CN219906807U - 一种门座式造船用自升塔机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种门座式造船用自升塔机，包括门架系统，在门架系统的顶部固定连接塔身，在塔身的顶部连接有顶升系统，且顶升系统连接在承座下方，回转塔身位于承座上方，平衡臂架与臂架通过回转塔身分别放置于整机前后；且在门架系统上还设置防风装置。整机为T形结构型式，采用水平式起重臂架、无拉杆、无塔帽，便于空中拼接起重臂，受力明确，结构合理，抗疲劳能力强，特别适用于要求吊装频繁的船厂使用。

Description

一种门座式造船用自升塔机

技术领域

本实用新型涉及造船用的塔机领域，具体涉及一种门座式造船用自升塔机。

背景技术

随着现代化造船业的快速发展，作为传统造船用起重机械的门式起重机、港口门座机等起重设备，其起重量、作业幅度、起升高度、工作效率等性能参数已经远远不能满足造船厂的使用需求。

传统门座式起重机的塔身为筒体结构，起重臂为象鼻梁式组合臂架自重大，风力系数大、迎风面积大，导致抵御台风能力差，倾翻、滑移事故频发。且传统门座式起重机无自顶升功能，针对大独立高度的使用工况无法满足，目前存在技术瓶颈，整机结构体型大，整机自重重，能源消耗高，传统造船起重机机型、技术参数、使用功能已远远不能适用于现代工业发展。

实用新型内容

针对现有技术存在的不足，本实用新型的目的是提供一种门座式造船用自升塔机。

为了实现上述目的，本实用新型是通过如下的技术方案来实现：

本实用新型的实施例提供了一种门座式造船用自升塔机，包括门架系统，在门架系统的顶部固定连接塔身，在塔身的顶部连接有顶升系统，且顶升系统连接在承座下方，回转塔身位于承座上方，平衡臂架与臂架通过回转塔身分别放置于整机前后；且在门架系统上还设置防风装置。

作为进一步的技术方案，所述的门架系统采用Π形、四级平衡梁结构，为左右前后对称结构。

作为进一步的技术方案，所述的门架系统包括一个横梁和位于横梁两端的四级平衡装置，四级平衡装置包括与横梁相连的四级平衡梁，四级平衡梁的两端各铰接一个三级平衡梁，每个三级平衡梁的一端铰接二级平衡梁，另一端铰接第二一级平衡梁，二级平衡梁的一端铰接第二一级平衡梁，另一端铰接第三台车组；第二一级平衡梁的一端铰接第一台车组，另一端铰接第二台车组；第二一级平衡梁的一端铰接第四台车组，另一端铰接第五台车组。

作为进一步的技术方案，所述的防风装置包括安装在门架系统上的防风拉杆装置、液压夹轨装置和锚锭装置。

作为进一步的技术方案，所述的防风拉杆装置包括四个，在两个四级平衡梁的两端各设置一个。

作为进一步的技术方案，所述的液压夹轨装置包括两个，分别设置在两个四级平衡梁的中心位置。

作为进一步的技术方案，每个液压夹轨装置包括夹轨器支架，在夹轨器支架的侧面安装夹轨器。

作为进一步的技术方案，所述的锚锭装置包括两个，安装在两个夹轨器支架上，各自包括锚锭销和锚锭销提拉装置，所述的锚锭销提拉装置与锚锭销相连，且锚锭装置也固定在夹轨器支架上。

作为进一步的技术方案，所述的塔身由若干塔身标准节单元通过塔身连接部件采用高强度合金钢锻件哈夫抱瓦连接而成，标准节采用大截面(中心距≥4m)整体焊接管桁结构，K字形腹杆体系，平台和爬梯踏板采用防滑镀锌钢格栅板。

作为进一步的技术方案，在所述的门架系统上还设有检修装置。

上述本实用新型的实施例的有益效果如下：

1.本实用新型将门架系统和塔身组合，具有起重量大、工作幅度大、工作效率高、起升高度大、抗风能力，安全性高等优点，解决了传统造船用起重机械的起重量、作业幅度、起升高度、工作效率等性能参数不能满足造船厂使用需求的技术难题。

2.本实用新型将防风拉杆装置、液压夹轨装置、锚锭装置配合使用的抗风防滑方法，极大程度提高了抵御台风的安全性，降低事故发生概率。

3.本实用新型的整机为T形结构型式，采用水平式起重臂架、无拉杆、无塔帽，便于空中拼接起重臂，受力明确，结构合理，抗疲劳能力强，特别适用于要求吊装频繁的船厂使用；

4.整机结构轻量化设计，对比同类机型整机重量减少20％左右，性能提升约10％，降低功耗，绿色节能；

5.整机设计基于模块化、标准化设计理念，实现各通用零部件任意互换，确保安装、运输的便捷性及经济性。

6.门架系统设置四级平衡梁，多级平衡梁通过铰接销轴连接既可满足门架下方净空高度的要求，又可平均分配塔身传递过来的载荷，使轮压分布均匀，整机运行平稳，安全可靠。

附图说明

构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。

图1是本实用新型的整体结构示意图；

图2是本实用新型门架系统的结构示意图；

图3是本实用新型中检修系统的结构示意图；

图4是本实用新型中防风装置的示意图；

图5是本实用新型中锚锭装置的示意图；

图6是锚锭销提起状态示意图；

图7是锚锭销锚定状态示意图；

图8(a)、图8(b)、图8(c)是防风拉索锚固状态示意图；

图9(a)、图9(b)是塔身标准节的示意图；

图10是塔身的示意图；

图11是顶升系统的组成示意图；

图12、图13、图14、图15是塔机顶升过程示意图；

图16是T形造船塔机上部结构示意图；

图17是起重臂架组合示意图；

图18是不同组合的起重臂架示意图；

图19是平衡臂及其上部安装部件组成示意图；

图中：1门架系统，2防风装置，3塔身，4顶升系统，5承座，6平衡臂架，7回转塔身，8起重臂架，9小车；

1-1台车装配，1-2液压缓冲器，1-3防撞装置，1-4第一一级平衡梁，1-5二级平衡梁，1-6三级平衡梁，1-7四级平衡梁，1-8第二一级平衡梁，1-9千斤顶，1-10顶升检修梁；

2-1防风拉杆装置，2-2锚锭装置，2-3液压夹轨装置，2-2-1液压夹装置，2-2-2液压泵站，2-2-3夹轨器支架，2-2-4连接法兰，2-2-5锚锭销提拉装置，2-2-6锚锭销；

2-1-1螺杆，2-1-2拉杆，2-1-3拉杆；

2-2-1液压夹装置，2-2-2液压泵站，2-2-3夹轨器支架，2-2-4连接法兰，2-2-5锚锭销提拉装置，2-2-6锚锭销；

3-1连接接头，3-2圆形弦杆，3-3K形腹杆，3-4顶升耳板。

4-1顶升支撑杆，4-2顶升支撑杆操纵装置，4-3主油缸，4-4辅助油缸，4-5.顶升横梁；

8-1—第一起重臂节，8-2—第二起重臂节，8-3—第三起重臂节，8-4—第四起重臂节，8-5—第五起重臂节，8-6—第六起重臂节，8-7—第七起重臂节，8-8—第八起重臂节，8-9—第九起重臂节，8-10—吊笼；

6-1平衡重，6-2起升机构及其防护，6-3平衡臂节二，6-4上部电气房，6-5平台栏杆，6-6变幅机构，6-7平衡臂节一，6-8张紧装置。

具体实施方式

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本实用新型使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非本实用新型另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合；

为了方便叙述，本实用新型中如果出现“上”、“下”、“左”、“右”字样，仅表示与附图本身的上、下、左、右方向一致，并不对结构起限定作用,仅仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备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实用新型的限制。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在不足，为了解决如上的技术问题，本实用新型提出了一种门座式造船塔机。

本实用新型的一种典型的实施方式中，如图1所示，为进一步阐述本实用新型所采取的技术手段和功效，对本实用新型提出的新型门座式造船用自升塔机的具体实施方式、结构特点及其功能原理，详细说明如下：

本实用新型门座式造船塔机由门架系统1、防风装置2、塔身3、顶升系统4、承座5、回转塔身7、平衡臂架6、起重臂架8、小车9等。整机通过运行门架系统1的车轮支承于大车轨道之上，防风装置2布置在门架结构适当的位置，塔身3与门架系统1的上部采用法兰连接，顶升系统4连接在承座5下方，回转塔身7位于承座5上方，平衡臂架6与起重臂架8通过回转塔身7分别放置于整机前后，其中塔身3和起重臂架8、平衡臂架6均由多个标准节组成。

本实施例中的造船塔机的作用和功能：门架系统1的运行车轮支承于大车轨道之上，通过电力驱动运行车轮组实现轨道方向运行；防风装置2相对于门架对称1布置，当本机处于非工作状态或者突遇风暴时，防风装置2通过电气控制实现夹轨、锚固、锚定功能。塔身3通过顶升系统4动作实现标准节引入、加节；小车9通过各执行机构沿臂架下弦翼缘板往复运动，实现吊物起升、变幅；整机上部结构通过回转驱动机构实现吊物的圆周运行，从而完成一个吊物吊运循环过程。

具体的，其中门架系统1包括门架结构和运行机构两大部分；

运行机构由20组台车1-1装配、四个液压缓冲器1-2组成，每组台车上有一个主动车轮组，一个从动车轮组以及防撞装置，其中在大车运行机构的四个端部台车上装有液压缓冲器。

门架结构采用Π形、四级平衡梁结构型式，且为一个对称式结构，两端结构相同，下面以其中一端为例进行说明，首先将第一台车组、第二台车组与第一一级平衡梁1-4组合，将组合后的第一一级平衡梁1-4与二级平衡梁1-5的一端通过销轴组合，第三台车组与二级平衡梁1-5的另一端通过销轴组合，将三级平衡梁1-6的一端与组合后的二级平衡梁1-5通过销轴组合，三级平衡梁1-6另一端与第二一级平衡梁1-9通过销轴组合，第二一级平衡梁1-8与第四台车组、第五台车组组合；将四级平衡梁1-7与组合后的两个左右两端的三级平衡梁1-6通过销轴组合，组合安装高度6.4m，组合就位后用缆风绳牢靠固定，本实用新型龙门架净空设计值6.7m，极大提升了施工现场的有效场地利用率。

进一步，在本实施例中，为便于运行机构检修运维，在门架结构上还设置了具有顶升功能的检修装置，该检修装置包含顶升检修梁1-9和液压千斤顶1-10，顶升检修梁1-9通过高强度螺栓与门架结构连接，检修运行机构时，用200t液压千斤顶1-10顶起整机约100mm，如图3所示。

进一步的，本实施例中公开的防风抗滑安全装置如图4所示，由防风拉杆装置2-1、液压夹轨装置2-3、锚锭装置2-2组成，并防风拉杆装置2-1、液压夹轨装置2-3、锚锭装置2-2相互配合使用，该装置提升了塔式起重机的防风防滑能力，降低事故发生概率。

进一步的，锚锭装置2-2是将起重机与轨道基础固定，通常在固定的轨道基础上每隔一段相应的距离设置一个与锚锭装置2-2相连的插销，锚锭时，需将起重机运行到指定的锚锭位置，然后连接锚锭装置2-2与轨道基础上的插销相连，具体的，锚锭装置2-2包括液压夹装置2-2-1、液压泵站2-2-2、夹轨器支架2-2-3、连接法兰2-2-4、锚锭销提拉装置2-2-5、锚锭销2-2-6，夹轨器支架2-2-3通过连接法兰2-2-4与上述的四级平衡梁相连，在夹轨器支架2-2-3固定液压夹装置2-2-1和锚锭销2-2-6、锚锭销提拉装置2-2-5；固定液压夹装置2-2-1与液压泵站2-2-2；锚锭销提拉装置2-2-5与锚锭销2-2-6相连；

本实用新型通过将塔机门架上的锚固装置及锚锭销与地面连接起来，以增强塔机的抗倾翻以及抵抗水平滑移的能力。登机前，需通过锚锭销提拉装置2-2-5把锚定销2-2-6起，并用插销固定如下图6所示：塔机锚锭状态时，需先将塔机移动至指定地锚连接座位置，将锚锭位置盖板旋转打开，然后把插销拔出，放下锚销即可，如下图7所示。

进一步的，本实施例公开的防风拉杆装置如图8、图9所示，由拉杆2-1-2、螺杆2-1-1、拉杆2-1-3组成，如图8、图9所示。锚固时需将塔机运行至锚定位置，然后将盖板旋转打开；把防风拉杆装置的拉杆2-1-2放下，并与固定座处拉杆2-1-3的销轴连接，当销轴孔与固定座连接位置有偏差时可通过转动螺杆2-1-1调节；拉杆安装完成后，要求适当拧紧螺杆2-1-1；螺杆的单侧外露螺纹不能大于100mm。

进一步的，本实施例还基于模块化、标准化、参数化设计理念的全互换K字形腹杆圆管塔身标准节结构，实现塔身标准节组合单元的任意互换，确保安装、运输的便捷性及经济性；具体的，塔身标准节组合单元由八只连接接头3-1、四根圆形弦杆3-2、多根K形腹杆3-3、顶升耳板3-4构成，如图10所示；四根圆形弦杆3-2通过多根K形腹杆3-3相连形成一个矩形框架整体，在每根圆形弦杆3-2的顶部和底部设置一个连接接头3-1；连接接头3-1与弦杆对接，K形腹杆3-3先与弦杆单片焊接，然后在特定工装上焊接成整体结构。

进一步的，本实施例中的塔身标准节可根据不同的起重力矩、起升高度进行参数化设计，如参数A可以从2.2m～4.5m进行不同尺寸设计，参数B可在4m～7m之间任意设计，大截面塔身适用于大起重力矩，高独立高度的造船塔机，可以不同弦杆截面塔身、不同高度任意组合，如图10、图11、图12所示。

进一步的，本实用新型还将液压顶升技术应用于门座式造船塔机中，克服了传统门座机不能实现自升的缺点；具体的，本实施例中的顶升系统主要由套架4-6、顶升支撑杆4-1、顶升支撑杆操纵装置4-2、主油缸4-3、辅助油缸4-4、顶升横梁4-5等，如图13；套架4-6通过高强螺栓连接在承座下方，是顶升系统的支承结构，主油缸4-3、辅助油缸4-4及顶升横梁4-5通过销轴与套架组合；整机上部顶升或者下落时，顶升支撑杆4-1支承于上述的塔身顶升耳板上，油缸活塞杆伸出、收缩实现塔机自升功能；具体步骤如图14、图15、图16、图17所示，启动液压系统油泵，操纵顶升油缸伸出，使顶升横梁两端轴可靠嵌入1#顶升耳板内；操纵油缸缓慢顶升，至顶升支撑杆4-1略高于3#顶升耳板，操纵顶升支撑杆4-1使其摆入。油缸收缩，确保顶升支撑杆4-1可靠卡入3#顶升耳板内；操纵油缸收缩，使顶升横梁两端轴脱离1#顶升耳板，继续收缸使其略高于2#顶升耳板，操作辅助油缸，将顶升横梁推入，油缸伸出，使顶升横梁两端轴可靠卡入2#顶升耳板内。油缸缓慢伸出，顶升支撑杆4-1摆出，油缸继续伸出，使顶升支撑杆4-1略高于4#顶升耳板，摆入顶升支撑杆4-1，油缸收缩，使顶升支撑杆4-1可靠卡入4#顶升耳板内。

进一步的，本实施例中的造船塔机的上部结构为T形，上部T型结构由起重臂架、平衡臂架、回转塔身构成，桁架式焊接结构，N形腹杆体系；如图17所示。

进一步的，其中起重臂架由若干节臂架连接而成，根据作业范围确定臂架长度，本方案设计的最大臂长为100m，截面最大高度4m，截面最大宽度3m。具体的，如图17所示，本实施例中，起重臂架包括第一起重臂节8-1，第二起重臂节8-2，第三起重臂节8-3，第四起重臂节，8-4，第五起重臂节8-5，第六起重臂节8-6，第七起重臂节8-7，第八起重臂节8-8，第九起重臂节8-9，吊笼8-10；第一起重臂节8-1上端通过销轴与回转塔身连接，下部通过4套高强度螺栓与回转塔身连接，将起重臂各节逐一吊装就位，就位后先安装上部销轴，然后安装下主弦杆连接螺栓，起重臂可地面组合，也可空中安拆。

起重臂架结构形状为正三角形、倒三角形，若为超大型造船塔机靠近回转塔身侧第1-3节可设计为四边形，后边各节为三角形臂架结构。

起重臂架各节可实现不同臂长组合，短臂长时可吊重载，长臂长时可吊轻载，100m组合最大可吊80t，90m组合最大可吊110t，80m组合最大可吊150t，70m组合最大可吊180t，60m组合最大可吊200t，50m组合最大可吊220t，达到最大程度利用材料性能，节约能源的目的。如图18所示；

起重臂架上设有钢丝绳导向装置和托绳装置；起重臂架下弦下翼缘板作为小车运行轨道，小车位于其上实现往复运行。

起重臂架基于轻量化设计理念，上主弦为超高强度调质钢板双拼焊接、下主弦为超高强度钢板焊接箱型梁或者为焊接H型梁，对比同类机型整机重量减少20％左右，性能提升约10％，降低功耗，绿色节能；

臂架整体平滑起拱，下弦轨道铣削加工，保证直线度，确保小车运行顺畅，避免断绳风险。

进一步的，本实施例中的平衡臂结构如图19所示，由平衡重6-1、起升机构及其防护6-2、平衡臂节二6-3、上部电气房6-4、平台栏杆6-5、变幅机构6-6、平衡臂节一6-7、张紧装置6-8；平衡臂架作为支承结构，设计为四边形结构型式。上主弦为低合金结构钢板双拼焊接、下主弦为低合金结构钢板焊接H型梁，N形腹杆体系，平衡重支承座处为K形腹杆。平衡臂两节之间上端通过2只销轴连接，下端通过2套高强度大六角头螺栓连接。平衡臂节一上端通过2个销轴与回转塔身连接，下部通过4套高强度大六角头螺栓与回转塔身连接。平衡臂节一安装有变幅机构、张紧装置，平衡臂节二安装有起升机构、上部电气房和平衡重，如图15所示。

最后还需要说明的是，诸如第一和第二之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一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。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种门座式造船用自升塔机，其特征在于，包括门架系统，在门架系统的顶部固定连接塔身，在塔身的顶部连接有顶升系统，且顶升系统连接在承座下方，回转塔身位于承座上方，平衡臂架与臂架通过回转塔身分别放置于整机前后；且在门架系统上还设置防风装置。

2.如权利要求1所述的一种门座式造船用自升塔机，其特征在于，所述的门架系统采用Π形、四级平衡梁结构，为左右前后对称结构。

3.如权利要求2所述的一种门座式造船用自升塔机，其特征在于，所述的门架系统包括一个横梁和位于横梁两端的四级平衡装置，四级平衡装置包括与横梁相连的四级平衡梁，四级平衡梁的两端各铰接一个三级平衡梁，每个三级平衡梁的一端铰接二级平衡梁，另一端铰接第二一级平衡梁，二级平衡梁的一端铰接第二一级平衡梁，另一端铰接第三台车组；第二一级平衡梁的一端铰接第一台车组，另一端铰接第二台车组；第二一级平衡梁的一端铰接第四台车组，另一端铰接第五台车组。

4.如权利要求3所述的一种门座式造船用自升塔机，其特征在于，所述的防风装置包括安装在门架系统上的防风拉杆装置、液压夹轨装置和锚锭装置。

5.如权利要求4所述的一种门座式造船用自升塔机，其特征在于，所述的防风拉杆装置包括四个，在两个四级平衡梁的两端各设置一个。

6.如权利要求4所述的一种门座式造船用自升塔机，其特征在于，所述的液压夹轨装置包括两个，分别设置在两个四级平衡梁的中心位置。

7.如权利要求6所述的一种门座式造船用自升塔机，其特征在于，每个液压夹轨装置包括夹轨器支架，在夹轨器支架的侧面安装夹轨器。

8.如权利要求7所述的一种门座式造船用自升塔机，其特征在于，所述的锚锭装置包括两个，安装在两个夹轨器支架上，各自包括锚锭销和锚锭销提拉装置，所述的锚锭销提拉装置与锚锭销相连，且锚锭装置也固定在夹轨器支架上。

9.如权利要求1所述的一种门座式造船用自升塔机，其特征在于，所述的塔身由若干塔身标准节单元通过塔身连接部件采用高强度合金钢锻件哈夫抱瓦连接而成，标准节采用大截面整体焊接管桁结构，K字形腹杆体系，平台和爬梯踏板采用防滑镀锌钢格栅板。

10.如权利要求1所述的一种门座式造船用自升塔机，其特征在于，在所述的门架系统上还设有检修装置。