整机组合式吊具的制作方法

专利2024-11-28  51



1.应用于大型低速船用柴油机制造领域整机的吊装工作。其功能是为了实现柴油机的整机吊装,并确保整机吊装工作的安全性,杜绝整机吊装过程中的安全隐患,节省主机拆卸及复装时间,有效的提高工作效率。


背景技术:

2.对于全球船用大功率低速主机市场竞争越来越激烈的今天来说,提高工作效率、提升主机质量是我们不断的追求,但这一切都建立在安全生产的基础之上。整机组合式吊具的开发及应用,在确保安全性的前提下,有效的解决了船用大功率低速柴油机在制造车间内的整机吊装问题。
3.整机吊装相比于以往的分段式吊装,节省了大量的主机拆卸及复装时间,有效的提高了工作效率,也避免了在拆装过程中对主机内部造成污染,保证了主机的质量,同时也减少了主机发运过程中的运输费用,因此,它不仅是工艺上的提升,也是人力、物力、财力以及工作效率的节省和提高。


技术实现要素:

4.本发明针对大型低速柴油机整机重量较大,整机吊装时起吊角度过大以及整机排气侧偏重的问题,设计制作一套整机组合式吊具,有效的解决整机车间内吊装的问题,该设计适用于man及win g&d主机。
5.在设计整机组合式吊具前期,我们根据现场施工人员的反馈以及生产过程中的实际情况进行了调查,确定制约整机吊装的因素有以下几个方面:
6.1.船用大功率低速柴油机整机重量较大,以6s60me-c为例,整机重量约为 380吨,而制造车间内单台吊车的承重能力为250-350吨,无法满足承重要求,需两台吊车并联同时起吊,但由于两台吊车并联后的距离较大,导致起吊角度过大,存在安全隐患,参考如图1所示;
7.2.如采用两台吊车并联,使用吊梁进行吊装,由吊梁的滑轮组之间距离所限,仍会出现起吊角度过大的问题;
8.3.主机排气侧偏重较大,吊装过程中存在安全隐患。
9.根据上述制约整机发运因素的分析,我们认为如果能够设计一种工装,有效的解决起吊角度过大和主机排气侧偏重的问题,整机吊装的问题将迎刃而解。因此,我们计划设计一种过渡吊具,过渡吊具下部采用销轴与蝶形吊具连接在一起,形成一套组合式吊具,过渡吊具上部采用吊孔式设计,通过调整吊孔的距离来解决起吊角度过大的问题,通过吊孔的不对称设计来解决主机排气侧偏重较大的问题。本发明的技术解决方案:
10.本发明的整机组合式吊具是用于大型低速柴油机整机车间内的吊装,有蝶形吊具,其特征在于:蝶形吊具下部为平放的蝶板,蝶板左右两部分分别带有与相邻缸盖的相邻螺栓连接孔,蝶形吊具上部为直立的连接板,连接板带有连接销轴,前后并排的蝶形吊具分
别通过各自连接销轴与过渡吊具下部的铰接连板铰接,过渡吊具的铰接连板上端与过渡吊具的底板焊接,过渡吊具的底板上面前后纵向焊接有向上直立的吊孔板,吊孔板纵向带有排列的吊孔。利用此吊具,可以有效的解决起吊角度过大以及整机排气侧偏重的问题,确保整机吊装工作的安全性,杜绝整机吊装过程中的安全隐患,节省主机拆卸及复装时间,有效的提高工作效率,减少整机发运过程中的运输费用。蝶形吊具的蝶板左右两部分上面与连接板两侧面下部焊接有筋板。吊孔板纵向带有排列的吊孔,前段吊孔排列的数量大于后段排列的数量。过渡吊具左右排列分布,每个过渡吊具上部前、后的吊孔分别与吊梁前、后对应的吊夹具挂接,每个过渡吊具下面前、后并排的蝶形吊具构成蝶形吊具组,各组蝶形吊具组也随着左右排列分布,蝶形吊具下部蝶板连接孔分别与对应的缸盖的螺栓通过螺母固定连接。过渡吊的底板下面与铰接连板焊接有筋板,过渡吊的底板上面与吊孔板下部左右两面焊接有筋板。
11.这样通过调整吊孔的距离来解决起吊角度过大的问题,通过吊孔的不对称设计来解决主机排气侧偏重较大的问题,从而实现整机车间内的吊装,确保整机吊装工作的安全性,杜绝整机吊装过程中的安全隐患,节省主机拆卸及复装时间,还节省了单独设计和设置整机被吊装的连接结构,有效的提高工作效率,减少了整机发运过程的操作和费用。
附图说明:
12.图1为采用本发明整机组合式吊具进行吊梁起吊主视图的示意图。
13.图2为采用本发明整机组合式吊具进行吊梁起吊左视图的示意图。
14.图3为本发明整机组合式吊具设计结构主视图。
15.图4为本发明整机组合式吊具设计结构左视图。
16.图5为本发明整机组合式吊具受力状况放大示意图
具体实施方式:
17.根据以上对整机组合式吊具的选型以及设计理念,我们明确了了设计方向,紧接着将进行具体实施发明。我们设计的整机组合式总成吊具如图2所示。
18.这种如附图所示的整机组合式吊具是用于大型低速柴油机整机车间内的吊装,有蝶形吊具。为了一个吊梁适应整体吊装,蝶形吊具1下部设计为平放的蝶板,蝶板左右两部分分别带有与相邻缸盖的相邻螺栓连接孔,蝶形吊具上部为直立的连接板,蝶板左右两部分上面与连接板两侧面下部焊接有筋板。连接板上部带有连接销轴2,构成了有蝶形吊具。前后并排的两个蝶形吊具分别通过各自连接销轴与过渡吊具3下部的铰接连板铰接,过渡吊具的铰接连板上端与过渡吊具的底板焊接,过渡吊具的底板上面前后纵向焊接有向上直立的吊孔板,吊孔板纵向带有排列的吊孔。过渡吊的底板下面与铰接连板焊接有筋板,过渡吊的底板上面与吊孔板下部左右两面焊接有筋板。吊孔板纵向带有排列的吊孔,前段吊孔排列的数量大于后段排列的数量。利用此吊具,通过调整吊梁前后下垂的夹具放置在不同的吊孔,就可以克服整机排气侧偏重,使得平衡起吊。通过蝶板左右两部分连接孔分别带有与相邻缸盖的相邻螺栓通过附加螺母固定连接,不再增加整机附加的其它连接结构或捆绑夹持器具,就可以方便起吊。这样就可以有效的解决起吊角度过大以及整机排气侧偏重的问题,确保整机吊装工作的安全性,杜绝整机吊装过程中的安全隐患,节省主机拆卸及复装
时间,有效的提高工作效率,减少主机发运过程中的运输费用。
19.过渡吊具左右排列分布,每个过渡吊具上部前、后的吊孔分别与吊梁前、后对应的吊夹具挂接,每个过渡吊具下面前、后并排的蝶形吊具构成蝶形吊具组,各组蝶形吊具组也随着左右排列分布,蝶形吊具下部蝶板连接孔分别与对应的缸盖的螺栓通过螺母固定连接。为确保组合式吊具在使用过程中的安全性,我们对组合吊具在使用过程中的受力情况进行了分析,其受力状况以及受力点的分布如图3所示。根据其受力情况我们对各受力部位进行了测算,下面我们以6s60me-c整机为例,对整机组合式吊具各结构组件材料及强度,特别是吊孔板4的校核进行详细说明和验证。并对筋板与各自对应的板件进行了满焊。 1.蝶形吊具立板及销孔构成的吊耳强度校核
20.材料及尺寸设计:
21.在材料选择方面,在确保强度的前提下充分考虑经济性及焊接性能等因素,最终选择q235b作为蝶形吊具材料。在尺寸设计方面,我们根据6s60me-c主机缸距、缸盖螺栓布置等特点,确定蝶形吊具的初步尺寸,然后采用ug建模进行立体模拟,避免与周围部件产生干涉,确定蝶形吊具的最终尺寸。
22.强度计算:
23.6s60me-c整机重量约为380吨,共采用8件蝶形吊具,每件蝶形吊具设计额定载荷60吨,整机吊装时吊具受力的最小截面积a=150
×
80=12000mm2,材料为q235b,强度极限为:
24.[σs]=235mpa
[0025]
单个吊具最大承载能力为:
[0026]
f1=σs·
a=235
×
12000=2820kn
[0027]
安全系数为:
[0028]
计算结果符合要求。
[0029]
2.连接的销轴强度校核
[0030]
材料及尺寸设计:
[0031]
由于连接销轴主要承受剪切应力,为确保安全性,我们选取35crmo调质作为制作连接销轴的材料,销轴直径为φ100mm。
[0032]
强度计算:
[0033]
每件销轴的额定载荷为60吨,整机吊装时吊具受力的最小截面积a=3.14
ꢀ×
50
×
50=7850mm2,材料为35crmo调质,强度极限为:
[0034]
[σs]=540mpa[τ]=270mpa
[0035]
单个销轴最大承载能力为:
[0036]
f1=σs·
a=270
×
7850=2119kn
[0037]
安全系数为:
[0038]
计算结果符合要求。
[0039]
3.过渡吊具下部铰接连板及销孔构成的吊耳强度计算
[0040]
材料及尺寸设计:
[0041]
吊耳材料与蝶形吊具相同,采用q235b,在确保安全性的基础上,根据蝶形吊具尺寸设计过渡吊具下部吊耳尺寸。
[0042]
强度计算:
[0043]
每件蝶形吊具对应2件过渡吊具下部吊耳,因此每件过渡吊具下部吊耳设计额定载荷为30吨。整机吊装时吊耳受力的最小截面积a=60
×
90=5400mm2,材料为q235b,强度极限为:
[0044]
[σs]=235mpa
[0045]
单个吊具最大承载能力为:
[0046]
f1=σs·
a=235
×
5400=1269kn
[0047]
安全系数为:
[0048]
计算结果符合要求。
[0049]
4.过渡吊具上部吊孔板4及吊孔构成吊耳强度计算
[0050]
材料及尺寸设计:
[0051]
吊耳材料与蝶形吊具相同,采用q235b,在确保安全性的基础上,根据吊梁滑轮组间距设计过渡吊具上部吊孔间距及外形尺寸。
[0052]
强度计算:
[0053]
每个过渡吊具上部吊耳设计额定载荷为60吨。整机吊装时吊耳受力的最小截面积a=140
×
80=11200mm2,材料为q235b,强度极限为:
[0054]
[σs]=235mpa
[0055]
单个吊具最大承载能力为:
[0056]
f1=σs·
a=235
×
11200=2632kn
[0057]
安全系数为:
[0058]
计算结果符合要求。
[0059]
我们在实际施工过程中对该吊具的使用效果进行了验证,在跟踪了多台 5s60me-c、6s60me-c主机整机吊装过程后,实践证明整机组合式吊具安全可靠,能够圆满的完成整机吊装的任务,得到了施工人员的一致好评。
[0060]
以上论证及实际应用说明,整机组合式吊具是完全合理、高效的设计,在施工过程中为施工人员提供了便利,有效解决了车间内整机吊装的问题,确保了整机吊装过程中的安全性,提高了工作效率。目前该吊具以推广至5s60me-c、 6s60me-c、6g50me-c、5rtflex58td、w6x52等多个机型主机。
[0061]
整机组合式吊具主要由蝶形吊具、连接销轴、过渡吊具等部件组成,过渡吊具上部采用纵向排列的多吊孔式设计,通过调整吊孔的距离来解决起吊角度过大的问题,通过吊孔的不对称设计来解决主机排气侧偏重较大的问题;蝶形吊具下面的连接孔套在缸盖上的螺栓用螺母固定;从而实现整机车间内的吊装,确保整机吊装工作的安全性,杜绝整机吊装过程中的安全隐患,节省整机拆卸及复装时间,有效的提高工作效率,减少了主机发运费用。

技术特征:
1.一种整机组合式吊具是用于大型低速柴油机整机车间内的吊装,有蝶形吊具,其特征在于:蝶形吊具下部为平放的蝶板,蝶板左右两部分分别带有与相邻缸盖的相邻螺栓连接孔,蝶形吊具上部为直立的连接板,连接板带有连接销轴,前后并排的蝶形吊具分别通过各自连接销轴与过渡吊具下部的铰接连板铰接,过渡吊具的铰接连板上端与过渡吊具的底板焊接,过渡吊具的底板上面前后纵向焊接有向上直立的吊孔板,吊孔板纵向带有排列的吊孔。2.如权利要求1所述的整机组合式吊具,其特征在于:吊孔板纵向带有排列的吊孔,前段吊孔排列的数量大于后段排列的数量。3.如权利要求1或2所述的整机组合式吊具,其特征在于:过渡吊具左右排列分布,每个过渡吊具上部前、后的吊孔分别与吊梁前、后对应的吊夹具挂接,每个过渡吊具下面前、后并排的蝶形吊具构成蝶形吊具组,各组蝶形吊具组也随着左右排列分布,蝶形吊具下部蝶板连接孔分别与对应的缸盖的螺栓通过螺母固定连接。4.如权利要求1或2所述的整机组合式吊具,其特征在于:蝶形吊具的蝶板左右两部分上面与连接板两侧面下部焊接有筋板。5.如权利要求3所述的整机组合式吊具,其特征在于:蝶形吊具的蝶板左右两部分上面与连接板两侧面下部焊接有筋板。6.如权利要求1或2所述的整机组合式吊具,其特征在于:过渡吊的底板下面与铰接连板焊接有筋板,过渡吊的底板上面与吊孔板下部左右两面焊接有筋板。7.如权利要求3所述的整机组合式吊具,其特征在于:蝶形吊具的蝶板左右两部分上面与连接板两侧面下部焊接有筋板。8.如权利要求4所述的整机组合式吊具,其特征在于:蝶形吊具的蝶板左右两部分上面与连接板两侧面下部焊接有筋板。9.如权利要求5所述的整机组合式吊具,其特征在于:蝶形吊具的蝶板左右两部分上面与连接板两侧面下部焊接有筋板。

技术总结
整机组合式吊具主要由蝶形吊具、连接销轴、过渡吊具等部件组成,过渡吊具上部采用纵向排列的多吊孔式设计,通过调整吊孔的距离来解决起吊角度过大的问题,通过吊孔的不对称设计来解决主机排气侧偏重较大的问题;蝶形吊具下面的连接孔套在缸盖上的螺栓用螺母固定;从而实现整机车间内的吊装,确保整机吊装工作的安全性,杜绝整机吊装过程中的安全隐患,节省整机拆卸及复装时间,有效的提高工作效率,减少了主机发运费用。少了主机发运费用。少了主机发运费用。


技术研发人员:李忠佶 张军伟 王清波 张卫彬 王国庆 李屹
受保护的技术使用者:大连船用柴油机有限公司
技术研发日:2022.06.20
技术公布日:2022/11/1
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