大型煤氣櫃櫃頂提升裝置及方法
2023-06-05 23:29:26 1
專利名稱：大型煤氣櫃櫃頂提升裝置及方法
技術領域：
本發明涉及大型煤氣櫃的安裝，尤其是涉及一種大型煤氣櫃櫃頂提升裝置及方法。
背景技術：
大型煤氣櫃櫃頂的安裝方法有多種，如倒鏈提升法，氣體浮升法，滿堂架櫃頂拼裝 法，手搖巻揚加配重的提升方法等。目前，最常用的提升法為手搖巻揚加配重提升法，如圖 l所示，即在櫃頂四周的環形板上焊接吊耳，通過鋼絲繩將吊耳和巻揚、配重之間連接起來。 首先將煤氣櫃櫃頂的大部分重量用配重進行平衡，然後將提升端的巻揚和中間的滑輪組用 鋼絲繩連接到櫃頂四周的吊耳上，人工手搖巻揚通過鋼絲繩將櫃頂逐步提升。此種方法技 術雖然已經成熟應用，但是此種方法有很多弊端，主要表現在以下幾個方面
—、提升成本高 煤氣櫃櫃頂體積大，質量大，提升高度高，提升困難。光靠人工手搖動力無法提升， 所以需要大量配重來平衡櫃頂的重量，剩餘部分的重量通過滑輪組省力後，通過巻揚人工 手搖提升。整個提升過程需要大量的配重、滑輪組、巻揚機及鋼絲繩，需要近百人協作完成 操作及中間環節的檢查，耗費大量的人力物力。
二、提升速度慢 由於煤氣櫃櫃頂的提升高度高，通過滑輪組省力後，巻揚及配重末端提升距離成 倍增加，無法一次性纏繞幾百米的鋼絲繩。提升一定高度後需要將櫃頂中間固定，重新調 整配重及巻揚鋼絲繩的長度，根據提升系統的設置及所使用的巻揚規格一般需要中間調整 3 4次，而且手搖速度較慢，由於人為因素各個提升點的提升力和提升速度的不同，導致 提升過程中容易出現櫃頂傾斜卡阻等現象，整個提升過大約需要3 4天。
三、提升安全隱患大 由於整個提升過程需要大量的輔助設施，提升動力、速度，櫃頂的平衡及中間固定 調整全部由操作人員來控制和檢查，任何一個環節出現問題都會影響提升質量，甚至發生 危險事故，近百人的協作，指揮難度相當大，危險因素眾多，安全方面需要做大量的措施，並 派人專職監護。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種實施成本低、施工速度快、操作安全的大 型煤氣櫃櫃頂提升裝置及方法。 本發明解決其技術問題所採用的技術方案是大型煤氣櫃櫃頂提升裝置，包括成 套設置的鋼絞線和連接件，設置有包括松卡式液壓千斤頂的提升單元、提升單元的固定支 架、千斤頂的液壓系統及其電控系統，所述千斤頂通過固定支架固定且千斤頂的工作孔軸 向為鉛錘方向；所述提升單元與鋼絞線相配合且數量一致，所述鋼絞線從對應提升單元的 千斤頂工作孔穿過並與對應連接件固定連接。
進一步的，所述提升單元包括固定在固定支架上、位於千斤頂上方或下方的鋼絞 線的鎖緊器，所述鎖緊器的工作孔與千斤頂的工作孔同軸，所述鋼絞線從鎖緊器的工作孔 穿過。 進一步的，所述鎖緊器是機械式自動鎖緊器。 作為一種優選方案，每個固定支架對應至少兩套提升單元、鋼絞線、連接件。
進一步的，所有提升單元分組設置，組內各千斤頂通過管路與同一液壓系統相連， 各組的液壓系統與同一電控系統連接。 進一步的，所述組內各千斤頂分別通過同步迴路與液壓系統相連。
作為一種優選方案，所述同步迴路是節流閥同步迴路。 本發明大型煤氣櫃櫃頂提升方法，包括如下步驟1)將各提升單元的固定支架沿
煤氣櫃周向均布並固定在對應的櫃體立柱頂端，然後將各提升單元分別固定在對應固定支
架上；將各提升單元分組並分別與對應液壓系統連接，將各組液壓系統同電控系統連接；
調試液壓系統的工作壓力和流量，至各提升單元動作同步；在上述固定支架、提升單元安裝
調試的同時、之前或者之後將連接件沿櫃頂周向均布並固定；連接件和提升單元千斤頂的
固定位置相對應位於同一鉛垂方向；2)將鋼絞線穿過千斤頂和鎖緊器的工作孔並與連接
件固定連接；3)通過電控系統控制液壓系統向千斤頂無杆油腔供油，油壓驅動千斤頂活塞
杆提升，千斤頂卡頭鎖緊鋼絞線，鋼絞線隨千斤頂活塞杆提升，櫃頂隨鋼絞線提升，鎖緊器
處於松卡狀態；4)千斤頂活塞杆行程到位後，通過電控系統控制液壓系統換向並向千斤頂
有杆油腔供油，千斤頂活塞杆回程復位，同時鎖緊器鎖緊鋼絞線，櫃頂通過鋼絞線懸停；5)
循環上述步驟3)、4)直至櫃頂提升到位；6)將櫃頂固定在櫃體立柱上。 進一步的，在首次進行步驟3) 、4)後，懸停櫃頂，檢查各連接件、固定支架，各鋼絞
線的受力和連接，鎖緊器的鎖緊及液壓千斤頂的動作情況，若無異常則進入步驟5)。 進一步的，首次進行步驟3)的提升高度小於活塞杆正常行程。 本發明的有益效果是提升時，鎖緊器處於松卡狀態，千斤頂卡頭鎖緊鋼絞線，千
斤頂動作帶動鋼絞線提升一個行程單位；回程時鎖緊器鎖緊鋼絞線承受櫃頂重量，千斤頂
卡頭松卡、活塞杆回程復位，並循環上述步驟直至提升到位。用液壓動力代替人工動力，改
善了工作條件，節省了勞動力，降低了勞動強度；不需要配重系統，也節省了大量的滑輪組，
提升動力系統由地面改到櫃頂平臺，節省了近萬米的連接用鋼絲繩，同時裝置的安裝大為
簡化；提升過程中只需要幾個人巡視檢查提升過程中的異常情況即可，節約了大量的人力
物力；整個櫃頂提升過程中不存在中間調整環節，整個提升過程由原來的4天加快至7 8
小時；提升同步性好，櫃頂提升不會徑向偏移和軸向轉動，提昇平穩受力均勻，櫃頂不變形，
保證了櫃頂的質量和安裝精度。
圖l是本發明的主視圖。
具體實施例方式
下面結合附圖和實施例對本發明進一步說明。 如圖1所示，本發明的大型煤氣櫃櫃頂提升裝置，包括成套設置的鋼絞線1和連接件2，設置有包括松卡式液壓千斤頂4的提升單元、提升單元的固定支架3、千斤頂4的液壓 系統及其電控系統，所述千斤頂4通過固定支架3固定且千斤頂4的工作孔軸向為鉛錘方 向；所述提升單元與鋼絞線1相配合且數量一致，所述鋼絞線1從對應提升單元的千斤頂4 工作孔穿過並與對應連接件2固定連接。 提升時，千斤頂4的卡頭鎖緊鋼絞線1，千斤頂4的動作帶動鋼絞線1縱向移動從 而形成煤氣櫃櫃頂的提升；千斤頂4回程時，千斤頂4卡頭鬆開鋼絞線1並通過自持機構鎖 緊鋼絞線1。但千斤頂4提升、回程換向過程中，液壓力短暫為零，由於櫃頂完全依靠鋼絞 線1懸掛固定，因此為了進一步保證施工安全，所述提升單元包括固定在固定支架3上、位 於千斤頂4上方或下方的鋼絞線1的鎖緊器5，所述鎖緊器5的工作孔與千斤頂4的工作孔 同軸，所述鋼絞線1從鎖緊器5的工作孔穿過。獨立的鎖緊器動作迅速，機構部件少，可靠 性、穩定性好。當然在增設了鎖緊器的前提下，為成本考慮也可以配置沒有自持機構的千斤 頂。 最好的，所述鎖緊器5設置在千斤頂4下方。由於千斤頂4包括活動部件活塞杆， 因此鎖緊器5設置在千斤頂4下方能節省安裝空間，同時，固定支架3受力點更低、彎矩更 小，安全性更好。 上述鎖緊器可以採用電動鎖緊器、也可以採用液壓鎖緊器，並通過手動或自動控 制系統使其與千斤頂4配合工作。但千斤頂4在換向過程中，液壓短暫為零，而電動鎖緊 器、液壓鎖緊器均存在一定的響應延遲，因此鋼絞線會產生一個很小回落，但在上述回落過 程中突然被電動鎖緊器、液壓鎖緊器鎖緊，衝擊大，容易引發事故，存在安全隱含。同時，對 千斤頂同電動鎖緊器或液壓鎖緊器之間的時序控制，增加了控制環節，增大了失效的可能， 同樣存在安全隱含。因此，為了確保施工安全，所述鎖緊器5是機械式自動鎖緊器。機械 式自動鎖緊器只容許鋼絞線在其工作孔內單向移動，無需增加時序控制，結構簡單、靈敏度 高，因此安全可靠，簡化了裝置和控制。 與鎖緊器5的選擇同理，最好的，上述千斤頂4在選型時，也優先採用卡頭為機械 式鎖緊的型號，此時鎖緊器5、千斤頂4卡頭均為機械式鎖緊結構，鋼絞線1在鎖緊器5、千 斤頂4的工作孔內均只能向上移動。 每個固定支架對應至少兩套提升單元、鋼絞線、連接件。因此每個固定支架上其中 一套提升單元出現故障時，另一套提升單元正常工作，避免櫃頂提升點受力不均而變形。當 然也可以設置三個以上的提升單元。 為了確保所有提升單元提升速度、行程的同步，所有提升單元分組設置，組內各千
斤頂4通過管路與同一液壓系統相連，各組的液壓系統與同一電控系統連接。良好的同步
能夠保證提升的平穩，能夠防止櫃頂翻轉、扭轉，減少提升過程的調整步驟。 各提升單元的千斤頂4可以僅通過管路連接形成同步，即通過管路直徑控制流
量，通過液壓泵、溢流閥等控制壓力，從而實現同步，但此時同步較粗糙，由於各千斤頂管路
造成的不同壓降會影響同步效果，因此，進一步的，所述組內各提升單元分別通過同步迴路
與液壓系統相連。另外，為了節約管路的長度，同時減小管路造成的壓降，方便維護、操作，
最好的，上述液壓系統、電控系統也設置在櫃體頂部的平臺上。 上述同步迴路可以採用現有的各類同步閥等組成，但最好的，所述同步迴路是節 流閥同步迴路。通過節流閥調節流量能很好的實現同步，同時結構簡單、成本低。由於櫃頂提升裝置針對不同櫃頂都需要就液壓系統、提升單元進行修改，因此節流閥的低成本更為 適合，而每一次提升施工前都需要調節流量，每次施工的施工周期短，因此節流閥的磨損在 某一施工周期內並不構成影響。 當然各提升單元也可以採用獨立的液壓系統、或所有提升單元採用一個液壓系 統，但採用獨立的液壓系統，增加設備成本，同時增加同步控制的複雜性；採用一個液壓系 統，離液壓系統最近和最遠的提升單元管路長度差異大，增加設備成本，同時增加同步控制 的複雜性。最好的，按煤氣櫃周向等分進行分組，分組大致為3 4組。
具體的，大型煤氣櫃櫃頂提升方法，包括如下步驟1)將各提升單元的固定支架3 沿煤氣櫃周向均布並固定在對應的櫃體立柱6頂端，然後將各提升單元分別固定在對應固 定支架3上；將各提升單元分組並分別與對應液壓系統連接，將各組液壓系統同電控系統 連接；調試液壓系統的工作壓力和流量，至各提升單元動作同步；在上述固定支架3、提升 單元安裝調試的同時、之前或者之後將連接件2沿櫃頂7周向均布並固定；連接件2和提升 單元千斤頂4的固定位置相對應位於同一鉛垂方向；2)將鋼絞線1穿過千斤頂4和鎖緊器 5的工作孔並與連接件2固定連接；3)通過電控系統控制液壓系統向千斤頂4無杆油腔供 油，油壓驅動千斤頂4活塞杆提升，千斤頂4卡頭鎖緊鋼絞線1，鋼絞線1隨千斤頂4活塞杆 提升，櫃頂7隨鋼絞線1提升，鎖緊器5處於松卡狀態；4)千斤頂4活塞杆行程到位後，通過 電控系統控制液壓系統換向並向千斤頂4有杆油腔供油，千斤頂4活塞杆回程復位，同時鎖 緊器5鎖緊鋼絞線l，櫃頂7通過鋼絞線懸停；5)循環上述步驟3) 、4)直至櫃頂提升到位； 6)將櫃頂7固定在櫃體立柱6上。 上述有杆油槍、無杆油腔，即千斤頂沿活塞兩側包含活塞杆的一側、不包含活塞杆 由於本方法人員較少，因此，最好的，在上述固定支架安裝之後將連接件沿櫃頂周 向均布並固定； 為了保證提升的平穩、安全，進行試提升，即在首次進行步驟3) 、4)後，懸停櫃頂， 檢查各連接件、固定支架，各鋼絞線的受力和連接，鎖緊器的鎖緊及液壓千斤頂的動作情 況，若無異常則進入步驟5)。 由於千斤頂提升只能上不能下，為了保證試提升發現需要更換設備或者其他可能 需要放下櫃頂的異常時，能夠方便處理，在上述首次進行步驟3)的提升高度小於活塞杆正 常行程。該高度應該滿足對各提升單元同步情況的觀察。發現異常後，由於櫃頂高度不高， 因此能夠通過墊塊等進行支撐，方便排除異常的操作。 液壓系統、千斤頂、鎖緊器均為通用件，應根據具體的櫃頂重量、尺寸櫃壁立柱數 量等進行選型，立柱數量即提升單元能夠設置的最大數量，相應的提升單元設置數量應根 據液壓系統、千斤頂、鎖緊器的具體選型加以確定。 用液壓動力代替人工動力，改善了工作條件，節省了勞動力，降低了勞動強度；不 需要配重系統，也節省了大量的滑輪組，提升動力系統由地面改到櫃頂平臺，節省了近萬米 的連接用鋼絲繩，同時裝置的安裝大為簡化；提升過程中只需要幾個人巡視檢查提升過程 中的異常情況即可，節約了大量的人力物力；整個櫃頂提升過程中不存在中間調整環節，整 個提升過程由原來的4天加快至7 8小時；提升同步性好，櫃頂提升不會徑向偏移和軸向 轉動，提昇平穩受力均勻，櫃頂不變形，保證了櫃頂的質量和安裝精度。
實施例 在理論計算、推導的基礎上，在某15萬!113威金斯式乾式轉爐煤氣櫃施工中進行了 工程試驗。櫃體相鄰的立柱跨度約6米，櫃頂為薄壁桁架結構，直徑達68. 3米，周長近215 米，提升煤氣櫃櫃頂的總重為300噸，提升高度51. 7m。為了防止吊裝過程中千斤頂出現突 發事故，每個立柱上均設置固定支架和提升單元，每個吊點即固定支架對應兩套千斤頂、機 械鎖緊器、鋼絞線、連接件，共設置36個固定支架和72個千斤頂、機械鎖緊器，因此當一個 吊點的其中一個千斤頂出現故障時，另一個千斤頂正常工作，避免櫃頂提升點受力不均而 變形。連接件為吊耳結構，連接件和固定之間均通過焊接固定。 整個提升過程中僅用時7. 5小時，投入人力由原來的200多人減少到20多人，提 昇平穩，中間未做任何調整即可提升到頂。本提升方法徹底剔除了舊方法中種種弊端，與手 搖巻揚提升法相比，節省了百噸的配重，近萬米的鋼絲繩，提升裝置不需要大型吊車即可安 裝到位，輔助吊裝立柱由原來的3. 1米縮減為1. 7米，節約各種型材約4噸，直接經濟效益 20萬元。本提升方法是煤氣櫃櫃頂提升的一個技術突破，電氣控制、液壓提升實現了自動提 升的預期效果，提高了工作效率，降低了勞動強度，對煤氣櫃施工法、冶金行業的技術進步 具有重要意義。
權利要求
大型煤氣櫃櫃頂提升裝置，包括成套設置的鋼絞線(1)和連接件(2)，其特徵在於設置有包括松卡式液壓千斤頂(4)的提升單元、提升單元的固定支架(3)、千斤頂(4)的液壓系統及其電控系統，所述千斤頂(4)通過固定支架(3)固定且千斤頂(4)的工作孔軸向為鉛錘方向；所述提升單元與鋼絞線(1)相配合且數量一致，所述鋼絞線(1)從對應提升單元的千斤頂(4)工作孔穿過並與對應連接件(2)固定連接。
2. 如權利要求1所述的大型煤氣櫃櫃頂提升裝置，其特徵在於所述提升單元包括固 定在固定支架(3)上、位於千斤頂(4)上方或下方的鋼絞線(1)的鎖緊器(5)，所述鎖緊器 (5)的工作孔與千斤頂(4)的工作孔同軸，所述鋼絞線(1)從鎖緊器(5)的工作孔穿過。
3. 如權利要求2所述的大型煤氣櫃櫃頂提升裝置，其特徵在於所述鎖緊器(5)是機 械式自動鎖緊器。
4. 如權利要求3所述的大型煤氣櫃櫃頂提升裝置，其特徵在於每個固定支架對應至 少兩套提升單元、鋼絞線、連接件。
5. 如權利要求1、2、3或4所述的大型煤氣櫃櫃頂提升裝置，其特徵在於所有提升單 元分組設置，組內各千斤頂(4)通過管路與同一液壓系統相連，各組的液壓系統與同一電 控系統連接。
6. 如權利要求5所述的大型煤氣櫃櫃頂提升裝置，其特徵在於所述組內各千斤頂(4) 分別通過同步迴路與液壓系統相連。
7. 如權利要求6所述的大型煤氣櫃櫃頂提升裝置，其特徵在於所述同步迴路是節流 閥同步迴路。
8. 採用如權利要求2、3或4所述提升裝置的大型煤氣櫃櫃頂提升方法，包括如下步驟1) 將各提升單元的固定支架(3)沿煤氣櫃周向均布並固定在對應的櫃體立柱(6)頂 端，然後將各提升單元分別固定在對應固定支架(3)上；將各提升單元分組並分別與對應 液壓系統連接，將各組液壓系統同電控系統連接；調試液壓系統的工作壓力和流量，至各提 升單元動作同步；在上述固定支架(3)、提升單元安裝調試的同時、之前或者之後將連接件 (2)沿櫃頂(7)周向均布並固定；連接件(2)和提升單元千斤頂(4)的固定位置相對應位 於同一鉛垂方向；2) 將鋼絞線(1)穿過千斤頂(4)和鎖緊器(5)的工作孔並與連接件(2)固定連接；3) 通過電控系統控制液壓系統向千斤頂(4)無杆油腔供油，油壓驅動千斤頂(4)活塞 杆提升，千斤頂(4)卡頭鎖緊鋼絞線(l)，鋼絞線(1)隨千斤頂(4)活塞杆提升，櫃頂(7)隨 鋼絞線(1)提升，鎖緊器(5)處於松卡狀態；4) 千斤頂(4)活塞杆行程到位後，通過電控系統控制液壓系統換向並向千斤頂(4)有 杆油腔供油，千斤頂(4)活塞杆回程復位，同時鎖緊器(5)鎖緊鋼絞線(1)，櫃頂(7)通過鋼 絞線懸停；5) 循環上述步驟3) 、4)直至櫃頂提升到位；6) 將櫃頂(7)固定在櫃體立柱(6)上。
9. 如權利要求8所述的大型煤氣櫃櫃頂提升方法，其特徵在於在首次進行步驟3)、4) 後，懸停櫃頂，檢查各連接件、固定支架，各鋼絞線的受力和連接，鎖緊器的鎖緊及液壓千斤 頂的動作情況，若無異常則進入步驟5)。
10.如權利要求9所述的大型煤氣櫃櫃頂提升方法，其特徵在於首次進行步驟3)的提升高度小於活塞杆正常行程。
全文摘要
本發明公開了一種大型煤氣櫃櫃頂提升裝置及方法，該裝置包括鋼絞線、連接件、包括松卡式液壓千斤頂的提升單元、提升單元固定支架、液壓系統及其電控系統，千斤頂工作孔軸向為鉛錘向；提升單元與鋼絞線相配合且數量一致，鋼絞線從對應工作孔穿過並與連接件相連。包括步驟將提升單元、固定支架沿煤氣櫃周向均布於立柱頂端，將連接件沿櫃頂周向均布，兩者位置相對應；調試液壓系統至各提升單元動作同步；安裝鋼絞線；控制液壓系統驅動千斤頂提升鋼絞線、櫃頂，鎖緊器處於松卡；控制液壓系統驅動千斤頂松卡並復位，同時鎖緊器鎖緊鋼絞線，櫃頂懸停；循環提升、復位直至櫃頂提升到位。實施成本低、施工速度快、操作安全，適用於各類煤氣櫃櫃頂安裝。
文檔編號B66F19/00GK101723286SQ201010113459
公開日2010年6月9日 申請日期2010年1月27日 優先權日2010年1月27日
發明者嚴國良, 周明才, 趙金官 申請人:中冶實久建設有限公司