大吨位长期悬挂荷载的定点起吊装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术属于高电压、大容量输变电领域研究,涉及检测用特高压试验室结构设计，特别是大吨位长期悬挂荷载的定点起吊方法，它包括分布于大吨位长期悬挂荷载四个吊点，四个吊点通过钢丝绳和四台卷扬机连接，在吊点和四台卷扬之间分布有导向定滑轮，四台卷扬机与控制单元电连接，四台卷扬机采用变频电机，在四台卷扬机卷筒端有编码器，编码器与控制单元电连接，编码器用于向控制单元提供吊点的位置，确定大吨位长期悬挂荷载水平状态，通过检测编码器瞬时变化，确定卷扬机的速度。能够满足高压换流阀型式试验即大吨位长期悬挂荷载要求的特高压试验室设计。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于高电压、大容量输变电领域研究，涉及检测用特高压试验室结构设计，特别是大吨位长期悬挂荷载的定点起吊装置，能够满足高压换流阀型式试验即大吨位长期悬挂荷载要求的特高压试验室设计。
技术介绍
随着我国国民经济的快速发展，电力工业也有了长足的发展，但是电力缺口仍然不断加大，为满足日益增长的用电需求，为经济发展注入澎湃的动力，除了大力兴建发电厂夕卜，必须采用高电压、大容量的输变电系统，来提高电能传输效率。由于长距离直流输电的经济性，高压直流输电得到迅速发展。高压换流阀是高压直流输电工程的关键部件，它的技术性能的好坏在某种程度上决定了该直流输电工程的 成败，而检验换流阀技术性能的方法就是型式试验，为满足各类型式试验的要求就必须建立高标准的产品检测及研究试验室。由于其特殊性必须达到以下结构设计要求一、超大空间要求满足实验室长度83. 5m，跨度55m，单层净空高度50m的室内空间要求。二、满足DC±500kV和DC±800kV两种电压级别的换流阀整体吊装实验的要求设备吊装支架重量约20t，设备运行重量约60t，共计悬挂荷载为80t。并满足试验期内长期悬挂要求。现有实验室进行换流阀实验时所采用的结构方案有(I)实验室内采用龙门架吊装，缺点在于第一，龙门架在一定程度上影响特高压试验室内桥式吊车的运行；第二，龙门架占用特高压试验室空间，在进行其它项目试验时，若不拆除龙门架，势必会影响到其它试验的使用空间和试验效果，若要拆除龙门架，则龙门架的拆除和组装工作量非常巨大。(2)屋盖为网架结构的实验室，对于换流阀整体吊装有以下问题难以解决第一，即使采用WRS500焊接球节点仍然不能满足钢管杆件间隙要求。第二，巨大的杆件内力使得计算结果无法满足《钢网架螺栓球节点用高强度螺栓》GB/T16939的要求。第三，焊接球节点在50米高空施焊难度较大，焊接质量难以保证。第四，换流阀吊装架钢缆要通过屋面与设在柱间钢平台上的卷扬机相连，滑轮组在网架上的固定困难等。
技术实现思路
为解决现有高压试验室空间尺寸不够，厂房起吊吨位有限以及起吊设备影响试验效果等问题，本技术提供一种大吨位长期悬挂荷载的定点起吊装置，以便提供超大室内试验空间,满足一般试验需求,实现换流阀的绝缘型式试验等大吨位悬挂荷载要求,安装非常方便。为解决本技术技术问题所采用的方案是大吨位长期悬挂荷载的定点起吊装置，其特征是它包括分布于大吨位长期悬挂荷载四个吊点，四个吊点通过钢丝绳和四台卷扬机连接，在吊点和四台卷扬之间分布有导向定滑轮，四台卷扬机与控制单元电连接，四台卷扬机采用变频电机，在四台卷扬机卷筒端有编码器，编码器与控制单元电连接。所述的导向定滑轮有机械抱紧机构和限位机构。所述的钢丝绳上有拉力传感器，拉力传感器与控制单元电连接。所述的四台卷扬机两台配用钢丝绳长度102米，另外二台配用钢丝绳长度112米。所述的控制单元是PLC控制器。本技术的有益效果是本套系统中卷扬机最突出的特点四台卷扬机绳速速度同步，安全性能高。采用变频电机(编码器)，并在卷筒端加装编码器，采用变频控制器 +PLC控制保证速度的同步。制动方式采用高速端制动器，并在高速端加安全钳盘制动器，保证制动可靠性。卷扬机卷筒加工过程中，严格控制卷筒绳槽底径，保证四台卷扬机卷筒一致。电气控制部分在卷筒端部加装编码器，如其中一个卷筒出现转过的圈数与其它不一样的情况，编码器及时把信号反馈到控制系统的可编程控制器(PLC)，PLC发出指令，调整此台电机的频率，从而改变电机的转速，使之与其它卷筒同步。所有上述措施保证了换流阀阀体架的提升水平度要求。此吊装方式相对大吨位吊车而言，四点吊装方式方便且保证了换流阀阀体架安装及试验的水平度要求，四台卷扬机同步升降保证了阀体架的整体稳定，这些都是桥式吊车的单点吊钩无法做到的。另外，采用此方式比采用大吨位吊车可更大限度的降低高压试验大厅的建筑高度、长度外形尺寸，减少大量土建投资。在满足换流阀试验的超大空间前提下，实现了在屋架上设置吊点，在柱间钢平台上设置卷扬机，通过定滑轮传动，成功起吊总重80t的试验换流阀并顺利完成相关实验。此次试验室所具备的空间和起吊能力保证了 ±800kV换流阀的绝缘型式试验的顺利进行，同时此次试验在国内是第一次。具备同时完整装配高、低压阀塔在一个实验室内进行绝缘型式试验的高压试验室在国内也是第一个。附图说明下面结合实施例附图对本技术作进一步说明图I高压试验室换流阀试验方案立面图；图2高压试验室卷扬机及固定滑轮安装位置示意图。图中I.换流阀；2.吊装钢框架；3.转向定滑轮；4.导向定滑轮；5.卷扬机。具体实施方式图I所示，在钢柱及钢屋架构成的大空间实验室内，利用钢柱之间的区域设置钢平台，钢平台放置四台20吨拉力的卷扬机5，，钢平台设计考虑卷扬机5自重及吊重引起的向上拉力。根据计算在钢柱之间一定标高设置钢梁导向定滑轮4，连接导向定滑轮4固定钢丝绳，在钢屋架端部及吊点位置设置转向定滑轮3，吊装钢框架2上安装的激光测距仪，四台卷扬机5与控制单元电连接，四台卷扬机采用变频电机，在四台卷扬机5卷筒端有编码器，编码器与控制单元电连接，编码器用于向控制单元提供吊点的位置，确定大吨位长期悬挂荷载水平状态，通过检测编码器瞬时变化，确定卷扬机的速度。通过四台卷扬机的联合变频控制起吊换流阀I保持吊装钢框架的水平。当进行换流阀I试验时将吊装钢框架降至距地面一定高度进行换流阀的安装，安装完成后将总重约60t的换流阀及20t的吊装钢框架提升至试验高度。实验完毕后拆除换流阀1，将吊装钢框架提升至试验室屋面，满足输变电设备的有关实验要求和实现换流阀I整体吊装实验的要求。4台卷扬机5安装在+35m环形走道板上,共同用钢丝绳起吊80吨重物。卷扬机5钢丝绳通过定滑轮转到阀架上。起升速度2米/分钟，行程50米，其中二台配用钢丝绳长度102米，另外二台配用钢丝绳长度112米，技术上要求可每台单独控制，可两台联控，也可四台联控。可采用自动控制，也可在地面控制箱手动控制。考虑4台卷扬机5不平衡度，带滑轮组，有机械抱紧装置，防钢丝绳滑落装置。配有钢丝绳拉力自动测试装置及传感器，自动配重控制，以保证被试品水平度在安装要求范围内且四根钢丝绳拉力均衡。如图2所示，控制单元采用可编程控制器(PLC)，可编程控制器(PLC)控制四台卷扬机工作过程是 第一步，检测是否有命令，没有继续检测；第二步，是否是起吊命令，不是，转下一步；是，转起吊命令；第三步，是否是下降命令，不是，转下一步；是，转第十二步下降命令；第四步；是否是停车命令；不是，返回第一步；是，转停车命令；第五步，转停车命令；第六步，是起吊命令，向四台卷扬机发送起吊命令，使四台卷扬机起吊工作；第七步，通过角位移传感器检测四台卷扬机起吊速度是否是设定值，不是，调节四台卷扬机起吊速度为设定速度；第八步，通过水平传感器检测起吊物是否水平，不水平，确定四台卷扬机中的张力传感器最低张力点的位置，使四台卷扬机中的张力传感器值相等；第九步，水平，检测是否有停机信号；没有，继续第八步；第十步，有停机信号，向四台卷扬机发送停机命令，使四台卷扬机停止工作；第^--步，返回第一步；第十二步，是下降命令，向四台卷扬机发送下降命令，使四台卷扬机下降工作；第十三步本文档来自技高网...

【技术保护点】
大吨位长期悬挂荷载的定点起吊装置，其特征是：它包括分布于大吨位长期悬挂荷载四个吊点，四个吊点通过钢丝绳和四台卷扬机（5）连接，在吊点和四台卷扬机（5）之间分布有导向定滑轮（4），四台卷扬机（5）与控制单元电连接，四台卷扬机（5）采用变频电机，在四台卷扬机（5）卷筒端有编码器，编码器与控制单元电连接。

【技术特征摘要】
1.大吨位长期悬挂荷载的定点起吊装置，其特征是它包括分布于大吨位长期悬挂荷载四个吊点，四个吊点通过钢丝绳和四台卷扬机(5)连接，在吊点和四台卷扬机(5)之间分布有导向定滑轮(4)，四台卷扬机(5)与控制单元电连接，四台卷扬机(5)采用变频电机，在四台卷扬机(5 )卷筒端有编码器，编码器与控制单元电连接。2.根据权利要求I所述的大吨位长期悬挂荷载的定点起吊装置，其特征是所述的导向定滑轮(4)...

【专利技术属性】
技术研发人员：李东生，庄伟民，吉小振，王充，
申请(专利权)人：中国新时代国际工程公司，
类型：实用新型
国别省市：