一種順從式支撐架的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及一種船上起重機的安裝用輔助裝置，尤其涉及一種順從式支撐架。
【背景技術(shù)】
[0002]大型海洋工程裝備，因其超大尺寸、超大重量和特殊的使用工況，使得其裝配和維修作業(yè)過程十分復雜，拆裝操作周期長、控制難度非常大。
[0003]特別是，大型浮吊的臂架安裝工作周期長、效率低、人財物力投入量大、成本高，且安全生產(chǎn)預防難度大。
[0004]現(xiàn)有技術(shù)中，浮吊安裝和維修施工操作過程中，通常采用駁船進行輔助安裝，以利用駁船在海水中與浮吊船同步搖擺和晃動，盡可能減少或者降低浮吊船單獨晃動所造成的對臂架的慣性沖擊，進而造成臂架結(jié)構(gòu)，特別是傳動位置的損壞。這種，海上安裝作業(yè)方式存在諸多的問題和不足。主要表現(xiàn)在:
[0005]浮吊船的噸位一般遠高于駁船的噸位，周期性的潮起潮落所致二者之間的擺動幅度和被動的運動頻率、運動方式存在較大差別等因素，造成這種海上作業(yè)的控制難度高、完全受制于氣候條件，無法實現(xiàn)全天候作業(yè)；
[0006]而且，由于大型浮吊的臂架安裝工程量龐大、工作周期一般為2?3個月，輔助安裝用駁船隨浮吊船在風浪和腐蝕環(huán)境中漂浮2-3個月，其費用高；
[0007]更為重要的是，這種連自身都始終處于不穩(wěn)定或介穩(wěn)狀態(tài)下的輔助安裝裝備，無法根據(jù)安裝操作需要，進行合理、靈活的調(diào)節(jié)；在某些情形下，甚至還可能加劇安裝操作難度，誘發(fā)安全生產(chǎn)事故；特別是，對于必須依靠人工手動方式進行、工程量巨大的，類似于鋼絲繩穿連串接始終處于上下起伏、搖擺不定以及大風環(huán)境下的高空施工作業(yè)，安全風險因素很高。
[0008]如何開發(fā)出適于實用的大型浮吊的臂架安裝輔助用具，以改進現(xiàn)有大型浮吊臂架安裝的作業(yè)方式，已經(jīng)成為本領域技術(shù)人員持續(xù)改進和創(chuàng)新的目標。
【實用新型內(nèi)容】
[0009]本實用新型的目的是，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、平衡穩(wěn)定性好、可追隨浮吊船搖擺或搖晃運動適時、同步自動調(diào)節(jié)的順從式支撐架，以將大型浮吊臂架安裝的主要工程量由海上作業(yè)轉(zhuǎn)移至陸地上進行，大幅降低安裝操作難度、減少安裝輔助用機械裝備投入、縮短安裝周期、降低安裝成本，并適于全天候作業(yè)。
[0010]本實用新型為實現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是，一種順從式支撐架，其特征在于，安裝在碼頭岸邊，按從上至下的順序，依次包括托梁、球形鉸裝置、支撐梁、支撐架本體和底座；其中，
[0011]所述支撐架本體為桁架結(jié)構(gòu)，數(shù)量為兩個，左右各一，其頂部通過連接梁固定連接成一體；
[0012]所述托梁的上表面用于支撐所述大型浮吊臂架的頭部，其下表面通過所述球形鉸裝置與所述支撐梁連接；
[0013]所述球形鉸裝置包括一半球體和一球狀槽座，所述半球體與所述托梁的下表面固定連接，所述半球體放置在球狀槽座中，所述球狀槽座的底部通過焊接固定在所述支撐梁上;
[0014]所述底座為分體式結(jié)構(gòu)，包括層疊放置的上底座和下底座，其中，下底座安裝在碼頭岸邊的地面基礎上，上底座放置在下底座上，在上底座與下底座之間還設置有平面滑移層O
[0015]上述技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，上述技術(shù)方案的順從式支撐架，其結(jié)構(gòu)簡單、平衡穩(wěn)定性好、可追隨浮吊船搖擺或搖晃運動適時、同步自動調(diào)節(jié)，從而有效地將臂架傳遞過來的搖擺作用力和前后推拉力，進行了合理消化，較好地保護臂架結(jié)構(gòu)及其連接鉸點。
[0016]詳細解釋說明如下:
[0017]上述技術(shù)方案的順從式支撐架，其球形鉸裝置可以支撐的托梁傳遞的壓力，并可以確保托梁可以沿任意方向轉(zhuǎn)動，以適應臂架隨船體運動產(chǎn)生的橫向搖擺和上下?lián)u擺；底座為分體式結(jié)構(gòu)，其上底座層疊放置在下底座上，中間設置有平面滑移層。這種結(jié)構(gòu)形式使得其上底座與下底座之間可以進行水平面上的相對滑移運動。即，底座可以讓整個順從式支撐架在外力作用下可以實現(xiàn)沿平面方向進行X，Y軸方向上的適量滑動；上底座和下底座負責將支撐架結(jié)構(gòu)傳遞下來集中力分化為平面力，上、下底座之間的平面滑移層可以一定程度上沿水平面方向上進行自由滑動。
[0018]上述技術(shù)方案的順從式支撐架，其支撐架結(jié)構(gòu)本體由鋼管制成，結(jié)構(gòu)形式為桁架結(jié)構(gòu)，頂部設置有連接梁。這樣，可以將支撐梁傳遞過來的壓力均勻分散到桁架支管上，再由桁架支管將壓力傳遞到底座的上底座上。
[0019]不難看出，上述技術(shù)方案的順從式支撐架，當臂架隨浮吊船體運動時，將同時傳遞過來豎直向下的壓力、左右搖擺力和前后的推拉力，三種力通過托梁傳遞到球形鉸裝置，其中，搖擺力被球形鉸裝置的相對轉(zhuǎn)動所消耗；前后推拉力和豎直壓力，由支撐梁傳遞至支撐架結(jié)構(gòu)，傳遞至底座；其中前后推拉力被底座的上下底座之間的相對滑移運動所消耗，最終只有豎直壓力通過下底座傳遞到碼頭的地基上。
[0020]優(yōu)選為，上述球狀槽座中添加有潤滑劑。
[0021]該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，球狀槽座與半球體之間添加適量的潤滑劑，有利于減小摩擦系數(shù)，并防止球狀槽座與半球體之間因過度摩擦而損壞。
[0022]進一步優(yōu)選，上述平面滑移層為石墨粉體層或聚四氟乙烯板。
[0023]該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，聚四氟乙烯板與鋼板表面之間的摩擦系數(shù)極小(鋼板表面在一定的光潔度下，摩擦系數(shù)可以達到0.08以下，是重大結(jié)構(gòu)件滑移工程中常用的滑行介質(zhì)，與常用的油脂滑移和滾珠滑移相比聚四氟乙烯板具有抗磨損、可靠性高、造價低、制作簡單的優(yōu)點；
[0024]而石墨粉體層的摩擦系數(shù)更小、成本低、鋪設方便，且潤滑保護效果更好；但是，采用石墨粉體層，相對而言，對于上下底座鄰接表面的光潔度的要求稍高一些，這將導致上下底座的加工成本的上升。
[0025]進一步優(yōu)選，上述潤滑劑為二硫化鉬鋰基脂。
[0026]該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，潤滑劑選用二硫化鉬鋰基脂，一是其潤滑性能好、耐候性、抗凍性好、熔化點較高；二是，成本不高。
[0027]實際上，還可以選擇其他種類的潤滑劑，選擇原則除需要考慮潤滑劑具有良好的潤滑性、機械安全性、抗水性和氧化安定性之外，還需要注意的潤滑劑必須為膏體狀，且潤滑劑適用工作溫度較寬。這主要是因為，具體的使用工況的溫差大、海風大，例如融化點較高的膏體狀潤滑脂，就可以避免過早液化、被海風刮走。
[0028]進一步優(yōu)選，上述支撐梁上表面的左右兩側(cè)還分別設置有保護墊梁。
[0029]該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，保護墊梁作用是保護臂架搖擺運動在一定的安全范圍內(nèi)進行，避免因過度搖擺導致危險事故。
[0030]進一步優(yōu)選，上述支撐梁數(shù)量為兩根，并排布置。
[0031]該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定、牢靠，平衡性更好。
[0032]進一步優(yōu)選，上述半球體的材質(zhì)為42CrM，其球面硬度為HRC45?55。
[0033]該優(yōu)選技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，半球體使用42CrMo材質(zhì)經(jīng)過鍛造、機加工、表面熱處理制作，球面硬度達到HRC45?55，具有承載能力強、耐磨損的特點，可充分滿足使用需求(球槽座由鍛造加工制作，能夠承受半球體傳遞來的壓力。經(jīng)過有限元建模分析，上述球形鉸裝置可以承受750t以上的各個方向載荷)，并具有良好的使用壽命。
[0034]為更好地理解本實用新型，下面詳細介紹采用這種順從式支撐架進行大型浮吊臂架安裝的方法。
[0035]采用上述的順從式支撐架進行大型浮吊臂架安裝的方法，其包括以下步驟:
[0036]第一步，大型浮吊臂架抬高步驟:
[0037]將浮吊船停泊、定位在碼頭，此時，浮吊船的船艏與碼頭的前沿之間保持8?1m的安全距離；
[0038]將龍門吊吊排組上的三組吊鉤，分別通過吊索具與大型浮吊臂架連接到位；
[0039]啟動龍門吊將大型浮吊臂架整體提升，并吊移至與浮吊船對應的穿軸位置，并將大型浮吊臂架的頭部放置在順從式支撐胎架的托梁上；同時，使用若干輔助支撐胎架，均勻支撐在大型浮吊臂架的中部和尾部之間；
[0040]然后，拆除三組吊鉤上的吊索具，并將大型浮吊臂架頭部的鷹嘴部安裝到位；
[0041]第二步，大型浮吊臂架穿軸步驟:
[0042]選擇平潮階段，將龍門吊吊排組上的三組吊鉤，分別通過吊索具與大型浮吊臂架的尾部連接到位；
[0043]啟動龍門吊，將大型浮吊臂架尾部抬升300mm后，移除輔助支撐胎架；
[0044]操控龍門吊緩慢落鉤，并用浮吊船上的錨絞機通過纜繩調(diào)整船體姿態(tài)，以將大型浮吊臂架的尾部上的鉸點孔與船體鉸點支座進行位置對準；
[0045]位置對準后，通過穿軸工裝進行穿軸；
[0046]穿軸完畢后，龍門吊松鉤，然后，拆除三組吊鉤上的吊索具；
[0047]第三步，大型浮吊臂架頭部拉升步驟:
[0048]先進行浮吊船的鋼絲繩纏繞系統(tǒng)穿繩；
[0049]穿繩完畢后，將龍門吊吊排組上的三組吊鉤，分別通過吊索具與大型浮吊臂架的頭部連接到位；
[0050]啟動龍門吊、并配合使用浮吊的變幅系統(tǒng)纏繞收緊變幅鋼絲繩，將大型浮吊臂架頭部緩慢提升至設計變幅角度范圍之內(nèi)，即可。
[0051]上述技術(shù)方案直接帶來的技術(shù)效果是，采用順從式胎架支撐在臂架頭部下方，以輔助進行大型浮吊臂架的安裝，可以保證穿軸過程中，臂架的傾斜角度始終如一；而且，由于臂架的頭部放置在位于碼頭地基上的順從式胎架之上，使得臂架的頭部相對較穩(wěn)定，不會出現(xiàn)大的搖擺和晃動，大幅降低了吊裝過程中找點對位的難度。
[0052]S卩，采用順從式胎架進行大型浮吊臂架的安裝，這種將安裝操作的主要工程量由傳統(tǒng)的海上駁船吊裝轉(zhuǎn)移至陸地上的龍