一种海上浮动堆压力容器翻转台架及一体化试验平台的制作方法

1.本发明涉及一种海上浮动堆压力容器翻转台架及一体化试验平台，属于海上浮动核电站技术领域。


背景技术：

2.海上浮动堆压力容器是核电站的核心设备，在对压力容器进行安装、水压实验、以及冷态试验时需要对压力容器进行翻转等形态转换操作，由于海上浮动堆压力容器的体积和质量较大，小型的压力容器直径在φ6000mm-φ12400mm之间，重量最高能达到400t，传统的翻转方式都是借助地坑、多台大吨位吊环车将压力容器从水平的运输状态翻转至垂直的安装状态，该过程需要多部门协调配合才能完成。
3.多部门协调配合，影响试验的效率，并且需要准备地坑，对于试验场地要求较高，同时需要大量人工配合有很大的危险性，施工安全性差，人工成本高；通过多台吊环车安装的方式需要安装基准、以及一台或多台定位设备辅助安装，安装时无法实现压力容器翻转角度的实时调整；并且多台大吨位吊环车配合容易容易造成误差累积不利于设备安装、调试，压力容器在翻转过程中也容易产生晃动，从而造成设备安装不到位、安装精度低等问题；对翻转到位后的压力容器进行海上浮动堆压力容器水压试验及冷试时，打压试验装备设备与压力容器不能同步转移，通常还需要现场组装测试打压试验装备，造成试验准备以及整体组装时间较长，且步骤繁琐。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种新的技术方案以改善或解决如上所述的现有技术中存在的技术问题。
5.本发明提供了一种海上浮动堆压力容器翻转台架，包括支架，还包括通过旋转轴安装在所述支架上方的支撑平台、用于驱动所述支撑平台翻转的翻转驱动机构、以及设置在所述支架上的若干限位卡板，所述支撑平台以能够绕所述旋转轴的中心轴线旋转的方式安装在所述支架上，若干所述限位卡板均滑动安装在所述支架上。
6.进一步的，所述支撑平台的两侧均设有所述翻转驱动机构，所述翻转驱动机构包括电机、通过联轴器与所述电机连接的减速器、和传动齿轮组，所述传动齿轮组的首级齿轮安装在所述减速器的输出轴上，所述末级齿轮为半圆形齿轮，所述半圆形齿轮的直线边固定贴合在所述支撑平台上，所述传动齿轮组的中间级齿轮通过旋转轴支撑在支架上。
7.进一步的，所述限位卡板端部设有限位挡块，所述限位挡块的内侧形状与所述压力容器的外形相适配。
8.进一步的，还包括安装在所述限位卡板上的丝杠电机，所述限位卡板通过导轨安装在所述支架上，在所述丝杠电机的驱动下，所述限位卡板沿所述导轨滑动。
9.进一步的，所述限位卡板包括左侧限位卡板、右侧限位卡板和后部限位卡板，所述左侧限位卡板和右侧限位卡板对应设置在所述支撑平台的两侧，所述后部支撑卡板设置在
所述支撑平台的后端。
10.进一步的，所述支撑平台上还设有用于装夹压力容器的筒体或封头的卡盘，所述卡盘通过回转支撑轴承安装在所述支撑平台上。
11.进一步的，所述卡盘的夹持范围可调，能够装夹直径在φ1500mm-φ3450mm之间的圆形或弧形工件。
12.进一步的，所述支架的一侧还设有检视平台楼梯。
13.进一步的，所述支撑平台上可拆卸的安装有用于承托压力容器重量的承重工装和防滑固定工装。
14.本发明还公开了一种海上浮动堆压力容器一体化试验平台，包括如上任意一种所述的海上浮动堆压力容器翻转台架，还包括压力容器、液压泵站、以及用于在液压泵站间隙工作时产生的压力进行能量存储的储压罐，所述压力容器设置在所述支撑平台上，所述液压泵站及储压罐安装在所述机架底部，所述液压泵站通过管道与所述压力容器连接。
15.本发明的有益效果是：
16.1、通过本发明的海上浮动堆压力容器翻转台架，能够实现所述压力容器的自动翻转，并能够实现支撑平台在的任意角度的停止，减少了现场吊装次数，方便对压力容器内部设备进行安装、检修及焊接等操作，另外所述限位卡板不仅可以作为压力容器移动到位后的锁紧机构，还能作为检修平台方便检修人员在平台上对压力容器上的设备进行安装及检修，提高了对压力容器上的设备进行安装就位的精度。
17.2.本发明的半圆形齿轮的直线边固定贴合在所述支撑平台的下方，所述半圆齿盘的直线边形成支撑所述支撑平台翻转时的翻转力臂，并且所述支撑平台的两侧均设有所述翻转驱动机构，在所述支撑平台两侧形成翻转力臂，所述支撑平台与所述半圆齿盘之间形成的翻转力矩为10000kn
·
m，进而能够实现重量高达400t的压力容器的平稳翻转，经工程实践验证,该技术降低了通过吊环车翻转时压力容器晃动、冲击等造成的风险,提高了施工安全性，并且本设备可根据安装基准实时调整压力容器的翻转角度，翻转角度的调整精度可达毫米级别。
18.3、本发明可以通过更换容器固定工装实现各种不同直径和长度规格的压力容器在所述支撑平台上的安装及翻转，具有通用性强的优点。
19.4、本发明的支撑平台上还设有通过回转支承轴承安装的卡盘，从而使得所述卡盘能够360度旋转，可以将直径在φ1500mm-φ3450mm范围内的筒体或封头卡设在所述卡盘上，方便工人对其进行全方位的检修或者焊接。
20.5、本发明的容器固定工装包括承重工装和固定工装，不仅能实现压力容器的固定功能，防止压力容器在翻转过程中滑动，还兼具承载所述压力容器重量的功能。
21.6、本发明的海上浮动堆压力容器一体化试验平台，不仅具有压力容器的翻转机构实现容器的快速翻转功能，还具有液压泵站用于水压实验及冷态实验时的增压设备，集成化设备实验时通过管道连接水源以及压力容器可快速实现实验部署，大幅度提升实验效率。
附图说明
22.图1为压力容器安装在支撑平台上的结构示意图；
23.图2为本发明的翻转驱动机构驱动支撑平台位于竖直状态的部分结构示意图；
24.图3为本发明的支撑平台处于树枝状态时半圆齿盘安装的侧视图；
25.图4为本发明的限位卡板的结构示意图；
26.图5为本发明的卡盘夹持封头的结构示意图；
27.图6为本发明的支撑平台处于水平状态的结构示意图；
28.图7为本发明的支撑平台处于倾斜状态结构示意图；
29.图8为本发明的支撑平台位于竖直状态的结构示意图；
30.图9为本发明的限位卡板锁紧压力容器的结构示意图；
31.图10为本发明的限位卡板锁紧压力容器的俯视图；
32.图11为本发明的具体实施例二的俯视图；
33.图中，1、压力容器；2、左侧限位卡板；3、后部限位卡板；4、支架；5、防滑固定工装；501、固定座；502、第一固定卡环；503、第二固定卡环；6、封头；7、承重工装；8、卡盘；9、支撑平台；10、翻转驱动机构；101、首级齿轮；102、中间级齿轮；103、末级齿轮；104、电机；105、减速机；11、液压泵站；12、右侧限位卡板；13、检视平台楼梯；14、丝杠电机；15、限位挡块；16、左侧旋转轴；17、右侧旋转轴。
具体实施方式
34.以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
35.具体实施例一：
36.如图1至图4所示，在第一实施例中，本发明公开了一种海上浮动堆压力容器翻转台架，包括支架4，还包括通过旋转轴安装在所述支架4上方的支撑平台9、用于驱动所述支撑平台9翻转的翻转驱动机构、以及设置在所述支架4上的若干限位卡板，所述支撑平台9以能够绕所述旋转轴的中心轴线旋转的方式安装在所述支架4上，若干所述限位卡板均滑动安装在所述支架4上。
37.另外，在具体实施例中，
38.当所述压力容器安装在所述支撑平台上并且处于竖直状态时，若干所述限位卡板位于所述压力容器的周侧。所述旋转轴包括左侧旋转轴16和右侧旋转轴17，所述左侧旋转轴16和右侧旋转轴17的一端分别与所述支架4的两侧通过轴承转动连接，所述左侧旋转轴16和右侧旋转轴17的另一端分别与所述支撑平台9的左右两侧固定连接，并且所述左侧旋转轴16和右侧旋转轴17的中心轴线重合，所述支撑平台9能够绕所述旋转轴的中心轴线旋转。
39.当压力容器1安装在所述支撑平台9上后，能够实现压力容器的翻转，并通过所述翻转驱动机构的启停实现支撑平台在任意角度的停止，另外，所述限位卡板端部设有具有限位凹槽的限位挡块15，所述限位凹槽的形状与所述压力容器1的外形相适配。当所述压力容器1翻转至竖直状态时，所述限位卡板靠近所述压力容器1移动并将其锁紧，所述限位卡板不仅可以作为压力容器1移动到位后的锁紧机构，还能作为检修平台方便检修人员在平台上对压力容器1上的设备进行安装及检修。
40.如图2、3或5所示，所述支撑平台9上可拆卸的安装有一个承重工装7和两个防滑固
定工装5，当然，所述承重工装和所述防滑固定工装5的数量也可以为更多或更少，只要能将压力容器1牢固的固定在所述支撑平台9上即可。所述防滑固定工装5包括固定座501、设置在所述固定座501上的第一固定卡环502、以及以能够开合的方式安装在所述第一固定卡环502上方的第二固定卡环503，所述压力容器1卡设在所述第一固定卡环502与第二固定卡环503之间，两个所述防滑固定工装5在所述支撑平台9上的安装距离根据压力容器1的长度决定，原则上当压力容器1安装到所述支撑平台9上时，两个所述防滑固定工装5应该分别靠近所述压力容器1的两端并将其固定；所述承重工装7为设置在压力容器1底部的承重块，并且所述承重工装7位于两个所述防滑固定工装5之间用于承托压力容器1的重量。
41.如图3所示，所述支撑平台9的两侧均设有一组所述翻转驱动机构10，所述翻转驱动机构10包括电机104、通过联轴器与所述电机104连接的减速器105、和传动齿轮，所述传动齿轮组的首级齿轮101安装在所述减速器的输出轴上，所述末级齿轮103为半圆形齿轮，所述半圆形齿轮的一侧为带有齿的弧形轮缘，所述半圆形齿轮的另一侧为与所述弧形轮缘连接的直线边，所述半圆形齿轮的弧形轮缘的圆心角为180度，所述半圆形齿轮的直线边固定贴合在所述支撑平台9下方，所述传动齿轮组的中间级齿轮102与所述首级齿轮101和所述半圆形齿轮的带有齿的弧形轮缘啮合，并且所述中间级齿轮102通过旋转轴支撑在支架4上，当所述电机104通过首级齿轮101及中间级齿轮102带动所述末级齿轮103转动时，所述末级齿轮103带动所述支撑平台9绕其旋转轴转动，所述半圆齿盘的直径与待翻转压力容器的重量及长度相适配，当所述半圆齿盘直径为φ5000mm时，所述支撑平台与所述半圆齿盘之间形成的翻转力矩为10000kn
·
m，可以使重量达400t的压力容器实现平稳翻转。由于所述末级齿轮103为半圆形齿轮，所以所述末级齿轮103带动所述支撑平台9的旋转范围在0
°‑
90
°
之间，通过所述翻转驱动机构将电动机的动力通过传动齿轮组10传输至支承平台，从而实现安装在所述支撑平台9上的压力容器1从水平状态平稳的自动翻转到垂直状态，并能够实现在0
°
至90
°
范围内的任意角度的翻转、及停止。
42.当然，也可以根据旋转角度的需要选择弧形轮缘的圆心角大于或小于180度的半圆形齿轮。
43.所述限位卡板包括左侧限位卡板2、右侧限位卡板12和后部限位卡板3，所述左侧限位卡板2和右侧限位卡板12通过导轨对应安装在所述支撑平台9的两侧，所述后部支撑卡板通过导轨安装在所述支撑平台9的后端，所述左侧限位卡板2、右侧限位卡板12和后部限位卡板3上均安装丝杠电机14，在所述丝杠电机14的驱动下，实现所述限位卡板沿其各自的导轨滑动，当所述压力容器1在所述翻转驱动机构的驱动下翻转到垂直状态时，所述左侧限位卡板2、右侧限位卡板12和后部限位卡板3分别沿其各自的导轨靠近所述压力容器1移动，将所述压力容器1在横向和纵向锁紧，所述左侧限位卡板2、右侧限位卡板12和后部限位卡板3不仅可以对安装在所述支撑平台9上的压力容器1起到定位的作用，还能作为检修平台方便检修人员在平台上对设备进行检修。
44.如图5所示，所述支撑平台9上还设有用于装夹压力容器1的筒体或封头6的卡盘8，所述卡盘8通过回转支撑轴承安装在所述支撑平台9上，从而使得所述卡盘8能够360度旋转，可以将直径在φ1500mm-φ3450mm范围内的筒体或封头6卡设在所述卡盘8上，方便工人对其进行全方位的检修或者焊接。
45.所述支架4的一侧还设有检视平台楼梯13，工人可以通过楼梯上到支架4上方的限
位卡板上，方便对设备进行维护、检修等。
46.如图6至图10所示，所述压力容器1在所述海上浮动堆压力容器翻转台架上的翻转过程如下如下：
47.(1)工作开始时，需要首先将所述支撑平台9调整至水平状态，然后吊装压力容器1至支撑平台9上，并通过固定工装将所述压力容器1锁紧；
48.(2)启动电机，通过齿轮传动将固定在所述支撑平台9上的压力容器1翻转到预定位置后停止，所述支撑平台9可以在0
°
至90
°
之间的任意角度停止，在具体实施例一中，所述支撑平台9翻转至竖直状态后停止转动；
49.(3)所述左侧限位卡板2、右侧限位卡板12和后端限位卡板上的丝杠电机14在所述电机停止后启动，并推动各自的限位卡板靠近所述压力容器1移动并将其锁紧后停止，翻转动作完成，后续可在限位卡板上对设备进行质检、试验以及装配等；
50.(4)当试验或者装配完成后，按照上述步骤的逆序反向方式将压力容器1归位。
51.具体实施例二：
52.如图11所示，在具体实施例二中，本实用公开了一种海上浮动堆压力容器一体化试验平台，在具体实施例一的基础上还包括压力容器1、液压泵站11、以及用于在液压泵站11间隙工作时产生的压力进行能量存储的储压罐，所述压力容器1设置在所述支撑平台9上，所述液压泵站11及储压罐安装在所述机架底部，所述液压泵站11通过管道与所述压力容器1连接。
53.所述液压泵站11可以作为水压试验或冷试时的打压站，冷试主要是打压，让整个一回路压力达到228bar，来测试整个回路的承压能力，另外当设备进行水压试验，液压泵站11通过管道连接水源及压力容器1。通过所述海上浮动堆压力容器1一体化试验平台不仅具有压力容器1的翻转机构实现容器的快速翻转功能，还具有液压泵站11用于水压实验及冷态实验时的增压设备，可快速实现实验部署，大幅度提升实验效率。
54.通过本发明的海上浮动堆压力容器翻转台架及一体化实验平台，能够实现压力容器1从水平状态自动翻转到垂直状态，并能够实现支撑平台9在0
°
至90
°
范围内的任意角度的停止，减少了现场吊装次数，方便对压力容器1内部设备进行安装、检修及焊接等操作，另外所述限位卡板不仅可以作为压力容器1移动到位后的锁紧机构，还能作为检修平台方便检修人员在平台上对压力容器1上的设备进行安装及检修，经工程实践验证,该技术提高了设备安装就位的精度,降低了通过吊环车翻转时压力容器1晃动、冲击等造成的风险,提高了施工安全性，还具有液压泵站11用于水压实验及冷态实验时的增压设备，可快速实现实验部署，大幅度提升实验效率。
55.最后应说明的是：在本发明的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”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。
56.在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“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。
57.以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。