CN201793312U - 用于端部带法兰的大型物件的翻转的辅助装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于端部带法兰的大型物件的翻转的辅助装置，其包括第一吊耳和第二吊耳，其中，所述第一吊耳包括U型第一吊耳法兰段和第一吊耳主板，所述U型第一吊耳法兰段在其两臂上有一组成对螺孔，所述第一吊耳主板上设有多对第一立筋板以及第一吊耳孔，所述第一吊耳主板和所述第一立筋板通过焊接与所述U型第一吊耳法兰段的底部结合起来；所述第二吊耳包括第二吊耳法兰段和第二吊耳主板，所述第二吊耳法兰段上设有一组螺孔，所述第二吊耳主板上设有多对第二立筋板、第二吊耳孔以及多个凹进部分，所述第二吊耳主板和所述第二立筋板通过焊接与所述第二吊耳法兰段结合起来，所述凹进部分与所述第二吊耳法兰段上的所述螺孔相对应。

Description

用于端部带法兰的大型物件的翻转的辅助装置

技术领域

本实用新型涉及一种用于端部带法兰的大型物件的翻转的辅助装置。

背景技术

大型物件的翻转是工矿业中经常遇到的问题。例如，随着选矿规模的不断扩大，选矿厂的核心设备自磨机、球磨机等的规格尺寸也不断扩大，自磨机的筒体直径由原来的5m左右增大到10m左右，筒体长度可达5m左右，而球磨机的筒体直径由原来的3m左右增大到7m左右，筒体长度可达12m左右。为了能够顺利运输并有利于现场组装，通常将磨机筒体沿圆周方向(即环向)分成两瓣或三瓣出厂，然后在现场将筒体的各瓣竖直放置，并利用螺栓和筒体各瓣上的法兰将其组装起来。组装完成后，将筒体翻转平放，然后吊至磨机上的安装位置就位。由于磨机筒体直径大、重量重，因此，如何实现筒体的快速安全翻转是大型磨机安装中的一个关键课题。

通常，不允许在所述大型物件上焊接临时吊耳，因此，传统的做法是，用钢丝绳捆绑所述大型物体的外端，进而实现翻转。例如，对于大型磨机，不允许在筒体以及筒体法兰上焊接临时吊耳，但使用所述钢丝绳捆绑法实现翻转时，由于筒体的外径大、重量重，因此，所需钢丝绳的直径要粗，长度要长，这不仅增加了钢丝绳的用量，而且使起吊重量额外增加，从而降低安全系数。另外，由于所述钢丝绳受力大，因此，捆绑筒体后很难防止钢丝绳的滑动，并且捆绑力过大还容易引起筒体的变形。

发明内容

通常，大型物件(诸如大型筒体)的端部设有法兰。在不允许在所述物件上焊接临时吊耳的情况下，可以设计与所述大型物件的端部法兰相对应的吊耳法兰段，并在该吊耳法兰段上焊接吊耳主板从而形成吊耳，然后用临时螺栓将吊耳法兰段与大型物件上的端部法兰固定，从而将吊耳与筒体的端部法兰固定，以配合吊车实现所述大型物件的翻转。

本实用新型的目的在于，提供一种用于端部带法兰的大型物件的翻转的辅助装置，该辅助装置能够大大地缩短起吊钢丝绳的长度、防止所述钢丝绳滑动、防止对所述大型物件造成损伤并减轻施工人员的劳动强度，从而能够节约成本、增大起吊安全系数并提高劳动效率。

为了实现上述目的，提供一种用于端部带法兰的大型物件的翻转的辅助装置，该辅助装置包括：第一吊耳和第二吊耳，其中，所述第一吊耳包括U型第一吊耳法兰段和第一吊耳主板，所述U型第一吊耳法兰段在其两臂上有一组成对螺孔，所述第一吊耳主板上设有多对第一立筋板以及第一吊耳孔，所述多对第一立筋板垂直于所述第一吊耳主板的板面向其两侧延伸，所述第一吊耳主板通过焊接与所述U型第一吊耳法兰段的底部中心线结合起来，所述第一立筋板通过焊接与所述U型第一吊耳法兰段的底部结合起来；所述第二吊耳包括第二吊耳法兰段和第二吊耳主板，所述第二吊耳法兰段上设有一组螺孔，所述第二吊耳主板上设有多对第二立筋板、第二吊耳孔以及多个凹进部分，所述多对第二立筋板垂直于所述第二吊耳主板的板面向其两侧延伸，所述第二吊耳主板通过焊接与所述第二吊耳法兰段的中心线部分结合起来，所述第二立筋板通过焊接与所述第二吊耳法兰段结合起来，所述凹进部分与所述第二吊耳法兰段上的所述螺孔相对应。

所述U型第一吊耳法兰段通过利用其两臂夹住所述大型物件的端部法兰的方式而与所述大型物件的端部法兰相结合，所述U型第一吊耳法兰段的两臂的长度、两臂之间的距离、两臂的纵向弯曲弧度以及两臂上的所述一组成对螺孔分别与所述大型物件的端部法兰的宽度、厚度、环向弯曲弧度以及一组螺孔相对应，以便使用临时螺栓将所述U型第一吊耳法兰段与所述大型物件的端部法兰固定。

所述第二吊耳法兰段与所述大型物件的端部法兰相结合，所述第二吊耳法兰段的纵向弯曲弧度以及所述一组螺孔分别与所述大型物件的端部法兰的环向弯曲弧度以及一组螺孔相对应，以便使用临时螺栓将所述第二吊耳法兰段与所述大型物件的端部法兰固定。

在使用螺栓螺母将所述第二吊耳法兰段和所述大型物件的端部法兰结合起来时，所述凹进部分为所述螺母留出容纳空间。

对于直径为10.4m、长度为5.5m、重量为100吨的所述端部带法兰的大型物件，所述第二吊耳法兰段上的螺孔数最少为4。

所述辅助装置用于将所述端部带法兰的大型物件从水平状态翻转为直立状态或其它状态，以及从直立状态翻转为水平状态或其它状态。

因此，本实用新型所述的用于端部带法兰的大型物件的翻转的辅助装置能够大大地缩短起吊钢丝绳的长度、防止所述钢丝绳滑动、防止对所述大型物件造成损伤并减轻施工人员的劳动强度，从而能够节约成本、增大起吊安全系数并提高劳动效率。

附图说明

图1是自磨机筒体直立组装的示意图；

图2是本实用新型的实施例所述的第一吊耳的侧视图和正视图；

图3是本实用新型的实施例所述的第二吊耳的侧视图、正视图和俯视图；

图4(a)到图4(c)分别是采用本实用新型的实施例所述的第一吊耳和第二吊耳实现筒体吊装、翻转、以及翻转后放置的示意图。

具体实施例

下面将参考附图来描述本实用新型所述的用于端部带法兰的大型物件的翻转的辅助装置的一个实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，相同的附图标记表示相同的部分。

图1是自磨机筒体直立组装的示意图。自磨机筒体100是一种端部带法兰的大型物件。如图1所示，自磨机筒体100是例如直径为10.4m、长度为5.5m的圆柱形筒体，该筒体沿圆周方向(即环向)分成三瓣出厂，筒体的每瓣在其长度方向(即纵向)上的两端设有环向法兰200，而在其环向上的两端设有纵向法兰300。当筒体的各瓣运抵厂房时，在厂房中合适的地方(例如，检修跨)搭设平整稳固的组装平台400，并将筒体的各瓣直立地放置于平台400之上。然后使筒体各瓣上的纵向法兰300与其对应瓣上的纵向法兰300进行对口，并通过螺栓加以固定，从而完成筒体的组装。

在对筒体进行翻转之前，准备一对第一吊耳和一对第二吊耳。图2是本实用新型的实施例所述的第一吊耳的侧视图和正视图，图3是本实用新型的实施例所述的第二吊耳的侧视图、正视图和俯视图。

如图2所示，第一吊耳10包括U型吊耳法兰段1和吊耳主板2。U型吊耳法兰段1可通过锻造或焊接成型，在其两臂上有一组成对螺孔4。U型吊耳法兰段1将通过利用其两臂夹住前述筒体100上的环向法兰200的方式而与筒体100上的环向法兰200相结合，因此，U型吊耳法兰段1的两臂之间的距离、两臂的纵向弯曲弧度以及两臂上的一组成对螺孔4分别与筒体100的环向法兰200的厚度、环向弯曲弧度以及一组螺孔相对应，以便使用临时螺栓将U型吊耳法兰段1与筒体100的环向法兰200固定。

吊耳主板2为月形板，其上有多对立筋板3以及吊耳孔5，多对立筋板3垂直于吊耳主板2的板面向其两侧延伸。吊耳主板2通过吊耳主板焊缝6与U型吊耳法兰段1的底部中心结合起来。立筋板3通过立筋板焊缝7与U型吊耳法兰段1的底部结合起来，用来加强吊耳主板2与U型吊耳法兰段1的结合。

如图3所示，第二吊耳20包括吊耳法兰段1’和吊耳主板2’。吊耳法兰段1’上设有一组螺孔4’。吊耳法兰段1’将与筒体100上的环向法兰200相结合，因此，吊耳法兰段1’的纵向弯曲弧度以及一组螺孔4’分别与筒体100的环向法兰200的环向弯曲弧度以及一组螺孔相对应，以便使用临时螺栓将吊耳法兰段1’与筒体100的环向法兰200固定。

吊耳主板2’为梳状板，其上有多对立筋板3、吊耳孔5以及多个凹进部分8。多对立筋板3垂直于吊耳主板2’的板面向其两侧延伸。吊耳主板2’通过吊耳主板焊缝6与吊耳法兰段1’中心线部分结合起来。立筋板3通过立筋板焊缝7与吊耳法兰段1’结合起来，用来加强吊耳主板2’与吊耳法兰段1’的结合。凹进部分8与吊耳法兰段1’上的螺孔相对应，以便在用螺栓螺母将吊耳法兰段1’和吊耳主板2’结合起来时为螺母留出容纳空间。

下面通过计算来说明，采用本实用新型所述的一对第一吊耳10和一对第二吊耳20，能够安全地吊起100吨重的大型筒体。

在本实施例中，对于第一吊耳10来说，吊耳孔5的半径r为50mm，吊耳孔5的边缘与吊耳主板2的外缘之间的最短距离h为100mm，从而吊耳孔5的中心距吊耳主板2的外缘的最短距离R为150mm。吊耳主板2的厚度δ为50mm，U型吊耳法兰段1纵长L为80cm，从而主板焊缝6的长度为80cm。第一吊耳10的材质为Q235B，许用拉力σ＝215Mpa。

设筒体重量Q＝100t，考虑动载安全系数K＝1.1，设计吊重Q₁＝Q×K＝110000kg。

对第一吊耳10进行计算。吊耳孔5的受力最小截面A＝h×δ＝10×5＝50cm²。按拉曼公式计算吊耳上部截面受力得到：

剪应力 $p=\frac{Q_1}{2\&CenterDot;h\&CenterDot;\mathrm{\&delta;}}=\frac{110000}{2\&times;10\&times;5}=1100\mathrm{kg}/{\mathrm{cm}}^2=108\mathrm{Mpa}<\left[\mathrm{\&sigma;}\right]=215\mathrm{Mpa}$

拉应力 $\mathrm{\&sigma;}=p\frac{R^2+r^2}{R^2-r^2}=108\&times;\frac{{15}^2+5^2}{{15}^2-5^2}=135\mathrm{Mpa}<215\mathrm{Mpa}$

对焊缝进行计算。焊缝全部是坡口焊，焊缝的计算长度L＝80cm，焊缝厚度δ₁＝2.5cm，焊缝有效厚度＝0.7×δ₁，于是得到：焊缝应力： $\mathrm{\&sigma;}=\frac{Q_1}{2L\&CenterDot;{\mathrm{\&delta;}}_1\&CenterDot;0.7}=\frac{110000}{2\&times;80\&times;2.5\&times;0.7}=393\mathrm{Kg}/{\mathrm{cm}}^2=39\mathrm{Mpa}<160\mathrm{Mpa}$

其中，角焊缝抗拉、抗压、抗剪强度设计值为160Mpa。

对固定螺栓进行计算。英制螺栓3′根径＝6.6cm，螺栓面积＝πr²＝34.2cm²，于是得到：

螺栓抗剪应力 $\frac{Q_1}{16\&times;r^2\&times;\mathrm{\&pi;}}=\frac{110000}{16\&times;3.3\&times;3.14}=201\mathrm{Kg}/{\mathrm{cm}}^2=19.7\mathrm{Mpa}<170\mathrm{Mpa}$

其中，采用普通B级螺栓强度设计值为170Mpa。计算表明，采用4条螺栓就足够了。

对第二吊耳20来说，吊耳法兰段1’的纵长L为85cm，设有4条螺栓，每条螺栓的尺寸为1.3cm，因此，图3中的A-A断面焊缝有效长度L₁＝85-1.3×4＝33cm。于是得到：

焊缝应力： $\mathrm{\&sigma;}=\frac{Q_1}{2L_1\&CenterDot;{\mathrm{\&delta;}}_1\&CenterDot;0.7}=\frac{110000}{2\&times;33\&times;2.5\&times;0.7}=952\mathrm{Kg}/{\mathrm{cm}}^2=93\mathrm{Mpa}<160\mathrm{Mpa}$

其它计算与对第一吊耳10的计算相同。

图4(a)到图4(c)分别是采用本实用新型的实施例所述的第一吊耳和第二吊耳实现筒体吊装、翻转、以及翻转后放置的示意图。

如图4(a)所示，当在筒体100处于直立状态时，在其下端面环向法兰上安装两个相距约2米的第一吊耳10，在其上端面在与两个第一吊耳10呈对角线的对称的位置上安装两个同样相距约2米的第二吊耳20。为方便第一吊耳10的安装，在搭建组装平台400时，在平台钢板上预留安装孔。将吊环30与第一吊耳10和第二吊耳20结合起来，然后用吊绳40将吊环30与吊车上的吊钩连接起来。两吊车同时起钩，将筒体100吊离平台400。然后，如图4(b)所示，第一吊耳10处的吊车慢慢起钩，第二吊耳20处的吊车保持不动或缓慢放钩，从而实现筒体100的翻转。在筒体100的翻转过程中，吊绳40与吊环30随筒体100角度变化而自由转动。

在将筒体100翻转后，将其放在弧形支架50上。然后，拆除翻转所用的辅助装置，将筒体100吊装就位。

同样，也可以将筒体100从平放状态翻转为直立状态或其它状态。因此本实用新型所述的翻转辅助装置适用于所有端部带法兰的形状任意的大型物件的翻转。

如上所述，本实用新型所述的用于端部带法兰的大型物件的翻转的辅助装置能够大大地缩短起吊钢丝绳的长度、防止所述钢丝绳滑动、防止对所述大型物件造成损伤并减轻施工人员的劳动强度，从而能够节约成本、增大起吊安全系数并提高劳动效率。

Claims (5)

1.一种用于端部带法兰的大型物件的翻转的辅助装置，包括第一吊耳和第二吊耳，其中，

所述第一吊耳包括U型第一吊耳法兰段和第一吊耳主板，所述U型第一吊耳法兰段在其两臂上有一组成对螺孔，所述第一吊耳主板上设有多对第一立筋板以及第一吊耳孔，所述多对第一立筋板垂直于所述第一吊耳主板的板面向其两侧延伸，所述第一吊耳主板通过焊接与所述U型第一吊耳法兰段的底部中心线部分结合起来，所述第一立筋板通过焊接与所述U型第一吊耳法兰段的底部结合起来；

所述第二吊耳包括第二吊耳法兰段和第二吊耳主板，所述第二吊耳法兰段上设有一组螺孔，所述第二吊耳主板上设有多对第二立筋板、第二吊耳孔以及多个凹进部分，所述多对第二立筋板垂直于所述第二吊耳主板的板面向其两侧延伸，所述第二吊耳主板通过焊接与所述第二吊耳法兰段的中心线部分结合起来，所述第二立筋板通过焊接与所述第二吊耳法兰段结合起来，所述凹进部分与所述第二吊耳法兰段上的所述螺孔相对应。

2.根据权利要求1所述的用于端部带法兰的大型物件的翻转的辅助装置，其特征在于，所述U型第一吊耳法兰段通过利用其两臂夹住所述大型物件的端部法兰的方式而与所述大型物件的端部法兰相结合，所述U型第一吊耳法兰段的两臂长度、两臂之间的距离、两臂的纵向弯曲弧度以及两臂上的所述一组成对螺孔分别与所述大型物件的端部法兰的宽度、厚度、环向弯曲弧度以及一组螺孔相对应，以便使用临时螺栓将所述U型第一吊耳法兰段与所述大型物件的端部法兰固定。

3.根据权利要求1所述的用于端部带法兰的大型物件的翻转的辅助装置，其特征在于，所述第二吊耳法兰段与所述大型物件的端部法兰相结合，所述第二吊耳法兰段的纵向弯曲弧度以及所述一组螺孔分别与所述大型物件的端部法兰的环向弯曲弧度以及一组螺孔相对应，以便使用临时螺栓将所述第二吊耳法兰段与所述大型物件的端部法兰固定。

4.根据权利要求1所述的用于端部带法兰的大型物件的翻转的辅助装置，其特征在于，在使用螺栓螺母将所述第二吊耳法兰段和所述大型物件的端部 法兰结合起来时，所述凹进部分为所述螺母留出容纳空间。

5.根据权利要求1所述的用于端部带法兰的大型物件的翻转的辅助装置，其特征在于，对于直径为10.4m、长度为5.5m、重量为100吨的所述端部带法兰的大型物件，所述第一和第二吊耳法兰段上的螺孔数最少为4。 

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