隨著國內石油化工工業的發展,大型儲罐的用量逐日增加,并向大型化方向發展。液壓頂升設備為了適應新的發展趨勢,進一步發展大型儲罐施工技術,我們 于1992年初進行了液壓提升設備的研制工作。1993年9月用于北京東方化工廠多臺1萬m³儲罐的安裝工程中,取得了比較理想的效果。該項目于同年12月由中建總公司組織通過鑒定。并認定大型儲罐安裝液壓提升裝置及倒裝工藝具有水平,建議盡快在國內推廣應用。
1、基本構造及工作原理
液壓提升BY-200型液壓提升機主要由液壓提升器、提升架、提升桿組成。使用時,將適當數量的液壓提升機均布于儲罐罐壁內圓周處,用高壓油管將液壓泵站油路與各提升器油罐相連,形成液壓回路。操作液壓泵站上的電磁按鈕開關,可集中控制液壓提升器油缸的升降動作。通過提升器油缸的往復運動,利用具有單向卡緊性能的上、下卡頭的交替工作帶動提升桿、活動托架沿導軌上升。活動托架設有插板,插板托住臨時固定在罐壁上的漲圈帶動罐體上升,實現步進式液壓提升。當需要將提升桿、活動托架、漲圈等放下時,可將倒鏈掛在提升架上部,倒鏈掛勾與活動托架相連,用扳手將提升器上、下卡頭上的松卡裝置旋至松卡位置,放松倒鏈,提升桿、活動托架、漲圈即可放至原位,準備再次提升。
2、結構特點
2.1BY一200型液壓提升裝置的關鍵部件TQD型分離式提升器采用分離式結構及球面卡塊技術,解決了傳統的液壓提升器提升性能易受工作條件影響的弊病,使用性能有突破性提高,具有的特點。
2.2由于采用液壓控制,提升機具有微降功能,可準確地控制提升高度,調整焊縫間隙。用于儲罐倒裝施工可提高焊接質量和成型質量,提高焊接速度、節省焊接材料。
2.3提升導向機構采用導軌式,具有良好的導向性能、導軌滑塊采用材料、摩擦系數小,無須用潤滑油,。
2.4提升機采用步進式提升方法,設備的體積小,重量輕,成本低。
3、FQD分離式液壓提升器的研制液壓提升器是 BY一200型液壓提升機的主要部件之一。其使用性能的優劣對提升工藝起關鍵作用。我們 根據液壓提升工藝的要求,分析了已有技術的優缺點,研制了FQD型分離式液壓提升器。
FQD型分離式提升器由上、下卡緊機構、松卡機構、液壓油缸組成。該提升器打破了傳統的結構方式,具有良好的使用性能。
(1)卡緊裝置:該提升器卡緊裝置為楔塊式,由圓錐形卡環,多塊錐形卡片,壓緊彈簧等組成。當選擇適當的楔角時,卡緊裝置可產生大于軸向力數倍的夾緊力,而且夾緊力與軸向力成正比,因此工作性能,該裝置還具有單向卡緊性能,能夠滿足步進式提升的要求。
(2)松卡裝置:提升器的松卡裝置是 以螺母為主動旋轉件的螺旋機構組成,松卡時用扳手旋轉多線螺母,推動三個均布的傳力螺栓及松卡環沿導向環上的三個導向槽滑動,當松卡環作用于卡塊后,卡塊失去卡緊力。當反向轉動多線螺母時,傳力螺栓及松卡環在回位彈簧作用下回位,卡緊機構恢復工作狀態。
(3)液壓油缸:在設計中我們 選擇了雙作用雙活塞桿等速式小行程油缸,雙活塞桿式油缸因活塞兩端均有活塞桿,導向性能好,具有良好的穩定性。與差動式油缸相比結構也較簡單。
如果按單層罐壁高尺寸1.8m選擇油缸行程,或采用多級油缸方案存在以下幾個問題:油缸加工難度大,造價高;行程過大,一旦提升時出現不同步現象、罐體容易產生過大的傾斜;油缸容積過大,用油量也相應增加,油缸行程也不宜過小,行程過小將增加提升器的往復次數,增加提升累計尺寸誤差,同時增加電磁閥的換向次數,加大機械磨損。
我們 將行程定為10cm、按1.8m層高計算,10cm行程的液壓提升只需換向20余次即可提升到位,該行程可地控制同步誤差。以1萬m³儲罐為例,考慮不同步誤差為大值(即一端提升行程達10cm,而對稱位置行程為零時)罐體的傾斜度也只有0.2°,按10cm行程設計的提升器外形尺寸、重量等方面也都能滿足設計要求。