一种用于一体化装置的吊架及其设计方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于一体化装置的吊架及其设计方法，所述吊架包括起吊板、加强筋一、起吊梁、加强筋二、连接板、钢丝绳一，所述起吊板与起吊梁之间通过连接板连接，连接板与钢丝绳一的一端连接，钢丝绳一的另一端与一体化装置的橇座吊耳连接；所述起吊板的两侧焊接有连接起吊板和起吊梁的加强筋一，起吊梁的内部焊接有多根加强筋二。本发明专利技术通过建立力学模型，计算出一体化装置的重心，将起吊位置与一体化装置的重心的X、Y轴重合，根据起吊位置设计出专用吊架，对吊架的材料进行强度、刚度计算，满足单台吊车的起吊要求。

A Suspension Frame for Integrated Device and Its Design Method

【技术实现步骤摘要】
一种用于一体化装置的吊架及其设计方法
本专利技术属于起吊设备
，具体涉及一种用于一体化装置的吊架及其设计方法。
技术介绍
在油田生产过程中，一体化装置替代常规中、小站场的比例逐年升高，由于一体化装置结构复杂、零部件多、重心位置不易确定，大型一体化装置起吊作业难度比较大，一般需要两台以上的吊车配合作业，操作难度大、作业费用高，起吊过程也存在一定安全隐患。
技术实现思路
为了满足现场吊装安全要求，本专利技术提供了一种用于一体化装置的吊架及其设计方法，解决了现有起吊作业操作难度大、作业费用高及安全隐患等问题。为此，本专利技术所采用的技术方案如下：一种用于一体化装置的吊架，所述一体化装置置于橇座上，橇座的两端设有吊耳，该吊架包括起吊板、加强筋一、起吊梁、加强筋二、连接板、钢丝绳一，所述起吊板与起吊梁之间通过连接板连接，连接板与钢丝绳一的一端连接，钢丝绳一的另一端与一体化装置的橇座吊耳连接；所述起吊板的两侧焊接有连接起吊板和起吊梁的加强筋一，起吊梁的内部焊接有多根加强筋二。所述起吊板呈三角形，且起吊板上开设有起吊孔，该起吊孔通过钢丝绳二与吊车连接。所述钢丝绳一通过钢丝绳卡与一体化装置的橇座吊耳连接。所述钢丝绳一的长度可通过钢丝绳卡进行长度调节。一种用于一体化装置的吊架的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.计算一体化装置中的各设备的重心，分别为M1(X1，Y1)，M2(X2，Y3)，M3(X3，Y3)……Mn(Xn，Yn)，根据重心公式求解出整个一体化装置的重心坐标Xa，Yb；S2.在起吊板与一体化装置重心Xa重合处开设起吊孔，并将该起吊孔作为吊架的起吊点；S3.根据吊架的起吊点，计算出所选用起吊板和起吊梁的组合惯性矩；S4.根据起吊板和起吊梁的组合惯性矩，对吊架进行中点处最大扰度计算；S5.根据以上计算公式，选型出满足刚度要求的起吊板和起吊梁尺寸；S6.校核起吊孔处截面的剪切强度是否满足起吊强度要求；S7.根据整个一体化装置重心Yb，计算出钢丝绳一的长度。所述步骤S3起吊板和起吊梁的组合惯性矩通过以下步骤获得：S301.确定形心和中心轴的位置，将起吊板和起吊梁的连接截面划分为Ⅰ、Ⅱ两个形状，取起吊板和起吊梁整个截面的中性轴为Z轴，取与起吊梁的截面底边相重合的z＇轴为参考轴，则起吊板的面积为起，吊板形心至z＇轴的距离为：起吊梁的面积AⅡ由型钢表查得，起吊梁形心至z＇轴的距离为整个截面形心C至z＇轴的距离则为式中y′I-起吊板形心至z＇轴的距离cm；y′II-起吊梁形心至z＇轴的距离cm；b-起吊板的宽度cm；h-起吊板的高度cm；H-起吊点高度cm；AⅠ-起吊板的面积；AⅡ-起吊梁的面积；S302.分别确定起吊板、起吊梁对中性轴Z的惯性矩，设起吊板、起吊梁的形心轴分别为z1和z2，则起吊板距中性轴Z的距离为aⅠ＝CC1，起吊梁距中性轴Z的距离为aⅡ＝CCⅡ由平行移轴公式，进一步确定起吊板、起吊梁2对中性轴z的惯性矩分别为：式中C-整个组合截面的形心；CⅠ-起吊板形心；CⅡ-起吊梁形心；-截面I对Z1轴的惯性矩；-截面Ⅱ对Z2轴的惯性矩；S303.确定起吊板和起吊梁的组合惯性矩，起吊板和起吊梁的组合惯性矩为将起吊板、起吊梁对中性轴Z的惯性矩相加，得Ⅰz＝ⅠzI+ⅠzⅡ。所述步骤S4中点处最大挠度的计算公式为：式中P-集中载荷N，取一体化装置的总质量；L-取起吊梁跨度m；E-取弹性模量pa。所述步骤S5起吊板和起吊梁尺寸应满足满足所述步骤S6起吊孔处截面的剪切强度通过以下公式校核：式中τ-起吊孔开孔处截面的切应力；Q-剪切面上的剪力，取一体化装置总质量；A-剪切面面积；[τ]-材料的许用切应力。所述步骤S7中钢丝绳一长度的计算公式为式中α-钢丝绳二与吊架起吊点垂直方向的夹角；Yb-一体化装置Y轴的重心坐标；a-一体化装置的橇座左端至橇座吊耳左端的距离；H-起吊点高度。本专利技术的有益效果：1.结构简单、起吊安全。本专利技术通过建立力学模型，计算出一体化装置上设备重心，将起吊位置与一体化装置的重心的X、Y轴重合，根据起吊位置设计出专用吊架，对吊架的材料进行强度、刚度计算，满足单台吊车的起吊要求。2.钢丝绳长度通过钢丝绳卡进行长度调节，可以在不同的专用吊架上使用，方便更换。3.该吊架可以避免在起吊过程中对一体化装置的破坏，吊件的所有零件均未和一体化装置外形碰撞，可以有效保护一体化装置中的保温结构。附图说明图1为一种用于一体化装置的吊架的主视图；图2为一种用于一体化装置的吊架的侧视图；图3为图1中A-A处的剖面图。附图标记说明：1、吊板，2、加强筋一，3、起吊梁，4、加强筋二，5、连接板，6、钢丝绳一，7、钢丝绳卡，8、钢丝绳二。具体实施方式实施例1如图1所述的一种用于一体化装置的吊架，所述一体化装置置于橇座上，橇座的两端设有吊耳，该吊架包括起吊板1、加强筋一2、起吊梁3、加强筋二4、连接板5、钢丝绳一6，所述起吊板1与起吊梁3之间通过连接板5连接，连接板5与钢丝绳一6的一端连接，钢丝绳一6的另一端与一体化装置的橇座吊耳连接；所述起吊板1的两侧焊接有连接起吊板1和起吊梁3的加强筋一2，起吊梁3的内部焊接有多根加强筋二4。所述起吊板1上开有起吊孔，用于与吊车连接，满足单台吊车起吊要求；加强筋一2的设置可满足起吊时吊架的强度和刚度要求；利用起吊梁3满足起吊时吊架的强度和刚度要求；利用加强筋二4满足起吊时吊架的强度和刚度要求。用钢丝绳二8将起吊板1中的起吊孔和吊车连接，起吊板1、起吊梁3和连接板5焊接在一起，钢丝绳一6将连接板5和一体化装置的橇座吊耳相连接，缓慢起吊起吊板1上的钢丝绳二8，可以实现单台吊车起吊整个一体化装置的效果。实施例2在实施例1的基础上，所述起吊板1呈等腰三角形，起吊板1上开有起吊孔，该起吊孔通过钢丝绳二8与吊车连接，满足单台吊车起吊要求。所述起吊孔的开设位置与一体化装置重心X轴重合，将起吊板1和吊车连接一起，保证一体化装置在X轴起吊时平稳。所述钢丝绳一6的长度由一体化装置重心Y轴决定，确保起吊位置与一体化装置重心Y轴重合，保证一体化装置在Y轴起吊时平稳。所述钢丝绳一6与连接板5和一体化装置的橇座吊耳连接，通过钢丝绳卡7固定，且所述钢丝绳一6长度可通过钢丝绳卡7进行长度调节，可以在不同的吊架上使用，方便更换。实施例3一种用于一体化装置的吊架的设计方法，包括以下步骤:S1.计算一体化装置中的各设备的重心，分别为M1(X1，Y1)，M2(X2，Y3)，M3(X3，Y3)……Mn(Xn，Yn)，根据重心公式求解出整个一体化装置的重心坐标Xa，Yb；S2.在起吊板1与一体化装置重心Xa重合处开设起吊孔，并将该起吊孔作为吊架的起吊点；S3.根据吊架的起吊点，计算出所选用起吊板1和起吊梁3的组合惯性矩；S4.根据起吊板1和起吊梁3的组合惯性矩，对吊架进行中点处最大扰度计算；S5.根据以上计算公式，选型出满足刚度要求的起吊板1和起吊梁3尺寸；S6.校核起吊孔处截面的剪切强度是否满足起吊强度要求；S7.根据整个一体化装置重心Yb，计算出钢丝绳一6的长度。实施例4在实施例3的基础上，如图2、图3所示，所述起吊板1和起吊梁3的组合惯性矩通过以下步骤获得：S301.确定形心和中心轴的位置，将起吊板1和起吊梁3的连接截面划分为Ⅰ、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于一体化装置的吊架，所述一体化装置置于橇座上，橇座的两端设有吊耳，其特征在于：该吊架包括起吊板(1)、加强筋一(2)、起吊梁(3)、加强筋二(4)、连接板(5)、钢丝绳一(6)，所述起吊板(1)与起吊梁(3)之间通过连接板(5)连接，连接板(5)与钢丝绳一(6)的一端连接，钢丝绳一(6)的另一端与一体化装置的橇座吊耳连接；所述起吊板(1)的两侧焊接有连接起吊板(1)和起吊梁(3)的加强筋一(2)，起吊梁(3)的内部焊接有多根加强筋二(4)。

【技术特征摘要】
1.一种用于一体化装置的吊架，所述一体化装置置于橇座上，橇座的两端设有吊耳，其特征在于：该吊架包括起吊板(1)、加强筋一(2)、起吊梁(3)、加强筋二(4)、连接板(5)、钢丝绳一(6)，所述起吊板(1)与起吊梁(3)之间通过连接板(5)连接，连接板(5)与钢丝绳一(6)的一端连接，钢丝绳一(6)的另一端与一体化装置的橇座吊耳连接；所述起吊板(1)的两侧焊接有连接起吊板(1)和起吊梁(3)的加强筋一(2)，起吊梁(3)的内部焊接有多根加强筋二(4)。2.根据权利要求1所述的一种用于一体化装置的吊架，其特征在于：所述起吊板(1)呈等腰三角形，且起吊板(1)上开设有起吊孔，该起吊孔通过钢丝绳二(8)与吊车连接。3.根据权利要求1所述的一种用于一体化装置的吊架，其特征在于：所述钢丝绳(6)通过钢丝绳卡(7)与一体化装置的橇座吊耳连接。4.根据权利要求3所述的一种用于一体化装置的吊架，其特征在于：所述钢丝绳(6)的长度可通过钢丝绳卡(7)进行长度调节。5.一种用于一体化装置的吊架的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：S1.计算一体化装置中的各设备的重心，分别为M1(X1，Y1)，M2(X2，Y3)，M3(X3，Y3)……Mn(Xn，Yn)，根据重心公式求解出整个一体化装置的重心坐标(Xa，Yb)；S2.在起吊板(1)与一体化装置重心Xa重合处开设起吊孔，并将该起吊孔作为吊架的起吊点；S3.根据吊架的起吊点，计算出所选用起吊板(1)和起吊梁(3)的组合惯性矩；S4.根据起吊板(1)和起吊梁(3)的组合惯性矩，对吊架进行中点处最大扰度计算；S5.根据以上计算公式，选型出满足刚度要求的起吊板(1)和起吊梁(3)尺寸；S6.校核起吊孔处截面的剪切强度是否满足起吊强度要求；S7.根据整个一体化装置重心Yb，计算出钢丝绳(6)的长度。6.根据权利要求5所述的一种用于一体化装置的吊架的设计方法，其特征在于：所述步骤S3起吊板(1)和起吊梁(3)的组合惯性矩通过以下步骤获得：S301.确定形心和中心轴的位置，将起吊板(1)和起吊梁(3)的连接截面划分为Ⅰ、Ⅱ两个形状，取起吊板(1)和起吊梁(3)整个截面的中性轴为...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨建东，郭亚红，徐东，许琪，张建军，
申请(专利权)人：西安长庆科技工程有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西,61