一种铁芯线圈运载装置、吊装系统及安装方法与流程

1.本发明涉及船用铁芯线圈吊装技术领域，具体涉及一种铁芯线圈运载装置、吊装系统及安装方法。


背景技术：

2.铁芯线圈的安装位置位于船底部舱室的主龙骨结构上，由于该铁芯线圈为电磁材料，对运输和存放的环境要求很高，尤其需要避免受到撞击和晃动，另外该铁芯线圈的安装精度要求也很高，因此在分段和总段建造时不具备安装条件，只能在全船主船体合拢完整后才能进行安装工作。
3.铁芯线圈共8节，每节重约2吨，外形尺寸有两种：φ750
×
2000(mm)和φ700
×
2000(mm)，根据其重量及外形尺寸的特性，通常情况下采用甲板开“多层可拆板”的方案，通过层层甲板的可拆板大开口，从上到下，将铁芯线圈从舱外吊运至船底安装位置。
4.如图1所示，现有技术中的“多层可拆板”方案共有五个步骤：
5.第一步，根据铁芯线圈安装位置，在每层甲板上选取合适开孔位置进行划线，开孔位置要求避开舱壁及设备，开孔尺寸为950
×
2200(mm)；
6.第二步，根据每层甲板上开孔位置的划线，进行切割；
7.第三步，吊机起吊铁芯线圈，通过开孔吊放至对应安装舱室内；
8.第四步，利用舱内的手拉葫芦和辅助移动设备，将铁芯线圈平移至安装位置；
9.第五步，移除手拉葫芦等辅助安装设备，将每层甲板开孔补焊完毕。
10.上述方案需要在多层甲板开孔后再补焊，这样不仅增加了建造周期，同时在很大程度上还破坏了船体结构；此外，铁芯线圈需要经过起吊、平移等步骤，较为繁琐，也存在撞击等风险，难以保障安全性。


技术实现要素：

11.发明人经过研究发现，如图2所示，位于铁芯线圈安装舱后面的机舱上方留有工艺口，且只需在铁芯线圈的安装舱和机舱之间的横舱壁开较小的工艺口即可将安装舱与机舱连通。但发明人又发现，由于安装舱与机舱高度不同，将吊入机舱内的铁芯线圈转运至安装舱内较为困难，其主要原因是，在龙骨上铺设的与运载车相配合的倾斜导轨呈倾斜状，在运载车移动过程中无法保证铁芯线圈处于水平状态；同时由于舰内空间狭小，将机舱内的倾斜导轨的一端抬升至与安装舱的一端同高度又不可能，所以运载车沿倾斜导轨移动无法使铁芯线圈保持水平状态就成为了制约铁芯线圈由机舱上方工艺口进舱安装的瓶颈。
12.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种铁芯线圈运载装置，以解决现有运载车沿倾斜导轨移动无法使铁芯线圈保持水平状态的技术问题。
13.本发明所采用的技术方案为：
14.一种铁芯线圈运载装置，包括：
15.倾斜导轨，所述倾斜导轨的第一端设置于安装舱内、第二端延伸至机舱内；
16.运载车，所述运载车具有与铁芯线圈相适配的水平承载部；所述运载车的两端设有高低错位设置并与倾斜导轨相配合的行走轮，两个所述行走轮的轴线所确定的轴线面与倾斜导轨的延伸方向平行，以使所述运载车沿倾斜导轨往复移动过程中，所述水平承载部内的铁芯线圈处于水平状态。
17.进一步的，所述运载车包括：
18.车体，所述车体上设有水平承载部；
19.第一挡板，所述第一挡板连接于水平承载部的第一端，用于与放置在水平承载部内的铁芯线圈的第一端形成止挡配合；
20.第二挡板，所述第二挡板连接于水平承载部的第二端，用于与放置在水平承载部内的铁芯线圈的第二端形成止挡配合
21.上盖，所述上盖呈圆弧状，且所述上盖的两端与车体可拆卸连接，所述上盖用于对放置在水平承载部内的铁芯线圈进行径向限位。
22.进一步的，所述车体包括：
23.安装架，两条所述安装架平行设置，所述行走轮设置于安装架的两端；
24.端下支座；两个所述端下支座分别对应设置于安装架的两端，所述端下支座具有与铁芯线圈相适配的第一圆弧段；
25.主下支座，所述主下支座的两端与安装架连接，所述主下支座上设有与铁芯线圈相适配的第二圆弧段；
26.两个所述第一圆弧段和第二圆弧段形的轴线重合，以形成水平承载部。
27.进一步的，所述第一圆弧段和第二圆弧段内侧可拆卸连接有支座垫板。
28.进一步的，所述主下支座和端下支座的两侧均设有底端位于同一水平面内的腹板，所述主下支座和端下支座的两端均通过腹板与安装架连接；所述腹板之间设有肋板。
29.进一步的，所述主下支座和端下支座的腹板之间设有安装板，两个所述安装板之间设有转动轴，所述转动轴的两端设有用于使运载车在水平面内移动的支撑行走轮。
30.进一步的，所述倾斜导轨由多个倾斜导轨段依次连接而成，且在所述倾斜导轨的两端设有防止运载车与倾斜导轨脱离的限位板。
31.本发明的第二目的在于提供一种铁芯线圈吊装系统，该系统包括上述铁芯线圈运载装置，该吊装系统还包括：
32.起吊横梁，所述起吊横梁用于将铁芯线圈下吊至运载车的水平承载部内：
33.拖拽机构，所述拖拽机构通过钢丝绳与运载车连接，以拖动所述运载车沿倾斜导轨上移；
34.起吊钳，所述起吊钳用于将铁芯线圈由水平承载部内吊出并下放至安装位置。
35.进一步的，所述起吊横梁包括梁本体、第一眼板和第二眼板，所述第一眼板连接于梁本体顶部，多个所述第二眼板连接于梁本体底部；
36.所述起吊钳包括吊钳板和加强筋，两个呈7型的所述吊钳板对称设置并连接，以形成与t排相配合的连接孔，所述加强筋焊接于吊钳板外侧。
37.本发明的第三目的在于提供一种铁芯线圈安装方法，以解决现有铁芯线圈安装方法建造周期长和破坏船体结构的问题，所述方法使用的是上述的铁芯线圈运载装置，所述方法包括如下步骤：
38.s1：确定机舱至安装舱的进舱路线；
39.s2：对进舱路线上的横舱壁进行开孔；
40.s3：沿进舱路线铺设倾斜导轨，并将运载车安放到倾斜导轨上；
41.s4：通过起吊横梁将铁芯线圈由机舱开口下吊到运载车上；
42.s5：将运载车由机舱拖动到安装舱；
43.s6：通过起吊钳将铁芯线圈吊离运载车，移开运载车，安放铁芯线圈；
44.s7：重复步骤s4
‑
步骤s6，直到完成全部铁芯线圈的安装；
45.s8：对开孔进行恢复。
46.本发明的有益效果：
47.1、本发明在运载车的两端高低错落设置有行走轮，通过不同高度的行走轮与倾斜导轨的配合可使运载车移动过程中，运载车上的铁芯线圈始终处于水平状态，实现了铁芯线圈在倾斜导轨上的水平转运。
48.2、本发明利用机舱上方的工艺孔将铁芯线圈下吊至机舱内，再通过运载车沿倾斜导轨将铁芯线圈由机舱转运到安装舱内，实现了铁芯线圈的快速安装，缩短了施工周期，并大大减小对船体结构的破坏，有利于建造工作的顺利开展。
49.3、本发明在运载车的水平承载部内侧可拆卸连接有支座垫板，通过支座垫板的装卸，使得运载车可适用于两种不同规格铁芯线圈的转运作用，扩大了运载车的适用范围，降低了运载车的建造数量。
附图说明
50.图1为现有铁芯线圈安装方法示意图；
51.图2为本发明的铁芯线圈安装方法示意图；
52.图3为本发明的运载车的立体示意图；
53.图4为本发明的运载车的主视图之一；
54.图5为本发明的运载车的俯视图；
55.图6为本发明的车体的立体示意图；
56.图7为图4中的a
‑
a视图；
57.图8为图5中的b
‑
b视图；
58.图9为起吊横梁的结构示意图；
59.图10为起吊钳的结构示意图；
60.图11为倾斜导轨的结构示意图；
61.图12为图11中的局部放大图a；
62.图13为本发明的运载车的主视图之二；
63.图14为图13中的c
‑
c视图；
64.图15为本发明的铁芯线圈的安装方法流程图。
65.图中：
[0066]1‑
倾斜导轨；11
‑
倾斜导轨段；12
‑
限位板；13
‑
连接板；14
‑
垫板；15
‑
紧固件；
[0067]2‑
运载车；21
‑
车体；22
‑
第一挡板；23
‑
第二挡板；24
‑
上盖；25
‑
行走轮；26
‑
耳板；
[0068]
211
‑
安装架；212
‑
端下支座；213
‑
主下支座；214
‑
支座垫板；215
‑
腹板；216
‑
肋板；
217
‑
安装板；218
‑
转动轴；219
‑
支撑行走轮；
[0069]
2111
‑
槽钢；2112
‑
盖板；
[0070]3‑
起吊横梁；31
‑
梁本体；32
‑
第一眼板；33
‑
第二眼板；34
‑
肘板；
[0071]4‑
起吊钳；41
‑
吊钳板；42
‑
加强筋；
[0072]5‑
船体结构。
具体实施方式
[0073]
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。这些实施方式仅用于说明本发明，而并非对本发明的限制。
[0074]
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
[0075]
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
[0076]
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
[0077]
实施例，如图3
‑
图12所示，一种铁芯线圈运载装置，包括倾斜导轨1和运载车2；倾斜导轨1沿船底龙骨铺设，倾斜导轨1的第一端设置于安装舱内，倾斜导轨1的第二端延伸至机舱内；运载车2具有与铁芯线圈相适配的水平承载部；运载车2的两端设有高低错位设置、并与倾斜导轨1相配合的行走轮25，两个行走轮25的轴线所确定的轴线面与倾斜导轨1的延伸方向平行，以使运载车2沿倾斜导轨1往复移动过程中，水平承载部内的铁芯线圈处于水平状态。
[0078]
本技术在运载车2的两端设有高低错位设置的行走轮25，通过运载车2上不同高度的行走轮25与对应高度的倾斜导轨1位置的抵接，使得运载车2的水平承载部处于水平状态，进而实现铁芯线圈在倾斜导轨1上的水平转运。
[0079]
在一具体实施例中，如图2所示，倾斜导轨1的一端设置在安装舱的龙骨上，另一端沿龙骨倾斜铺设到机舱内，并位于机舱的工艺口的下方。如此设置，可以利用机舱上方的工艺口对铁芯线圈进行起吊，避免了在安装舱上方甲板上进行开孔作业，缩短了施工周期，减小了对船体结构的破坏。
[0080]
在一具体实施例中，如图2、图4所示，运载车2可往复移动的设置在倾斜导轨1上；运载车2的左右两端的均设有行走轮25，且运载车2右端的行走轮25位于运载车2左端的行走轮25的侧上方，使得运载车2两端的行走轮高低错位设置。如此设置，当运载车2沿倾斜导轨1移动时，通过不同高度的行走轮25与对应高度的倾斜导轨1位置的抵接，使得运载车2整体处于水平状态，实现铁芯线圈在倾斜导轨1上的水平转运，进而便于铁芯线圈由机舱转运
至安装舱内。
[0081]
在一具体实施例中，如图3、图4所示，运载车2包括：车体21、第一挡板22、第二挡板23、上盖24和耳板26；在车体21上沿水平方向设有用于放置铁芯线圈的水平承载部，水平承载部为与铁芯线圈外形相适配的弧形凹槽；第一挡板22连接于水平承载部的第一端，第一挡板22用于与放置在水平承载部内的铁芯线圈的第一端形成止挡配合，以防止铁芯线圈朝向第一端的轴向移动；第二挡板23连接于水平承载部的第二端，第二挡板23用于与放置在水平承载部内的铁芯线圈的第二端形成止挡配合，以防止铁芯线圈向第二端的轴向移动。上盖24整体呈圆弧状，且上盖24的两端与车体21可拆卸连接，上盖24用于对放置在水平承载部内的铁芯线圈进行径向限位，以保证铁芯线圈在转运过程中的稳定；耳板26固定设置于车体21的右端，耳板26可通过钢丝绳与手拉葫芦连接，用于拖拽运载车2沿倾斜导轨1移动。如此设置，通过设置在水平承载部两端的第一挡板22和第二挡板23对铁芯线圈的阻挡作用，可以杜绝转运过程中铁芯线圈从水平承载端部脱离现象的发生；通过上盖24对铁芯线圈的限位作用，可使铁芯线圈限位于水平承载部内，防止铁芯线圈沿径向与水平承载部脱离现象的发生，保证铁芯线圈在转运过程中的稳定性。
[0082]
在一具体实施例中，如图4、图5、图6所示，车体21包括：安装架211、端下支座212和主下支座213；两条安装架211平行设置，行走轮25设置于安装架211的两端；两个端下支座212一左一右固定连接于安装架211的两端，端下支座212具有与铁芯线圈相适配的第一圆弧段；主下支座213的两端与安装架211中部固定连接，主下支座213具有与铁芯线圈相适配的第二圆弧段；且两个第一圆弧段和第二圆弧段形的轴线重合、径向尺寸相等，以形成水平承载部。如此设置，使得水平承载部的内表面与铁芯外形相匹配，便于铁芯线圈的安放，同时通过对铁芯线圈两端和中部的支撑，不仅可以降低铁芯线圈变形的可能，也减小了运载车2的重量。
[0083]
进一步的，如图7、图8所示，安装架211包括槽钢2111和盖板2112，两个槽钢2111开口朝反方向设置，盖板2112设置于槽钢2111顶部并与两个槽钢2111通过焊接固定连接，使得安装架211的横截面呈π，行走轮25设置于安装架211两端的内腔中，且行走轮25的最低点位于安装架211的下方。
[0084]
再进一步的，如图4所示，两个行走轮25的轴线所在平面与安装架211的长度方向平行，且安装架211的两端一高一低设置，并与等高度的两个端下支座212、一个主下支座213通过焊接固定连接。需要说明的是，此处的等高指的是：端下支座212和主下支座213的最高点和最低点均相同。如此设置，使得运载车2与倾斜导轨1接触前，运载车2上的水平承载部处于水平状态，运载车2与倾斜导轨接触后，运载车2上的水平承载部也处于水平状态。
[0085]
在一具体实施例中，如图3所示，第一圆弧段和第二圆弧段内侧均可拆卸连接有支座垫板214。如此设置，可以通过在第一圆弧段和第二圆弧段内侧安装和拆卸支座垫板214来改变水平支撑部的径向尺寸，以适用于不同规格的铁芯线圈的运载。例如φ750
×
2000(mm)和φ700
×
2000(mm)两种规格的铁芯线圈。
[0086]
在一具体实施例中，如图6、图7所示，主下支座213和端下支座212的左右两侧均设有底端位于同一水平面内的腹板215，腹板215用于连接安装架211和主下支座213、端下支座212，并使主下支座213的第二圆弧段的轴线和端下支座212的第一圆弧段的轴线重合，也就是使得水平承载部处于水平状态。腹板215的底端可以是平面，也可以是曲面。在主下支
座213和端下支座212的两腹板215之间还设有肋板216，肋板216用于提高腹板215对主下支座213和端下支座212的支撑强度。如此设置，通过不同高度的腹板215将主下支座213、端下支座212的两端与倾斜的安装架211固定连接，使得两个端下支座212的第一圆弧段和主下支座213的第二圆弧段同轴，以形成用于承载铁芯线圈的水平承载部。
[0087]
在一具体实施例中，如图13、图14所示，在主下支座213和端下支座212的腹板215之间对称设有安装板217，两个安装板217之间设有转动轴218，转动轴218的两端设有支撑行走轮219，支撑行走轮219的最低点位于各个腹板215最低点的下方。如此设置，可通过行走支撑轮219在平地上对运载车2进行支撑，同时也用于运载车2在水平倾斜导轨上的移动。
[0088]
在一具体实施例中，如图11所示，倾斜导轨1由多个导轨段11依次连接而成，且在倾斜导轨1的两端设有防止运载车2与倾斜导轨1脱离的限位板12。如此设置，可以防止运载车2在重力作用下沿倾斜导轨1移动并与倾斜导轨1底端脱离，还可以防止拖拽力过大导致运载车2从倾斜导轨1高端脱离；同时还可在每次转运完成后，拆除部分导轨段11，以便于铁芯线圈安装到位。
[0089]
具体的，如图12所示，倾斜导轨1安装于船体结构5上，相邻两个导轨段11的两侧设有连接板13，连接板13的两端分别与两个导轨段11的端部连接；在导轨段11与船体结构之间设有用于调节各个导轨段11高度的垫板14，垫板14通过紧固件15与船体结构5连接，导轨段11端部的底端穿设于垫板14顶部的连接槽内。
[0090]
如图2、图9所示，一种铁芯线圈吊装系统，该系统包括上述铁芯线圈运载装置，该吊装系统还包括用于露天地面起吊铁芯线圈的起吊横梁3、用于将铁芯线圈吊离运载车2的起吊钳4以及用于拖动运载车2沿倾斜导轨1上移的拖拽机构；起吊横梁3包括梁本体31、第一眼板32、第二眼板33和肘板34；梁本体31由工字钢i20制成；两个第一眼板32对称连接于梁本体31顶部，第一眼板32的厚度t＝20mm，用于和起吊钢丝绳连接；多个第二眼板33等间距的连接于梁本体31底部，第一眼板32的厚度t＝16mm，用于起吊铁芯线圈；多个肘板34焊接于梁本体31上，用于加强结构强度。起吊钳4包括吊钳板41和加强筋42，吊钳板41整体呈7型，先用紧固件(例如螺栓和螺母)将对称设置的两个吊钳板41连接，然后再通过焊接将两个吊钳板41固定连接，并使两个吊钳板41顶部之间形成与船体t排相配合的连接孔。四个加强筋42对称焊接于吊钳板41外侧。拖拽机构为手拉葫芦，手拉葫芦通过钢丝绳与运载车2的耳板26连接，以通过手拉葫芦的拖拽力使运载车2沿倾斜导轨1上移至安装腔内。
[0091]
如图2、图15所示，一种铁芯线圈安装方法，该方法使用的是上述的铁芯线圈吊装系统，该方法包括如下步骤：
[0092]
s1：确定机舱至安装舱的进舱路线；
[0093]
s2：对进舱路线上的横舱壁进行开孔；
[0094]
s3：沿进舱路线在船底龙骨上铺设倾斜导轨1，并将运载车2安放到倾斜导轨1上；
[0095]
s4：通过起吊横梁3将铁芯线圈由机舱开口下吊到运载车2上；
[0096]
s5：通过手拉葫芦和钢丝绳将运载车2通过横舱壁开孔由机舱拖动到安装舱；
[0097]
s6：通过起吊钳4和麻绳将铁芯线圈吊离运载车2，移开运载车2，安放铁芯线圈；
[0098]
s7：重复步骤s4
‑
步骤s6，直到完成全部铁芯线圈的安装；
[0099]
s8：对横舱壁上的开孔进行恢复。
[0100]
本技术与现有技术相比，至少具有以下有益效果：
[0101]
1、减小船体结构破坏
[0102]
相比于“多层可拆板”方案，本发明开孔尺寸小，开孔数量少，很大程度上避免了对船体结构造成的破坏。
[0103]
2、提高安全性
[0104]
相比于“多层可拆板”方案，本发明中铁芯线圈起吊高度低，降低了设备高空坠落的风险；利用起吊横梁进行起吊，降低了设备变形的风险；通过运载车进行运输，降低了设备受撞击的风险。
[0105]
3、模块化设计
[0106]
本发明通过模块化设计，通过在运载车上装卸支座垫板，可以运输φ750
×
2000(mm)和φ700
×
2000(mm)两种规格的铁芯线圈，适用性强。
[0107]
4、操作方便
[0108]
相比于“多层可拆板”方案，本发明的吊装及运输步骤简单，操作方便。
[0109]
5、缩短建造周期
[0110]
本发明在船体上的开孔数量少，开孔尺寸小，可拆板区域船体结构完工后的恢复量小，可以缩短建造周期。
[0111]
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。