WO2022231456A1 - Способ монтажа внешнего ограждения и система для его реализации - Google Patents

Способ монтажа внешнего ограждения и система для его реализации Download PDF

Info

Publication number
WO2022231456A1
WO2022231456A1 PCT/RU2021/000185 RU2021000185W WO2022231456A1 WO 2022231456 A1 WO2022231456 A1 WO 2022231456A1 RU 2021000185 W RU2021000185 W RU 2021000185W WO 2022231456 A1 WO2022231456 A1 WO 2022231456A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
block
manipulator
blocks
layer
stacker
Prior art date
Application number
PCT/RU2021/000185
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Андрей Андреевич БРЫЗГАЛОВ
Сергей Владимирович СОЛОБОЕВ
Григорий Николаевич ОШИХМИН
Аркадий Александрович ЛУКЬЯНОВ
Дмитрий Игоревич СЕЛЕМЕНЕВ
Александр Владимирович ИСУПОВ
Александр Николаевич ХУТОРНЕНКО
Михаил Викторович КУЛИКОВ
Руслан Евгеньевич Соколов
Константин Александрович ЛАЗАРЕВ
Original Assignee
Публичное акционерное общество "Федеральная гидрогенерирующая компания - РусГидро"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Публичное акционерное общество "Федеральная гидрогенерирующая компания - РусГидро" filed Critical Публичное акционерное общество "Федеральная гидрогенерирующая компания - РусГидро"
Publication of WO2022231456A1 publication Critical patent/WO2022231456A1/ru

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B66—HOISTING; LIFTING; HAULING
    • B66C—CRANES; LOAD-ENGAGING ELEMENTS OR DEVICES FOR CRANES, CAPSTANS, WINCHES, OR TACKLES
    • B66C23/00—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes
    • B66C23/18—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes
    • B66C23/26—Cranes comprising essentially a beam, boom, or triangular structure acting as a cantilever and mounted for translatory of swinging movements in vertical or horizontal planes or a combination of such movements, e.g. jib-cranes, derricks, tower cranes specially adapted for use in particular purposes for use on building sites; constructed, e.g. with separable parts, to facilitate rapid assembly or dismantling, for operation at successively higher levels, for transport by road or rail

Definitions

  • the invention relates to lifting devices and a method for their implementation used in construction, including with the possibility of automated installation.
  • it refers to systems for automated installation of the external fence of a gravitational energy storage device using solid loads.
  • Gravity energy storage systems use a gravitational field (elevation difference) to store energy.
  • weights - liquid or solid weights - move upward against gravity when energy is accumulated (accumulation) (the system is charging) and weights return downward to their initial position when energy is generated (the system is discharged).
  • Systems that store energy with a strictly vertical movement of loads are known to be the most efficient in terms of efficiency and minimization of footprint.
  • a known electric energy storage system RU 2699855 (application: 2018123773, publication date: 09/11/2018, IPC: F03G 3/00, F03G 7/08), including at least one energy cell.
  • the energy cell contains a plurality of weights, a carriage, a trolley, a rope and a main drive.
  • the system is made with the possibility of vertical movement of goods and fixation of goods in the energy cell either in the upper position or in the lower position.
  • the system is charged by moving at least one of the plurality of weights from the bottom position to the top position.
  • the system is discharged when at least one of the plurality of weights is moved from an up position to a down position.
  • Said invention also describes a method for storing electrical energy.
  • a necessary condition for the operation of gravitational energy storage systems that store energy using the vertical movement of goods is the ability to store goods in at least two positions: in the lower position with a minimum of potential energy and in the upper position with a maximum of potential energy.
  • the functioning of gravitational energy storage systems implies the presence of a natural or artificially created height difference.
  • the characteristic energy capacity of industrial energy storage systems is up to tens of gigawatt-hours.
  • the supporting structure of the gravitational energy storage system includes a power frame (power structure) that can withstand a vertical (compressive) load from loads and an external fence that can withstand horizontal (lateral) wind loads and provide climate protection.
  • the outer fence in the simplest case is a closed wall structure, which can be made prefabricated or monolithic.
  • the power structure of the gravitational energy storage system since the power structure of the gravitational energy storage system must provide free vertical movement of goods, the power structure of the gravitational energy storage system does not have continuous horizontal overlaps, which means that the flexural rigidity of such a structure is reduced.
  • the presence of an external fence that protects the internal load-bearing structure from lateral wind loads makes it possible to implement an internal load-bearing structure with reduced rigidity requirements - so that the load-bearing structure is easier to mount, it has a lower cost.
  • the power frame includes an upper frame, a plurality of modules, each of which consists of a plurality of columns and ties. At least one connection from a plurality of connections is rigidly attached to at least one of the columns.
  • the outer fence can be made in the form of a rigid structure located at a short distance from the load-bearing frame. The supporting structure allows you to create a height difference between the upper and lower position of the loads, sufficient for energy storage.
  • the external fence of this design withstands lateral wind loads and makes it possible to make an internal load-bearing structure with reduced bending stiffness.
  • a device for rationalizing bricklaying is known from the publication N ° EP0451655B 1 of the application for invention (application: EP91105116A, publication date: 09/29/1993, IPC: B66C23/18; E04G1/28; E04G21/16; E04G21/22) , which serves for the erection of wall structures, consisting of a platform that can be moved with the help of wheels and has a vertical support column rotating around its longitudinal axis.
  • a plurality of crane arms are installed with an angular offset relative to each other and are located on the specified support column.
  • a lifting cable runs along each boom.
  • Each hoist rope is assigned a rope drum and a drive motor.
  • a wall structure is erected, while providing for the direct participation of people in the construction of masonry: fixing bricks in the load grip, laying bricks at the height of the wall structure being erected, supplying glue for laying bricks.
  • the disadvantage of such a device is that the system does not exclude manual labor, which means the likelihood of errors, the risk of high-rise installation and the increase in cost due to the remuneration of highly qualified personnel. Also, the disadvantage of this device is the need to use special glue, which leads to higher construction costs.
  • An automated method for erecting buildings from industrial blocks is known according to the patent for the invention ⁇ °1 ⁇ 2606886 ⁇ 1 (application: 2015153668, publication date: 01/10/2017, IPC: E04G 21/14).
  • Invention refers to the automated construction of industrial and civil buildings and structures.
  • EFFECT increasing the level of automation in the construction of buildings and structures while providing the construction technology and the required technical characteristics of buildings and structures.
  • a building project is preliminarily formed, in accordance with which a sequence of actions and location coordinates for each building block, reinforcing tape and binder composition are formed in a computer program.
  • Blocks, binding composition, reinforcing tapes are brought to the construction site, placed on the site in places corresponding to the algorithm of the computer program embedded in the control module.
  • building blocks, a binder composition and reinforcing tapes are prepared by a robotic complex located on rails and fed to a conveyor trolley with a height-adjustable platform, which is moved by an electric drive on rails that are placed along other rails laid on both sides of the building under construction.
  • a beam crane is moved along other rails, the beam of which is moved upwards as the walls grow, and a trolley with two robotic manipulators is moved along the beam, one of which lubricates the adjacent surfaces of the blocks through a nozzle with a binder, and the second captures the prepared blocks and reinforcing tapes from the trolley and lays them in the walls and partitions of the building.
  • the manipulators are controlled, they are moved along the beam, the crane-beam is moved along the rails, the beam is moved up and down, the trolleys are moved, the binder composition, blocks and reinforcing strips are prepared, they are fed to the trolley manipulator by electric drives according to the algorithm of the computer program embedded in the control module .
  • the disadvantage of this method is the increase in the cross-sectional area of the vertical beams of the robotic complex for ensuring sufficient rigidity when erecting structures with a height of more than 100 meters, which will lead to a significant increase in the mass of metal structures, which means to difficulty in moving and to an increase in cost.
  • a known technology for erecting structures using construction printers for example, A.S. Inozemtsev et al., “Analysis of existing technological solutions for 3 D-printing in construction”, Vestnik MGSU, Volume 13, Issue 7, pp. 863-876 , 2018), in which the construction of buildings is carried out by layer-by-layer extrusion of concrete from a special mobile device - a construction printer. Moving in accordance with a given plan, the construction printer prints the building of the required shape layer by layer.
  • the temporary automated erection system in accordance with this invention relies on a central part (core) of the building previously constructed using a tower crane, while the tower crane is located in the center of the core and is used in conjunction with the temporary automated erection system, as well as for dismantling the temporary system after construction is completed.
  • a central part core of the building previously constructed using a tower crane
  • the tower crane is located in the center of the core and is used in conjunction with the temporary automated erection system, as well as for dismantling the temporary system after construction is completed.
  • a plurality of vertical rails are placed on which the support frame of the temporary system is placed.
  • Horizontal rails are attached to the support frame, along which construction robots can move, placing building elements in the design position. Construction robots are configured in such a way that they can be freely moved to any corner of the part of the building under construction.
  • the proposed technical solution is aimed at solving the problem of providing automated installation of the external fence of the gravitational energy storage device on solid loads.
  • the technical result is to automate the installation process of the external fence of the gravitational energy storage device through the use of a combination of devices and the sequence of their application, described below.
  • a system for automated installation of an external fence of a gravitational energy storage device consisting of a manipulator-block stacker located on a layer of mounting blocks, including at least a frame based on a layer of mounting blocks, at least , four wheels with servo drives, and made with the possibility of horizontal movement along the mounting layer, two carriages with hydraulic cylinders, each of which rests on the layer of mounting blocks with at least two wheels and is connected to the frame of the manipulator-block stacker, while at least , two wheels of the first carriage are made with a servo drive and the possibility of horizontal movement along the layer of mounting blocks, a basket connected to the frame of the manipulator-blocker with cables, a rotary console connected to the frame of the manipulator-blocker, a gripper with locks, which is made with the possibility of capturing blocks and which is driven driven in motion m mechanism, while the grip is connected to the rotary console, at least two vertical guides, the mechanism for fixing the blocks
  • a system in which the cables connecting the basket to the frame of the blocker manipulator are attached to a winch mounted on the frame of the blocker manipulator.
  • the mechanism for fixing the blocks to the lower level of the layer of mounting blocks is made from at least one semi-automatic welding device.
  • the frame of the manipulator-blocker contains a side clamp with a drive mechanism, made with the possibility of activation and deactivation.
  • a system for automated installation of an external fence of a gravitational energy storage device including a power supply module and an automatic control unit, which is located on the frame of the manipulator-block stacker.
  • the technical result is achieved by the method of automated installation of the external fence of the gravitational energy storage device, including the following successive steps: the first row of blocks is fixed, on which a manipulator-blocker is installed, consisting of a frame and two carriages, a basket connected to the frame of the manipulator-blocker, a rotary console and a grip connected to the swivel arm by vertical guides. Then, the basket is lowered to the level of the foundation with a block-laying manipulator and the block is placed in the basket. The manipulator-blocker raises the basket with the block to the level of the layer of mounting blocks.
  • the block is lifted by the grip of the manipulator-blocker so that the base of the block is located above the level of the upper side of the basket and the set level of the layer of mounting blocks.
  • the gripper With the help of the gripper, the rotary console, the carriages and the frame of the manipulator-block stacker, the block is moved to the design position.
  • the block is fixed to the underlying layer of blocks by the locking mechanism of the manipulator-block stacker.
  • the manipulator-block stacker is moved horizontally at a distance not less than the length of one block. Repeat the operations for lifting and mounting the blocks the required number of times.
  • the vertical movement of the manipulator-blocker to the next upper level of the layer of mounting blocks is carried out due to the fact that with the help of vertical movement hydraulic cylinders installed on the carriages, the frame of the manipulator-blocker is lifted to a height slightly exceeding the height of one block. Due to the servo drives of the first carriage, the block stacker manipulator is moved horizontally until the pair of wheels of the second carriage touches the side of the block of the upper layer of the mounting blocks, on which the block stacker manipulator is lifted. The second carriage is raised with the help of at least one hydraulic cylinder installed on it to a height exceeding the height of one block.
  • the block stacker manipulator is moved horizontally until the pair of wheels of the first carriage touches the side of the block of the upper layer of the mounting blocks, on which the block stacker manipulator is lifted. Relying on two pairs of wheels of the frame of the manipulator-block stacker on the blocks of the upper level of the layer of mounting blocks, at the expense of at least one hydraulic cylinder of the first carriage, the first carriage is raised on the upper blocks of the upper level of the layer of mounting blocks. Then, the block-laying manipulator is moved horizontally by two pairs of frame wheels of the block-laying manipulator until the pair of wheels of the first carriage rests on the upper level of the assembly block layer.
  • Figure 1 depicts a block stacker with the basket lowered.
  • FIG. 1 adopted the following designations:
  • FIG. 2 depicts a gripper with locks of a block stacker.
  • FIG.3 depicts a manipulator blocker with a deployed rotary console.
  • FIG. 3 adopted the following designations:
  • Figure 4 depicts a block stacker with a block locking mechanism.
  • FIG. 4 adopted the following designations:
  • FIG. 5 shows a grapple block stacker with a semi-automatic welding device.
  • FIG. 5 adopted the following designations:
  • FIG. 6 shows a block stacker frame with vertical movement hydraulic cylinders.
  • FIG. 6 adopted the following designations:
  • the method of automated installation of the external fence of the gravitational energy storage device is carried out using a system for automated installation of the external fence of the gravitational storage device, which, among other things, includes a manipulator-block stacker 100 located on the layer of blocks 50 (Fig. 1, 2, 3) (Fig. 1 and 3) equipped with a lockable grip 130 (FIGS. 1 and 2) that is connected to a swivel arm 140 (FIGS. 1 and 3).
  • a manipulator-block stacker 100 located on the layer of blocks 50 (Fig. 1, 2, 3) (Fig. 1 and 3) equipped with a lockable grip 130 (FIGS. 1 and 2) that is connected to a swivel arm 140 (FIGS. 1 and 3).
  • the manipulator-blocker 100 (FIGS. 1 and 3) is supported during installation by the frame of the manipulator-blocker 120 (Fig. 1) and two carriages 150 and 155 (Fig. 1 and 6) on a layer of blocks 50 (Fig. 1, 2 , 3) installation.
  • Each of the carriages 150 and 155 (FIGS. 1 and 6) has at least 2 wheels to move along the layer of assembly blocks 50 (FIGS. 1, 2, 3). At least 4 more wheels are located on the frame of the manipulator-blocker 120 (Fig. 1).
  • the frame wheels of the manipulator-block stacker 125 (Fig. 6) and the wheels of the first carriage 152 (Fig.
  • the frame of the blocker 120 may also have side clamps that are configured to be activated and deactivated as the blocker 100 (FIGS. 1 and 3) moves horizontally or vertically. At least 8 clamps are used, while at least 4 of them can be driven by drive mechanisms 163 (Fig. 4), made, for example, in the form of linear actuators 161 (Fig. 4). The impact of these drive mechanisms 163 (Fig. 4) on the side clamps can be carried out through the spring. Clamps can be made in the form of rollers that rotate during horizontal movement of the frame of the manipulator-block stacker 120 (Fig. 1), and during vertical movement they slide along the blocks 50 (Fig. 1, 2, 3). On each side of the frame 120 (Fig.
  • At least two additional side clamps can be made in the upper part of the frame of the manipulator-blocker 120 (Fig. 1) from the side that contacts with the block 50 (Fig. 1, 2, 3) when the manipulator is moved vertically - block stacker 100 (Fig. 1 and 3) to ensure the stability of the manipulator-block stacker 100 (Fig. 1 and 3) when the frame 120 (Fig. 1) is raised when moving to a new mounting level.
  • Additional side clamps can be made in the form of rollers, which rotate during horizontal movement of the frame of the manipulator-block stacker 120 (Fig. 1), and during vertical movement they slide along the blocks 50 (Fig. 1, 2, 3).
  • Block stacking manipulator 100 (FIGS. 1 and 3) has a basket 110 (FIG. 1) for transporting blocks 50 (FIGS. 1, 2, 3) from the foundation to the installation line level.
  • the basket 110 (FIG. 1) is connected to the body of the manipulator-blocker 100 (FIGS. 1 and 3) by cables 112 (FIG. 1) to help raise and lower the basket 110 (FIG. 1).
  • the cables themselves 112 (Fig. 1) using a system of pulleys 114 (Fig. 1) are attached to a winch (not shown) attached to the frame 120 (Fig. 1).
  • the basket 110 (FIG. 1) may have latches to prevent the blocks 50 (FIGS. 1, 2, 3) from falling out during lifting.
  • Raising / lowering is carried out using a winch, which is a mechanism, the traction force of which is transmitted by means of a cable or other flexible element from the drive drum.
  • a winch which is a mechanism, the traction force of which is transmitted by means of a cable or other flexible element from the drive drum.
  • FIG.1 basket 110 (Fig. 1) is shown in the lowered position with block 50 located in it (Fig. 1, 2, 3).
  • Raising/lowering the basket 110 (Fig. 1) is carried out by a signal from the automatic control unit in accordance with a given algorithm for the sequence of actions during the installation of the external fence of the gravitational energy storage device.
  • FIG. 2 shows the grip 130 (FIGS. 1 and 2) of the block stacker 100 (1 and 3).
  • the grip 130 (Fig. 1 and 2) is designed to hold the block 50 (Fig. 1, 2, 3) during movement and to set it in the design position for subsequent fixation on the layer of blocks 50 (Fig. 1, 2, 3) installation.
  • Fixation blocks 50 (Fig. 1, 2, 3) for movement can be carried out using a grip with locks 130 (Fig. 1 and 2).
  • Block 50 (Fig. 1, 2, 3) is provided with diametrically located grooves 55 (Fig. 2) in the upper end part of the block 50 (Fig. 1, 2, 3) for fixing the grip locks 130 in them (Fig. 1 and 2) .
  • the movement of the locks is carried out by a drive mechanism.
  • FIG. 1 Can be used as a drive mechanism hydraulic, electric or other drive.
  • the protrusion is necessary to convert translational motion into rotational.
  • the locks are connected to the grip 130 (FIGS. 1 and 2) with a pivot joint for rotational movement.
  • Block 50 (FIGS. 1, 2, 3) is captured after the basket 110 (FIG. 1) has lifted it to the level of the mounting block layer 50 (FIGS. 1, 2, 3).
  • Capture 130 (Fig. 1 and 2) is connected by vertical guides 135 (Fig. 2) with a rotary console 140 (Fig. 1 and 3). At least two vertical rails 135 (FIG. 2) are required to safely raise/lower the gripper 130 (FIGS. 1 and 2) without the risk of it spinning out.
  • Vertical guides 135 (Fig.
  • FIG. 3 shows a rotary arm 140 (FIGS. 1 and 3) coupled to gripping blocks 130 (FIGS. 1 and 2).
  • the base of the rotary console 145 (Fig. 3) is fixed on the frame of the manipulator-block stacker 120 (Fig. 1).
  • the rotary console 140 (Fig. 1 and 3) has bearings in the fixation points for the implementation of rotational movement.
  • the rotation of the rotary console 140 (Fig. 1 and 3) is carried out by the drive mechanism.
  • the movement of the rotary console 140 (Fig. 1 and 3) is carried out by a signal from the automatic control unit in accordance with a given sequence of actions during the installation of the external fence of the gravitational energy storage device.
  • FIG. 4 shows the block 160 locking mechanism (FIG. 4).
  • Blocks 50 (1, 2, 3) can be fixed to each other by connecting reinforcement, which was initially passed through the internal passage channels of block 50 (1, 2, 3). Channels can be placed vertically or at some angle to the vertical, in each block 50 (1, 2, 3) there can be several channels.
  • the connection of the fittings of blocks 50 (1, 2, 3) can be implemented using nuts tightened along the thread.
  • the locking mechanism of blocks 50 in this case may consist of a linear actuator 161 (Fig. 4) and a locking mechanism with a rotary mechanism 160 (Fig. 4), connected by a collar 162 (Fig. 4 ).
  • the rotary mechanism can be made in the form of a wrench.
  • the end of the locking mechanism with the rotary mechanism 160 (FIG. 4) has a cap with an end recess for tightening the nut. Translational movement is carried out thanks to the actuator 161 (Fig. 4) and the collar 162 (Fig. 4).
  • the locking mechanism 160 (FIG. 4) is connected to the clamp 162 (FIG. 4) through a bearing to provide rotational movement.
  • Fixing blocks 50 can be carried out using a welding system 165 and 166 (Fig. 5), located on the locking mechanism 160 (Fig. 4), consisting of serial units of semi-automatic welding in a protective environment gas, which fix the embedded elements of the newly installed block 50 (Fig. 1, 2, 3) to the embedded parts of the blocks 50 (Fig. 1, 2, 3) of the previous level.
  • the welding locking mechanism 165 with the spot welding device 166 is shown in FIG.
  • Blocks 50 are fixed (FIGS. 1, 2, 3) by a signal from the automatic control unit in accordance with a given algorithm for the sequence of actions during the installation of an external fence of a gravitational energy storage device.
  • FIG. 6 shows a block stacker 100 (FIGS. 1 and 3) with the block stacker frame 120 (FIG. 1) raised relative to carriages 150 and 155 (FIGS. 1 and 6) to move to a new level. installation using hydraulic cylinders of vertical movement 170 (Fig. 6).
  • the carriages 150 and 155 (Fig. 1 and 6) are connected to the frame manipulator-block stacker 120 (Fig. 1) through hydraulic cylinders 170 (Fig.
  • the system for automated installation of the external fence of the gravitational energy storage device is equipped with an energy supply module (not shown).
  • the power supply of the system can be provided by a power source mounted on the frame of the manipulator-blocker 120 (Fig. 1), such as an electrochemical battery or an electric generator, and other sources.
  • the power supply of the system can be provided by connecting to the power supply system using a power cable, bus duct, or in any other way.
  • the operation of the system and the implementation of the installation can be implemented both using an autonomous control unit, and with the participation of an operator.
  • the system may contain various types of sensors - video cameras, encoders, laser rangefinders, etc.
  • the automation unit sends a signal to the system elements to adopt a basic safe position. Also, a signal can be sent to the operator, who makes decisions to eliminate the problem that has arisen.
  • the automatic control unit can be located on the frame of the manipulator-block stacker 120 (Fig. 1).
  • a plurality of manipulators-blockers 100 (FIGS. 1 and 3) can be used simultaneously, the operation of which is coordinated by a common assembly control system (upper level control system).
  • the installation of the external fence of the gravitational energy storage of the proposed system is carried out as follows: to start the installation of the external fence, it is necessary to prepare a foundation base with the possibility of attaching blocks 50 to it (Fig. 1, 2, 3), install the lower row of blocks 50 with standard construction devices ( Fig. 1, 2, 3) on the entire perimeter of the outer fence. On the the first row of blocks 50 (Fig. 1, 2, 3), fixed on the foundation, set the manipulator block stacker 100 (Fig. 1 and 3).
  • the block stacker 100 (FIGS. 1 and 3) then lowers the empty basket 110 (FIG. 1) to the level of the foundation.
  • the movement of the basket 110 (FIG. 1) is obtained from position and movement sensors.
  • Installing the block 50 (Fig. 1, 2, 3) in the basket 110 (Fig. 1) at the foundation level is carried out in any standard way, for example, using crane equipment.
  • Manipulator-blocker 100 (Fig. 1 and 3) due to the winch and the system of pulleys on the basket 114 (Fig. 1) using cables 112 (Fig. 1) lifts it with the block 50 (Fig. 1, 2, 3 ) to the block level of the editing layer.
  • the control sensors located on the grip of the manipulator block stacker 130 (Fig. 1 and 2) are triggered upon contact with the block 50 (Fig. 1, 2, 3), the signal from the sensors is transmitted to the automatic control unit. Capturing block 50 (Fig.
  • the gripper 130 (FIGS. 1 and 2), connected by vertical guides to the rotary arm 140 (FIGS. 1 and 3), by means of a drive mechanism removes the block 50 (FIGS. 1, 2, 3) from the basket 110 (Fig. . one).
  • the rotary console 140 (Fig. 1 and 3), the carriages 150 and 155 (Fig. 1 and 6) and the frame of the manipulator-blocker 120 (Fig. 1) block 50 (Fig. 1, 2, 3) is installed in the design position.
  • the grip 130 (FIGS. 1 and 2) is lifted together with the block 50 (FIGS. 1, 2, 3) so that the underside of the block 50 (Fig.
  • the search for the mounting position of the manipulator-block stacker 100 is carried out (Fig. 1 and 3). To do this, the lower and upper side clamps are deactivated. Then the manipulator-block stacker 100 (Fig. 1 and 3) using the wheels of the frame 120 (Fig. 1) and the drive carriage 150 (Fig. 1 and 6) performs a shift to the stop of the installed block 50 (Fig. 1, 2, 3) in the end face of the adjacent previously installed block 50 (Fig. 1, 2, 3). Thus, the mounted block 50 (Fig. 1, 2, 3) is exactly above the design position. After that, the capture 130 (Fig. 1 and 2) lowers the block
  • the manipulator-blocker 100 (FIGS. 1 and 3) fixes the block 50 (FIGS. 1, 2, 3) to the bottom layer of blocks 50 (FIGS. 1, 2, 3) .
  • Fixation can be accomplished by connecting the internal reinforcement of the block 50 (FIGS. 1, 2, 3) to the reinforcement of the underlying block 50 (FIGS. 1, 2, 3).
  • the blocks 50 (Fig. 1, 2, 3) are fixed to each other with reinforcement, which was initially passed through the internal passage channels of the block 50 (Fig. 1, 2, 3).
  • the connection in this case can be made using nuts tightened along the thread.
  • locking can be performed by a welding system 165 and 166 (FIG. 6) mounted on a locking mechanism 160 (FIG. 4).
  • the fixation is implemented by welding the embedded elements of the newly installed block 50 (Fig. 1, 2, 3) to the embedded parts of the blocks 50 (Fig. 1, 2, 3) of the previous level.
  • the grip locks 130 (FIGS. 1 and 2) release block 50 (FIGS. 1, 2, 3) and grip 130 (FIGS. 1 and 2) along with the swivel arm 140 (FIGS. 1 and 3) returns to its original position.
  • the manipulator-block stacker 100 (Fig. 1 and 3) moves horizontally at a distance not less than the length of one block 50 (Fig. 1, 2, 3), then the cycle is repeated until, on the current installation layer in a closed wall contour at least three places for the design installation of blocks 50 will not remain unoccupied (Fig. 1, 2, 3). In this case, the manipulator-blocker 100 (FIGS. 1 and 3) performs the algorithm of its own movement to the next level.
  • manipulator-blocker 100 moves to one of the blocks 50 (FIGS. 1, 2, 3) until it stops. When this additional clamps manipulator-blocker 100 (Fig. 1 and 3), is activated, which ensures stability during vertical movement.
  • the entire manipulator-block stacker 100 (Figs. 1 and 3) except for the carriages 150 and 155 (Figs. 1 and 6) performs lifting from the underlying blocks up to a height slightly exceeding the height of one block 50 (Fig. 1, 2, 3).
  • the hydraulic cylinders of the carriages 150 and 155 move at the same speed.
  • Both carriages 150 and 155 (Fig. 1 and 6) are supported by wheels 152 and 157 (Fig. 6) on blocks 50 (Fig. 1, 2, 3) of the previous mounting level. Additional lateral clamps during lifting ensures that the manipulator-blocker 100 does not roll (Fig. 1 and 3).
  • the first carriage 150 (Fig. 1 and 6) with wheel servo drives moves the manipulator block stacker 100 (Fig. 1 and 3) towards the blocks 50 (Fig. 1, 2, 3), which are being lifted.
  • Hitting a pair of wheels of the frame of the manipulator-block stacker 120 (Fig. 1) is carried out until it stops in block 50 (Fig. 1, 2, 3) of the wheels of the second carriage 155 (Fig. 1 and 6).
  • the next step is to raise the second carriage 155 (Fig. 1 and 6) to a level at which the wheels of the second carriage 157 (Fig. 6) can support the upper level of the layer of blocks 50 (Fig. 1, 2, 3) mounting .
  • the first carriage 150 (Figs. 1 and 6) with wheel servos moves the manipulator-block stacker 100 (Figs. 1 and 3) towards the blocks 50 (Figs. 1, 2, 3 ), which are being lifted.
  • the second carriage 155 (Fig. 1 and 6) and the second pair of wheels of the frame of the manipulator-block stacker 120 (Fig. 1) are driven into the upper level of the layer of blocks 50 (Fig. 1, 2, 3) of the installation.
  • the movement is carried out until it stops in the block 50 (Fig. 1, 2, 3) of the wheels of the first carriage 150 (Fig. 1 and 6) with servo drives.
  • the first carriage 150 (FIGS. 1 and 6) with servos is lifted using a hydraulic cylinder 170 (Fig. 6) to a height at which a pair of wheels of the first carriage 155 (Figs. 1 and 6) with servos is able to support on the upper level of the layer of blocks 50 (Fig. 1, 2, 3) mounting.
  • a hydraulic cylinder 170 Fig. 6
  • the wheels of the first carriage 150 (Fig. 1 and 6) with servo drives are run over.
  • the vertical lifting of the manipulator-blocker 100 (FIGS. 1 and 3) is over.
  • a minimum of three empty spaces on the bottom layer are filled when the manipulator blocker 100 (FIGS. 1 and 3) is on the top layer of blocks 50 (FIGS. 1, 2, 3) of the assembly.
  • the capture 130 (Fig. 1 and 2) raises the block 50 (Fig. 1, 2, 3) to a level above the basket 110 (Fig. 1)
  • the console 140 (Fig. 1 and 3) together with the block 50 (Fig. 1, 2, 3) in grip 130 (FIGS. 1 and 2) rotates over the nearest unoccupied place of the lower layer and lowers block 50 (FIGS. 1, 2, 3) to the design position.
  • the block 50 (FIGS. 1, 2, 3) is fixed to the underlying level by the locking mechanism.
  • the manipulator-block stacker 100 (Fig. 1 and 3) horizontally to a length not less than the length of one block 50 (Fig. 1, 2, 3)
  • the two remaining places on the lower layer of blocks 50 are similarly filled (Fig. 1, 2, 3) installation.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Conveying And Assembling Of Building Elements In Situ (AREA)
  • Warehouses Or Storage Devices (AREA)

Abstract

Способ автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии и система для его реализации относятся к подъемным устройствам и способу их реализации, используемым при строительстве, в том числе с возможностью осуществления автоматизированного монтажа. Заявляемое техническое решение направлено на решение задачи, заключающейся в обеспечении автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии на твердых грузах. Техническим результатом является обеспечение автоматизации процесса монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии за счет использования совокупности устройств и последовательности их применения.

Description

СПОСОБ МОНТАЖА ВНЕШНЕГО ОГРАЖДЕНИЯ И СИСТЕМА ДЛЯ
ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ
Описание изобретения
Область техники
[0001] Изобретение относится к подъемным устройствам и способу их реализации, используемым при строительстве, в том числе с возможностью осуществления автоматизированного монтажа. В частности, относится к системам автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии с использованием твёрдых грузов.
Уровень техники
[0002] Гравитационные системы накопления энергии используют гравитационное поле (перепад высот) для накопления энергии. В таких системах грузы - жидкость или твёрдые грузы - перемещаются вверх против силы тяжести при аккумулировании (накоплении) энергии (система заряжается) и грузы возвращаются вниз в начальную позицию при генерации энергии (система разряжается). Системы, которые запасают энергию с помощью строго вертикального перемещения грузов, как известно, наиболее эффективны с точки зрения КПД и минимизации занимаемой площади.
[0003] Например, известна система накопления электрической энергии RU 2699855 (заявка: 2018123773, дата публикации: 11.09.2018 г., МПК: F03G 3/00, F03G 7/08), включающая в себя по меньшей мере одну энергетическую ячейку. Энергетическая ячейка содержит множество грузов, каретку, тележку, канат и главный привод. Система выполнена с возможностью вертикального перемещения грузов и закрепления грузов в энергетической ячейке либо в верхнем положении, либо в нижнем положении. Система заряжается при перемещении по крайней мере одного груза из множества грузов из нижнего положения в верхнее положение. Система разряжается при перемещении по крайней мере одного груза из множества грузов из верхнего положения в нижнее положение. Указанное изобретение также описывает способ накопления электрической энергии.
[0004] Необходимым условием функционирования гравитационных систем накопления энергии, запасающих энергию с помощью вертикального перемещения грузов, является возможность хранения грузов по меньшей мере в двух положениях: в нижнем положении с минимумом потенциальной энергии и в верхнем положении с максимумом потенциальной энергии. Другими словами, функционирование гравитационных систем накопления энергии предполагает наличие естественной или искусственно созданной разницы высот.
[0005] Естественный ландшафт не часто располагает необходимой разницей высот, достаточной для создания гравитационной системы накопления энергии необходимой энергетической ёмкости, поэтому гравитационные системы накопления энергии как правило имеют специально возводимую несущую конструкцию, обеспечивающую надлежащую разновысотность для накопления энергии.
[0006] Характерная энергетическая ёмкость систем промышленного накопления энергии составляет до десятков гигаватт-часов. Для достижения такой энергетической ёмкости в гравитационной системе накопления энергии, запасающей энергию с помощью вертикального перемещения грузов, высота и горизонтальные размеры (диаметр) такой системы могут достигать нескольких сотен метров, что предъявляет особенные требования к её конструкции. [0007] Несущая конструкция гравитационной системы накопления энергии включает в себя силовой каркас (силовую конструкцию), выдерживающую вертикальную (сжимающую) нагрузку от грузов и внешнее ограждение, выдерживающее горизонтальные (боковые) ветровые нагрузки и обеспечивающее климатозащиту. При этом внешнее ограждение в наиболее простом случае представляет собой замкнутую стеновую конструкцию, которая может быть выполнена сборной или монолитной.
[0008] Поскольку силовая конструкция гравитационной системы накопления энергии должна обеспечивать свободное вертикальное перемещение грузов, в силовой конструкции гравитационной системы накопления энергии нет сплошных горизонтальных перекрытий, а значит изгибная жёсткость такой конструкции снижена. Наличие внешнего ограждения, защищающего внутреннюю силовую конструкцию от боковых ветровых нагрузок, позволяет реализовать внутреннюю силовую конструкцию со сниженными требованиями к жёсткости - так, что силовую конструкцию проще монтировать, она обладает меньшей стоимостью.
[0009] Известна несущая конструкция гравитационной системы накопления энергии по патенту N°RU2743988C1 на изобретение (заявка: 2019128570, дата публикации: 01.03.2021 г., МПК: Е04В 1/18, Е04В 1/20), включающая в себя силовой каркас и внешнее ограждение. Силовой каркас включает в себя верхнюю раму, множество модулей, каждый из которых состоит из множества колонн и связей. По меньшей мере одна связь из множества связей жёстко прикрепляется к по меньшей мере одной из колонн. Внешнее ограждение может быть выполнено в виде жёсткой структуры, расположенной на небольшом расстоянии от силового каркаса. Несущая конструкция позволяет создать разность высот между верхним и нижним положением грузов, достаточную для накопления энергии. Внешнее ограждение указанной конструкции выдерживает боковые ветровые нагрузки и позволяет выполнить внутреннюю силовую конструкцию с пониженной изгибной жёсткостью. [0010] Известно, что автоматизация процесса строительства позволяет кратно уменьшить влияние человеческого фактора, а значит позволяет поднять производительность труда и безопасность при проведении строительных работ. Таким образом, если возведение внешнего ограждения гравитационной системы накопления энергии проводится автоматизированными способами, это снижает стоимость строительных работ и риск ошибок.
[ООП] Известно устройство для рационализации кладки кирпича из публикации N°EP0451655В 1 заявки на изобретение (заявка: ЕР91105116А, дата публикации: 29.09.1993 г., МПК: В66С23/18; E04G1/28; E04G21/16; E04G21/22), служащее для возведения стеновых конструкций, состоящее из платформы, которая может перемещаться с помощью колёс и имеет вертикальную опорную стойку, вращающуюся вокруг своей продольной оси. Множество стрел крана установлены с угловым смещением по отношению друг к другу и расположены на указанной опорной колонне. Подъемный трос проходит по каждой стреле. Каждому подъемному тросу назначается канатный барабан и приводной двигатель. При помощи указанного устройства производится возведение стеновой конструкции, при этом, предусматривается непосредственное участие людей в возведении кладки: закрепления кирпичей в грузозахвате, укладка кирпичей на высоте возводимой стеновой конструкции, подача клея для укладки кирпичей.
[0012] Недостатком такого устройства является то, что система не исключает ручной труд, а значит вероятность ошибок, риск при высотном монтаже и увеличение стоимости за счёт оплаты труда высококвалифицированного персонала. Также недостатком указанного устройства является необходимость использования специального клея, что приводит к удорожанию строительства.
[0013] Известен автоматизированный способ возведения зданий из промышленных блоков по патенту на изобретение Х°1Ш2606886С1 (заявка: 2015153668, дата публикации: 10.01.2017 г., МПК: E04G 21/14). Изобретение относится к автоматизированному строительству промышленных и гражданских зданий и сооружений. Технический результат: повышение уровня автоматизации при возведении зданий и сооружений с обеспечением при этом технологии строительства и требуемых технических характеристик зданий и сооружений. В автоматизированном способе возведения зданий из строительных блоков предварительно формируют проект здания, в соответствии с которым в компьютерной программе формируют последовательность действий и координаты расположения для каждого строительного блока, арматурной ленты и связующего состава. Блоки, связующий состав, арматурные ленты подвозят на строительную площадку, располагают на площадке в местах, соответствующих алгоритму компьютерной программы, заложенной в управляющий модуль. Далее подготавливают роботизированным комплексом, расположенным на рельсах, строительные блоки, связующий состав и арматурные ленты и подают их на транспортерную тележку с регулируемой по высоте площадкой, которую электроприводом передвигают на рельсах, которые располагают вдоль других рельсов, уложенных с двух сторон строящегося здания. По другим рельсам передвигают кран-балку, балку которой перемещают вверх по мере роста стен, а по балке передвигают тележку с двумя роботизированными манипуляторами, один из которых смазывает через сопло связующим составом прилегающие поверхности блоков, а второй захватывает подготовленные блоки и арматурные ленты с тележки и укладывает их в стены и перегородки здания. При этом управляют манипуляторами, передвигают их по балке, передвигают кран-балку по рельсам, передвигают балку вверх-вниз, передвигают тележки, подготавливают связующий состав, блоки и арматурные ленты, подают их к манипулятору тележкой электроприводами по алгоритму компьютерной программы, заложенной в управляющий модуль.
[0014] Недостатком указанного способа является повышение площади поперечного сечения вертикальных балок роботизированного комплекса для обеспечения достаточной жёсткости при возведении конструкций высотой в более чем 100 метров, что приведёт к значительному росту массы металлоконструкций, а значит к затруднению перемещения и к росту стоимости.
[0015] Известен способ возведения стеновых конструкций с использованием скользящей опалубки (например, В.И. Теличенко и др., «Технология возведения зданий и сооружений», Высшая школа, Москва, изд. второе, 2004 г., стр. 312), в котором возведение монолитной стеновой конструкции производится при помощи подвижной в вертикальном направлении опалубки, перемещаемой вверх без перерыва в бетонировании. Возведение конструкций в скользящей опалубке позволяет повысить темпы строительства, снизить трудоёмкость работ, улучшить тепло- и звукоизоляционные характеристики зданий.
[0016] Основным недостатком традиционного метода скользящей опалубки является необходимость использования ручного труда на высоте для вибрационного уплотнения бетона и наращивания арматуры, а значит сохраняется вероятность ошибок, риск при высотном монтаже и увеличение стоимости за счёт оплаты труда высококвалифицированного персонала.
[0017] Известна технология возведения сооружений с помощью строительных принтеров (например, А.С. Иноземцев и др., «Анализ существующих технологических решений 3 D-печати в строительстве», Вестник МГСУ, Том 13, Выпуск 7, стр. 863-876, 2018 г.), в которой возведение зданий проводится путём послойной экструзии бетона из специального подвижного устройства - строительного принтера. Перемещаясь в соответствии с заданным планом строительный принтер слой за слоем печатает здание требуемой формы.
[0018] Недостатком указанной технологии является ограничение высоты зданий, возведённых по технологии ЗО-печати: строительные принтеры не могут обеспечить вертикальное армирование возводимой конструкции, что приводит к снижению изгибной прочности сооружений. [0019] Известна временная система для автоматизации строительства и способ строительства на её основе из публикации JNbKRl 00980806В 1 (заявка: KR2008006261 10А, дата публикации: 10.09.2010 г., МПК: В66С23/208; В66С23/26; В66С2700/012), позволяющий реализовать автоматизированное строительство с помощью роботизированных средств. Временная система автоматизированного возведения в соответствии с указанным изобретением опирается на предварительно построенную с помощью башенного крана центральную часть (ядро) здания, при этом башенный кран расположен в центре ядра и используется совместно с временной системой автоматизированного возведения, а также для демонтажа временной системы после окончания строительства. На внешней части ядра здания размещается множество вертикальных направляющих, на которых размещается опорная рама временной системы. К опорной раме крепятся горизонтальные рельсы, по которым могут перемещаться строительные роботы, размещающие строительные элементы в проектное положение. Строительные роботы сконфигурированы таким образом, чтобы их можно было свободно перемещать в любой угол строящейся части здания.
[0020] Недостатками указанной системы является необходимость возведения обычными строительными методами высотного ядра здания, ограниченность горизонтальных габаритов (диаметра) возводимого сооружения габаритами опорной рамы и длиной стрелы башенного крана. [0021] Соответственно, существует необходимость в способе автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии, обеспечивающем возведение указанного внешнего ограждения без высотных работ, при минимальном участии людей. Кроме того, необходимо, чтобы комплекс устройств для реализации указанного способа обеспечивал достаточно высокую производительность для обеспечения быстроты монтажа, а также был экономичен. Раскрытие сущности изобретения
[0022] Заявляемое техническое решение направлено на решение задачи, заключающейся в обеспечении автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии на твёрдых грузах.
[0023] Техническим результатом является обеспечение автоматизации процесса монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии за счет использования совокупности устройств и последовательности их применения, описанных ниже.
[0024] Технический результат достигается за счет того, что используют систему автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии, состоящую из манипулятора- блокоукладчика, расположенного на слое блоков монтажа, включающего, по крайней мере, раму, опирающуюся на слой блоков монтажа, по крайней мере, четырьмя колёсами с сервоприводами, и выполненную с возможностью горизонтального перемещения вдоль слоя монтажа, две каретки с гидроцилиндрами, каждая из которых опирается на слой блоков монтажа, по крайней мере, двумя колёсами и соединена с рамой манипулятора- блокоукладчика, при этом, по крайней мере, два колеса первой каретки выполнены с сервоприводом и возможностью горизонтального перемещения вдоль слоя блоков монтажа, корзину, соединенную с рамой манипулятора- блокоукладчика тросами, поворотную консоль, соединённую с рамой манипулятора-блокоукладчика, захват с замками, который выполняют с возможностью захвата блоков и который приводят в движение приводным механизмом, при этом захват соединен с поворотной консолью, по крайней мере, двумя вертикальными направляющими, механизм фиксации блоков к нижнему уровню слоя блоков монтажа, блок автоматического управления. [0025] В развитие изобретения выполняют систему, в которой тросы, соединяющие корзину с рамой манипулятора-блокоукладчика, присоединены к лебедке, установленной на раме манипулятора-блокоукладчика. [0026] В развитие изобретения механизм фиксации блоков к нижнему уровню слоя блоков монтажа выполняют из, по крайней мере, одного устройства полуавтоматической сварки.
[0027] В развитие изобретения рама манипулятора-блокоукладчика содержит боковой прижим с приводным механизмом, выполненный с возможностью активации и деактивации.
[0028] Система автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии, включающая модуль энергетического обеспечения и блок автоматического управления, который расположен на раме манипулятора-блокоукладчика.
[0029] Технический результат достигается способом автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии, включающий следующие последовательные этапы: закрепляют первый ряд блоков, на который устанавливают манипулятор-блокоукладчик, состоящий из рамы и двух кареток, корзины, соединенной с рамой манипулятора- блокоукладчика, поворотной консоли и захвата, соединенного с поворотной консолью вертикальными направляющими. Затем манипулятором- блокоукладчиком опускают корзину на уровень фундамента и устанавливают блок в корзину. Манипулятором-блокоукладчиком поднимают корзину с блоком на уровень слоя блоков монтажа. После чего захватом манипулятора- блокоукладчика поднимают блок таким образом, чтобы основание блока было расположено выше уровня верхней стороны корзины и установленного уровня слоя блоков монтажа. С помощью захвата, поворотной консоли, кареток и рамы манипулятора-блокоукладчика перемещают блок в проектное положение. Затем механизмом фиксации манипулятора-блокоукладчика фиксируют блок к нижележащему слою блоков. Манипулятор- блокоукладчик перемещают по горизонтали на расстояние не менее длины одного блока. Повторяют операции по подъёму и монтажу блоков необходимое число раз. Выполняют вертикальное перемещение манипулятора-блокоукладчика на следующий верхний уровень слоя блоков монтажа, после чего завершают монтаж нижнего уровня слоя блоков монтажа манипулятором-блокоукладчиком. Монтируют таким образом нужное количество слоёв блоков, формируют внешнее ограждение гравитационного накопителя энергии.
[0030] Вертикальное перемещение манипулятора-блокоукладчика на следующий верхний уровень слоя блоков монтажа осуществляют за счет того, что с помощью установленных на каретках гидроцилиндров вертикального перемещения осуществляют подъём рамы манипулятора- блокоукладчика на высоту несколько превышающую высоту одного блока. За счет сервоприводов первой каретки осуществляют горизонтальное перемещение манипулятора-блокоукладчика до тех пор, пока пара колёс второй каретки не коснётся стороны блока верхнего слоя блоков монтажа, на который осуществляется подъем манипулятора-блокоукладчика. Поднимают вторую каретку с помощью установленного на ней по крайней мере одного гидроцилиндра на высоту, превышающую высоту одного блока. За счет сервоприводов первой каретки осуществляют горизонтальное перемещение манипулятора-блокоукладчика до тех пор, пока пара колёс первой каретки не коснётся стороны блока верхнего слоя блоков монтажа, на которой осуществляется подъем манипулятора-блокоукладчика. Опираясь двумя парами колёс рамы манипулятора-блокоукладчика на блоки верхнего уровня слоя блоков монтажа за счет по крайней мере одного гидроцилиндра первой каретки поднимают первую каретку на верхние блоки верхнего уровня слоя блоков монтажа. Затем осуществляют горизонтальное перемещение манипулятора-блокоукладчика двумя парами колёс рамы манипулятора- блокоукладчика до тех пор, пока пара колёс первой каретки не обопрётся на верхний уровень слоя блоков монтажа.
[0031] Выполняют монтаж нижнего уровня слоя блоков монтажа манипулятором-блокоукладчиком, для чего поднимают блок захватом, поворотную консоль вместе с блоком в захвате поворачивают в положение над ближайшим незанятым местом нижнего уровня слоя блоков монтажа и опускают блок захватом, механизмом фиксации манипулятора- блокоукладчика фиксируют блок к нижележащему блоку. Повторяют операции до возведения нижнего слоя блоков монтажа.
Краткое описание чертежей
[0032] Объект притязаний по настоящей заявке описан по пунктам и чётко заявлен (описан) в формуле изобретения. Упомянутые выше задачи, признаки и преимущества изобретения очевидны из нижеследующего подробного описания, в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых показано:
[0033] Фиг.1 изображает манипулятор-блокоукладчик с опущенной корзиной.
[0034] На Фиг. 1 приняты следующие обозначения:
50 - блок внешнего ограждения;
100 - манипулятор-блокоукладчик;
110 - корзина манипулятора-блокоукладчика;
112 - тросы для подъёма корзины с блоком;
114 - система шкивов корзины;
120 - рама манипулятора-блокоукладчика;
130 - захват с замками;
140 - поворотная консоль;
150 - первая каретка с сервоприводом;
155 - вторая каретка.
[0035] Фиг.2 изображает захват с замками манипулятора- блокоукладчика.
[0036] На Фиг. 2 приняты следующие обозначения:
50 - блок внешнего ограждения;
55 - пазы блока;
130 - захват с замками;
135 - вертикальные направляющие захвата.
И [0037] Фиг.З изображает манипулятор-блокоукладчик с развернутой поворотной консолью.
[0038] На Фиг. 3 приняты следующие обозначения:
50 - блок внешнего ограждения;
100 - манипулятор-блокоукладчик;
140 - поворотная консоль;
145 - основание поворотной консоли.
[0039] Фиг.4 изображает манипулятор-блокоукладчик с механизмом фиксации блоков.
[0040] На Фиг. 4 приняты следующие обозначения:
160 - механизм фиксации с вращательным механизмом;
161 - линейный актуатор механизма фиксации;
162 - хомут механизма фиксации;
163 - вращательный приводной механизм механизма фиксации.
[0041] Фиг.5 изображает манипулятор-блокоукладчик с захватом с устройством полуавтоматической сварки.
[0042] На Фиг. 5 приняты следующие обозначения:
165 - механизм фиксации со сваркой;
166 - устройство точечной сварки.
[0043] Фиг.6 изображает раму манипулятора-блокоукладчика с гидроцилиндрами вертикального перемещения.
[0044] На Фиг. 6 приняты следующие обозначения:
125 - колёса рамы;
150 - первая каретка с сервоприводом;
152 - колёса первой каретки;
155 - вторая каретка;
157 - колёса второй каретки;
170 - гидроцилиндры кареток. Осуществление изобретения
[0045] Способ автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии осуществляют с использованием системы автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя, которая в том числе включает расположенный на слое блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) монтажа манипулятор-блокоукладчик 100 (фиг. 1 и 3), оборудованный захватом с замками 130 (фиг. 1 и 2), который соединен с поворотной консолью 140 (фиг. 1 и 3).
[0046] Манипулятор-блокоукладчик 100 (фиг. 1 и 3) опирается при монтаже рамой манипулятора-блокоукладчика 120 (фиг. 1) и двумя каретками 150 и 155 (фиг. 1 и 6) на слой блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) монтажа. Каждая из кареток 150 и 155 (фиг. 1 и 6) имеет по крайней мере 2 колеса для перемещения по слою блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) монтажа. Еще по крайней мере 4 колеса расположены на раме манипулятора-блокоукладчика 120 (фиг. 1). При этом колёса рамы манипулятора-блокоукладчика 125 (фиг. 6) и колёса первой каретки 152 (фиг. 6) является приводными и обеспечивают горизонтальное движение всей системы автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии при перемещении вдоль слоя блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) монтажа. Движение колёс первой каретки 150 (фиг. 1 и 6) и рамы манипулятора-блокоукладчика 120 (фиг. 1) осуществляется с использованием сервоприводов, на которые подается сигнал на движение или на прекращение движения от блока автоматического управления в соответствии с заданным алгоритмом последовательности действий при осуществлении монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии.
[0047] Для вертикального перемещения, в случае необходимости смещения на следующий уровень слоя блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) монтажа, задействуются гидроцилиндры кареток 170 (фиг. 6), установленные на каретках 150 и 155 (фиг. 1 и 6) манипулятора-блокоукладчика 100 (фиг. 1 и 3). В свою очередь гидроцилиндры кареток 170 (фиг. 6) соединены с рамой манипулятора-блокоукладчика 120 (фиг. 1).
[0048] На раме манипулятора-блокоукладчика 120 (фиг. 1) могут быть также расположены боковые прижимы, которые выполнены с возможностью активации и деактивации в процессе перемещения манипулятора- блокоукладчика 100 (фиг. 1 и 3) горизонтально или вертикальной. Используется по крайней мере 8 прижимов, при этом по крайней мере 4 из них могут быть приведены в движение за счёт приводных механизмов 163 (фиг. 4), выполненных, например, в виде линейных актуаторов 161 (фиг. 4). Воздействие указанных приводных механизмов 163 (фиг. 4) на боковые прижимы может быть осуществлено через пружину. Прижимы могут быть выполнены в виде роликов, которые вращаются при горизонтальном перемещении рамы манипулятора-блокоукладчика 120 (фиг. 1), а при вертикальном перемещении скользят по блокам 50 (фиг. 1, 2, 3). С каждой стороны рамы 120 (фиг. 1) расположено по четыре прижима, по два в верхней и нижней частях рамы. Прижимы предотвращают раскачивание рамы манипулятора-блокоукладчика 120 (фиг. 1) как при движении, так и при поднятии или опускании корзины 110 (фиг. 1) и перемещении блока 50 (фиг. 1, 2, 3) захватом 130 (фиг. 1 и 2). Активация и деактивация приводных механизмов 163 (фиг. 4) боковых прижимов осуществляется по сигналу от блока автоматического управления в соответствии с заданным алгоритмом последовательности действий при осуществлении монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии.
[0049] По крайней мере два дополнительных боковых прижима, могут быть выполнены в верхней части рамы манипулятора-блокоукладчика 120 (фиг. 1) с той стороны, которая контактирует с блоком 50 (фиг. 1, 2, 3) при вертикальном перемещении манипулятора-блокоукладчика 100 (фиг. 1и 3) для обеспечения устойчивости манипулятора-блокоукладчика 100 (фиг. 1 и 3) при подъёме рамы 120 (фиг. 1) при переходе на новый уровень монтажа. Дополнительные боковые прижимы могут быть выполнены в виде роликов, которые вращаются при горизонтальном перемещении рамы манипулятора- блокоукладчика 120 (фиг. 1), а при вертикальном перемещении скользят по блокам 50 (фиг. 1, 2, 3).
[0050] Манипулятор-блокоукладчик 100 (фиг. 1 и 3) имеет корзину 110 (фиг. 1), предназначенную для транспортировки блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) от фундамента к уровню линии монтажа. Корзина 110 (фиг. 1) соединена с корпусом манипулятора-блокоукладчика 100 (фиг. 1 и 3) тросами 112 (фиг. 1), способствующими подъему и опусканию корзины 110 (фиг. 1). При этом сами тросы 112 (фиг. 1) с помощью системы шкивов 114 (фиг. 1) крепятся к лебедке (не показана), закрепленной на раме 120 (фиг. 1). Также корзина 110 (фиг. 1) может иметь фиксаторы для предотвращения выпадения блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) при осуществлении подъема. Подъем/опускание осуществляют с помощью лебедки, которая представляет собой механизм, тяговое усилие которого передаётся посредством троса или иного гибкого элемента от приводного барабана. На фиг.1 корзина 110 (фиг. 1) изображена в опущенном положении с расположенным в ней блоком 50 (фиг. 1, 2, 3). Подъем/опускание корзины 110 (фиг. 1) осуществляют по сигналу от блока автоматического управления в соответствии с заданным алгоритмом последовательности действий при осуществлении монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии.
[0051] На фиг.2 изображен захват 130 (фиг. 1 и 2) манипулятора- блокоукладчика 100 (1 и 3). Захват 130 (фиг. 1 и 2) предназначен для удерживания блока 50 (фиг. 1, 2, 3) при перемещении и для установки его в проектное положение для последующей фиксации на слое блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) монтажа. Фиксация блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) для перемещения может осуществляться с помощью захвата с замками 130 (фиг. 1 и 2). Блок 50 (фиг. 1, 2, 3) снабжен диаметрально расположенными пазами 55 (фиг. 2) в верхней торцевой части блока 50 (фиг. 1, 2, 3) для фиксации в них замков захвата 130 (фиг. 1 и 2). Движение замков осуществляется приводным механизмом. В качестве приводного механизма может быть использован как гидравлический, электрический или иной привод. Выступ необходим для преобразования поступательного движения во вращательное. Замки присоединены к захвату 130 (фиг. 1 и 2) шарнирным соединением для осуществления вращательного движения. Захват блока 50 (фиг. 1, 2, 3) осуществляется после того, как корзина 110 (фиг. 1) поднимет его до уровня слоя блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) монтажа. Захват 130 (фиг. 1 и 2) соединен вертикальными направляющими 135 (фиг. 2) с поворотной консолью 140 (фиг. 1 и 3). Необходимо как минимум две вертикальные направляющие 135 (фиг. 2) для осуществления безопасного подъема/опускания захвата 130 (фиг. 1 и 2) без риска его раскручивания. Вертикальные направляющие 135 (фиг. 2) могут быть выполнены в виде труб или иных конструкций, позволяющих осуществлять по ним и вдоль их движения. Захват и перемещение блока 50 (фиг. 1, 2, 3) осуществляют по сигналу от блока автоматического управления в соответствии с заданным алгоритмом последовательности действий при осуществлении монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии.
[0052] На фиг.З изображена поворотная консоль 140 (фиг. 1 и 3), соединенная с захватом блоков 130 (фиг. 1 и 2). Основание поворотной консоли 145 (фиг. 3) зафиксировано на раме манипулятора-блокоукладчика 120 (фиг. 1). При этом, поворотная консоль 140 (фиг. 1 и 3) имеет подшипники в местах фиксации для осуществления вращательного движения. Вращение поворотной консоли 140 (фиг. 1 и 3) осуществляется за счет приводного механизма. Движение поворотной консоли 140 (фиг. 1 и 3) осуществляют по сигналу от блока автоматического управления в соответствии с заданным алгоритмом последовательности действий при осуществлении монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии.
[0053] На фиг.4 изображен механизм фиксации блока 160 (фиг. 4). Блоки 50 (1, 2, 3) могут фиксироваться между собой соединением арматуры, которая изначально пропущена через внутренние проходные каналы блока 50 (1, 2, 3). Каналы могут быть размещены вертикально или под некоторым углом к вертикали, в каждом блоке 50 (1, 2, 3) может быть несколько каналов. Соединение арматуры блоков 50 (1, 2, 3) может быть реализовано при помощи гаек, затягивающихся по резьбе.
[0054] Механизм фиксации блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) в этом случае может состоять из линейного актуатора 161 (фиг. 4) и механизма фиксации с вращательным механизмом 160 (фиг. 4), соединенных хомутом 162 (фиг. 4). Вращательный механизм может быть выполнен в виде гайковерта. Конец механизма фиксации с вращательным механизмом 160 (фиг. 4) имеет колпачок с торцевой выемкой для закручивания гайки. Поступательное движение осуществляется благодаря актуатору 161 (фиг. 4) и хомуту 162 (фиг. 4). При этом механизм фиксации 160 (фиг. 4) соединен с хомутом 162 (фиг. 4) через подшипник для обеспечения вращательного движения.
[0055] Фиксация блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) может осуществляться при помощи сварочной системы 165 и 166 (фиг. 5), расположенной на механизме фиксации 160 (фиг. 4), состоящей из серийных агрегатов полуавтоматической сварки в среде защитного газа, которые выполняют фиксацию закладных элементов только что установленного блока 50 (фиг. 1, 2, 3) к закладным деталям блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) предыдущего уровня. Механизм фиксации сваркой 165 с устройством точечной сварки 166 изображен на фиг.5. Фиксацию блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) осуществляют по сигналу от блока автоматического управления в соответствии с заданным алгоритмом последовательности действий при осуществлении монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии.
[0056] На фиг.6 изображен манипулятор-блокоукладчик 100 (фиг. 1 и 3), у которого рама манипулятора-блокоукладчика 120 (фиг. 1) поднята относительно кареток 150 и 155 (фиг. 1 и 6) для переезда на новый уровень монтажа при помощи гидроцилиндров вертикального перемещения 170 (фиг. 6). При этом каретки 150 и 155 (фиг. 1 и 6) соединены с рамой манипулятора-блокоукладчика 120 (фиг. 1) через гидроцилиндры 170 (фиг.
6).
[0057] Для функционирования система автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии снабжена модулем энергетического обеспечения (не показан). Электропитание системы может быть обеспечено источником электроэнергии, установленным на раме манипулятора-блокоукладчика 120 (фиг. 1), таким как электрохимический аккумулятор или электрический генератор и иными источниками. Также электропитание системы может быть обеспечено подключением к системе электроснабжения с помощью питающего кабеля, шинопровода и любым иным способом.
[0058] Функционирование системы и осуществление монтажа может быть реализовано как при помощи автономного блока управления, так и с участием оператора. При этом система может содержать разного рода датчики - видеокамеры, энкодеры, лазерные дальномеры и т.д. В том случае, если возникает техническая неполадка или иные препятствия при монтаже блок автоматики подает сигнал элементам системы для принятия базового безопасного положения. Также сигнал может поступить оператору, который принимает решения по устранению возникшей неполадки. Блок автоматического управления может быть расположен на раме манипулятора- блокоукладчика 120 (фиг. 1). При проведении строительных работ может одновременно использоваться множество манипуляторов-блокоукладчиков 100 (фиг. 1 и 3), работа которых координируется общей системой управления монтажом (система управления верхнего уровня).
[0059] Монтаж внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии заявляемой системы осуществляется следующим образом: для начала монтажа внешнего ограждения необходимо подготовить фундаментное основание с возможностью крепления к нему блоков 50 (фиг. 1, 2, 3), установить стандартными строительными приспособлениями нижний ряд блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) на всём периметре внешнего ограждения. На первый ряд блоков 50 (фиг. 1, 2, 3), закрепленных на фундаменте, устанавливают манипулятор-блокоукладчик 100 (фиг. 1 и 3).
[0060] Затем манипулятор-блокоукладчик 100 (фиг. 1 и 3) опускает пустую корзину 110 (фиг. 1) на уровень фундамента. Данные о перемещении корзины 110 (фиг. 1) получают от датчиков положения и перемещения. Установка блока 50 (фиг. 1, 2, 3) в корзину 110 (фиг. 1) на уровне фундамента осуществляется любым стандартным образом, например, с помощью кранового оборудования.
[0061] После опускания пустой корзины 110 (фиг. 1) верхний и нижний боковые прижимы манипулятора-блокоукладчика активируются, прижимаясь к стенкам слоя блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) монтажа. Таким образом, манипулятор-блокоукладчик 100 (фиг. 1 и 3) плотно фиксируется на слое блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) монтажа.
[0062] Манипулятор-блокоукладчик 100 (фиг. 1 и 3) за счет лебедки и системы шкивов на корзине 114 (фиг. 1) с помощью тросов 112 (фиг. 1) поднимает ее с блоком 50 (фиг. 1, 2, 3) на уровень блоков слоя монтажа. [0063] Захват манипулятора-блокоукладчика 130 (фиг. 1 и 2), приводимый в движение приводным механизмом, двигаясь по вертикальным направляющим, опускается на блок 50 (фиг, 1, 2, 3). Датчики контроля, расположенные на захвате манипулятора-блокоукладчика 130 (фиг. 1 и 2), срабатывают при контакте с блоком 50 (фиг. 1, 2, 3), сигнал от датчиков передаётся блоку автоматического управления. Захват блока 50 (фиг. 1, 2, 3) производится по сигналу от блока автоматического управления в соответствии с заданным алгоритмом последовательности действий при осуществлении монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии. После захвата блока 50 (фиг. 1, 2, 3) происходит фиксация замков в соответствующих пазах блока 55 (фиг. 2).
[0064] Далее захват 130 (фиг. 1 и 2), соединенный вертикальными направляющими с поворотной консолью 140 (фиг. 1 и 3), за счет приводного механизма извлекает блок 50 (фиг. 1, 2, 3) из корзины 110 (фиг. 1). [0065] За счет захвата 130 (фиг. 1 и 2), поворотной консоли 140 (фиг. 1 и 3), кареток 150 и 155 (фиг. 1 и 6) и рамы манипулятора- блокоукладчика 120 (фиг .1) блок 50 (фиг. 1, 2, 3) устанавливается в проектное положение. Для этого захват 130 (фиг. 1 и 2) поднимается вместе с блоком 50 (фиг. 1, 2, 3) таким образом, чтобы нижняя сторона блока 50 (фиг.
1, 2, 3) оказалась выше уровня верхней стороны корзины 110 (фиг. 1) и уже установленного уровня слоя блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) монтажа. Далее поворотная консоль 140 (фиг. 1 и 3) поворачивается так, что блок 50 (фиг. 1,
2, 3) оказывается строго над предыдущим уровнем блоков 50 (фиг. 1, 2, 3). После чего осуществляется поиск монтажной позиции манипулятора- блокоукладчика 100 (фиг. 1 и 3). Для этого деактивируются нижние и верхние боковые прижимы. Затем манипулятор-блокоукладчик 100 (фиг. 1 и 3) при помощи колёс рамы 120 (фиг. 1) и приводной каретки 150 (фиг. 1 и 6) выполняет смещение до упора устанавливаемого блока 50 (фиг. 1, 2, 3) в торцевую грань соседнего ранее установленного блока 50 (фиг. 1, 2, 3). Таким образом, монтируемый блок 50 (фиг. 1, 2, 3) оказывается в точности над проектным положением. После этого захват 130 (фиг. 1 и 2) опускает блок
50 (фиг. 1, 2, 3) в проектное положение.
[0066] С помощью механизма фиксации 160 (фиг. 4) манипулятор- блокоукладчик 100 (фиг. 1 и 3) фиксирует блок 50 (фиг. 1, 2, 3) к нижнему слою блоков 50 (фиг. 1, 2, 3).
[0067] Фиксация может быть осуществлена с помощью соединения внутренней арматуры блока 50 (фиг. 1, 2, 3) к арматуре нижележащего блока 50 (фиг. 1, 2, 3). В таком случае блоки 50 (фиг. 1, 2, 3) фиксируются между собой арматурой, которая изначально пропущена через внутренние проходные каналы блока 50 (фиг. 1, 2, 3). Соединение в этом случае может производиться при помощи гаек, затягивающихся по резьбе.
[0068] Также фиксация может быть осуществлена сварочной системой 165 и 166 (фиг. 6), установленной на механизме фиксации 160 (фиг. 4). В данном случае фиксация реализована путем приваривания закладных элементов только что установленного блока 50 (фиг. 1, 2, 3) к закладным деталям блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) предыдущего уровня.
[0069] После выполнения фиксации замки захвата 130 (фиг. 1 и 2) освобождают блок 50 (фиг. 1, 2, 3) и захват 130 (фиг. 1 и 2) вместе с поворотной консолью 140 (фиг. 1 и 3) возвращается в исходное положение. [0070] Манипулятор-блокоукладчик 100 (фиг. 1 и 3) перемещается горизонтально на расстояние не менее длины одного блока 50 (фиг. 1, 2, 3), далее цикл повторяется до тех пор, пока на текущем слое монтажа в замкнутом контуре стены не останется незанятыми минимум три места для проектной установки блоков 50 (фиг. 1, 2, 3). В таком случае манипулятор- блокоукладчик 100 (фиг. 1 и 3) выполняет алгоритм собственного перемещения на следующий уровень.
[0071] Манипулятор-блокоукладчик 100 (фиг. 1 и 3) перемещается к одному из блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) до упора. При этом дополнительные прижимы манипулятора-блокоукладчика 100 (фиг. 1 и 3), активируется, что обеспечивает стабильность при вертикальном перемещении.
[0072] С помощью гидроцилиндров вертикального перемещения кареток 150 и 155 (фиг. 1 и 6) весь манипулятор-блокоукладчик 100 (фиг. 1 и 3) кроме кареток 150 и 155 (фиг. 1 и 6) выполняет подъём от подлежащих блоков вверх на высоту несколько превышающую высоту одного блока 50 (фиг. 1, 2, 3). При этом гидроцилиндры кареток 150 и 155 (фиг. 1 и 6) двигаются с одинаковой скоростью. Обе каретки 150 и 155 (фиг. 1 и 6) опираются колёсами 152 и 157 (фиг. 6) на блоки 50 (фиг. 1, 2, 3) прежнего уровня монтажа. Дополнительные боковые прижимы во время подъёма обеспечивает отсутствие крена манипулятора-блокоукладчика 100 (фиг. 1 и 3).
[0073] После подъёма рамы манипулятора-блокоукладчика 120 (фиг. 1) на высоту, при которой пара колёс рамы 120 (фиг. 1) имеет возможность осуществить опору на верхний уровень монтажа, первая каретка 150 (фиг. 1 и 6) с сервоприводами колёс двигает манипулятор-блокоукладчик 100 (фиг. 1 и 3) в сторону блоков 50 (фиг. 1, 2, 3), на которые осуществляют подъем. Наезд пары колёс рамы манипулятора-блокоукладчика 120 (фиг. 1) осуществляется до упора в блок 50 (фиг. 1, 2, 3) колёс второй каретки 155 (фиг. 1 и 6).
[0074] Следующим этапом осуществляется подъем второй каретки 155 (фиг. 1 и 6) до уровня, при котором колёса второй каретки 157 (фиг. 6) могут осуществить опору на верхний уровень слоя блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) монтажа. После подъема второй каретки 155 (фиг. 1 и 6), первая каретка 150 (фиг. 1 и 6) с сервоприводами колёс двигает манипулятор-блокоукладчик 100 (фиг. 1 и 3) в сторону блоков 50 (фиг. 1, 2, 3), на которые осуществляют подъем. Осуществляется наезд второй каретки 155 (фиг. 1 и 6) и второй пары колёс рамы манипулятора-блокоукладчика 120 (фиг. 1) на верхний уровень слоя блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) монтажа. Движение осуществляется до упора в блок 50 (фиг. 1, 2, 3) колёс первой каретки 150 (фиг. 1 и 6) с сервоприводами.
[0075] Затем осуществляют подъем первой каретки 150 (фиг. 1 и 6) с сервоприводами при помощи гидроцилиндра 170 (фиг. 6) на высоту, при которой пара колёс первой каретки 155 (фиг. 1 и 6) с сервоприводами имеет возможность осуществить опору на верхний уровень слоя блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) монтажа. С помощью сервоприводов колёс рамы манипулятора- блокоукладчика 120 (фиг. 1) осуществляют наезд колёс первой каретки 150 (фиг. 1 и 6) с сервоприводами. Вертикальный подъем манипулятора- блокоукладчика 100 (фиг. 1 и 3) окончен.
[0076] Минимум три незанятых места на нижнем слое заполняются, когда манипулятор-блокоукладчик 100 (фиг. 1 и 3) находится на верхнем уровне слоя блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) монтажа. Для этого захват 130 (фиг. 1 и 2) поднимает блок 50 (фиг. 1, 2, 3) на уровень выше корзины 110 (фиг. 1), затем консоль 140 (фиг. 1 и 3) вместе с блоком 50 (фиг. 1, 2, 3) в захвате 130 (фиг. 1 и 2) поворачивается над ближайшим незанятым местом нижнего слоя и опускает блок 50 (фиг. 1, 2, 3) в проектное положение. Затем механизмом фиксации блока 50 (фиг. 1, 2, 3) фиксируется к нижележащему уровню. После перемещение манипулятора-блокоукладчика 100 (фиг. 1 и 3) по горизонтали на длину не менее длины одного блока 50 (фиг. 1, 2, 3) аналогичным образом заполняются два оставшихся места на нижнем слое блоков 50 (фиг. 1, 2, 3) монтажа.
[0077] Цикл работы повторяется нужное число раз до возведения ограждения необходимой высоты.
[0078] В настоящих материалах заявки представлено предпочтительное раскрытие осуществления заявленного технического решения, которое не должно использоваться как ограничивающее иные, частные воплощения его реализации, которые не выходят за рамки испрашиваемого объема правовой охраны и являются очевидными для специалистов в соответствующей области техники.
[0079] Указанное решение реализуется с помощью применения технологий и операций, доступных в современном промышленном производстве.

Claims

Формула изобретения
1. Способ автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии, включающий следующие последовательные этапы:
- закрепляют первый ряд блоков;
- на первый ряд закрепленных блоков, устанавливают манипулятор- блокоукладчик, состоящий из рамы и двух кареток, корзины, соединенной с рамой манипулятора-блокоукладчика, поворотной консоли и захвата, соединенного с поворотной консолью вертикальными направляющими;
- манипулятором-блокоукладчиком опускают корзину на уровень фундамента;
- устанавливают блок в корзину;
- манипулятором-блокоукладчиком поднимают корзину с блоком на уровень слоя блоков монтажа;
- захватом манипулятора-блокоукладчика поднимают блок таким образом, чтобы основание блока было расположено выше уровня верхней стороны корзины и установленного уровня слоя блоков монтажа;
- с помощью захвата, поворотной консоли, кареток и рамы манипулятора-блокоукладчика перемещают блок в проектное положение;
- механизмом фиксации манипулятора-блокоукладчика фиксируют блок к нижележащему слою блоков;
- манипулятор-блокоукладчик перемещается по горизонтали на расстояние не менее длины одного блока;
- повторяют операции по подъёму и монтажу блоков необходимое число раз;
- манипулятор-блокоукладчик выполняет вертикальное перемещение на следующий верхний уровень слоя блоков монтажа с помощью подъёма рамы манипулятора-блокоукладчика установленными на каретках гидроцилиндрами вертикального перемещения на высоту несколько превышающую высоту одного блока, при этом за счет сервоприводов первой каретки осуществляют горизонтальное перемещение манипулятора- блокоукладчика до тех пор, пока пара колёс второй каретки не коснётся стороны блока верхнего слоя блоков монтажа, на который осуществляется подъем манипулятора-блокоукладчика, поднимают вторую каретку с помощью установленного на ней по крайней мере одного гидроцилиндра на высоту, превышающую высоту одного блока, опираясь двумя парами колес рамы манипулятора-блокоукладчика на блоки верхнего уровня слоя блоков монтажа за счет по крайней мере одного гидроцилиндра первой каретки поднимают первую каретку на верхние блоки верхнего уровня слоя блоков монтажа, при этом осуществляют горизонтальное перемещение манипулятора-блокоукладчика двумя парами колёс рамы манипулятора- блокоукладчика до тех пор, пока пара колес первой каретки не обопрётся на верхний уровень слоя блоков монтажа;
- завершают монтаж нижнего уровня слоя блоков монтажа манипулятором-б л окоу кладчиком ;
- монтируют таким образом нужное количество слоёв блоков, формируя внешнее ограждение гравитационного накопителя энергии.
2. Способ автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии по п.1, отличающийся тем, что осуществляют монтаж нижнего уровня слоя блоков монтажа манипулятором- блокоукладчиком за счет того, что
- поднимают блок захватом,
- поворотную консоль вместе с блоком в захвате поворачивают в положение над ближайшим незанятым местом нижнего уровня слоя блоков монтажа и опускают блок захватом,
- механизмом фиксации манипулятора-блокоукладчика фиксируют блок к нижележащему блоку, - повторяют операции до возведения нижнего слоя блоков монтажа.
3. Способ автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии по п.1, отличающийся тем, что механизмом фиксации фиксируют блок к нижележащему блоку методом сварки.
4. Способ автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии по п.1, отличающийся тем, что при перемещении манипулятора-блокоукладчика используют боковые прижимы.
5. Способ автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии по п.1, отличающийся тем, что перемещение манипулятора-блокоукладчика осуществляют с помощью блока автоматического управления.
6. Система автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии, состоящая из манипулятора- блокоукладчика, расположенного на слое блоков монтажа, включающего по крайней мере:
- раму, опирающуюся на слой блоков монтажа по крайней мере четырьмя колёсами с сервоприводами, и выполненную с возможностью горизонтального перемещения вдоль слоя монтажа,
- две каретки с гидроцилиндрами, каждая из которых опирается на слой блоков монтажа по крайней мере двумя колёсами и соединена с рамой манипулятора-блокоукладчика, при этом по крайней мере два колеса первой каретки выполнены с сервоприводом и возможностью горизонтального перемещения вдоль слоя блоков монтажа,
- корзину, соединённую с рамой манипулятора-блокоукладчика тросами,
- поворотную консоль, соединённую с рамой манипулятора- блокоукладчика,
- захват с замками, соединённый с поворотной консолью, выполненный с возможностью захвата блоков, - механизм фиксации блоков к нижнему уровню слоя блоков монтажа,
- блок автоматического управления.
7. Система автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии по п.6, отличающаяся тем, что тросы, соединяющие корзину с рамой манипулятора-блокоукладчика, присоединены к лебедке, установленной на раме манипулятора-блокоукладчика.
8. Система автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии по п.6, отличающаяся тем, что механизм фиксации блоков к нижнему уровню слоя блоков монтажа выполнен из по крайней мере одного устройства полуавтоматической сварки.
9. Система автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии по п.6, отличающаяся тем, что рама манипулятора-блокоукладчика содержит боковой прижим с приводным механизмом, выполненный с возможностью активации и деактивации.
10. Система автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии по п.6, отличающаяся тем, что захват с замками приводится в движение приводным механизмом.
11. Система автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии по п.6, отличающаяся тем, что захват соединен с поворотной консолью по крайней мере двумя вертикальными направляющими.
12. Система автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии по п.6, отличающаяся тем, что содержит модуль энергетического обеспечения.
13. Система автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии по п.6, отличающаяся тем, что блок автоматического управления расположен на раме манипулятора- блокоукладчика.
PCT/RU2021/000185 2021-04-28 2021-05-04 Способ монтажа внешнего ограждения и система для его реализации WO2022231456A1 (ru)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2021112210 2021-04-28
RU2021112210A RU2759162C1 (ru) 2021-04-28 2021-04-28 Способ автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии и система для его реализации

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022231456A1 true WO2022231456A1 (ru) 2022-11-03

Family

ID=78466983

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/RU2021/000185 WO2022231456A1 (ru) 2021-04-28 2021-05-04 Способ монтажа внешнего ограждения и система для его реализации

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2759162C1 (ru)
WO (1) WO2022231456A1 (ru)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS648197A (en) * 1987-06-30 1989-01-12 Kudan Kenchiku Kenkyusho Kk Tower crane for building
KR100980806B1 (ko) * 2008-06-30 2010-09-10 주식회사 씨에스구조엔지니어링 자동화건축의 가설시스템 및 이를 이용한 자동화 건축방법
RU2615229C2 (ru) * 2012-09-19 2017-04-04 Либхерр-Верк Биберах Гмбх Ограждающая рама, способ монтажа ограждающей рамы, применение ограждающей рамы для соединения башенного поворотного крана с объектом

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SU481528A1 (ru) * 1973-05-17 1975-08-25 Проектно-технологический институт "Энергомонтажпроект" Устройство дл монтажа высотных сооружений
JP5030758B2 (ja) * 2007-12-14 2012-09-19 ハリマ化成株式会社 アルミニウムろう付け用組成物、その塗布方法及びろう付け方法

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS648197A (en) * 1987-06-30 1989-01-12 Kudan Kenchiku Kenkyusho Kk Tower crane for building
KR100980806B1 (ko) * 2008-06-30 2010-09-10 주식회사 씨에스구조엔지니어링 자동화건축의 가설시스템 및 이를 이용한 자동화 건축방법
RU2615229C2 (ru) * 2012-09-19 2017-04-04 Либхерр-Верк Биберах Гмбх Ограждающая рама, способ монтажа ограждающей рамы, применение ограждающей рамы для соединения башенного поворотного крана с объектом

Also Published As

Publication number Publication date
RU2759162C1 (ru) 2021-11-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5417018A (en) Construction apparatus for building and constructing method therewith
JP5318538B2 (ja) 鉄骨構造物の建方工法
EP0358433B1 (en) Construction apparatus and construction method
CN108560927B (zh) 一种钢骨柱的吊装系统及其使用方法
RU2616306C1 (ru) Способ строительства многоэтажных зданий из объемных блоков
US20030033772A1 (en) Methods and apparatus for building tall vertical structures
CN109719698A (zh) 一种建筑用机器人搭载系统及控制方法
CN105442773A (zh) 金属屋面内板安装施工工艺及其施工平台
CN113585743B (zh) 一种建筑物施工方法
CN113062579B (zh) 一种既有大空间结构改造施工方法
WO2019006491A1 (en) LOAD CARRIER MODULE ASSEMBLY, CARRIER AND METHOD FOR CONSTRUCTING STRUCTURE
RU2759162C1 (ru) Способ автоматизированного монтажа внешнего ограждения гравитационного накопителя энергии и система для его реализации
JP5794534B2 (ja) 構造物解体ユニット及び構造物の解体方法
CN115583584A (zh) 一种不等高双支点全回转式轻型桁吊装置及施工方法
WO2008000054A1 (en) Autoliftable bridge crane system for building and tower construction
RU2759467C1 (ru) Способ автоматизированного монтажа силовой конструкции гравитационного накопителя энергии и комплекс устройств для его осуществления
RU2813384C1 (ru) Башенный кран и способ для возведения конструкций с помощью строительных блоков
RU221989U1 (ru) Устройство для возведения конструкций с помощью строительных блоков
JP3242775B2 (ja) 竪型容器の据付方法
JPH08333898A (ja) 建物ブロック等の垂直、水平運搬用架台
CN110878632A (zh) 装配式钢管混凝土机器人联合作业系统
JP2683171B2 (ja) 建設用搬送足場装置
RU2817662C1 (ru) Складной башенный кран
CN112744664B (zh) 自提升吊装设备及施工方法和滑动锁固组件
WO2020156560A1 (zh) 爬吊装置及其控制方法、行吊系统及其故障处理方法和控制方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21939485

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21939485

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1