GIS设备吊装使用。

如图5所示，所述吊杆301上设有若干调节孔302，所述伸缩臂209上设有销轴，使得吊杆301的高度可调，便于根据GIS设备的高度调整吊具3的高度，以适应GIS设备尤其是大型GIS设备的吊装。

如图1、图2所示，所述底梁104两端各螺纹连接有一个撑杆106，GIS设备4吊装时，将撑杆106支撑在地面上，避免了龙门架1移动，保证了吊装设备使用时的稳定性，且能够适应户外凹凸不平路面使用；所述立柱101外侧铰接有侧撑管107，所述侧撑管107下部螺纹连接有支撑腿108，两侧的支撑腿108再次对龙门架1进行加固支撑，进一步增强了吊装设备使用时的稳定性。

使用时，如图1所示，先将吊具3升高至立柱101的上部，以避免吊具3与GIS设备产生碰撞，然后将龙门架1移动至GIS设备两侧，调整滑座2上两侧支撑臂207的开合角度以及伸出长度，使吊具3位于GIS设备吊装位置的正上方，驱动电机111驱动转轴110转动，利用齿轮传动带动螺柱102转动，将滑座2向下移动，直至二次封堵板314下部的楔形面315与GIS设备的吊装面接触，滑座2继续向下移动时，GIS设备挤压二次封堵板314，在楔形面315的作用下，二次封堵板314向夹具壳体306的两侧滑动，当GIS设备吊装处穿过二次封堵板314后，二次封堵板314在弹簧316的作用下自动将吊具3壳体下部的开口封闭；滑座2继续向下移动，直至GIS设备的吊装处与夹具壳体306下部的V型开口313侧壁相抵，此时滑座2停止动作，转动第二手轮311，利用两侧的夹臂308和夹紧板312将GIS设备夹紧，随后进行吊装作业。

多个GIS设备组装时，将GIS设备4吊装到位后，两个GIS设备法兰等零部件对位需要微调时，将套筒305与连接杆304分离，并将套筒305与吊杆301旋紧，使吊杆301与连接杆304的铰接处暴露，推动GIS设备即可实现GIS设备4的微调。

在对GIS设备上套管等倾斜零部件的设备进行安装时，先利用吊具3将套管夹紧并吊起，然后旋转第一手轮203，利用蜗轮204蜗杆202带动连接座206旋转，从而带动支撑臂207以及吊具3旋转，使套管旋转至安装所需的倾斜角度，吊装设备带动套管移动至安装位置进行安装即可，降低了倾斜零部件安装的难度，提高了倾斜零部件安装的效率。

以上内容仅仅是对本发明的结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备，包括龙门架、滑座和吊具，所述龙门架包括横梁以及安装在横梁两端的立柱，所述横梁和立柱均为U型结构，所述横梁一端设有驱动电机，驱动电机的输出轴一侧连接有转轴，所述转轴的两端各连接有一个主动齿轮，所述立柱内部转动连接有螺柱，所述螺柱上端设有与主动齿轮啮合的从动齿轮；所述立柱下端连接有底梁，底梁下部设有若干移动轮；

其特征在于，所述滑座包括基座，基座与螺柱螺纹连接，所述基座一侧上部转动连接有蜗杆，蜗杆的一端连接有驱动机构，所述驱动机构采用电动执行机构或手动驱动机构；所述基座一侧下部转动连接有连接轴，连接轴一端固定连接有蜗轮，蜗轮与蜗杆相啮合，所述蜗轮一侧固定连接有连接座，所述连接座一侧铰接有两根支撑臂；

所述吊具包括与支撑臂连接的吊杆，所述吊杆下端连接有夹具，所述夹具包括夹具壳体，夹具壳体内部固定连接有固定座，所述固定座上转动连接有双头螺柱，且双头螺柱两端的螺纹旋向相反；夹具壳体内部两侧各铰接有一个V型的夹臂，夹臂的上端转动连接有连接柱，连接柱与双头螺柱螺纹连接，所述夹臂下端设有夹紧板；所述夹具壳体下部两侧滑动连接有二次封堵板，夹具将GIS设备夹紧后，利用夹具壳体下部的二次封堵板将夹具壳体下部的开口封闭，将GIS设备的吊装部位封闭在夹具壳体内。

2.根据权利要求1所述的一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备，其特征在于，所述二次封堵板外端面固定连接有端板，所述端板内侧固定连接有弹簧，弹簧的另一端与夹具壳体固定连接，所述二次封堵板内端下部设有楔形面，两侧的楔形面呈倒置的V型结构；GIS设备进入吊具内部后，二次封堵板在弹簧的作用下自动将吊具壳体下部的开口封闭。

3.根据权利要求1所述的一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备，其特征在于，所述夹具壳体下部设有倒置的V型开口，夹具将GIS设备夹紧后，两个夹紧板将GIS设备向上托举至GIS设备的上表面与夹具壳体的V型开口相抵。

4.根据权利要求1所述的一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备，其特征在于，所述吊杆下端铰接有连接杆，所述连接杆的下端与夹具壳体固定连接，所述吊杆外部套设有套筒，在自然状态下，套筒在重力的作用下落在夹具壳体上端，且套筒的上端高于连接杆与吊杆的铰接点。

5.根据权利要求4所述的一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备，其特征在于，所述连接杆以及吊杆上均设有外螺纹，所述套筒与吊杆或连接杆螺纹连接，在GIS设备吊装状态下，将套管与连接杆螺纹连接，将吊杆与连接杆的铰接点封堵在套管内部；当GIS设备组装时，将套管与连接杆松开，并向上推动套管，将套管与吊杆连接，使吊杆与连接杆的铰接点暴露。

6.根据权利要求1-5任一项所述的一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备，其特征在于，所述支撑臂内部滑动连接有伸缩臂，所述支撑臂上部设有伸缩油缸，伸缩油缸的活塞杆末端与伸缩臂连接。

7.根据权利要求6所述的一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备，其特征在于，所述吊杆上设有若干调节孔，所述伸缩臂上设有销轴。

8.根据权利要求1所述的一种半户内变电站GIS设备辅助吊装设备，其特征在于，所述底梁两端各螺纹连接有一个撑杆，GIS设备吊装时，将撑杆支撑在地面上；所述立柱外侧铰接有侧撑管，所述侧撑管下部螺纹连接有支撑腿。