CN223385774U - 运行式船用塔筒吊座辅助吊机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种该运行式船用塔筒吊座辅助吊机设置，包括设置在吊机机架上的伸缩机构、举升机构、回转支撑机构和吊装机构；吊机机架包括设置在立柱上的主臂和相对于主臂伸缩的副臂；伸缩机构包括固定在主臂上的伸缩油缸，其活动推杆与副臂连接；回转支撑机构包括电机、回转轴承和承重筒；回转轴承承重筒与立柱之间；电机固定在承重筒内，其输出轴轴端与立柱连接；举升机构包括斜向设置的举升油缸，其连接在主臂和立柱之间，吊装机构设置在副臂的吊钩端；该运行式船用塔筒吊座辅助吊机不仅有效缩短运输船停留周期，且能够保证吊座在安装过程中的安全性和稳定性，有效避免安装塔筒吊座时间过长这一问题，有利于提高工作效率。

Description

运行式船用塔筒吊座辅助吊机

技术领域

本实用新型涉及海上风电安装工程中在运输船用辅助吊具技术领域，特别涉及一种运行式船用塔筒吊座辅助吊机。

背景技术

船用吊机为一种设置在船舶甲板上的特种机械，用于船舶装卸货物。近年来，随着海上风电行业的快速发展，风机安装船的船舶性能也随之提升。在吊装塔筒过程中，风机安装船不必再将塔筒过驳至甲板后再翻身，而是直接在塔筒运输船上进行翻身。目前，吊装过程中运输船需要靠泊平台船的定位船或运输船自行进行四锚定位，待运输船靠泊或四锚定位完成后需要与平台船保持十米左右的间距进行吊装。

然而，尽管平台船满足了风机大部件的吊装要求，但也存在着自身的局限性。在吊装塔筒这一工序中，船用吊机在运输船上作业时通常会将钢丝绳或吊带下放一定距离，如果直接使用船用吊机进行塔筒吊座安装，会导致吊座安装过程中摆动幅度过大，以至于错过塔筒吊装窗口期，需要重新进行调整，无法实现高效安装，导致海上作业效率低，作业风险和作业成本较高。另外，由于海上气象复杂多变，而两船船间距有限，当吊运安装作业效率较低时，会错过最佳安装时间，海上风浪易使船舶之间发生碰撞危险，作业安全不易得到保障。

基于上述技术问题，有必要针对目前风机吊装过程中在塔筒运输船上安装塔筒吊座时，塔筒吊座因钢丝绳或吊带过长导致摆动幅度过大，无法实现高效安装的问题，设计一种辅助吊机配合塔筒吊座，保障塔筒的有序吊装。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种解决上述技术问题的运行式船用塔筒吊座辅助吊机。

为此，本实用新型技术方案如下：

一种运行式船用塔筒吊座辅助吊机，包括设置在吊机机架上的伸缩机构、举升机构、回转支撑机构和吊装机构；其中，吊机机架包括主臂、副臂和立柱；主臂为由连接的水平长臂和竖向短臂构成的倒L形臂体，且自水平长臂的自由端端面沿其轴线方向开设有插装孔；副臂一端水平插设在水平长臂的插装孔内，以相对于水平长臂作伸缩运动；立柱竖向设置，其顶端通过转动销轴铰接连接在竖向短臂底端；伸缩机构包括伸缩油缸，其以活动推杆朝向副臂另一端的方式水平设置在主臂的上方，使伸缩油缸的缸筒固定在水平长臂上、活动推杆杆端通过连接件固定在靠近副臂另一端的臂体上；回转支撑机构包括电机、回转轴承和承重筒；承重筒为竖直设置的筒体，其底端固定有连接底板；回转轴承水平设置在承重筒上方，其轴承外圈固定在承重筒的顶面上，其轴承内圈固定在立柱的底面上；电机以其输出轴竖直朝上的方式固定在承重筒内，其输出轴轴端与立柱底端连接，以驱动立柱转动；举升机构包括举升油缸，其斜向设置在主臂和立柱之间，举升油缸的缸筒端铰接连接在回转轴承的轴承内圈上，其活动推杆杆端铰接连接在主臂底侧；吊装机构包括吊钩，其设置在副臂另一端。

进一步地，吊装机构包括卷扬机、吊装钢丝绳、动滑轮和定滑轮；定滑轮通过定滑轮支架设置在副臂的另一端，动滑轮通过动滑轮支架可转动地设置在定滑轮下方，二者均以轴线垂直于主臂侧壁的方式设置；吊钩铰接连接在动滑轮架底端；卷扬机固定在主臂的水平长臂和竖向短臂的相接处，且其钢丝绳滚筒的中轴线与定滑轮的中轴线位于同一水平面上；吊装钢丝绳一端固定在定滑轮上、另一端依次绕过动滑轮和定滑轮，而后水平延伸至卷扬机处，并成卷缠绕在卷扬机的钢丝绳滚筒上。

进一步地，副臂上的连接件为一垂直固定在副臂上的连接耳板，且连接耳板的高度与电动伸缩油缸的活动推杆的位置相适应，使电动伸缩油缸的活动杆杆端铰接连接在连接耳板上。

进一步地，承重筒顶侧设置有与轴承外圈相适应的承重筒法兰盘，使承重筒与轴承外圈之间通过沿圆周方向穿设在承重筒法兰盘和轴承外圈上的多个紧固螺栓连接固定为一体；立柱底侧设置有与轴承内圈相适应的立柱法兰盘，使立柱与轴承内圈之间通过沿圆周方向穿设在承重立柱兰盘和轴承内圈上的多个紧固螺栓连接固定为一体。

进一步地，在承重筒的圆周方向上均布设置有多根稳定支架，其一端固定在承重筒的外壁上、另一端固定在承重筒的指定固定位置上。

进一步地，在承重筒的圆周方向上均布设置有多块加强肋板，加强肋板分别固定在承重筒的外壁上和连接底板的顶面上。

进一步地，在回转轴承的轴承内圈顶面上竖直设置有限位挡块，其顶面为斜面；限位挡块以其顶面斜面低位处与立柱相邻的方式设置、并与举升油缸分置在立柱两侧；限位挡块的高度与立柱的高度相适应，顶面斜面的倾斜角度与主臂向上翻转的最大设定角度相适应，使主臂向上翻转至最大设定角度时，主臂的竖向短臂抵在限位挡块的顶面上。

进一步地，承重筒固定在承重车一侧，承重车上与主臂延伸方向相反的另一侧固定有配重箱，配重箱内设置有多块配重块；配重箱上设置有蓄电池和控制器；控制器分别与驱动电机、卷扬机、伸缩油缸和举升油缸连接，以分别控制驱动电机、卷扬机、伸缩油缸和举升油缸的工作状态；蓄电池与各用电装置连接以供电。

进一步地，承重车包括水平设置的承重底板，其底面四角处分别安装有具有刹车机构的万向轮；在设置有配重箱一侧承重底板上竖直固定有倒U形的承重车手推架。

与现有技术相比，该运行船用塔筒吊座辅助吊机适用于塔筒吊座的吊运安装工序中，其不仅有效缩短运输船停留周期，且能够保证吊座在安装过程中的稳定性，有效避免安装塔筒吊座时间过长这一问题，满足海上大部件吊装期精准掌控吊装窗口期的要求，有利于提高工作效率；在安全方面，吊装过程中运输船需要靠泊平台船的定位船或运输船自行进行四锚定位，待运输船靠泊或四锚定位完成后需要与平台船保持十米左右的间距进行吊装，而海上气象复杂多变，两船船间距有限，易发生碰撞危险，有效缩短运输船停留周期，满足海上大部件吊装期精准掌控吊装窗口期的要求，保证吊座在安装过程中的稳定性，有效避免安装塔筒吊座时间过长这一问题，进而有效提高施工工效。

附图说明

图1为本实用新型的运行式船用塔筒吊座辅助吊机的结构示意图；

图2为本实用新型的运行式船用塔筒吊座辅助吊机的主臂和副臂的结构示意图；

图3为本实用新型的运行式船用塔筒吊座辅助吊机的限位挡块的结构示意图；

图4为本实用新型的运行式船用塔筒吊座辅助吊机的主臂和副臂上扬至最高角度状态的示意图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型做进一步的说明，但下述实施例绝非对本实用新型有任何限制。

参见图1，该运行式船用塔筒吊座辅助吊机包括设置在吊机机架上的伸缩机构、举升机构、回转支撑机构和吊装机构。

吊机机架包括主臂5、副臂7和立柱12；其中，

主臂5为倒L形臂体，其由水平长臂和顶端固定在水平长臂一端的竖向短臂一体成型形成，且自水平长臂的另一端端面沿其轴向开设有轴向孔道，作为副臂7的插装孔；立柱12竖直设置在主臂5的下方，竖向短臂底端开设有与立柱12相配合的U形通槽，使立柱12顶端插设在竖向短臂底端的U形通槽内，并通过依次水平穿设在U形通槽槽壁和立柱12上的转动销轴3，将竖向短臂铰接连接在立柱12顶端，进而使主臂5能够相对于立柱12上、下翻转；

副臂7为一根外径与主臂5的轴向孔道内径相适应的臂体，其一端为插装端、另一端为吊钩端；副臂7水平设置，其通过插装端局部插设在水平长臂内侧，使副臂7能够相对于主臂5在水平方向上做伸缩运动，以调整由主臂5和副臂7构成的吊装臂的长度；副臂7的吊钩端露出至主臂5外侧，以用于安装吊装机构。

伸缩机构包括伸缩油缸6，其沿水平长臂的设置方向设置、并以其活动推杆朝向副臂7吊钩端的方向水平固定在主臂5顶侧；对应地，副臂7靠近吊钩端的臂体顶侧设置有连接耳板，且连接耳板的高度与伸缩油缸6的活动推杆的位置相适应，伸缩油缸6的活动杆杆端固定在连接耳板上，保证副臂7在伸缩油缸6的活动推杆的伸缩作用下始终保持沿水平方向往复移动；其中，伸缩油缸6采用电动伸缩油缸，以便于直接通过控制器实现电动控制。

回转支撑机构包括电机1、回转轴承11和承重筒13；其中，

承重筒13为一根竖直设置的圆柱形筒体，其底端固定有连接底板，使承重筒13通过沿其圆周方向穿设在连接底板上的地脚螺栓固定在指定位置上；

回转轴承11水平设置在承重筒13上方，其轴承外圈固定在承重筒13的顶面上，其轴承内圈固定在立柱12的底面上；具体地，承重筒13顶侧设置有与轴承外圈相适应的承重筒法兰盘，使承重筒13与轴承外圈之间通过沿圆周方向穿设在承重筒法兰盘和轴承外圈上的多个紧固螺栓连接固定为一体；立柱12底侧设置有与轴承内圈相适应的立柱法兰盘，使立柱12与轴承内圈之间通过沿圆周方向穿设在承重立柱兰盘和轴承内圈上的多个紧固螺栓连接固定为一体；

电机1以其输出轴竖直朝上的方式通过电机固定架固定在承重筒13内，且其输出轴轴端穿设通过轴承内圈的中心孔、并插设固定在立柱12底面上开设的盲孔内，以利用电机1驱动立柱12带动主臂5和副臂7同步转动；其中，承重筒13、电机1的输出轴、回转轴承11和立柱12呈同轴设置。

作为本实施例的一个优选技术方案，在承重筒13的圆周方向上均布设置有多根稳定支架19，其一端焊接固定或通过螺栓固定在承重筒13的外壁上、另一端焊接固定或通过螺栓固定在承重筒13的指定固定位置上，以增强吊机整体结构的稳定性；其中，稳定支架19固定在承重筒13的上侧或中部外壁上。

作为本实施例的另一个优选技术方案，在承重筒13的圆周方向上均布设置有多块加强肋板14，加强肋板14具体为直角梯形板，其上相互垂直的两条边沿分别焊接固定在承重筒13的外壁上和连接底板的顶面上，以增强承重筒13的结构强度和稳定性。

举升机构包括举升油缸10，其以斜向45°的方式设置在主臂5和立柱12之间，使主臂5、立柱12和举升油缸10在初始状态下形围成一个等腰直角三角形；举升油缸10的固定端固定在回转轴承11的轴承内圈顶面上，其活动推杆杆端通过下连接耳板固定在主臂5底侧，使主臂5在举升油缸10的伸缩驱动下，相对于立柱12上、下翻转；其中，举升油缸10采用电动举升油缸，以便于直接通过控制器实现电动控制。

吊装机构包括卷扬机4、吊装钢丝绳、动滑轮、定滑轮8和吊钩9；其中，定滑轮8通过定滑轮支架设置在副臂7的吊钩端，动滑轮通过动滑轮支架可转动地设置在定滑轮下方，二者均以轴线垂直于主臂5侧壁的方式设置；吊钩9铰接连接在动滑轮架底端；卷扬机4固定在主臂5的水平长臂和竖向短臂的相接处，且其钢丝绳滚筒的中轴线与定滑轮8的中轴线位于同一水平面上；吊装钢丝绳一端固定在定滑轮8上、另一端依次绕过动滑轮和定滑轮8，而后水平延伸至卷扬机4处，并成卷缠绕在卷扬机4的钢丝绳滚筒上，以通过卷扬机4收放钢丝绳控制吊钩9的上提和下放；其中，卷扬机4采用电动卷扬机，以便于直接通过控制器实现电动控制。

参见图3，限位挡块2作为该吊装装置的安全机构，其具体为一顶面为斜面、且竖直固定在回转轴承11的轴承内圈顶面上的挡块，其以顶面斜面低位处与立柱12相邻的方式设置、并与举升油缸10分置在立柱12两侧；其中，限位挡块2的高度与立柱12的高度相适应，其顶面(即斜面)的倾斜角度与主臂5向上翻转的最大设定角度相适应，使主臂5在举升油缸10的驱动下向上翻转至最大设定角度时，主臂5的竖向短臂抵在限位挡块2的顶面上；在本实施例中，限位挡块2与水平面之间的夹角为60°，对应主臂5向上翻转的最大角度为60°，即当主臂5在实际作业中向上翻转60°时，主臂5的竖向短臂抵在限位挡块2的顶面上，限制主臂5继续向上翻转，即限制主臂5的起升高度，从而避免主臂因起升高度超过限制而发生侧翻。

为了便于该小型吊机在船上移动，承重筒13通过连接底板固定在一承重车16上，并具体固定在承重车16的一侧；在承重车16的另一侧(即与主臂5延伸方向相反的一侧)固定有配重箱17，以用于在重量上吊臂部分、及待吊装物的重量进行配重，保持承重车16始终保持承重平衡状态，防止倾覆；其中，承重车16包括水平设置的承重底板，其底面四角处分别安装有万向轮15，万向轮15具体采用具有刹车机构的万向轮，使承重车16能够固定在指定吊装位置上；在设置有配重箱17一侧的承重底板上还竖直固定有倒U形的承重车手推架，便于作业人员推动移动。在本实施例中，根据吊装作业的实际载荷情况、以及吊臂的长度调节范围，配重箱17内满配有两块重量为300kg的配重块；现场作业中，根据所吊物体的重量可实现重量在1000kg～1600kg范围的配重。

在配重箱17上设置有蓄电池18和控制器20；其中，控制器20分别与驱动电机1、卷扬机4、伸缩油缸6和举升油缸10连接，以分别控制驱动电机、卷扬机4、伸缩油缸6和举升油缸10的工作状态；蓄电池18分别与驱动电机1、卷扬机4、伸缩油缸6、举升油缸10和控制器20连接，以用于为控制器、驱动电机、卷扬机4、伸缩油缸6和举升油缸10供电。在本实施例中，蓄电池18采用容量为100AH的铅酸蓄电池，其具有免维护、耐震、耐高温、体积小、自放电小的优势。

参见图1和图4，该运行式船用塔筒吊座辅助吊机的具体工作过程如下：

S1、根据待吊装的塔筒吊座重量，在配重箱内放置具有合适重量的配重块；例如：若塔筒吊座的重量约为400kg，则在配重箱内放置一块配重块即可满足吊重的配重需求；

S2、平台船吊机将该小型辅助吊机过驳至运输船上，并利用承重车将小吊机推行至塔筒法兰面侧方固定；使用前由操作人员测试小吊机是否运行正常；

S3、操作人员通过控制器控制伸缩油缸的活动推杆带动副臂向外伸出，同时通过控制器控制卷扬机下放吊钩钩头至塔筒吊座放置位置；

S4、操作人员利用短吊带将塔筒吊座与吊钩钩头连接，而后通过控制器控制伸缩油缸和举升油缸的活动推杆同时向外伸出，通过控制器控制驱动电机使立柱带动主臂和副臂转动至塔筒吊座安装点方向；当塔筒吊座被举升至临近塔筒吊座安装点时，再通过控制器分别微调伸缩油缸、举升油缸的活动推杆伸缩状态、以及驱动电机的回转状态，使塔筒吊座移动至与吊座安装点相对并完成装配；

S5、塔筒吊座安装完成后，操作人员拆卸短吊带，使塔筒吊座与吊钩分离，而后通过控制器控制电动伸缩油缸和电动举升油缸同时收缩，主臂逐渐向下翻转至初始与立柱相垂直的状态；随后，控制器控制驱动电机使立柱带动主臂和副臂回转归位，最终吊机恢复到初始状态；

S6、移动承重车使吊机运移至下一塔筒吊座的安装位置处，并重复上述步骤S3～步骤S5，直至完成全部塔筒吊座的安装。

本实施例的运行式船用塔筒吊座辅助吊机中，主臂5、副臂7、立柱12以及承重筒13均优选采用质量轻、强度高的低合金结构钢(Q345结构钢)制成；具体地，主臂5的水平长臂长度为4.5m，竖向短臂宽度为0.45m；副臂7长度为4.14m，副臂7初始插设在主臂5内状态下，二者的总长度为5.46m；立筒12为一根长度为1.2m、直径为0.45m的圆筒；承重筒13为一根回转机构安装在立柱12上，其长度为2.74m、直径为0.55m；伸缩油缸6采用最大行程为2.5m的电动油缸，举升油缸10采用最大工作行程为1.45m的电动油缸；在实际应用中二者相互配合，参见图4，当伸缩油缸6和举升油缸10的油缸行程最大均达到最大时，吊臂仰角为60°，吊钩钩头距离甲板面的距离为10m；根据现场实际应用，吊钩的下放幅度为0.8m～10.1m，其臂架仰角范围为0°～60°，吊钩至甲板面距离为0m～10.2m，额定载荷范围为150kg～510kg，满足不同规格风机塔筒吊座的吊运安装作业。

Claims (9)

1.一种运行式船用塔筒吊座辅助吊机，其特征在于，包括设置在吊机机架上的伸缩机构、举升机构、回转支撑机构和吊装机构；其中，吊机机架包括主臂(5)、副臂(7)和立柱(12)；主臂(5)为由连接的水平长臂和竖向短臂构成的倒L形臂体，且自水平长臂的自由端端面沿其轴线方向开设有插装孔；副臂(7)一端水平插设在水平长臂的插装孔内，以相对于水平长臂作伸缩运动；立柱(12)竖向设置，其顶端通过转动销轴(3)铰接连接在竖向短臂底端；伸缩机构包括伸缩油缸(6)，其以活动推杆朝向副臂(7)另一端的方式水平设置在主臂(5)的上方，使伸缩油缸(6)的缸筒固定在水平长臂上、活动推杆杆端通过连接件固定在靠近副臂(7)另一端的臂体上；回转支撑机构包括电机(1)、回转轴承(11)和承重筒(13)；承重筒(13)为竖直设置的筒体，其底端固定有连接底板；回转轴承(11)水平设置在承重筒(13)上方，其轴承外圈固定在承重筒(13)的顶面上，其轴承内圈固定在立柱(12)的底面上；电机(1)以其输出轴竖直朝上的方式固定在承重筒(13)内，其输出轴轴端与立柱(12)底端连接，以驱动立柱(12)转动；举升机构包括举升油缸(10)，其斜向设置在主臂(5)和立柱(12)之间，举升油缸(10)的缸筒端铰接连接在回转轴承(11)的轴承内圈上，其活动推杆杆端铰接连接在主臂(5)底侧；吊装机构包括吊钩(9)，其设置在副臂(7)另一端。

2.根据权利要求1所述的运行式船用塔筒吊座辅助吊机，其特征在于，吊装机构包括卷扬机(4)、吊装钢丝绳、动滑轮和定滑轮(8)；定滑轮(8)通过定滑轮支架设置在副臂(7)的另一端，动滑轮通过动滑轮支架可转动地设置在定滑轮下方，二者均以轴线垂直于主臂(5)侧壁的方式设置；吊钩(9)铰接连接在动滑轮架底端；卷扬机(4)固定在主臂(5)的水平长臂和竖向短臂的相接处，且其钢丝绳滚筒的中轴线与定滑轮(8)的中轴线位于同一水平面上；吊装钢丝绳一端固定在定滑轮(8)上、另一端依次绕过动滑轮和定滑轮(8)，而后水平延伸至卷扬机(4)处，并成卷缠绕在卷扬机(4)的钢丝绳滚筒上。

3.根据权利要求1所述的运行式船用塔筒吊座辅助吊机，其特征在于，副臂(7)上的连接件为一垂直固定在副臂(7)上的连接耳板，且连接耳板的高度与电动伸缩油缸(6)的活动推杆的位置相适应，使电动伸缩油缸(6)的活动杆杆端铰接连接在连接耳板上。

4.根据权利要求1所述的运行式船用塔筒吊座辅助吊机，其特征在于，承重筒(13)顶侧设置有与轴承外圈相适应的承重筒法兰盘，使承重筒(13)与轴承外圈之间通过沿圆周方向穿设在承重筒法兰盘和轴承外圈上的多个紧固螺栓连接固定为一体；立柱(12)底侧设置有与轴承内圈相适应的立柱法兰盘，使立柱(12)与轴承内圈之间通过沿圆周方向穿设在承重立柱兰盘和轴承内圈上的多个紧固螺栓连接固定为一体。

5.根据权利要求1所述的运行式船用塔筒吊座辅助吊机，其特征在于，在承重筒(13)的圆周方向上均布设置有多根稳定支架(19)，其一端固定在承重筒(13)的外壁上、另一端固定在承重筒(13)的指定固定位置上。

6.根据权利要求1所述的运行式船用塔筒吊座辅助吊机，其特征在于，在承重筒(13)的圆周方向上均布设置有多块加强肋板(14)，加强肋板(14)分别固定在承重筒(13)的外壁上和连接底板的顶面上。

7.根据权利要求1所述的运行式船用塔筒吊座辅助吊机，其特征在于，在回转轴承(11)的轴承内圈顶面上竖直设置有限位挡块(2)，其顶面为斜面；限位挡块(2)以其顶面斜面低位处与立柱(12)相邻的方式设置、并与举升油缸(10)分置在立柱(12)两侧；限位挡块(2)的高度与立柱(12)的高度相适应，顶面斜面的倾斜角度与主臂(5)向上翻转的最大设定角度相适应，使主臂(5)向上翻转至最大设定角度时，主臂(5)的竖向短臂抵在限位挡块(2)的顶面上。

8.根据权利要求1所述的运行式船用塔筒吊座辅助吊机，其特征在于，承重筒(13)固定在承重车(16)一侧，承重车(16)上与主臂(5)延伸方向相反的另一侧固定有配重箱(17)，配重箱内设置有多块配重块；配重箱(17)上设置有蓄电池(18)和控制器(20)；控制器(20)分别与驱动电机(1)、卷扬机(4)、伸缩油缸(6)和举升油缸(10)连接，以分别控制驱动电机、卷扬机、伸缩油缸(6)和举升油缸(10)的工作状态；蓄电池(18)与各用电装置连接以供电。

9.根据权利要求8所述的运行式船用塔筒吊座辅助吊机，其特征在于，承重车(16)包括水平设置的承重底板，其底面四角处分别安装有具有刹车机构的万向轮(15)；在设置有配重箱(17)一侧承重底板上竖直固定有倒U形的承重车手推架。