CN103043570B - 大型转子轴翻转设备 - Google Patents

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Abstract

大型转子轴翻转设备，由翻转机构、轴向定位机构、多组轴向滑移机构、多组径向定位及夹持机构组成，翻转机构包括支架、转轴座、举升油缸、端部连接板和平行设置的双轨道梁，转轴座安装在支架上，转轴座与双轨道梁扭转连接或与固定在双轨道梁上的门形架扭转连接，多组所述轴向滑移机构均滑动安装在双轨道梁上，每组径向定位及夹持机构设置在一组轴向滑移机构上；举升油缸支撑在双轨道梁的一端，举升油缸固定在支架上，端部连接板垂直固定在双轨道梁的另一端，轴向定位机构设置在端部连接板上。转子轴翻转设备根据转子轴的固有参数和结构特点，实现自动径向定心，径向自动夹紧，轴向自动定位，然后自动翻转的要求，结束了使用行车翻转的历史。

Description

大型转子轴翻转设备
技术领域
本发明涉及一种大型转子轴翻转设备，适用于大尺寸直径的轴类部件的翻转，具体涉及大型的核电设备、大型矿山机械等具有大尺寸直径轴类部件的技术领域。
背景技术
起重机是专用于室内外物品起降、运输、装卸的特种设备，具备严格的操作技术规范。吊钩负载垂直升降是基本要求。在我国起重机实际使用场合，对于杆类物品的吊装，往往利用物品一端为支点，一端斜拉，物品在偏心状态下，完成一定角度的翻转。起重机吊钩做斜拉、拽、甩等不规范作业，导致起重机因冲击载荷超越动载峰值而出现脱轨、乱绳、倾翻、跌落等故障，严重影响正常作业，大大降低起重机使用寿命，甚至对人身、物品、设备安全造成严重损失。一般情况下，一套工装器具就能完成卧竖翻转和垂直吊运，但在翻转过程中往往会造成对吊装物品的损伤或报废。
随核电的发展，核电装备关键零部件的安全吊装成为重要课题。核电转子轴翻转和吊装是转子轴制造工序必需的工艺步骤。核电转子轴价值昂贵，对安全的要求更高。通过起重机翻转存在安全隐患。因此，无安全之忧的新型转子轴翻转方案替代起重机翻转物品已刻不容缓。
发明内容
基于上述内容，有必要发明一种转子轴翻转设备，用于将大型汽轮机转子轴、发电机转子轴从水平位置安全地翻转至竖直位置，或从竖直位置安全地翻转至水平位置。
本发明的目的通过以下技术方案来具体实现：
一种大型转子轴翻转设备，由翻转机构（1）、轴向定位机构（2）、多组轴向滑移机构（3）、多组径向定位及夹持机构（4）组成，所述翻转机构（1）包括支架（12）、转轴座（13）、举升油缸（14）、端部连接板（15）和平行设置的双轨道梁（11），所述转轴座（13）安装在支架（12）上，所述转轴座（13）与双轨道梁（11）扭转连接或与固定在双轨道梁（11）上的门形架（16）扭转连接，多组所述轴向滑移机构（3）均滑动安装在所述双轨道梁上（11），每组所述径向定位及夹持机构（4）设置在一组所述轴向滑移机构（3）上；所述举升油缸（14）的缸杆铰接在所述双轨道梁（11）的一端，举升油缸（14）的缸筒铰接在所述支架上，所述端部连接板（15）垂直固定在所述双轨道梁（11）的另一端，所述轴向定位机构（2）设置在所述端部连接板（15）上。
进一步的，在双轨道梁（11）上连接所述举升油缸（14）的一端还设有固定支座。
在双轨道梁（11）上连接所述举升油缸（14）的一端设有平衡梁（17），所述平衡梁（17）的两端与所述双轨道梁（11）连接。
所述端部连接板（15）的顶部中心开有下凹的缺口（19），所述缺口（19）呈半圆形或U形，在所述端部连接板（15）上对应所述缺口（19）的两侧开有导向槽，在所述导向槽内部安装所述轴向定位机构（2）。
所述轴向定位机构（2）包括挡板（21）和挡板油缸（22），挡板油缸（22）与挡板（21）的下侧面连接，所述挡板（21）安装在端部连接板（15）的导向槽中，并在所述挡板（21）的两个表面的两侧分别设有导向键。
所述轴向滑移机构（3）具有三组，每组轴向滑移机构（3）包括滑动连接在双轨道梁（11）上的滑块（31）和驱动所述滑块（31）的推拉油缸（32），所述滑块（31）横跨在所述双轨道梁（11）上。
所述双轨道梁（11）和所述举升油缸（14）在水平面上的投影相重叠或平行。
所述大型转子轴翻转设备采用对称结构布局，使翻转中心轴线与转子轴的轴线正交。
本发明所述转子轴翻转设备采用比例伺服液压同步控制技术，PLC***收集压力、位移、角度、触点开关信号，通过模数转换，以太网无线传输技术，控制驱动装置带动执行机构，实现将一定重量、长度、直径范围和结构特点的转子轴自动径向定心、轴向自动定位、径向自动夹紧然后自动翻转一定角度等多个功能动作。
转子轴翻转设备根据转子轴的固有参数和结构特点，实现自动径向定心，径向自动夹紧，轴向自动定位，然后自动翻转的要求，结束了使用行车翻转的历史。
附图说明
下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。
图1是本发明实施例所述大型转子轴翻转设备的主视图。
图2是本发明实施例所述大型转子轴翻转设备的俯视图。
图3是翻转机构的结构图。
图4是端部连接板的结构图。
图5是翻转机构的主要结构图。
图6是图5的俯视图。
图7是轴向定位机构的结构图。
图8是图7的俯视图。
具体实施方式
如图1-8所示，本发明实施例所述的一种大型转子轴翻转设备，由翻转机构1、轴向定位机构2、多组轴向滑移机构3、多组径向定位及夹持机构4组成，所述翻转机构1包括支架12、转轴座13、举升油缸14、端部连接板15和平行设置的双轨道梁11，所述转轴座13安装在支架12上，所述转轴座13与双轨道梁11扭转连接或与固定在双轨道梁11上的门形架16扭转连接，多组所述轴向滑移机构3均滑动安装在所述双轨道梁上11，每组所述径向定位及夹持机构4设置在一组所述轴向滑移机构3上；所述举升油缸14的缸杆铰接在所述双轨道梁11的一端，举升油缸14的缸筒铰接在所述支架上，所述端部连接板15垂直固定在所述双轨道梁11的另一端，所述轴向定位机构2设置在所述端部连接板15上。
进一步的，在双轨道梁11上连接所述举升油缸14的一端还设有固定支座。
在双轨道梁11上连接所述举升油缸14的一端设有平衡梁17，所述平衡梁17的两端与所述双轨道梁11连接。平衡梁17靠螺栓紧固在双轨道梁11上，构成一封闭框架，负载时，平衡构架17与双轨道梁11同步，增强稳定性。
所述端部连接板15的顶部中心开有下凹的缺口19，所述缺口19呈半圆形或U形，在所述端部连接板15上对应所述缺口19的两侧开有导向槽，在所述导向槽内部安装所述轴向定位机构2。
在所述端部连接板15的两侧分别设有限位挡铁，限位挡铁焊接在端部连接板15两侧，限制翻转机构的翻转角度，安全止挡。
两举升油缸14分布在双轨道梁11的两侧，连接于双轨道梁11和支架12之间，是双轨道梁11的驱动装置。该油缸通过位移传感器、压力传感器，采用比例伺服液压控制技术，满足双缸同步，定程伸缩，任意位置自锁，停留，到位前减速，停电后手动缓慢卸荷等功能。
举升油缸14驱动双轨道梁11绕转轴翻转89度。通过角度传感器反馈控制，实现任意角度停留。门型架16通过转轴与支架12上的转轴座13形成转动副，该转动副位于所有翻转转子轴轴线上，处于整个翻转***的翻转重心区域内。
所述轴向定位机构2包括挡板21和挡板油缸22，挡板油缸22与挡板21的下侧面连接，所述挡板21安装在端部连接板15的导向槽中，并在所述挡板21的两个表面的两侧分别设有导向键。挡板21通过挡板油缸22驱动实现上下运动。当转子轴长时，挡板21缩回，转子轴肩定位在的缺口19周边，轴颈通过缺口19。当转子轴短时，挡板21伸出，转子轴端定位在挡板21面上。即采用轴肩对称接触，自动伸缩机构轴端定位，实现系列直径转子轴的轴向定位。
所述轴向滑移机构3具有三组，每组轴向滑移机构3包括滑动连接在双轨道梁11上的滑块31和驱动所述滑块31的推拉油缸32，所述滑块31横跨在所述双轨道梁11上。
推拉油缸32内装位移传感器，采用比例伺服液压控制技术，满足双缸同步，定程伸缩，任意位置自锁，停留，到位前减速等功能。装转子轴前，三个滑块31实现沿转子轴轴向分动；装转子轴后，实现沿转子轴轴向联动。通过分动，保证径向定位机构准确位于转子轴支撑部位的下方，通过联动，实现整个转子轴在翻转台上沿轴向移动定位。
所述双轨道梁11和所述举升油缸14在水平面上的投影相重叠或平行。
所述大型转子轴翻转设备采用对称结构布局，使翻转中心轴线与转子轴的轴线正交。
本发明所述转子轴翻转设备采用比例伺服液压同步控制技术，PLC***收集压力、位移、角度、触点开关信号，通过模数转换，以太网无线传输技术，控制驱动装置带动执行机构，实现将一定重量、长度、直径范围和结构特点的转子轴自动径向定心、轴向自动定位、径向自动夹紧然后自动翻转一定角度等多个功能动作。
转子轴翻转设备根据转子轴的固有参数和结构特点，实现自动径向定心，径向自动夹紧，轴向自动定位，然后自动翻转的要求，结束了使用行车翻转的历史。

Claims (7)

1.大型转子轴翻转设备，由翻转机构（1）、轴向定位机构（2）、多组轴向滑移机构（3）、多组径向定位及夹持机构（4）组成，其特征在于，所述翻转机构（1）包括支架（12）、转轴座（13）、举升油缸（14）、端部连接板（15）和平行设置的双轨道梁（11），所述转轴座（13）安装在支架（12）上，所述转轴座（13）与双轨道梁（11）扭转连接或与固定在双轨道梁（11）上的门形架（16）扭转连接，多组所述轴向滑移机构（3）均滑动安装在所述双轨道梁（11）上，每组所述径向定位及夹持机构（4）设置在一组所述轴向滑移机构（3）上；所述举升油缸（14）的缸杆铰接在所述双轨道梁（11）的一端，举升油缸（14）的缸筒铰接在所述支架上，所述端部连接板（15）垂直固定在所述双轨道梁（11）的另一端，所述轴向定位机构（2）设置在所述端部连接板（15）上, 所述端部连接板（15）的顶部中心开有下凹的缺口（19），所述缺口（19）呈半圆形或U形，在所述端部连接板（15）上对应所述缺口（19）的两侧开有导向槽，在所述导向槽内部安装所述轴向定位机构（2）。
2.如权利要求1所述的大型转子轴翻转设备，其特征在于，在双轨道梁（11）上连接所述举升油缸（14）的一端还设有固定支座。
3.如权利要求1所述的大型转子轴翻转设备，其特征在于，在双轨道梁（11）上连接所述举升油缸（14）的一端设有平衡梁（17），所述平衡梁（17）的两端与所述双轨道梁（11）连接。
4.如权利要求1所述的大型转子轴翻转设备，其特征在于，所述轴向定位机构（2）包括挡板（21）和挡板油缸（22），挡板油缸（22）与挡板（21）的下侧面连接，所述挡板（21）安装在端部连接板（15）的导向槽中，并在所述挡板（21）的两个表面的两侧分别设有导向键。
5.如权利要求1所述的大型转子轴翻转设备，其特征在于，所述轴向滑移机构（3）具有三组，每组轴向滑移机构（3）包括滑动连接在双轨道梁（11）上的滑块（31）和驱动所述滑块（31）的推拉油缸（32），所述滑块（31）横跨在所述双轨道梁（11）上。
6.如权利要求1所述的大型转子轴翻转设备，其特征在于，所述双轨道梁（11）和所述举升油缸（14）在水平面上的投影相重叠或平行。
7.如权利要求1所述的大型转子轴翻转设备，其特征在于，所述大型转子轴翻转设备采用对称结构布局，使翻转中心轴线与转子轴的轴线正交。
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