CN214570373U

CN214570373U - 一种自驱动螺旋升降装置

Info

Publication number: CN214570373U
Application number: CN202120291977.9U
Authority: CN
Inventors: 金锋; 闫晓青; 刘江浩; 肖前; 徐刚; 邢秀逸; 蔡琪琦; 张银婷; 周灿; 陈家南; 李若; 韩越
Original assignee: Three Gorges Navigation Authority
Current assignee: Three Gorges Navigation Authority
Priority date: 2021-02-02
Filing date: 2021-02-02
Publication date: 2021-11-02
Anticipated expiration: 2031-02-02

Abstract

一种自驱动螺旋升降装置，主要包括螺旋升降装置，该螺旋升降装置包括导向架，导向架外侧安装导向轮组，导向架上端可转动安装滚筒本体，滚筒本体侧壁安装滚轮组，滚轮组与安全机构的螺母柱的螺牙的螺旋线位置相同；所述导向架上安装有驱动机构，驱动机构通过齿轮传送机构驱动滚筒本体转动。本实用新型提供的一种自驱动螺旋升降装置，可适应不同高程、不同螺旋线角度的升船机安全机构的拆装检修。

Description

一种自驱动螺旋升降装置

技术领域

本实用新型涉及升船机安全机构拆装检修领域，尤其是一种自驱动螺旋升降装置。

背景技术

升船机作为一项复杂的系统性工程，涉及水工建筑物、金属结构、机械设备、电气系统、液压系统、安全保护系统等多个分系统。此外，升船机各设备之间有着较高精度的配合关系，尤其“长螺母柱-短螺杆安全保障”型式的升船机安全机构安装紧凑，由于空间狭窄、场地受等因素无法保证检修时大型机械设备的顺利拆装，影响设备的检修效率。通常升船机建设期，升船机安全机构安装时螺母柱并未全部安装到位，因此，升船机建设完成运行后，进行安全机构拆卸检修与安装时工况与建设期差别较大，目前无安全有效的安全机构拆装检修方法。

因此，基于上述分析，亟待开发设计一种升船机安全机构拆装系统，从而方便安全机构拆装检修施工。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种自驱动螺旋升降装置，可适应不同高程、不同螺旋线角度的“长螺母柱－短螺杆安全保障”型式升船机安全机构的拆装检修，提高升船机安全机构拆装效率、降低安全风险、减少劳动力，安装与检修方便。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种自驱动螺旋升降装置，包括滚筒装置、驱动装置及导向装置；

所述滚筒装置包括滚筒本体、滚轮组；其中滚筒本体顶部与安全机构支撑杆下球铰连接，滚筒本体底部与导向装置可转动连接；滚轮组分多个安装在滚筒本体的侧壁上且布置位置与安全机构的螺母柱的螺牙的螺旋线位置相同；

所述驱动装置包括驱动机构，驱动机构安装在导向装置上且通过齿轮传送机构驱动滚筒本体转动；

所述导向装置包括导向架、导向轮组，其中，导向架安装滚筒装置、驱动装置，导向轮组贴合安全机构螺母柱侧壁并随滚筒装置上下竖直升降。

所述滚筒本体包括腹板、上翼板、下翼板，其中，腹板上安装滚轮组，上翼板通过过渡法兰与安全机构支撑杆下球铰连接，下翼板与滑环轴承的外圈连接，滑环轴承的内圈与导向架连接。

所述滚轮组包括滚轮、滚轮轴、滚轮轴承、外挡板、内挡板；其中，滚轮轴按照与螺母柱的螺牙相同的螺旋线均匀布置且固定焊接在腹板上。

所述驱动机构由变频电机、摆线针轮减速器、输出轴组成，其中，输出轴过弹性爪型联轴器与导向架连接。

所述齿轮传送机构包括与输出轴同轴连接的驱动齿轮，安装在导向架上的中间齿轮，安装在滑环轴承外侧的外齿圈。

所述导向轮组左右对称分布，每个导向轮均由导向轮本体、深沟球轴承、导向支撑、滑板、碟簧组、调节螺母组成，其中，滑板一端与螺杆连接，螺杆上套有碟簧组，螺杆穿过导向支撑上的孔并通过调节螺母锁紧。

本实用新型一种自驱动螺旋升降装置，具有以下技术效果：

1）、打破了空间狭窄、场地受限等因素无法保证检修时大型机械设备的顺利拆装等因素的制约，为升船机安全机构拆装检修提供了工装和拆装方法，提高安全机构的检修效率。

2）、可以实现安全机构拆除与安装一套工装就可以实现，仅需设置调整参数即可实现自驱动螺旋升降装置的升降，避免了安全机构拆装重复设计工装，可节约成本。

3）、可实现安全机构的快速拆装，不需要对安全机构结构与其它配合检修设备进行改造就可实现安全机构拆装，保证了原有设备的完整性，提高了施工质量，具有较强可操作性。

4）、能够方便的进行装置拆装、组装及日常维护，从而可以在多个升船机安全机构拆装过程重复利用，节省了系统安装的劳动量，降低了劳动强度，缩短了施工周期。

5）、根据三峡升船机船厢安全机构运行方式，驱动安全机构旋转螺杆转动有两种方式，一是通过替换驱动安全机构旋转螺杆转动动力源，也就是拆除万向联轴器，将原先安装万向联轴器部位替换安装为可提供动力源的装置，即申请号为“202010335010 .6”的专利“一种升船机安全机构拆装系统及拆装方法”中所述的“伺服电机驱动机械同步装置”；二是通过将安全机构旋转螺杆、支撑杆、下球铰固定，使上述三部分不产生相对转动，为一个固定连接体，通过在安全机构支撑杆下球铰底部增加动力源使整个安全机构在螺母柱内转动，即本实用新型所述的“自驱动螺旋升降装置”。两种方式均可实现安全机构拆装，第一种方案对整个系统同步性要求非常高，若采用第一种方案进行安全机构拆装，需对安全机构本体及安全机构顶部机房检修桥机进行大的改造，工程量大、费用高，且会对安全机构本体结构产生损伤。第二种方案采用“自驱动螺旋升降装置”完美解决第一种方案同步性要求高问题，“自驱动螺旋升降装置”的滚筒装置上设置的滚轮可避免顶部机房检修桥机起升速度与滚筒旋转不同步造成的安全机构旋转螺杆螺牙与螺母柱螺牙的卡阻，且通过过渡法兰实现了“自驱动螺旋升降装置”与安全机构本体的连接，不需要对安全机构进行改造。

附图说明

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的俯视图。

图3为图2中A处的剖视图。

图4为图3中B处的剖视图。

图5为图3中D处的局部放大示意图。

图6为图3中C处的剖视图。

图7为本实用新型中导向轮组的主视图。

图8为本实用新型中导向轮组的剖视图。

图9为本实用新型的工作状态示意图。

图中：滚筒装置1，驱动装置2，导向装置3，过渡法兰4，安全机构支撑杆下球铰5，滑环轴承6，吊环7，索具8，安全机构支撑杆9，卡板10，涨紧套11，安全机构旋转螺杆12，螺母柱13，安全机构下导向架14，安全机构上导向架15，滚筒本体101、滚轮组102，腹板1011，上翼板1012，下翼板1013，滚轮1021、滚轮轴1022、滚轮轴承1023、外挡板1024、内挡板1025，驱动机构201，齿轮传送机构202，变频电机2011，摆线针轮减速器2012，输出轴2013，驱动齿轮2021，中间齿轮2022，外齿圈2023，导向架301，导向轮组302，导向轮本体3021、深沟球轴承3022、导向支撑3023、滑板3024、碟簧组3025、调节螺母3026。

具体实施方式

如图1所示，一种自驱动螺旋升降装置，包括滚筒装置1、驱动装置2及导向装置3。

如图1所示，所述滚筒装置1包括滚筒本体101、滚轮组102。

如图3所示，其中，滚筒本体101包括腹板1011、上翼板1012、下翼板1013，其中，腹板1011上安装滚轮组102，上翼板1012通过过渡法兰4与安全机构支撑杆下球铰5连接，下翼板1013与滑环轴承6的外圈连接，滑环轴承6的内圈与导向架301连接。

如图5所示，滚轮组102包括滚轮1021、滚轮轴1022、滚轮轴承1023、外挡板1024、内挡板1025；其中，滚轮轴1022按照与螺母柱13的螺牙相同的螺旋线均匀布置且固定焊接在腹板1011上。滚轮1021呈圆台状，带滚轮1021的滚筒装置1升降过程中，滚轮1021与螺母柱13螺牙面接触良好。

滚筒装置1沿径向分4等份加工，便于带滚轮的滚筒装置1与安全机构支撑杆下球铰5装配。安装时，4块带滚轮的滚筒装置1按照先后顺序与过渡法兰4连接时，通过调整带滚轮的滚筒装置1的安装角度使滚轮1021与螺母柱13的螺牙下踏面完美贴合，带滚轮的滚筒装置1螺旋上升时滚轮1021在螺母柱13的螺牙下踏面滚动顺畅。

如图1所示，所述驱动装置2包括驱动机构201、齿轮传送机构202。

如图3所示，其中，驱动机构201由变频电机2011、摆线针轮减速器2012、输出轴2013组成，其中，输出轴2013过弹性爪型联轴器与导向架301连接。变频电机2011可以根据螺旋升降装置升降速度匹配输出转速驱动带滚轮的滚筒装置1与顶部机房检修桥机吊钩同步动作。

如图4所示，齿轮传送机构202包括与输出轴2013同轴连接的驱动齿轮2021，安装在导向架301上的中间齿轮2022，安装在滑环轴承6外侧的外齿圈2023。驱动齿轮2021、中间齿轮2022及外齿圈2023齿轮模数相同。通过中间齿轮2022过渡，保证变频电机2011、摆线针轮减速器2012的安装空间，防止驱动机构201与带滚轮的滚筒装置1干涉擦碰。

如图1所示，所述导向装置3包括导向架301、导向轮组302。

如图7-8所示，其中，导向轮组302左右对称分布，一共四组。每组导向轮302均由导向轮本体3021、深沟球轴承3022、导向支撑3023、滑板3024、碟簧组3025、调节螺母3026组成，其中，导向轮本体3021通过深沟球轴承3022可转动安装在滑板3024上。滑板3024一端与螺杆连接，螺杆上套有碟簧组3025，螺杆自由穿过导向支撑3023上的孔并通过调节螺母3026锁紧。可通过调整调节螺母3026调节碟簧组3025预压缩量来适应螺母柱13侧壁制造的不平整、螺母柱安装误差等，导向轮302与螺母柱13轨道安装间隙为1mm。

一种升船机安全机构拆装方法，包括以下步骤：

步骤1）：在需要拆出检修的安全机构旋转螺杆12的内孔与安全机构支撑杆9之间安装涨紧套11，采用螺钉将涨紧套11压紧在安全机构旋转螺杆12内孔与安全机构支撑杆9上，使安全机构旋转螺杆12与安全机构支撑杆9转动过程不产生相对位移，拆除安全机构顶部连接的防护板、液压系统管路与旋转接头等附属部件；

步骤2）：在安全机构旋转螺杆12顶部安装吊环7，并通过索具8将吊环7与顶部机房检修桥机吊钩连接，顶部机房检修桥机小行程提升，索具8受力拉紧；

步骤3）：安全机构支撑杆下球铰5与船厢安全横梁法兰连接螺杆脱开，将万向联轴器与安全机构下导向架14的驱动齿轮脱开，采用安全机构盘车装置将安全机构整体盘升2m-2.5m左右；

步骤4）：将过渡法兰4的内圈法兰与安全机构支撑杆下球铰5通过螺杆连接，滚筒装置1上端与过渡法兰4外圈通过螺栓紧固连接；

步骤5）：将滚筒装置1下端与滑环轴承6外圈采用螺栓紧固连接，将导向装置3内孔法兰与滑环轴承6内圈采用螺栓紧固连接；

步骤6）：导向装置3安装完成后，安装驱动装置2，并使齿轮传送机构202中的各个齿轮接触啮合良好；

步骤7）：驱动装置2通电，设置变频电机2011的转速，输出正向（顺时针）转速驱动带滚轮的滚筒装置1转动。顶部机房桥机起吊装置通电，吊钩起升速度，滚筒装置1与顶部机房桥机吊钩同步运行。带滚轮组102的滚筒装置1带动整个安全机构在螺母柱13内旋转上升，直至安全机构从螺母柱13顶部提出，拆除自驱动螺旋升降装置，将安全机构吊装至检修平台检修，安全机构拆出提升完成；

步骤8）：安全机构检修完毕，在安全机构支撑杆9与安全机构旋转螺杆12的内孔间安装涨紧套11，采用螺钉将涨紧套11压紧在安全机构旋转螺杆12内孔与安全机构支撑杆9之间，使安全机构旋转螺杆12与安全机构支撑杆9不会产生相对转动；

步骤9）：在安全机构旋转螺杆12顶部安装吊环7，并通过索具8将吊环7与顶部机房检修桥机吊钩连接，将采用检修桥机将装配完成的安全机构调运至螺母柱13的顶部平台；

步骤10）：在螺母柱13的顶部平台按照顺序将自驱动螺旋升降装置与安全机构支撑杆下球铰5对接完成；

步骤11）：通过转动检修桥机吊钩方式调整自驱动螺旋升降装置的带滚轮组102的滚筒装置1的角度，使滚轮组102中的滚轮与螺母柱13螺牙完美贴合，且滚轮在螺牙面滚动顺畅，四个导向轮组302沿螺母柱13侧壁导轨保留1mm安装间隙；

步骤12）：驱动装置2通电，设置变频电机2011的转速，输出反向（逆时针）转速驱动带滚轮的滚筒装置1转动。顶部机房桥机起吊装置通电，吊钩下降速度，滚筒装置1与顶部机房桥机吊钩同步运行。依靠安全机构自重使带滚轮组102的滚筒装置1逆时针旋转，带动整个安全机构在螺母柱内旋转下降，整个安全机构下落至安全机构支撑杆下球铰5的底面距离船厢安全横梁连接法兰2-2.5m高程时停止下落，拆除自驱动螺旋升降装置。同步运行的作用是安全机构下降过程的安全保护措施，下降时安全机构与自驱动螺旋升降装置的自重驱动带滚轮的滚筒装置1的滚轮1021在螺母柱13螺牙面上滚动，使整个安全机构与自驱动螺旋升降装置在螺母柱13内螺旋下降；

步骤13）：连接安全机构手动盘车装置，将安全机构下落至船厢安全横梁法兰上，将安全机构支撑杆下球铰5与安全横梁法兰通过螺杆连接，并根据规范将螺杆预紧，拆除涨紧套11、吊环7，将安全机构与机房检修桥机脱开；

步骤14）：通过安全机构手动盘车装置调整安全机构旋转螺杆12的螺牙与螺母柱13螺牙间隙；

步骤15）：回装安全机构顶部连接的防护板、液压系统管路与旋转接头等附属部件，将万向联轴器与安全机构下导向架驱动齿轮连接，动机调试，安全机构安装完成。

Claims

1.一种自驱动螺旋升降装置，其特征在于：包括滚筒装置（1）、驱动装置（2）及导向装置（3）；

所述滚筒装置（1）包括滚筒本体（101）、滚轮组（102）；其中滚筒本体（101）顶部与安全机构支撑杆下球铰（5）连接，滚筒本体（101）底部与导向装置（3）可转动连接；滚轮组（102）分多个安装在滚筒本体（101）的侧壁上且布置位置与安全机构的螺母柱（13）的螺牙的螺旋线位置相同；

所述驱动装置（2）包括驱动机构（201），驱动机构（201）安装在导向装置（3）上且通过齿轮传送机构（202）驱动滚筒本体（101）转动；

所述导向装置（3）包括导向架（301）、导向轮组（302），其中，导向架（301）安装滚筒装置（1）、驱动装置（2），导向轮组（302）贴合安全机构螺母柱（13）侧壁并随滚筒装置（1）上下竖直升降。

2.根据权利要求1所述的一种自驱动螺旋升降装置，其特征在于：所述滚筒本体（101）包括腹板（1011）、上翼板（1012）、下翼板（1013），其中，腹板（1011）上安装滚轮组（102），上翼板（1012）通过过渡法兰（4）与安全机构支撑杆下球铰（5）连接，下翼板（1013）与滑环轴承（6）的外圈连接，滑环轴承（6）的内圈与导向架（301）连接。

3.根据权利要求2所述的一种自驱动螺旋升降装置，其特征在于：所述滚轮组（102）包括滚轮（1021）、滚轮轴（1022）、滚轮轴承（1023）、外挡板（1024）、内挡板（1025）；其中，滚轮轴（1022）按照与螺母柱（13）的螺牙相同的螺旋线均匀布置且固定焊接在腹板（1011）上。

4.根据权利要求1所述的一种自驱动螺旋升降装置，其特征在于：所述驱动机构（201）由变频电机（2011）、摆线针轮减速器（2012）、输出轴（2013）组成，其中，输出轴（2013）过弹性爪型联轴器与导向架（301）连接。

5.根据权利要求4所述的一种自驱动螺旋升降装置，其特征在于：所述齿轮传送机构（202）包括与输出轴（2013）同轴连接的驱动齿轮（2021），安装在导向架（301）上的中间齿轮（2022），安装在滑环轴承（6）外侧的外齿圈（2023）。

6.根据权利要求1所述的一种自驱动螺旋升降装置，其特征在于：所述导向轮组（302）左右对称分布，每个导向轮均由导向轮本体（3021）、深沟球轴承（3022）、导向支撑（3023）、滑板（3024）、碟簧组（3025）、调节螺母（3026）组成，其中，滑板（3024）一端与螺杆连接，螺杆上套有碟簧组（3025），螺杆穿过导向支撑（3023）上的孔并通过调节螺母（3026）锁紧。