專利名稱：弧形吊臂的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在山地、丘陵地形吊裝管子的專用機(jī)具——弧形吊臂，適宜在水利 電力、石油化工企業(yè)管道工程建設(shè)中，由于施工現(xiàn)場(chǎng)狹小不能使用液壓吊車進(jìn)行吊裝作業(yè)， 沒有動(dòng)力電源不能使用機(jī)械進(jìn)行吊裝作業(yè)的施工現(xiàn)場(chǎng)使用。
背景技術(shù)：
在水利電力、石油化工企業(yè)管道系統(tǒng)建設(shè)中，起吊管子是基本的生產(chǎn)操作。受施工現(xiàn)場(chǎng)
條件的限制在狹小的施工現(xiàn)場(chǎng)，在沒有動(dòng)力電源的施工現(xiàn)場(chǎng)，不能使用液壓吊車進(jìn)行吊裝 操沐—iH-時(shí).H能扭沿簡(jiǎn)雖的二Btn站縣法主^SS苦.田湖歪縣柱咎罕.A T於^i壬^SS萏扭
吊管子。在山地、丘陵地形進(jìn)行管道組裝焊接，受山地、丘陵地形自然坡度的限制，三腳架 的架設(shè)不易處于最佳的受力狀態(tài)，即三腳架的每一根支腳與地面的夾角大于60度，三腳架 向地面的投影成等邊三角形，保證起吊重物的重心在等邊三角形的形心上。三腳架不能架設(shè) 在最佳受力狀，起吊重物是不安全的。當(dāng)三腳架的支腳與地面的夾角小于60度，起吊重物產(chǎn) 生的水平分力將使支腳滑動(dòng)發(fā)生安全事故；當(dāng)起吊重物的重心不在等邊三角形的形心上，起 吊重物的重力分力將產(chǎn)生傾翻力，使三腳架處于不穩(wěn)定狀態(tài)，在管子擺動(dòng)產(chǎn)生的擾動(dòng)力作用 下傾翻發(fā)生安全事故；隨著起吊管子重量的增加，不但人工拉動(dòng)拉鏈的力很大，工人勞動(dòng)強(qiáng) 度大，而且，在一定狀態(tài)下，人工拉動(dòng)手拉葫蘆的拉力分力也會(huì)成為一種擾動(dòng)力使三腳架傾 翻發(fā)生安全事故。為了保證架設(shè)三腳架后形成的焊接空間和支腳對(duì)地角度大于60度，簡(jiǎn)易三 腳架的長(zhǎng)度一般都大于3米，手拉葫蘆的重量達(dá)到50-100公斤以上。因此，在山地、丘陵地 形移動(dòng)、架設(shè)三腳架、懸掛手拉葫蘆既很困難，也不安全。減輕三腳架的重量，易于移動(dòng)和 架設(shè)，但起吊的安全系數(shù)降低，不利于安全施工。另外，三腳架與地面的接觸沒有固定點(diǎn)， 是放置在地面上。為保證起吊管子的安全，在管道安裝現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)設(shè)置固定點(diǎn)起吊管子，起吊 后再撤除臨時(shí)固定點(diǎn)，既增加管道安裝工時(shí)，又不經(jīng)濟(jì)。
上述原因，使水利電力、石油化工企業(yè)管道系統(tǒng)組裝在山地、丘陵地形施工時(shí)，管徑小 于0)325mm的管子都采用人工抬管子對(duì)口組裝焊接管徑大于0>325mm的管子采用人工架設(shè) 三腳架、拉動(dòng)手拉葫蘆起吊管子對(duì)口組裝焊接。人工抬管子對(duì)口組裝焊接，既增加工人勞動(dòng) 強(qiáng)度，又增加管道組裝焊接時(shí)間；人工架設(shè)三腳架、拉動(dòng)手拉葫蘆起吊管子對(duì)口組裝焊接， 既增加工人勞動(dòng)強(qiáng)度，又不安全。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)在山地、丘陵地形進(jìn)行管道安裝，使用簡(jiǎn)易的三腳架和手拉葫蘆，人工拉動(dòng)手拉葫 蘆進(jìn)行起吊操作，存在工人勞動(dòng)強(qiáng)度大，起吊效率低，施工不安全的不足。本發(fā)明的目的是: 提供一種適宜在山地、丘陵地形起吊管子使用，安全、方便地起吊管子的弧形吊臂。
3本實(shí)用新型的上述目的是這樣實(shí)現(xiàn)的由固定支座、弧形臂、輔助支腳、吊裝架、機(jī)械 絞車、頂升組件組成弧形吊臂。其中，固定支座由滑動(dòng)筒體、滑動(dòng)支腳、調(diào)節(jié)螺栓、調(diào)節(jié)螺 母、支座護(hù)板組成。弧形臂為對(duì)稱的兩個(gè)組件，由上弦梁、下弦梁、支承桿組成。輔助支腳 由支腳筒體、滑動(dòng)桿、螺桿、鉸鏈座組成?；⌒伪鄣纳舷伊?、下弦梁、支承桿通過鉚接組裝 成具有矩形截面的弧形框架結(jié)構(gòu)，固定支座焊接在弧形臂的兩端，輔助支腳的安裝螺栓銷焊
接在弧形臂上，吊裝架鉸鏈連接安裝在弧形臂上。機(jī)械絞車用螺栓安裝在弧形臂上，絞筒上 巻繞的鋼索繞過吊裝架上安裝的定滑輪連接動(dòng)滑輪吊鉤。頂升組件由弧形管卡、機(jī)械千斤、 托板組成。弧形管卡放置在管子上，機(jī)械千斤放置在弧形管卡內(nèi)，弧形臂兩端放置在機(jī)械千 斤托板上。起吊管子時(shí)，利用隱埋管道的管溝作為臨時(shí)的支承點(diǎn)，弧形吊臂的兩端放置在管 溝壁上，施加一定的扭矩調(diào)節(jié)固定支座的螺桿，使支座板伸出壓緊管溝壁，將弧形吊臂固定 在管溝壁上。由于弧形吊臂的力學(xué)性能，起吊管子的重量轉(zhuǎn)變?yōu)樽饔迷诠軠媳诘恼龎毫Α．?dāng) 弧形吊臂的抗彎截面模量滿足抗彎強(qiáng)度，滿足弧形梁穩(wěn)定條件時(shí)。起吊管子的重量使弧形吊 臂與兩管溝壁之間保持一定的正壓力，正壓力將弧形吊臂固定在兩管溝之間。隨著起吊重量 的增大，正壓力越大，使弧形吊臂更加穩(wěn)定。固定支座的支座護(hù)板接觸管溝壁，正壓力使支 座護(hù)板與管溝壁之間產(chǎn)生摩擦力，使弧形吊臂不旋轉(zhuǎn)。輔助支腳為選配件，根據(jù)山地、丘陵 地形的自然坡度選擇安裝使用，進(jìn)一步提高弧形吊臂起吊子管的安全性。
采用上述技術(shù)方案，弧形吊臂由固定支座、弧形臂、輔助支腳、吊裝架、機(jī)械絞車、頂
升組件組成。由于各組件重量輕，便于攜帶、移動(dòng)；弧形吊臂的各組件移動(dòng)到管道安裝現(xiàn)場(chǎng) 后，弧形吊臂架設(shè)在管溝上，輔助支腳支撐在管溝底，機(jī)械絞車快速安裝在弧形吊臂上，便 于靈活使用。因此，非常適宜在狹小的起吊施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，缺乏動(dòng)力電源的起吊施工作業(yè)現(xiàn) 場(chǎng)作為起吊機(jī)具使用。起吊管子使用機(jī)械絞車，因旋轉(zhuǎn)機(jī)械絞車輸入軸的力矩比較小，不但 降低了操作工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，而且旋轉(zhuǎn)機(jī)械絞車的力不會(huì)成為擾動(dòng)力，增加了操作安全性。 操作工人可以在管溝上面操作機(jī)械絞車，操作很安全。
以下結(jié)合附圖對(duì)采用本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行具體描述，其中 圖l是采用本實(shí)用新型的弧形吊臂的結(jié)構(gòu)圖，
圖2是采用本實(shí)用新型的弧形吊臂架設(shè)的初始裝配圖， 圖3是采用本實(shí)用新型的弧形吊臂架設(shè)的初始頂升圖， 圖4是采用本實(shí)用新型的弧形吊臂架設(shè)的完成頂升圖。


圖1中標(biāo)號(hào)1是管溝、2是左邊支座護(hù)板、3是固定支座、4是左邊弧形臂、5是輔 助支腳、6是動(dòng)滑輪吊鉤、7是連接螺栓、8是吊裝架、9是定滑輪、IO是機(jī)械絞車、11輔 助支腳、12是右邊弧形臂、13是右邊固定支座、14是右邊支座護(hù)板。
具體實(shí)施方式
如圖l所示的弧形吊臂由固定支座、弧形臂、輔助支腳、吊裝架、機(jī)械絞車、頂升組件 組成。
固定支座由滑動(dòng)筒體、滑動(dòng)支腳、調(diào)節(jié)螺桿、調(diào)節(jié)螺母、支座板組成?；瑒?dòng)筒體用角鋼 焊接成矩形截面， 一端焊接一個(gè)中心加工圓孔的鋼板。滑動(dòng)支腳用角鋼焊接成矩形截面，調(diào) 節(jié)螺桿采用20號(hào)鋼加工， 一端加工調(diào)節(jié)六方形和圓環(huán)形凸臺(tái)，調(diào)節(jié)螺母采用圓鋼加工，支座 板采用Q235鋼板加工為圓形。
弧形臂為對(duì)稱的兩個(gè)組件，由上弦梁、下弦梁、支承桿組成。上弦梁、下弦梁采用角鋼 煨成弧形，支承桿采用角鋼制作。上弦梁、下弦梁、支承桿通過鉚接組裝成具有矩形截面的 弧形框架結(jié)構(gòu)，兩個(gè)弧形臂端面相連處加工安裝連接螺栓的連接孔。兩個(gè)弧形臂端面相連處 焊接鉸鏈，弧形臂上焊接安裝與吊裝架連接的鉸鏈板，與輔助支腳鉸鏈連接的螺栓銷焊接在 弧形臂上。
輔助支腳由支腳殼體、螺桿、鉸鏈座組成。支腳殼體采用圓鋼管加工， 一端加工與螺栓 銷鉸鏈連接的鉸鏈孔，另一端加工插銷孔。螺桿采用厚壁圓鋼管加工， 一端加工插銷孔，另 一端內(nèi)孔加工螺紋。鉸鏈座由連接球頭、球形座、球形蓋組成，連接球頭采用20號(hào)圓鋼加工， 一端加工為圓形連接桿，加工外螺紋和淺插孔，另一端加工為圓球形，球形座采用Q235厚 鋼板加工為圓形，中部加工為半球形，球形蓋采用Q235鋼板加工為圓形，中部加工半球形， 球形蓋用螺栓與球形座連接。
吊裝架由吊裝板、吊裝鉸鏈板、連接桿、鉸鏈銷、吊鉤環(huán)組成。吊裝板采用Q235厚鋼 板加工為矩形，中部加工兩個(gè)安裝吊鉤環(huán)的圓孔；吊裝鉸鏈板采用Q235鋼板加工為矩形板， 矩形一端加工鉸鏈孔；連接桿采用Q235鋼板加工為矩形條，兩端加工鉸鏈孔；鉸鏈銷采用 20號(hào)鋼加工，兩端分別加工銷孔吊鉤環(huán)采用Q235圓鋼加工為"U"形，"U"形吊鉤穿過 吊裝板焊接在吊裝板上。
機(jī)械絞車由蝸輪減速器、絞筒組成。蝸輪減速器選用標(biāo)準(zhǔn)件，絞筒安裝在蝸輪減速器的 輸出軸上，蝸輪減速器輸入軸上同軸安裝手輪、直流電機(jī)。
頂升組件由弧形管卡、機(jī)械千斤、托板組成?；⌒喂芸ú捎媒卿撝谱鳎芸ǖ囊欢撕附?鉸鏈板，加工調(diào)節(jié)螺孔，兩管卡用銷釘鉸鏈連接。托板采用Q235鋼板加工為圓形，中部焊 接一個(gè)機(jī)械千斤蓋。
裝配完的弧形吊臂如
圖1所示，固定支座的滑動(dòng)筒體焊接在弧形吊臂的兩端，滑動(dòng)支腳 內(nèi)焊接調(diào)節(jié)螺母，穿入在滑動(dòng)筒體內(nèi)，調(diào)節(jié)螺桿的調(diào)節(jié)六方形從固定支座帶圓孔端穿出，穿 出端點(diǎn)焊一個(gè)帶六方圓鋼板，調(diào)節(jié)螺桿旋入調(diào)節(jié)螺母內(nèi)，滑動(dòng)筒體和滑動(dòng)支腳連接在一起。 固定支座放入支座護(hù)板孔內(nèi)，支座護(hù)板放置在管溝壁上，分別調(diào)節(jié)固定支座上的調(diào)節(jié)螺桿，兩端滑動(dòng)支腳伸出支撐在管溝壁上，弧形吊臂橫跨管溝固定在兩管溝壁上。將輔助支腳一端 的鉸鏈孔安裝在弧形臂上的螺栓銷上用螺帽固定，調(diào)節(jié)支腳殼體、螺桿上插銷孔的安裝位置， 使鉸鏈座基本接觸管溝底。在連接球頭上加工的淺插孔插入短圓鋼棒，旋轉(zhuǎn)連接球頭使鉸鏈 座緊緊接觸管溝底。吊裝架用鉸鏈銷鉸安裝在弧形吊臂上，機(jī)械絞車用螺栓安裝在弧形臂上， 絞筒上巻繞的鋼索繞過吊裝架上安裝的定滑輪連接動(dòng)滑輪吊鉤。吊鉤上掛上管子后，人工用 拉鏈拉動(dòng)機(jī)械絞車輸入軸上的拉力盤起吊管子。
如圖2所示，弧形吊臂初始裝配時(shí)，弧形吊臂的組件單個(gè)移動(dòng)到管溝內(nèi)，管子放置在管 溝底，弧形管卡放置在管子上，機(jī)械千斤放置在弧形管卡內(nèi)，擰緊弧形管卡上端的螺栓，弧 形管卡緊緊固定在管子上。人工依次將單個(gè)弧形臂的固定支座放置在支座護(hù)板內(nèi)，兩個(gè)弧形 臂的下端放置在機(jī)械千斤的托板上，兩個(gè)弧形臂的上端穿上鉸鏈銷，吊裝架所鉸鏈銷鉸鏈安 裝在弧形臂上，吊裝架上掛上定滑輪。
如圖3所示，搖動(dòng)機(jī)械千斤的搖桿，機(jī)械千斤的螺旋桿伸出，弧形吊臂被逐漸頂升。在 頂升過程中，隨著兩片弧形臂向中部收攏，調(diào)節(jié)固定支座的調(diào)節(jié)螺桿，使固定支座的滑動(dòng)支 腳伸出，保持固定支座接觸在管溝壁上。
如圖4所示，繼續(xù)搖動(dòng)機(jī)械千斤的搖桿，弧形吊臂被頂升到安裝位置。兩片弧形臂收攏 后，用連接螺栓將下弦梁連接。施加一定的扭矩調(diào)節(jié)固定支座的調(diào)節(jié)螺桿，使支座板壓緊管 溝壁，將弧形吊臂固定在管溝壁上?；⌒蔚醣奂茉O(shè)后，反向搖動(dòng)機(jī)械千斤的搖桿，機(jī)械千斤 的螺旋桿縮回，撤除機(jī)械千斤、弧形管卡作好起吊管子的準(zhǔn)備。
如
圖1所示，根據(jù)起吊需要，在架設(shè)好的弧形吊臂上安裝輔助支腳。采用這種架設(shè)方法， 弧形吊臂在架設(shè)過程中，只需要很小的人力，降低了工人架設(shè)弧形吊臂的勞動(dòng)強(qiáng)度，保證了 架設(shè)弧形吊臂的安全。起吊管子采用電機(jī)驅(qū)動(dòng)或人力拉動(dòng)機(jī)械絞車的輸入軸，機(jī)械絞車的輸 出軸上安裝的絞筒巻繞鋼索，鋼索繞過弧形吊臂上安裝的定滑輪起吊管子。沒有電源的地方， 可以人工拉動(dòng)機(jī)械絞車輸入軸起吊管子?；⌒蔚醣垡苿?dòng)時(shí)，快速撤除機(jī)械絞車安裝螺栓，架 設(shè)弧形吊臂后，再將機(jī)械絞車快速安裝上?；⌒蔚醣燮鸬豕茏雍螅⌒蔚醣鄣南孪伊撼惺芾?力，用連接螺栓連接兩片下弦梁符合下弦梁受力特點(diǎn)。
以上所述的是采用本實(shí)用新型原理，實(shí)現(xiàn)在山地、丘陵地形，狹小的施工作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，缺 乏動(dòng)力電源的施工現(xiàn)場(chǎng)，采用半機(jī)械化方式起吊管子的弧形吊臂的優(yōu)化實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)指出， 對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以作出若干變型和改 進(jìn)，以至開發(fā)出其它的產(chǎn)品，也應(yīng)視為屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1、一種弧形吊臂，所述的弧形吊臂包括弧形臂，其特征是還具有固定支座、輔助支腳、吊裝架、機(jī)械絞車、頂升組件；弧形吊臂組裝為矩形截面，固定支座的滑動(dòng)筒體焊接在弧形吊臂的兩端，滑動(dòng)支腳內(nèi)焊接調(diào)節(jié)螺母，穿入在滑動(dòng)筒體內(nèi)，調(diào)節(jié)螺桿的調(diào)節(jié)六方形從固定支座帶圓孔端穿出，調(diào)節(jié)螺桿旋入調(diào)節(jié)螺母內(nèi)，滑動(dòng)筒體和滑動(dòng)支腳連接在一起；輔助支腳一端的鉸鏈孔安裝在弧形臂上的螺栓銷上用螺帽固定，吊裝架用鉸鏈銷鉸安裝在弧形吊臂上，機(jī)械絞車用螺栓安裝在弧形臂上，絞筒上卷繞的鋼索繞過吊裝架上安裝的定滑輪連接動(dòng)滑輪吊鉤，人工用拉鏈拉動(dòng)機(jī)械絞車輸入軸起吊管子。
2、 如權(quán)利要求1所述的弧形吊臂，其特征是弧形臂由上弦梁、下弦梁、支承桿組成， 上弦梁、下弦梁、支承桿采用型鋼制作，上弦梁、下弦梁、支承桿通過鉚接組裝成具有矩形 截面的弧形框架結(jié)構(gòu),上弦梁中分面上焊接絞鏈，下弦梁加工連接螺栓圓孔。
3、 如權(quán)利要求1所述的弧形吊臂,其特征是周定支座由滑動(dòng)筒體、滑動(dòng)支腳、調(diào)節(jié)螺 栓、調(diào)節(jié)螺母、支座護(hù)板組成，滑動(dòng)筒體、滑動(dòng)支腳采用型鋼焊接成矩形截面，調(diào)節(jié)螺栓采 用—20號(hào)鋼加工，調(diào)節(jié)螺母采用圓鋼加工，支座護(hù)板采用鋼板加工為圓板。
4、 如權(quán)利要求1所述的弧形吊臂，其特征是輔助支腳由支腳殼體、螺^f、鉸鏈座組成, 支腳殼體采用週鋼管加工，一端加工與螺栓銷鉸鏈連接的鉸鏈孔，另一端加工插銷孔，螺桿 來用厚壁圓鋼管加工， 一端加工插銷孔，另一端內(nèi)孔加工螺紋，鉸鏈座由連接球頭、球形座、 球形蓋組成，連接球頭采用20號(hào)圓鋼加工， 一端加工為圓形連接桿，加工外螺紋和淺插孔， 另一端加工為圓球形，球形座采用Q235厚鋼板加工為圓形，中部加工為半球形，球形蓋采 用Q235鋼板加工為圓形，中部加工半球形，球形蓋用螺栓與球形座連接。
5、 如權(quán)利要求1所述的弧形吊臂，其特征是吊裝架由吊裝板、吊裝鉸鏈板、連接桿、 鉸鏈銷、吊鉤環(huán)組成，吊裝板采艱Q235厚鋼板加工為矩形，中部加工兩個(gè)安裝吊鉤環(huán)的圓 孔，吊裝鉸鏈板采用Q235鋼板加工為矩形板，矩形一端加工鉸鏈孔,連接桿采甩Q235鋼板 加工為矩形條，兩端加工鉸鏈孔，鉸鏈銷采用20號(hào)鋼加工，兩端分別加工銷孔，吊鉤環(huán)采甩 Q235圓鋼加工為"U"形，"U"形吊鉤穿過吊裝板焊接在吊裝板上。
6、 如權(quán)利要求1所述的弧形吊臂，其特征是機(jī)械絞車由蝸輪減速器、絞筒組成，絞筒 安裝在蝸輪減速器的輸出軸上，蝸輪減速器輸入軸上同軸安裝手輪、直流電機(jī)。
7、 如權(quán)科要求1所述的弧形吊臂，其特征是頂升組件由弧形管卡、機(jī)械千斤、托板組 成，弧形管卡采用組成角鋼制作，管卡的一端焊接鉸鏈板,加工調(diào)節(jié)螺孔,兩管卡用銷釘鉸 鏈連接，托板采甩Q235鋼板加工為圓形，中部焊接一個(gè)機(jī)歉千斤蓋。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種專用起吊機(jī)具——弧形吊臂，由固定支座、弧形臂、輔助支腳、吊裝架、機(jī)械絞車、頂升組件組成。固定支座焊接在弧形吊臂的兩端，輔助支腳的安裝螺栓焊接在弧形吊臂上，吊裝架安裝在弧形吊臂上，機(jī)械絞車用螺栓安裝在弧形吊臂上，絞筒上卷繞的鋼索繞過吊裝架上安裝的定滑輪連接動(dòng)滑輪吊鉤，以埋藏管子的管溝為支承點(diǎn)起吊管子。因此，適宜在水利電力、石油化工企業(yè)埋地管道建設(shè)中，在山地、丘陵地形施工，由于施工現(xiàn)場(chǎng)狹小，不能使用液壓吊車進(jìn)行吊裝作業(yè)，在沒有動(dòng)力電源的施工現(xiàn)場(chǎng)，不能采用機(jī)械方式吊裝的情況下使用。
文檔編號(hào)F16L1/024GK201330136SQ20092007862
公開日2009年10月21日 申請(qǐng)日期2009年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年1月12日
發(fā)明者炯 陳 申請(qǐng)人:炯 陳