一种竖井管片吊装设备及其控制方法技术

本发明专利技术公开了一种竖井管片吊装设备，包括：用于支撑并定位管片的提升座；用于驱动提升座在竖井内下降以使最上层的管片环始终位于井口处的液压提升系统，液压提升系统包括作为动力源的液压系统和与液压系统相连的至少三个液压提升单元，各个液压提升单元均与提升座相连，且各个液压提升单元与提升座的连接点非共线设置。该竖井管片吊装设备通过操作液压提升系统来控制管片环的焊接位置，以使竖井的各个管片环均在井口处焊接，通风效果好，作业环境明显改善，焊接效率高，可避免对操作工人的身体健康造成危害。同时，相比于采用大型龙门吊对整个管片环进行吊装，可节约井上空间。本发明专利技术还公开了一种应用于上述竖井管片吊装设备的控制方法。

A hoisting equipment of shaft segment and its control method

【技术实现步骤摘要】
一种竖井管片吊装设备及其控制方法
本专利技术涉及竖井施工装备
，更具体地说，涉及一种竖井管片吊装设备。此外，本专利技术还涉及一种应用于上述竖井管片吊装设备的控制方法。
技术介绍
在竖井管片安装过程中，现有技术通常采用行车先将单块钢管片依次放到竖井底部，再在竖井底部将多个钢管片焊接成环，焊完一环后，再把下一环的管片用行车放入竖井内，然后在前一环管片环的基础上焊接下一环管片；同时，使前一环管片环与后一环管片环焊接固定。然而，当竖井的深度较深时，由于竖井底部的空气不流通，施工环境恶劣，一方面焊接效率低，另一方面在竖井底部焊接也将对操作工人的身体健康造成危害。因此，为了改善焊接环境，提高焊接效率，同时避免对操作工人的身体健康造成影响，现欲先在井外将管片焊接成环，再将焊接成环后的整个管片环通过吊装的方式下放至井下。然而，目前并没有专门的适用于整个管片环吊装的吊装设备。若采用大型龙门吊，将所有钢管片焊接成形后的整体竖井管环一起下放的话，需要龙门吊足够高，也即，如果竖井深度为100m，则需要采用高度达100m的龙门吊，将造成龙门吊的体积非常大，占用空间大。综上所述，如何提供一种占用空间小且可实现井口焊接的竖井管片吊装设备，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术的目的是提供一种竖井管片吊装设备，能够实现在井口对各管片环进行焊接，且占用井上空间小。本专利技术的另一目的是提供一种应用于上述竖井管片吊装设备的控制方法，可实现在井口对各管片环进行焊接，且可减小各管片环占用的井上空间。为了实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种竖井管片吊装设备，包括：用于支撑并定位管片的提升座；用于驱动所述提升座在竖井内下降以使最上层的管片环始终位于井口处的液压提升系统，所述液压提升系统包括作为动力源的液压系统和与所述液压系统相连的至少三个液压提升单元，各个所述液压提升单元均与所述提升座相连，且各个所述液压提升单元与所述提升座的连接点非共线设置。优选地，单个所述液压提升单元包括：末端与所述提升座相连的钢绞线；与所述液压系统相连的液压千斤顶，所述液压千斤顶包括两个可抓紧且可松开的抓手机构，所述钢绞线穿设于所述抓手机构中，以通过两个所述抓手机构的交替抓紧提升或下放所述钢绞线。优选地，单个所述液压提升单元还包括用于检测所述钢绞线的升降位移的位移传感器；所述液压提升系统还包括与所述液压系统相连的控制系统，所述位移传感器与所述控制系统相连，以使所述控制系统根据各个所述钢绞线的位移差对所述液压系统进行反馈控制，以使各个所述钢绞线的位移差控制在预设高度差范围内。优选地，单个所述液压提升单元还包括用于检测所述液压千斤顶对所述钢绞线施加的拉力的压力传感器，所述压力传感器与所述控制系统相连，以使所述控制系统根据各个所述压力传感器的检测信号，控制所述液压系统对各个所述液压千斤顶输入的油液压力，以使各个所述液压千斤顶对所述钢绞线施加的拉力在预设拉力差范围内。优选地，所述提升座上设有可升降的升降焊接平台，以便于当所述提升座下降后通过升起所述升降焊接平台，对最上层的管片环的内环进行焊接。优选地，还包括用于对整个管片环进行导向和防扭的导向防扭装置。优选地，所述导向防扭装置包括：用于固定所述导向防扭装置的固定架；与所述固定架相连的限位架，所述限位架设有：用于与管片环上的滑块凹凸配合以防止整个管片环扭转的限位槽；用于与管片环的外侧壁间隙配合以对整个管片环进行定位和导向的至少两个导向轮。优选地，所述限位架为可相对所述固定架活动的活动件，还包括与所述限位架相连、用于驱动所述限位架沿管片环的径向伸缩的伸缩机构。优选地，还包括用于设置在井口的安装座，所述液压提升系统和所述导向防扭装置均固设于所述安装座上。一种竖井管片吊装设备的控制方法，应用于上述任意一种竖井管片吊装设备，包括：通过操作所述竖井管片吊装设备的液压提升系统，使所述竖井管片吊装设备的提升座位于井口处，以便于将第一环管片环定位在所述提升座上，并对所述第一环管片环进行焊接；通过操作所述液压提升系统，对整个管片环进行整体下放，以便于使最上层的管片环始终位于井口处，实现在井口对各管片环进行焊接。本专利技术提供的竖井管片吊装设备，通过液压提升系统来驱动提升座在竖井内下降，以便于根据焊接需要将提升座下放到一定的位置处，使整个管片环随着提升座的下降而整体下移，确保最上层的管片环始终位于井口处，以方便对在井口处对各管片环进行焊接，从而实现边焊接边下放整个管片环，以满足在井口焊接，并将整个管片环整体下放的需求。由此可以看出，该竖井管片吊装设备通过操作液压提升系统来控制管片环的焊接位置，以使竖井的整个支护管片环均在井口处进行焊接，通风效果好，相比于在竖井底部进行焊接，作业环境明显改善，焊接效率高，且可避免对操作工人的身体健康造成危害。另外，由于随着管片环的不断增高，通过操作液压提升系统，使提升座不断下放到井内，避免占用井外空间，因此，相比于采用大型龙门吊对整个管片环进行吊装，可以节约井上空间。本专利技术提供的竖井管片吊装设备的控制方法，应用于上述竖井管片吊装设备，可实现边焊接边下放整个管片环，以满足在井口焊接，并将整个管片环整体下放的需求，具有上述有益效果。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1为本专利技术具体实施例所提供的竖井管片吊装设备使用时的结构示意图(为了清楚性，提升座与管片环分开示出)；图2为图1的俯视图；图3为图1中钢绞线与提升座连接结构的局部示意图；图4为图1中液压系统反馈控制的原理图；图5为图1中导向防扭装置的结构示意图；图6为本专利技术具体实施例所提供的竖井管片吊装设备的控制方法的流程图。图1-图5中的附图标记如下：1为提升座、11为压板、2为液压提升系统、21为液压系统、22为钢绞线、23为液压千斤顶、24为位移传感器、25为控制系统、26为压力传感器、27为夹持器、3为升降焊接平台、4为导向防扭装置、41为固定架、42为限位架、421为限位槽、422为导向轮、43为伸缩机构、5为安装座、6为管片、7为竖井。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术的核心是提供一种竖井管片吊装设备，能够实现在井口对各管片环进行焊接，且占用井本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种竖井管片吊装设备，其特征在于，包括：/n用于支撑并定位管片(6)的提升座(1)；/n用于驱动所述提升座(1)在竖井(7)内下降以使最上层的管片环始终位于井口处的液压提升系统(2)，所述液压提升系统(2)包括作为动力源的液压系统(21)和与所述液压系统(21)相连的至少三个液压提升单元，各个所述液压提升单元均与所述提升座(1)相连，且各个所述液压提升单元与所述提升座(1)的连接点非共线设置。/n

【技术特征摘要】
20190916 CN 20191087120791.一种竖井管片吊装设备，其特征在于，包括：
用于支撑并定位管片(6)的提升座(1)；
用于驱动所述提升座(1)在竖井(7)内下降以使最上层的管片环始终位于井口处的液压提升系统(2)，所述液压提升系统(2)包括作为动力源的液压系统(21)和与所述液压系统(21)相连的至少三个液压提升单元，各个所述液压提升单元均与所述提升座(1)相连，且各个所述液压提升单元与所述提升座(1)的连接点非共线设置。


2.根据权利要求1所述的竖井管片吊装设备，其特征在于，单个所述液压提升单元包括：
末端与所述提升座(1)相连的钢绞线(22)；
与所述液压系统(21)相连的液压千斤顶(23)，所述液压千斤顶(23)包括两个可抓紧且可松开的抓手机构，所述钢绞线(22)穿设于所述抓手机构中，以通过两个所述抓手机构的交替抓紧提升或下放所述钢绞线(22)。


3.根据权利要求2所述的竖井管片吊装设备，其特征在于，单个所述液压提升单元还包括用于检测所述钢绞线(22)的升降位移的位移传感器(24)；
所述液压提升系统(2)还包括与所述液压系统(21)相连的控制系统(25)，所述位移传感器(24)与所述控制系统(25)相连，以使所述控制系统(25)根据各个所述钢绞线(22)的位移差对所述液压系统(21)进行反馈控制，以使各个所述钢绞线(21)的位移差控制在预设高度差范围内。


4.根据权利要求3所述的竖井管片吊装设备，其特征在于，单个所述液压提升单元还包括用于检测所述液压千斤顶(23)对所述钢绞线(21)施加的拉力的压力传感器(26)，所述压力传感器(26)与所述控制系统(25)相连，以使所述控制系统(25)根据各个所述压力传感器(26)的检测信号，控制所述液压系统(21)对各个所述液压千斤顶(23)输入的油液压力，以使...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘飞香，刘在政，李德平，彭正阳，李政，姚满，祝欣然，容锦，任锦江，马海成，彭帅，文威，高王灿，唐露，
申请(专利权)人：中国铁建重工集团股份有限公司，中国人民解放军九六六零八部队，
类型：发明
国别省市：湖南;43