一种门式起重机的平衡吊装结构及方法

技术领域

本发明涉及特殊构件在特殊环境下吊装的技术领域，具体为一种门式起重机的平衡吊装结构及方法。

背景技术

门式起重机，俗称门机，由小车、门架、行走机构、驾驶室等部分组成，常规吊装通过小车吊钩进行吊装。

在水电站大深度竖井压力钢管安装施工中，压力钢管吊装时，采用门机常规吊法无法满足吊装需求。针对门机吊装作业，传统作业中，由于所吊构件处于悬空状态，吊钩在起升降落时无法控制被吊构件的运动状态，容易围绕钢丝绳做旋转运动，从而使钢丝绳打搅，特别是对起升降落高度大、起重构件重量重的作业条件，在选用常规吊装方法时，如果发生钢丝绳打搅，所吊构件不规则运动时，不仅吊装过程中容易产生故障损坏设备，降低施工效率，同时一旦发生故障将极度危险，给施工带来不可预见的损失。

发明内容

针对现有技术中门式起重机在吊装被吊构件起身降落时存在钢丝绳打搅导致被吊构件在起身降落时方向不稳定的问题，本发明提供一种门式起重机的平衡吊装结构及方法，结构简单，使用方便，门式起重机在起身降落时保证了被吊构件的平衡，降低了因钢丝绳打搅等不可控因素导致的安全风险，可操作性和适用性强。

本发明是通过以下技术方案来实现：

一种门式起重机的平衡吊装结构，包括门式起重机以及装配在门式起重机吊装方向上的平衡装置，门式起重机上设置门机小车，门机小车通过若干根钢丝绳升降被吊构件；平衡装置在若干根钢丝绳与被吊构件之间连接设置，平衡装置上的连接件分别对应于若干根钢丝绳连接设置，且平衡装置在门机小车的正下方通过若干根钢丝绳的带动，在平衡状态下进行升降运动，平衡装置在升降过程中吊装面处于同一水平面，被吊构件位于平衡装置的正下方，平衡装置沿着被吊构件边沿处连接设置，实现被吊构件在悬空状态下进行固定升降运动。

优选的，平衡装置包括吊具、若干个定滑轮和吊耳；吊具上表面上设有若干个支撑架，若干个定滑轮分别对应装配在支撑架上设置，若干根钢丝绳分别对应连接在每一个定滑轮上，且通过钢丝绳与定滑轮的滑动配合带动吊具在吊装方向上进行升降运动；若干个吊耳分别对应装配在吊具的下表面，被吊构件通过吊耳连接在吊具上设置。

进一步的，在若干个支撑架的两侧分别设有加劲板，用于提高支撑架在吊具上的强度。

进一步的，支撑架与吊具焊接连接，焊缝为一类焊缝，焊角不小于8mm。

进一步的，在若干个吊耳的两侧分别设有加劲板，用于提高吊耳在吊具上的强度。

进一步的，吊具呈箱式环状矩形，若干个定滑轮分别在吊具的两侧设置。

更进一步的，吊具通过若干个H型钢首尾相互焊接连接而成，焊角大于8mm，首尾相连的H型钢的焊缝为一类焊缝。

一种门式起重机的平衡吊装方法，基于上述所述的平衡吊装结构，平衡吊装方法为将平衡装置装配在门机小车的钢丝绳上，使得平衡装置处于门机小车的正下方，且平衡装置通过若干根钢丝绳的带动下调至水平状态，进行载荷试验，载荷试验合格后进行升降运动，平衡装置沿着被吊构件边沿处连接设置，实现被吊构件在悬空状态下进行固定升降运动。

优选的，平衡装置上的各个吊点均匀受力，使得平衡装置在升降过程中吊装面处于同一水平面设置。

与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

本发明提供了一种门式起重机的平衡吊装结构，通过在门式起重机吊装方向上装配平衡装置实现对被吊机构的稳定吊装，平衡装置在门式起重机所操控的若干根钢丝绳与被吊构件之间连接设置，在平衡装置的作用下，避免了被吊构件在悬空状态下自由旋转发生钢丝绳打搅等现象，平衡装置在若干根钢丝绳的悬吊中受力均匀，从而提高了吊装的稳定性。

进一步的，平衡装置包括吊具、若干个定滑轮和吊耳；吊具上表面上设有若干个支撑架，若干个定滑轮分别对应装配在支撑架上设置，大大提高了对定滑轮在吊具上装配的稳定性；若干根钢丝绳分别对应连接在每一个定滑轮上，且通过钢丝绳与定滑轮的滑动配合带动吊具在吊装方向上进行升降运动，使得平衡装置在平衡状态下进行升降作用；若干个吊耳分别对应装配在吊具的下表面，被吊构件通过吊耳连接在吊具上设置，保证了吊具连接被吊构件的稳定性。

更进一步的，在若干个支撑架的两侧分别设有加劲板，用于提高支撑架在吊具上的强度，加劲板在支撑架的两侧设置，使得支撑架在吊具上的强度增加，提高了钢丝绳在定滑轮上悬吊的稳定性。

更进一步的，支撑架与吊具焊接连接，焊缝为一类焊缝，焊角不小于8mm，有效的提高了了支撑架在吊具上固定的稳定性。

更进一步的，在若干个吊耳的两侧分别设有加劲板，用于提高吊耳在吊具上的强度，加劲板在吊耳的两侧设置，增加了吊耳在吊具上的强度，避免因强度不够，被吊构件在悬挂时掉落。

更进一步的，吊具呈箱式环状矩形，呈环状矩形设计，减轻了吊具的重量，便于门式起重机的对被吊构件的操作，若干个定滑轮分别在吊具的两侧设置，使得吊具的吊点能够受力均匀，从而提高了吊装的稳定性。

优选的更进一步的，吊具通过若干个H型钢首尾相互焊接连接而成，焊角大于8mm，首尾相连的H型钢的焊缝为一类焊缝，若干个H型钢首尾相互焊接连接，大大增加了吊具的刚性。

一种门式起重机的平衡吊装方法，通过在门式起重机与被吊构件之间增加一个平衡装置，稳定了被吊构件在悬空中的结构状态，避免被吊构件在悬空状态下自由旋转导致钢丝绳发生打搅等现象，有效的提高了门式起重机的吊装效率。

进一步的，平衡装置上的各个吊点均匀受力，使得平衡装置在升降过程中吊装面处于同一水平面设置，平衡装置在升降过程汇总处于同一水平面设置，使得被吊机构在悬空能够稳定了结构状态，平衡装置上的各个吊点均匀受力，避免钢丝绳发生打搅等现象。

附图说明

图1为本发明中平衡装置的俯视结构图；

图2为本发明中平衡装置的侧视结构图；

图3为门式起重机使用平衡装置进行吊装的结构示意图；

图4为图3中A部分的放大示意图。

图中：1-门式起重机；2-门机小车；3-钢丝绳；4-平衡装置；5-压力钢管；41-吊具；42-定滑轮；43-支撑架；44-吊耳。

具体实施方式

下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。

本发明提供了一种门式起重机的平衡吊装结构，如图3和图4所示，包括门式起重机1以及装配在门式起重机1吊装方向上的平衡装置4，所述门式起重机1上设置门机小车2，门机小车2通过若干根钢丝绳3升降被吊构件；所述平衡装置4在若干根钢丝绳3与被吊构件之间连接设置，平衡装置4上的连接件分别对应于若干根钢丝绳3连接设置，且平衡装置4在门机小车2的正下方通过若干根钢丝绳3的带动，在平衡状态下进行升降运动，平衡装置4在升降过程中吊装面处于同一水平面，被吊构件位于平衡装置4的正下方，平衡装置4沿着被吊构件边沿处连接设置，实现被吊构件在悬空状态下进行固定升降运动。

根据图1和图2所示，平衡装置4包括吊具41、若干个定滑轮42和吊耳44；所述吊具41上表面上设有若干个支撑架43，大大提高了对定滑轮42在吊具上装配的稳定性；若干个定滑轮42分别对应装配在支撑架43上设置，若干根钢丝绳3分别对应连接在每一个定滑轮42上，且通过钢丝绳3与定滑轮42的滑动配合带动吊具41在吊装方向上进行升降运动，使得平衡装置4在平衡状态下进行升降作用；若干个吊耳44分别对应装配在吊具41的下表面，被吊构件通过吊耳44连接在吊具41上设置，保证了吊具连接被吊构件的稳定性。

在若干个支撑架43的两侧分别设有加劲板，用于提高支撑架43在吊具41上的强度，加劲板在支撑架43的两侧设置，使得支撑架43在吊具41上的强度增加，提高了钢丝绳3在定滑轮42上悬吊的稳定性。在若干个所述吊耳44的两侧分别设有加劲板，用于提高吊耳44在吊具41上的强度，加劲板在吊耳44的两侧设置，增加了吊耳44在吊具41上的强度，避免因强度不够，被吊构件在悬挂时掉落。

一种门式起重机的平衡吊装方法，基于上述所述的平衡吊装结构，平衡吊装方法为将平衡装置4装配在门机小车2的钢丝绳3上，使得平衡装置4处于门机小车2的正下方，且平衡装置4通过若干根钢丝绳3的带动下调至水平状态，进行载荷试验，载荷试验合格后进行升降运动，平衡装置4沿着被吊构件边沿处连接设置，实现被吊构件在悬空状态下进行固定升降运动。

平衡装置4上的各个吊点均匀受力，使得平衡装置4在升降过程中吊装面处于同一水平面设置。

本发明中吊具41呈箱式环状矩形，若干个定滑轮42分别在吊具41的两侧设置；吊具41通过若干个H型钢首尾相互焊接连接而成，其中H型钢四周均进行双边焊接，焊角不小于8mm，焊缝为1类焊缝，百分之百UT探伤合格。吊耳44的结构形式、厚度等参数根据被吊构件的重量选择，吊耳44的加劲板与吊具41焊接连接，焊角不小于8mm，焊缝为1类焊缝，百分之百UT探伤合格。

本发明的平衡装置4中的定滑轮42的大小根据实际应用选用相应规格型号，支撑架43需有加劲板提高强度，所述支撑架43与吊具41焊接连接，焊角不小于8mm，焊缝为1类焊缝，百分之百UT探伤合格。

实施例

将本发明的平衡吊装结构应用在大深度竖井压力钢管安装中，如图3和图4，被吊构件为压力钢管5，吊具41起升降落的作业环境为3.18m深孔，吊具41的最大直径需小于3.18m，吊具41的承载能力需进行受力计算，满足吊装要求。

吊具41采用H型钢拼装焊接，H型钢规格型号在满足安全系数的前提下根据被吊物的最大重量选用。根据吊装作业深井孔深确定环形吊具41规格尺寸完成下料，下料完成后进行拼装焊接，根据吊装最大载荷及安全系数确定定滑轮42的最大受力能力，根据定滑轮力学性能表确定定滑轮规格型号。确定吊装安全载荷系数，确定被吊物最大载荷，计算吊耳44的最大承受载荷，根据吊耳力学性能表选用制作吊耳的钢板材质、钢板厚度及吊耳结构形式。

最后完成吊具41、定滑轮42和吊耳44整体组装，组装完成后打磨准备施焊，确保焊接温度、湿度满足要求后，进行焊接，整体完成焊接后探伤合格，防腐完成后投入使用。

将制作好的平衡装置4装配在门机小车2的钢丝绳3上，使得平衡装置4处于门机小车2的正下方，且平衡装置4通过若干根钢丝绳3的带动下调至水平状态，进行载荷试验，载荷试验合格后进行升降运动，将压力钢管5装配在在平衡装置4上，压力钢管5通过平衡装置4在钢丝绳3的带动下进行定向升降吊装作业，然后平衡装置4将压力钢管5下降至大深度竖井内，直至将所有压力钢管5下降至大深度竖井内，吊装工作结束。

本发明通过将平衡装置的作用下避免了因压力钢管5在悬空状态下自由旋转发生钢丝绳3打搅等现象，实现了大深度竖井压力钢管5平稳吊装的施工方法，本发明针对水电站竖井压力钢管5，以及对于起升降落深度深，起重构件重量重被吊构件，不仅提高了压力钢管5安装效率，还降低了因钢丝绳打搅等不可控因素导致的安全风险，且可操作性和实用性强，有效的保障了压力钢管5的安装效率，从而降低了安装成本。本发明结构形式简单，所需材料单一，制作方便快捷，针对水电站大深度竖井压力钢管安装5极为有利。

本发明利用一个箱式环状矩形吊具实现了大深度竖井压力钢管安装中压力钢管吊装的平衡稳定性，用简单的环形吊具解决了吊装过程中因大深度起升降落中因压力钢管悬空自由旋转产生的钢丝绳打搅等问题；本应用不仅更好的控制了门式起重机1吊装过程中被吊物的稳定性，还提高了压力钢管安装的生产效率，同时避免了因施工中被吊物不稳定性造成的安全故障，本施工方法能够很好的满足压力钢管安装的施工技术要求，满足施工质量、安全和进度要求，成本低、效果好。