CN220664675U - 一种具有补偿功能的港口设备维修用臂架顶升工装 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于港口设备悬臂维修技术领域，涉及一种具有补偿功能的港口设备维修用臂架顶升工装，包括主体框架、顶升平台、液压泵站、下部顶升油缸、上部顶升油缸、水平位移轨道及台车，在所述主体框架的底部四角处均安装有下部顶升油缸，在主体框架的顶部通过四角处设置的上部顶升油缸驱动安装有顶升平台，在顶升平台上安装有水平位移轨道，在水平位移轨道上滑动安装有台车；所述的液压泵站通过液压管路分别与下部顶升油缸及上部顶升油缸控制连接。工装模块化设计，可满足现场多种机型维修使用要求。同时具备角度大小、水平位移、高度位置三个维度的补偿，在臂架顶升维修等方面可实现一次顶升直接满足全部使用要求，无需其它调整操作，缩短工期。

Description

一种具有补偿功能的港口设备维修用臂架顶升工装

技术领域

本实用新型属于港口设备悬臂维修技术领域，涉及一种具有补偿功能的港口设备维修用臂架顶升工装。

背景技术

港口设备维修中，经常会遇到大型港口堆取料机拉杆、铰装点、主体钢结构的更换。在这些大型维修项目中均涉及臂架抬升工作，抬升高度通常会达到800mm-1000mm。

传统维修工艺中，抬升臂架通常选用两台200吨的吊车进行合吊，通过吊车悬挂钢丝绳加扁担梁的形式将臂架抬升起来，搭设在工装上，整个过程风险较高，作业效率较慢。同时由于抬升过程中臂架的角度和抬升点的位置会发生变化，在抬升中需要不断地进行调整，耗时耗力，安全风险较大。

此外，堆取料机型号不一，工装高度无法统一，每次顶升前都需要对工装重新焊接、调整高度。

再有，传统工艺比较依赖大型流动机械，工序复杂，抬升时间和经济费用较高，存在一定的安全风险。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种结构设计科学合理、安全可靠、提高工作效率、操作省时省力、方便操作、节约维修成本、易于实现的具有补偿功能的港口设备维修用臂架顶升工装。

本实用新型解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种具有补偿功能的港口设备维修用臂架顶升工装，其特征在于：包括主体框架、顶升平台、液压泵站、下部顶升油缸、上部顶升油缸、水平位移轨道及台车，在所述主体框架的底部四角处均安装有缸杆朝下设置的下部顶升油缸，在各下部顶升油缸的缸杆上安装有顶升座，在主体框架的顶部通过四角处设置的上部顶升油缸驱动安装有顶升平台，在顶升平台的左右两端对称安装有一组水平位移轨道，在各组水平位移轨道上均滑动安装有台车；所述的液压泵站通过液压管路分别与下部顶升油缸及上部顶升油缸控制连接。

而且，所述的主体框架包括立梁、拉梁及加强梁，所述的立梁位于四角处，两两立梁之间从上至下依次间隔连接有拉梁，在两两拉梁之间设置有两个连接在两侧立梁上的加强梁，两加强梁交叉设置。

而且，所述的立梁为由多段立梁节通过法兰盘连接而成的结构。

而且，在所述的上部顶升油缸上安装有位移传感器及压力传感器。

本实用新型的优点和有益效果为：

本具有补偿功能的港口设备维修用臂架顶升工装，可实现臂架在移动过程中角度大小、水平位移、高度位置三个维度的补偿，臂架抬升过程可实现一次顶升直接满足全部使用要求，无需其它调整操作，缩短维修工期。

使用工装代替大吨位吊车的使用，减少吊车作业台班，节约维修成本；去除了两台吊车合吊作业工况与钢丝绳的使用，降低设备安全风险。

在使用顶升工装抬升臂架的整个操作过程中，无需人为操作，作业人员处于安全区域内，降低人员安全风险。改变了原有利用多台大型流动机械配合抬升臂架的工艺方案，节约维修成本，降低安全风险。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

附图标记说明

1-顶升平台、2-台车、3-水平位移轨道、4-上部顶升油缸、5-主体框架、6-下部顶升油缸、7-液压泵站、8-拉梁、9-加强梁。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本实用新型作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本实用新型的保护范围。

一种具有补偿功能的港口设备维修用臂架顶升工装，其创新之处在于：包括主体框架5、顶升平台1、液压泵站7、下部顶升油缸6、上部顶升油缸4、水平位移轨道3及台车2，在所述主体框架的底部四角处均安装有缸杆朝下设置的下部顶升油缸，在各下部顶升油缸的缸杆上安装有顶升座，在主体框架的顶部通过四角处设置的上部顶升油缸驱动安装有顶升平台，在顶升平台的左右两端对称安装有一组水平位移轨道，在各组水平位移轨道上均滑动安装有台车；所述的液压泵站通过液压管路分别与下部顶升油缸及上部顶升油缸控制连接。

所述的主体框架包括立梁、拉梁8及加强梁9，所述的立梁位于四角处，两两立梁之间从上至下依次间隔连接有拉梁，在两两拉梁之间设置有两个连接在两侧立梁上的加强梁，两加强梁交叉设置。所述的立梁为由多段立梁节通过法兰盘连接而成的结构。立梁节及拉梁构成矩形框架，矩形框架及在其各面交叉设置的加强梁构成一个模块，组装时，可通过每个立梁节上的法兰将各模块进行连接，实现快速拼装。

在所述的上部顶升油缸上安装有位移传感器及压力传感器，由此臂架抬升的高度与抬升力能够可视化实时监测，为后续维修提供量化数据。

通过在模块化工装拼接，同时对角度大小、水平位移、高度位置三个维度的补偿，从而实现适用不同型号港口设备臂架抬升方案，确保维修作业中的安全高效和现场维修的安全性。

液压泵站，作为整套顶升系统的动力来源与控制“大脑”，集成液压PLC控制系统，其实现了上部顶升系统与下部顶升系统的共用，减少了液压系统的复杂性并节约设备制造成本。实现的远程自动化操作，整个顶升过程作业人员可撤离至距工装10米以外的安全位置进行操作与数据观察，油缸位移数据与压力数据实时显示于控制屏，顶升过程中无需人为干预，可自动运行，记录的数据也可为以后的相关维修留下量化参考数值。

下部顶升油缸，负责工装高度的小范围调整，依据现场堆取料机尺寸与堆场地面高度不同，可将工装整体顶升最大1000mm，在工装与地面之间的位置处支垫支腿，无需再在现场对工装进行焊接调整，同时工装可在大机停机对位前提前拼装完成，大机停机后开至指定位置，直接进行回转便可完成对位，其控制逻辑与上部顶升油缸一致；

主体框架，采用模块化的组装形式，各部分之间采用栓接形式，便于现场的快速组装，同时针对不同高度堆取料机还可进行尺寸的大范围调整，为后期设备优化提供有利条件。

上部顶升油缸，负责臂架的整体抬升，油缸行程选用1200mm，缸径180mm，工作压力20Mpa，单根油缸可承受额定载荷为508.9KN，共设置4根顶升油缸以满足现场使用，同时油缸本身安装有位移传感器与压力传感器，可实时反馈油缸伸出量至PLC控制系统，系统通过实时比较四根油缸位移数据后，经比例阀控制四根油缸的伸出量与伸出速度，以达到四根油缸的同步伸缩。同时压力信号可实现系统自动在线监测，当压力值超过安全值25Mpa时，将自动停机并进行油缸保压，以确保设备的安全运行；

水平位移轨道与台车，负责顶升过程中水平位移与角度变化的补偿，顶升平台上铺设有定制轨道，台车上的车轮可在轨道上滚动实现水平位移的补偿，为防止突发状况，轨道两端设置止挡块，限制车轮在一定范围内活动；台车梁的轴端可在车轮内转动，臂架抬升过程中，台车梁加工的承载面与臂架始终贴合，实现其角度补偿；

通过对以往维修过程研究分析，臂架抬升过程中，臂架与抬升梁接触位置涉及竖直位移，水平位移以及角度变化，本实用新型提供具有补偿功能的港口设备维修用臂架顶升工装具备上述三种变化量的补偿。

竖直位移补偿，竖直位移共有两部分因素导致，一是不同机型的堆取料机高度存在差异，这就导致工装整体高度需要进行调整；二是臂架抬升量，为满足维修需要，臂架需整体抬升800-1000mm不等。因此设置上下两组顶升油缸以满足上述需求，下部顶升油缸负责调整工装整体高度，下部顶升油缸受力仅为工装整体重力，故油缸缸径相对较小。统计现场相关堆取料机尺寸参数，顶升工装高度范围约为9.5米-10.5米，故下部油缸行程选定为1000mm，以满足不同型号取料机使用要求；上部油缸受力主要为臂架自重，参考相关设备图纸资料，堆取料机臂架约为150吨，为满足使用需求并预留一定的安全系数，设置上部顶升油缸顶升力需达到200吨，设置四根上部顶升油缸同步顶升以保证臂架抬升过程的稳定性，同时油缸行程需大于1000mm。

水平位移以及角度补偿，臂架抬升过程是以臂架铰装点为圆心的圆弧运动，因此抬升过程中顶升点既有向前的水平位移，同时有一个较小的角度变化，虽然水平位移与角度变化都比较小，但其产生的水平分力将有90KN，如果不做处理直接作用于顶升油缸上将对油缸的使用寿命产生极大影响，同时也会导致整个工装结构稳定性降低，因此工装上与臂架接触的顶升横梁需在臂架抬升过程中随臂架前移并时刻与臂架贴合以确保整个抬升过程的稳定进行。故顶升横梁选定为台车形式，台车两侧安装台车轮，工装上方铺设轨道，臂架抬升过程中，顶升横梁随台车轮转动可前后移动，角度也可以自行转动满足现场使用要求。

本实用新型的主要工作原理为：

液压泵站驱动下部顶升油缸和上部顶升油缸进行调节，以适应堆取料机高度和顶升需求，顶升过程中水平位移轨道和顶升台车配合悬臂顶升运动，从而对悬臂角度、水平和高度进行补偿，从而实现堆取料机悬臂提升，进而实现悬臂卸力进行后续维修作用。液压系统采用闭环控制原理，油缸位移误差控制在1mm以内，保证工装运行过程的稳定安全。液压系统管路与控制线均采用快接方式，便于现场工装的拆装与运输。同时油缸控制阀组上均设有液控单向阀，可实现油缸的自锁，确保设备使用过程中的安全；液压系统管路设有安全溢流阀，当运行压力超过安全值之后可通过溢流阀溢流，进一步保证系统运行安全；液压系统管路设有手动旁路，在突发断电等情况时可手动调整，以备不时之需。

使用时，本工装放置在堆取料机悬臂底部钢结构主梁下方，液压泵站根据堆取料机高度调整下部顶升油缸，待大机悬臂底部钢结构主梁接触水平位移轨道后，液压泵站驱动上部顶升油缸进行悬臂抬升，同时对水平、高度和角度三个维度进行补偿，悬臂提升卸力后进行后续维修作业。

尽管为说明目的公开了本实用新型的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本实用新型及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本实用新型的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。

Claims (4)

1.一种具有补偿功能的港口设备维修用臂架顶升工装，其特征在于：包括主体框架、顶升平台、液压泵站、下部顶升油缸、上部顶升油缸、水平位移轨道及台车，在所述主体框架的底部四角处均安装有缸杆朝下设置的下部顶升油缸，在各下部顶升油缸的缸杆上安装有顶升座，在主体框架的顶部通过四角处设置的上部顶升油缸驱动安装有顶升平台，在顶升平台的左右两端对称安装有一组水平位移轨道，在各组水平位移轨道上均滑动安装有台车；所述的液压泵站通过液压管路分别与下部顶升油缸及上部顶升油缸控制连接。

2.根据权利要求1所述的一种具有补偿功能的港口设备维修用臂架顶升工装，其特征在于：所述的主体框架包括立梁、拉梁及加强梁，所述的立梁位于四角处，两两立梁之间从上至下依次间隔连接有拉梁，在两两拉梁之间设置有两个连接在两侧立梁上的加强梁，两加强梁交叉设置。

3.根据权利要求2所述的一种具有补偿功能的港口设备维修用臂架顶升工装，其特征在于：所述的立梁为由多段立梁节通过法兰盘连接而成的结构，立梁节及拉梁构成矩形框架，矩形框架及在其各面交叉设置的加强梁构成一个模块，各模块之间通过立梁节上的法兰进行连接。

4.根据权利要求1所述的一种具有补偿功能的港口设备维修用臂架顶升工装，其特征在于：在所述的上部顶升油缸上安装有位移传感器及压力传感器。