CN107398675B - 一种钢制安全壳封头板翻转装置及操作方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种钢制安全壳封头板翻转装置及操作方法，它包括凹面存放支架和凸面存放支架，所述凹面存放支架和凸面存放支架并列布置，在两支架的中间位置固定安装有第一翻转支架和第二翻转支架，所述第一翻转支架和第二翻转支架上分别铰接有翻转夹具；所述翻转夹具包括凸面夹具体和凹面夹具体，所述凸面夹具体和凹面夹具体的两端分别通过第一连接板和第二连接板固定相连，所述第二连接板铰接在翻转支架的顶部。此装置能够借助单台吊机完成钢制安全壳封头板翻转作业，其翻转流程简单；翻转过程中可有效减少封头板的变形；且安全系数高。

Description

一种钢制安全壳封头板翻转装置及操作方法

技术领域

本发明涉及核电施工设备领域，尤其涉及一种钢制安全壳封头板翻转装置及操作方法。

背景技术

AP1000核电站钢制安全壳（以下简称CV）封头板施工时，需要在封头板内外侧焊接大量附件，为保证焊接质量，均采用平位置焊接；因此需要进行封头板的翻转施工作业。单个核岛需要翻转封头板为64张，单件最大重量12t；封头板独有的双曲率结构，要求翻转过程中严格控制其变形。

目前，常规方法为双机抬吊，即使用两台吊机进行配合完成封头板的翻转作业，其缺点是：

（1）双机抬吊要求两台吊机紧密配合，封头板数量多、重量大，频繁的翻转和吊装作业，安全隐患大；

（2）封头板在翻转过程中，需要将其翻转180°，双机抬吊过程中需要反复多次摘钩和挂钩，施工步骤较多，效率较低；

（3）由于单件的重量较大，可以到达12t，在起吊作业过程中，需要人工对其位置进行调整，这样操作不便；

（4）由于只有两个吊点，在吊装过程中，容易产生应力集中，进而导致其局部变形，影响双曲率结构，进而影响设备的整体结构；

（4）翻转次数较多，吊机台班费过高。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种钢制安全壳封头板翻转装置及操作方法，此装置能够借助单台吊机完成钢制安全壳封头板翻转作业，其翻转流程简单；翻转过程中可有效减少封头板的变形；且安全系数高。

为了实现上述的技术特征，本发明的目的是这样实现的：一种钢制安全壳封头板翻转装置，它包括凹面存放支架和凸面存放支架，所述凹面存放支架和凸面存放支架并列布置，在两支架的中间位置固定安装有第一翻转支架和第二翻转支架，所述第一翻转支架和第二翻转支架上分别铰接有翻转夹具；

所述翻转夹具包括凸面夹具体和凹面夹具体，所述凸面夹具体和凹面夹具体的两端分别通过第一连接板和第二连接板固定相连，所述第二连接板铰接在翻转支架的顶部。

所述凹面存放支架包括第一纵杆和第二纵杆，所述第一纵杆和第二纵杆之间固定有多根第一横杆，在所述第一纵杆和第二纵杆上对称安装有第一立杆、第二立杆和第三立杆，所述第一立杆焊接固定在第一纵杆和第二纵杆的两末端，所述第二立杆的顶部固定有第一顶部支撑板，所述第一顶部支撑板上焊接有两个对称布置的第一限位块；所述第三立杆的顶部固定有第一橡胶垫，所述第三立杆和第一纵杆之间倾斜支撑固定有第一斜支撑杆；所述第一立杆的顶部固定有第一斜垫块和第一边缘限位柱；

所述第一立杆、第二立杆和第三立杆的高度按照从高到低，形成凹形面结构与钢制安全壳封头板的凸面相配合。

所述凸面存放支架包括第三纵杆和第四纵杆，所述第三纵杆和第四纵杆之间固定有多根第二横杆，在所述第三纵杆和第四纵杆上对称安装有第四立柱、第五立柱和第六立柱，所述第四立柱焊接固定在第三纵杆和第四纵杆的两末端，所述第五立柱的顶部固定有第二顶部支撑板，所述第二顶部支撑板上焊接有两个对称布置的第二限位块；所述第六立柱的顶部固定有第二橡胶垫，所述第六立柱和第三纵杆之间倾斜支撑固定有第二斜支撑杆；所述第三纵杆和第四纵杆的中心位置焊接固定有十字交叉的第一十字杆和第二十字杆，在第一十字杆的两端竖直固定有第七立柱，所述第七立柱的顶部固定有第三橡胶垫，所述两根十字杆的中心位置固定有中心立柱组件；

所述第四立柱、第五立柱和第六立柱的高度按照从低到高，形成凸形面结构与钢制安全壳封头板的凹面相配合。

所述中心立柱组件包括中心立柱，所述中心立柱上固定有短横梁，所述中心立柱的顶部固定有第四橡胶垫，在中心立柱和第二十字杆之间倾斜焊接有对称布置的第三斜支撑杆。

所述第一翻转支架包括翻转底板，所述翻转底板通过螺栓固定安装在地基上，所述翻转底板的顶部固定安装有翻转立柱，所述翻转立柱的顶部固定有翻转顶板，所述翻转顶板的顶部竖直固定有两块销轴支撑板，所述销轴支撑板上加工有销轴孔，所述销轴孔上安装有销轴，在翻转立柱和翻转底板之间焊接有底部加强斜板，在销轴支撑板和翻转顶板之间焊接有顶部加强斜板。

所述凹面夹具体包括第一夹具杆，所述第一夹具杆的顶部端面固定有凹形板，所述凹形板的端面等间距安装有多个凹面夹具橡胶垫，在第一夹具杆的两末端分别加工有第一螺纹孔组和第二螺纹孔组，在第一夹具杆的顶部固定有第一限位柱和第二限位柱。

所述凸面夹具体包括第二夹具杆，所述第二夹具杆的顶部端面固定有凸形板，所述凸形板的端面等间距安装有多个凸面夹具橡胶垫，在第二夹具杆的两末端分别加工有第三螺纹孔组和第四螺纹孔组，在第二夹具杆的顶部加工有耳板。

所述第二连接板包括U型卡板，在U型卡板的两个U型端分别加工有第一配合螺纹孔组和第二配合螺纹孔组，所述第一配合螺纹孔组与凸面夹具体的第四螺纹孔组相配合，所述第二配合螺纹孔组与凹面夹具体的第二螺纹孔组相配合。

所述第一连接板包括三头卡板，所述三头卡板的两U型端分别加工有第三配合螺纹孔组和第四配合螺纹孔组，所述第三配合螺纹孔组与凸面夹具体的第三螺纹孔组相配合，所述第四配合螺纹孔组与凹面夹具体的第一螺纹孔组相配合，在三头卡板的另一端中间部位加工有起吊轴孔。

采用任意一项所述钢制安全壳封头板翻转装置的操作方法，其特征在于包括以下步骤：

Step1：将钢制安全壳封头板吊装到凹面存放支架上，并使凹面存放支架的第一立杆、第二立杆和第三立杆所形成的凹形面结构与钢制安全壳封头板的凸面相配合，进而对其支撑；

Step2：将凸面夹具体和凹面夹具体设置在钢制安全壳封头板的上下两端，并在其两端分别用第一连接板和第二连接板固定相连，使钢制安全壳封头板被夹紧在翻转夹具内部，再将第二连接板通过销轴铰接在翻转支架的顶部；其中翻转夹具共有两组；

Step3：当需要对钢制安全壳封头板翻转时，将吊索具与翻转夹具的第一连接板相连，即实现吊索具与翻转夹具固定相连；

Step4：使用吊车作为动力源，将吊索具与吊车的挂钩相连，启动吊车，通过吊车带动翻转夹具，再由翻转夹具带动其内部的钢制安全壳封头板绕着第一翻转支架和第二翻转支架翻转；

Step5：当钢制安全壳封头板翻转并支撑固定在凸面存放支架的顶部之后，拆除吊索具；

Step6：拆卸翻转夹具的第一连接板和第二连接板，进而使凸面夹具体和凹面夹具体进行拆分，最终完成翻转夹具的拆卸。

本发明有如下有益效果：

1、通过采用上述的翻转装置，首先通过凹面存放支架或凸面存放支架对钢制安全壳封头板进行支撑，然后，再将其安装在凸面夹具体和凹面夹具体之间，使其固定在两组翻转夹具之间，进而对其进行固定，同时将翻转夹具铰接在翻转支架上，当需要对钢制安全壳封头板进行翻转时，只需要通过汽车吊具带动翻转夹具绕着翻转支架翻转，既可实现钢制安全壳封头板的翻转，实现来回180°的翻转，而且只需要一台吊机提供翻转动力。

2、通过采用上述的翻转装置，使用单台吊机即可完成操作，其翻转流程简单；翻转过程中可有效减少封头板的变形；且安全系数高。

3、通过采用上述的翻转装置，大大的提高了钢制安全壳封头板的翻转效率，避免了传统的双机抬吊过程中多次摘钩和挂钩过程，保证了其安全性。

4、上述的凹面存放支架和凸面存放支架主要采用型钢H150×150×7×10作为支点，左右两侧支架分别焊接在一根通长的H型钢上方，每个支点均设置一根斜撑，减少支点受力状态下变形；左右两侧支架使用型钢连接，连接方式采用便于拆卸的螺栓连接。

5、通过在存放支架主要采用8点受力；为支撑翻转夹具，存放支架上设置2组翻转夹具支点，存放支架外侧支点以及翻转夹具支点上均设置导向板，用于翻转过程中封头板的就位。

6、通过所述的翻转夹具能够对钢制安全壳封头板进行夹紧固定，进而保证了后续的翻转过程。

7、通过采用上述的翻转装置，降低翻转作业工作量和成本。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。

图1本发明整体结构示意图。

图2本发明凹面存放支架结构示意图。

图3本发明凸面存放支架结构示意图。

图4本发明翻转支架结构示意图。

图5本发明凸面夹具体和凹面夹具体配合结构示意图。

图6本发明第一连接板结构示意图。

图7本发明第二连接板结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式做进一步的说明。

实施例1：

参见图1-7，一种钢制安全壳封头板翻转装置，它包括凹面存放支架1和凸面存放支架2，所述凹面存放支架1和凸面存放支架2并列布置，在两支架的中间位置固定安装有第一翻转支架3和第二翻转支架6，所述第一翻转支架3和第二翻转支架6上分别铰接有翻转夹具；通过将翻转支架与地面通过膨胀螺栓进行固定，翻转夹具与封头板贴合并提供足够的夹持力；两者通过固定轴连接，翻转夹具一端连接吊车，通过吊车提供动力，绕固定轴进行翻转，凸面存放支架和凹面存放支架分别布置在翻转支架两侧，使翻转后的封头板直接就位，以利于下道工序的开展。

进一步的，所述翻转夹具包括凸面夹具体8和凹面夹具体7，所述凸面夹具体8和凹面夹具体7的两端分别通过第一连接板9和第二连接板5固定相连，所述第二连接板5铰接在翻转支架的顶部。工作过程中，通过所述翻转夹具能够与钢制安全壳封头板进行有效的贴合，进而提供足够的夹持力，保证了其正常的翻转过程，提高了翻转过程中的安全性。

进一步的，所述凹面存放支架1包括第一纵杆109和第二纵杆112，所述第一纵杆109和第二纵杆112之间固定有多根第一横杆101，在所述第一纵杆109和第二纵杆112上对称安装有第一立杆102、第二立杆103和第三立杆106，所述第一立杆102焊接固定在第一纵杆109和第二纵杆112的两末端，所述第二立杆103的顶部固定有第一顶部支撑板104，所述第一顶部支撑板104上焊接有两个对称布置的第一限位块105；所述第三立杆106的顶部固定有第一橡胶垫108，所述第三立杆106和第一纵杆109之间倾斜支撑固定有第一斜支撑杆107；所述第一立杆102的顶部固定有第一斜垫块111和第一边缘限位柱110；通过凹面存放支架1能够与制安全壳封头板的凸面相配合，进而对其进行支撑。

进一步的，所述第一立杆102、第二立杆103和第三立杆106的高度按照从高到低，形成凹形面结构与钢制安全壳封头板的凸面相配合。

进一步的，所述凸面存放支架2包括第三纵杆212和第四纵杆213，所述第三纵杆212和第四纵杆213之间固定有多根第二横杆201，在所述第三纵杆212和第四纵杆213上对称安装有第四立柱202、第五立柱203和第六立柱206，所述第四立柱202焊接固定在第三纵杆212和第四纵杆213的两末端，所述第五立柱203的顶部固定有第二顶部支撑板204，所述第二顶部支撑板204上焊接有两个对称布置的第二限位块205；所述第六立柱206的顶部固定有第二橡胶垫208，所述第六立柱206和第三纵杆212之间倾斜支撑固定有第二斜支撑杆207；所述第三纵杆212和第四纵杆213的中心位置焊接固定有十字交叉的第一十字杆210和第二十字杆209，在第一十字杆210的两端竖直固定有第七立柱211，所述第七立柱211的顶部固定有第三橡胶垫214，所述两根十字杆的中心位置固定有中心立柱组件4；通过凸面存放支架2能够与制安全壳封头板的凹面相配合，进而对其进行支撑。

进一步的，所述第四立柱202、第五立柱203和第六立柱206的高度按照从低到高，形成凸形面结构与钢制安全壳封头板的凹面相配合。

进一步的，所述中心立柱组件4包括中心立柱403，所述中心立柱403上固定有短横梁402，所述中心立柱403的顶部固定有第四橡胶垫401，在中心立柱403和第二十字杆209之间倾斜焊接有对称布置的第三斜支撑杆404。

进一步的，所述第一翻转支架3包括翻转底板301，所述翻转底板301通过螺栓固定安装在地基上，所述翻转底板301的顶部固定安装有翻转立柱303，所述翻转立柱303的顶部固定有翻转顶板304，所述翻转顶板304的顶部竖直固定有两块销轴支撑板308，所述销轴支撑板308上加工有销轴孔307，所述销轴孔307上安装有销轴306，在翻转立柱303和翻转底板301之间焊接有底部加强斜板302，在销轴支撑板308和翻转顶板304之间焊接有顶部加强斜板305。

进一步的，翻转支架使用型钢H400*400*13*21作为支架，下部设置底座，通过膨胀螺栓与地面连接固定。

翻转销轴作为铰链机构的活动部分，其强度要求较高；使用φ36 螺纹钢HRB400E加工翻转销轴，翻转销轴的规格为φ30。

进一步的，所述凹面夹具体7包括第一夹具杆704，所述第一夹具杆704的顶部端面固定有凹形板703，所述凹形板703的端面等间距安装有多个凹面夹具橡胶垫705，在第一夹具杆704的两末端分别加工有第一螺纹孔组701和第二螺纹孔组707，在第一夹具杆704的顶部固定有第一限位柱702和第二限位柱706。

进一步的，所述凸面夹具体8包括第二夹具杆803，所述第二夹具杆803的顶部端面固定有凸形板804，所述凸形板804的端面等间距安装有多个凸面夹具橡胶垫805，在第二夹具杆803的两末端分别加工有第三螺纹孔组801和第四螺纹孔组806，在第二夹具杆803的顶部加工有耳板802。

进一步的，所述翻转夹具使用型钢H150×150×7×10作为刚性构件，H型钢翼缘板上弧形板与封头板板被夹持部位贴合，弧形板的材质选择强度较高的Q390C，板厚20mm。

夹具上下两部分通过连接板固定，其中一侧连接板同时作为翻转板通过翻转轴与翻转支架连接，连接板的材质为Q390C，板厚25mm。

翻转过程中，翻转夹具一端受力较大，封头板存在下滑的趋势，因此在该部位焊接型钢作为止滑块。

进一步的，所述第二连接板5包括U型卡板502，在U型卡板502的两个U型端分别加工有第一配合螺纹孔组501和第二配合螺纹孔组504，所述第一配合螺纹孔组501与凸面夹具体8的第四螺纹孔组806相配合，所述第二配合螺纹孔组504与凹面夹具体7的第二螺纹孔组707相配合。

进一步的，所述第一连接板9包括三头卡板902，所述三头卡板902的两U型端分别加工有第三配合螺纹孔组901和第四配合螺纹孔组904，所述第三配合螺纹孔组901与凸面夹具体8的第三螺纹孔组801相配合，所述第四配合螺纹孔组904与凹面夹具体7的第一螺纹孔组701相配合，在三头卡板902的另一端中间部位加工有起吊轴孔903。

实施例2：

采用任意一项所述钢制安全壳封头板翻转装置的操作方法，其特征在于包括以下步骤：

Step1：将钢制安全壳封头板吊装到凹面存放支架1上，并使凹面存放支架1的第一立杆102、第二立杆103和第三立杆106所形成的凹形面结构与钢制安全壳封头板的凸面相配合，进而对其支撑；

Step2：将凸面夹具体8和凹面夹具体7设置在钢制安全壳封头板的上下两端，并在其两端分别用第一连接板9和第二连接板5固定相连，使钢制安全壳封头板被夹紧在翻转夹具内部，再将第二连接板5通过销轴铰接在翻转支架的顶部；其中翻转夹具共有两组；

Step3：当需要对钢制安全壳封头板翻转时，将吊索具与翻转夹具的第一连接板9相连，即实现吊索具与翻转夹具固定相连；

Step4：使用吊车作为动力源，将吊索具与吊车的挂钩相连，启动吊车，通过吊车带动翻转夹具，再由翻转夹具带动其内部的钢制安全壳封头板绕着第一翻转支架3和第二翻转支架6翻转；

Step5：当钢制安全壳封头板翻转并支撑固定在凸面存放支架2的顶部之后，拆除吊索具；

Step6：拆卸翻转夹具的第一连接板9和第二连接板5，进而使凸面夹具体8和凹面夹具体7进行拆分，最终完成翻转夹具的拆卸。

上述的实施例仅为本发明的优选技术方案，而不应视为对于本发明的限制，本发明的保护范围应以权利要求记载的技术方案，包括权利要求记载的技术方案中技术特征的等同替换方案为保护范围。即在此范围内的等同替换改进，也在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种钢制安全壳封头板翻转装置，其特征在于：它包括凹面存放支架（1）和凸面存放支架（2），所述凹面存放支架（1）和凸面存放支架（2）并列布置，在两支架的中间位置固定安装有第一翻转支架（3）和第二翻转支架（6），所述第一翻转支架（3）和第二翻转支架（6）上分别铰接有翻转夹具；

所述翻转夹具包括凸面夹具体（8）和凹面夹具体（7），所述凸面夹具体（8）和凹面夹具体（7）的两端分别通过第一连接板（9）和第二连接板（5）固定相连，所述第二连接板（5）铰接在翻转支架的顶部；

所述凹面存放支架（1）包括第一纵杆（109）和第二纵杆（112），所述第一纵杆（109）和第二纵杆（112）之间固定有多根第一横杆（101），在所述第一纵杆（109）和第二纵杆（112）上对称安装有第一立杆（102）、第二立杆（103）和第三立杆（106），所述第一立杆（102）焊接固定在第一纵杆（109）和第二纵杆（112）的两末端，所述第二立杆（103）的顶部固定有第一顶部支撑板（104），所述第一顶部支撑板（104）上焊接有两个对称布置的第一限位块（105）；所述第三立杆（106）的顶部固定有第一橡胶垫（108），所述第三立杆（106）和第一纵杆（109）之间倾斜支撑固定有第一斜支撑杆（107）；所述第一立杆（102）的顶部固定有第一斜垫块（111）和第一边缘限位柱（110）；

所述第一立杆（102）、第二立杆（103）和第三立杆（106）的高度按照从高到低，形成凹形面结构与钢制安全壳封头板的凸面相配合。

2.根据权利要求1所述的一种钢制安全壳封头板翻转装置，其特征在于：所述凸面存放支架（2）包括第三纵杆（212）和第四纵杆（213），所述第三纵杆（212）和第四纵杆（213）之间固定有多根第二横杆（201），在所述第三纵杆（212）和第四纵杆（213）上对称安装有第四立柱（202）、第五立柱（203）和第六立柱（206），所述第四立柱（202）焊接固定在第三纵杆（212）和第四纵杆（213）的两末端，所述第五立柱（203）的顶部固定有第二顶部支撑板（204），所述第二顶部支撑板（204）上焊接有两个对称布置的第二限位块（205）；所述第六立柱（206）的顶部固定有第二橡胶垫（208），所述第六立柱（206）和第三纵杆（212）之间倾斜支撑固定有第二斜支撑杆（207）；所述第三纵杆（212）和第四纵杆（213）的中心位置焊接固定有十字交叉的第一十字杆（210）和第二十字杆（209），在第一十字杆（210）的两端竖直固定有第七立柱（211），所述第七立柱（211）的顶部固定有第三橡胶垫（214），所述两根十字杆的中心位置固定有中心立柱组件（4）；

所述第四立柱（202）、第五立柱（203）和第六立柱（206）的高度按照从低到高，形成凸形面结构与钢制安全壳封头板的凹面相配合。

3.根据权利要求2所述的一种钢制安全壳封头板翻转装置，其特征在于：所述中心立柱组件（4）包括中心立柱（403），所述中心立柱（403）上固定有短横梁（402），所述中心立柱（403）的顶部固定有第四橡胶垫（401），在中心立柱（403）和第二十字杆（209）之间倾斜焊接有对称布置的第三斜支撑杆（404）。

4.根据权利要求1所述的一种钢制安全壳封头板翻转装置，其特征在于：所述第一翻转支架（3）包括翻转底板（301），所述翻转底板（301）通过螺栓固定安装在地基上，所述翻转底板（301）的顶部固定安装有翻转立柱（303），所述翻转立柱（303）的顶部固定有翻转顶板（304），所述翻转顶板（304）的顶部竖直固定有两块销轴支撑板（308），所述销轴支撑板（308）上加工有销轴孔（307），所述销轴孔（307）上安装有销轴（306），在翻转立柱（303）和翻转底板（301）之间焊接有底部加强斜板（302），在销轴支撑板（308）和翻转顶板（304）之间焊接有顶部加强斜板（305）。

5.根据权利要求1所述的一种钢制安全壳封头板翻转装置，其特征在于：所述凹面夹具体（7）包括第一夹具杆（704），所述第一夹具杆（704）的顶部端面固定有凹形板（703），所述凹形板（703）的端面等间距安装有多个凹面夹具橡胶垫（705），在第一夹具杆（704）的两末端分别加工有第一螺纹孔组（701）和第二螺纹孔组（707），在第一夹具杆（704）的顶部固定有第一限位柱（702）和第二限位柱（706）。

6.根据权利要求1所述的一种钢制安全壳封头板翻转装置，其特征在于：所述凸面夹具体（8）包括第二夹具杆（803），所述第二夹具杆（803）的顶部端面固定有凸形板（804），所述凸形板（804）的端面等间距安装有多个凸面夹具橡胶垫（805），在第二夹具杆（803）的两末端分别加工有第三螺纹孔组（801）和第四螺纹孔组（806），在第二夹具杆（803）的顶部加工有耳板（802）。

7.根据权利要求1所述的一种钢制安全壳封头板翻转装置，其特征在于：所述第二连接板（5）包括U型卡板（502），在U型卡板（502）的两个U型端分别加工有第一配合螺纹孔组（501）和第二配合螺纹孔组（504），所述第一配合螺纹孔组（501）与凸面夹具体（8）的第四螺纹孔组（806）相配合，所述第二配合螺纹孔组（504）与凹面夹具体（7）的第二螺纹孔组（707）相配合。

8.根据权利要求1所述的一种钢制安全壳封头板翻转装置，其特征在于：所述第一连接板（9）包括三头卡板（902），所述三头卡板（902）的两U型端分别加工有第三配合螺纹孔组（901）和第四配合螺纹孔组（904），所述第三配合螺纹孔组（901）与凸面夹具体（8）的第三螺纹孔组（801）相配合，所述第四配合螺纹孔组（904）与凹面夹具体（7）的第一螺纹孔组（701）相配合，在三头卡板（902）的另一端中间部位加工有起吊轴孔（903）。

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