大型设备顶升机构及其顶升方法与流程

本发明属于大型设备运输，具体涉及一种大型设备顶升机构及其顶升方法。

背景技术：

1、电力行业、化工行业、建筑行业等领域常常涉及大型设备的装载、运输和安装，如大型变压器、大型罐体等设备，这类大型设备重量一般大于100吨，长度一般大于6m，直径或者宽度一般大于3m。因该类设备尺寸和重量均较大，设备运输和安装时，可能超出起运、安装地点的起重设备的能力，此时，大型设备起运、卸车或安装需要临时设置汽车吊、履带吊、简易龙门吊等吊装机械或者设置人工顶升机构，部分现场因场地大小、临时吊机起重能力、经济性等条件限制，现场无法使用吊机，仅能采用人工顶升机构来移动大型设备。

2、目前，顶升机构如附图1-2所示，其主要包括单个千斤顶11和垫设在千斤顶11底部的钢墩12以及与地面接触的垫板13，顶升机构一般设置至少4组且各自分布在大型设备10下表面的四角处。顶升机构之间还设有枕木垛14，用以配合顶升增高作业并起保护作用，枕木垛14的规格和数量需满足独立支撑大型设备10的要求，保证顶升作业安全。顶升前，通常千斤顶11和枕木垛14一对一相邻布置。顶升作业时，千斤顶11上的伸缩杆向上伸出并将大型设备顶升，大型设备脱离支架、基台、车板等原支撑结构，枕木垛14与大型设备底部之间间隙增大，在原有枕木垛14上继续架设枕木以提高枕木垛14的总高使枕木垛14对大型设备保持较小间隙；常见的千斤顶11的顶升行程一般为10～20cm，若大型设备10的需要顶升的高度超过千斤顶11的升降行程，当千斤顶11的伸缩杆到达最大行程后，千斤顶11的伸缩杆收缩至最短位置并与大型设备10下表面脱开，需要人工在顶升机构的千斤顶11和垫板13之间加垫钢墩12以提高千斤顶的位置高度，使千斤顶11上处于收缩状态的伸缩杆再次接近大型设备10下表面，千斤顶11的伸缩杆脱离大型设备10下表面的过程中，整个大型装置10由多个枕木垛14支撑。通过交替升降千斤顶11上顶升面的高度使千斤顶11与枕木垛14对大型设备交替支撑，进而使得大型设备上升或下降至预定高度。

3、上述顶升机构虽然可完成大型设备10的顶升作业，但其缺点较多，具体缺点如下：

4、(1)支撑点较多且占地面积大，对大型设备10的支垫位置和架设现场的地面要求较高，顶升作业过程中也需要作业人员去到不同的支撑点来调整千斤顶11下方钢墩12和枕木垛14的高度，作业量大；

5、(2)在千斤顶11和垫板13之间加垫钢墩12时均需要将千斤顶11反复搬动和拆装油管，劳动强度大，危险性也随着千斤顶11装配高度的增加而增加；

6、(3)在顶升机构上的千斤顶11的伸缩杆向上顶升大型设备10的过程中，大型设备10每个角仅由顶升机构上的单个千斤顶11支撑，支撑面小，稳定性不足；此时的枕木垛14与大型设备10的下表面间隔布置，并未支撑大型设备10；

7、(4)单个千斤顶11的负载范围一般为50～500吨，超过200吨的千斤顶自重大于100公斤，人工搬动困难，超过300吨的千斤顶成本较高，限制了人工顶升作业的范围；

8、(5)上述顶升机构和枕木垛14常常采用木方，常用木方包括松木、杉木等木材，因部分大型设备10可达1000吨甚至更重，上述常用木材强度不能满足承重要求，需采用质地更为坚硬的红铁木等木材，但该类木材造价昂贵；

9、(6)木方的质地和强度不均匀，给顶升作业造成安全隐患；

10、(7)木材采购回来后需经过多个工序加工后方可使用，不但流程繁琐，而且木材对于存储环境要求较高，容易损坏且保存成本更高。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：提供一种大型设备顶升机构及其顶升方法，将多个千斤顶并联使用，扩大顶升支撑面积，解决了单个千斤顶受力过于集中的问题；采用方钢管垛代替枕木垛，解决顶升作业中顶部集中载荷与底部分散载荷/地面承载受限之间的矛盾，实现顶升结构与支垫保护结构一体化，实现了支垫材料强度升级；设计了顶升装置专用并联接口，为扩大人工辅助顶升作业方式的应用范围(承载吨位)创造了条件；同时，规格统一的方钢管为后续自动化改造创造了条件。减小作业人员劳动强度，结构简单，节约成本，安全可靠。

2、本发明解决该技术问题所采用的技术方案是：一种大型设备顶升机构，包括至少两层方钢管堆码层，至少两层所述方钢管堆码层交错堆叠设置形成方钢管垛；上层所述方钢管堆码层在水平面上的投影外轮廓小于或者等于下层所述方钢管堆码层在水平面上的投影外轮廓；所述方钢管堆码层包括外侧方钢管和内侧方钢管；同一所述方钢管堆码层上的所述外侧方钢管和所述内侧方钢管水平同向布置；相邻所述方钢管堆码层垂直交叉布置；

3、所述方钢管垛上表面设有顶升箱体，所述顶升箱体内设有多个伸缩推杆，多个所述伸缩推杆沿水平方向均匀分布在所述顶升箱体内；多个所述伸缩推杆沿水平方向均匀分布在所述顶升箱体内；多个所述伸缩推杆的下端设有同一支撑抵板，同一所述支撑抵板通过下部螺栓固定安装在多个所述伸缩推杆的底面；所述伸缩推杆可带动所述支撑抵板贯穿所述顶升箱体的下表面上下伸缩往复运动；

4、所述支撑抵板向下凸出所述顶升箱体下表面且位于下极限位置时，所述支撑抵板抵接在原顶层方钢管堆码层的所述内侧方钢管上，所述顶升箱体与原顶层方钢管堆码层之间设有与所述顶升箱体上下间隔布置的所述外侧方钢管；

5、所述支撑抵板回缩至所述顶升箱体下表面以上时，所述顶升箱体抵接在原顶层方钢管堆码层上方的所述外侧方钢管上表面，所述支撑抵板与原顶层方钢管堆码层之间设有所述内侧方钢管，所述支撑抵板与原顶层方钢管堆码层上方的所述内侧方钢管上下间隔布置；

6、原顶层方钢管堆码层上方的所述外侧方钢管和所述内侧方钢管相配合形成新的顶层方钢管堆码层；所述外侧方钢管用于抵接所述顶升箱体下表面，所述内侧方钢管用于抵接所述支撑抵板下表面。

7、进一步的，同一所述方钢管堆码层上的所述外侧方钢管和所述内侧方钢管规格相同。

8、进一步的，所述外侧方钢管和所述内侧方钢管的外表面上均设有亚光防锈漆层。

9、进一步的，所述方钢管垛的水平截面为方形结构，所述方钢管垛垂直于水平方向的截面为上窄下宽且左右对称布置的阶梯形结构。

10、进一步的，所述伸缩推杆为液压推杆；还包括液压站，所述液压站通过液压进油管和液压出油管分别与所述液压推杆相连通并行成液压回路。

11、进一步的，多个所述液压推杆的进油口并联在同一根所述液压进油管上，多个所述液压推杆的出油口并联在同一根所述液压出油管上。

12、进一步的，所述顶升箱体上设有并联专用接口，同一所述液压站可通过并联专用接口使不同所述顶升箱体内的多个所述液压推杆并联。

13、一种大型设备顶升方法，使用上述任一种所述大型设备顶升机构，其特征在于，所述方法包括如下步骤：

14、s1、根据大型设备的总重量和体积来估算所需所述顶升机构的数量并确定顶升机构的设置位置，根据所述大型设备底面距地面的现有高度预置所述方钢管垛的初始高度；

15、将多组所述顶升机构放置在所述大型设备下方；

16、s2、所述伸缩推杆带动所述支撑抵板将所述顶升箱体向上顶升，使所述顶升箱体与第n层所述方钢管堆码层之间具有间隙，所述顶升箱体的上表面与所述大型设备相抵接；所述支撑抵板凸出所述顶升箱体的下表面抵接在第n层所述方钢管堆码层上表面；

17、第n层为原顶层方钢管堆码层；n为大于或者等于1的正整数；

18、s3、在步骤s2中的所述顶升箱体下表面与第n层所述方钢管堆码层的间隙中加设所述外侧方钢管；

19、s4、所述伸缩推杆带动所述支撑抵板回缩使所述顶升箱体下降，直至所述顶升箱体下表面抵接在步骤s3中的加设的所述外侧方钢管上表面为止；所述伸缩推杆带动所述支撑抵板继续向上回缩至所述顶升箱体内使所述顶升箱体与第n层所述方钢管堆码层间具有间隙；

20、s5、在步骤s4中的所述支撑抵板与第n层所述方钢管堆码层的间隙中加设所述内侧方钢管，此时，所述外侧方钢管和所述内侧方钢管构成第n+1层所述方钢管堆码层，所述支撑抵板和所述顶升箱体均位于第n+1层所述方钢管堆码层上；

21、s6、重复步骤s2～s5，并将步骤s5中的第n+1层所述方钢管堆码层作为步骤s2中的第n层所述方钢管堆码层，直至顶升箱体将所述大型设备顶升至指定高度。

22、与现有技术相比，本发明的有益效果是：提供一种大型设备顶升机构及其顶升方法，利用顶升箱体和伸缩推杆的交替升降运动配合外侧方钢管和内侧方钢管的交替增减来调节方钢管堆码层的层数和方钢管垛的高度，进而实现顶升箱体高度位置的调整，降低作业人员劳动强度，结构简单，安全可靠；通过设置顶升箱体对大型设备形成面支撑，提高单个顶升机构的支撑稳固性，无需设置其他辅助支撑结构，减少支撑点，简化结构，减小占地面积，减小大型设备运抵前的地面施工量，减少作业人员在顶升过程中反复增设枕木和钢墩的作业量；通过设置多个伸缩推杆提高其对顶升箱体的支撑稳定性，通过采用多个较小承重极限值的伸缩推杆取代一个较大承重极限值的液压推杆降低顶升箱体的高度和节约成本；采用方钢管垛代替了现有技术中的枕木垛和千斤顶下部的钢墩，将现有技术中这两个装置的功能合二为一，利用方钢管的侧面抗压和抗弯强度，在同等重量前提下获得了更强的支垫与分载强度。钢管的质地和强度更加均匀，相比木材也更加便于存储和加工制作，节约材料成本、加工成本和储存成本；方钢管的规格可根据使用需求选择，如根据分载的需要选择底层方钢管的长度、根据每次升降的高度选择方钢管的高度、根据顶升重量选择方钢管的壁厚和每层的数量，总之，方钢管的高度、长度和层数的调节比木材有更加灵活，扩大了顶升装置的适用范围；钢管属于可回收材料，相比木材更具环保意义。