[发明专利]大工件180度翻转变位机

说明书

技术领域

本发明属于核电大型重载工件制造和装配的辅助设备，涉及一种大工件180度翻转变位机，主要用于体积巨大、超大重量的筒节类、圆顶类、薄饼类、圆锥类等工件180度翻转变工位。

背景技术

目前，人类主要应用的能源是煤炭、石油、天然气，这些化石能源的利用，对人类的生存环境、发展空间产生了巨大的影响；在寻求替代能源的探索中，核能越来越受到人类的关注，而且我国的核电机组需求量在逐年增多。核电机组是由一些整体顶盖、大筒节、锥形筒体、特厚饼形工件、封头工件等焊接而成；这些工件具有尺寸规格大、重量大、技术要求高、形状复杂的特征，尺寸变化主要范围为2m-6m,重量在4t-300t,高度主要集中在0.14m-4m的范围。上述工件在立车加工和焊接装配过程中需要对工件的位置和姿态需要做翻转变化。目前，在制造厂主要应用的老式自制翻转工装，每次需用5、6名起重人员，提前做大量准备工作，分别指挥上层行车和下层行车同时起吊，平均耗时1.5至3小时，不光费时费力、易发生安全事故，还影响车间内的其他作业点正常吊运，严重影响了生产效率。

发表于《一重技术》杂志2009年6期题为“大型自动翻转机的设计研究”的论文，其翻转机主要是由底座、翻转托架、液压缸组成，通过液压缸驱动翻转托架绕耳轴转动，实现大型筒节类工件在0―90°范围内的翻转,但是由于没有锁紧固定圆顶、锥形筒节、薄饼类件的夹具，不能安全实现上述件的180度翻转变位。

名称为“单气囊翻转移动平台三自由度90/180度翻转机”（申请号为201210243613.9）的中国发明专利，其翻转车体是端面呈L形的圆柱体式焊接结构件，依靠气囊驱动翻转平台，保证工件的固定卡紧。该翻转机能够实现多种形状和尺寸变化的大重型工件进行90度和180度翻转。但是大型气囊造价高、安全性相对较差；采用L型工作台，在翻转过程中可能出现质心偏离中心距离较大，受力情况差，存在一定安全风险。

发明内容

针对上述存在问题，本发明的目的在于提供一种结构紧凑、重量轻、安全可靠的大型核电工件的180度翻转变位机，翻转工件尺寸范围为φ2500mm―φ6600mm,高度极限值为4000mm,重量极限值为300t，可提高核电设备的生产效率和核电工件的表面质量。

本发明通过下述技术方案来实现：一种大工件180度翻转变位机，包括底座、转动架体、工件固定锁紧系统、送取料小车、主传动系统，所述底座为混凝土结构体，底座一侧呈对称布置的阶梯状，其上用地脚螺栓固定八组双托辊形成滚动支撑基础，底座另一侧端面上设有矩形辅助轨道槽；所述转动架体安装在滚动支撑基础上，转动架体外圆和支撑托辊构成转动副，包括其中心设有矩形孔的两个圆环形辊道和设有对称布置矩形槽的上、下支撑平台，最外侧是辊道，直径小于辊道的弧形齿圈或一系列圆柱销组成的固定链条固定于辊道内侧，圆环形辊道、上支撑平台、下支撑平台焊接连接，两个辊道内侧用型钢焊接连接；所述工件固定锁紧系统设置在转动架体内，包括水平方向锁紧机构和竖直方向锁紧机构；所述送取料小车被置于底座上的矩形辅助轨道槽内，为双层焊接箱体,在双层箱体之间安装同步千斤顶系统，在下层箱体安装滚轮组，小车上装有动力系统，通过操作台控制小车前后移动；所述主传动系统由带有抱闸系统的电机减速器、主传动齿轮或链轮、传动轴组成，位于转动架体辊道内侧的弧形齿圈或固定链条和位于转动架体下侧的主传动齿轮或链轮啮合，实现转动架体的旋转和任意位置停车。

作为优选方式，本发明在上述托辊与混凝土底座间安装重载可调垫铁，以实现托辊高度可调；在托辊外侧设有凸缘，以确保转动架体在工作过程中不产生水平移动。

作为优选方式，本发明所述水平方向锁紧机构为水平丝杠滑块机构，在下支撑平台上安装两个径向丝杠滑块，下支撑平台上的矩形槽作为滑块轨道，通过电机驱动丝杠滑块左右移动，实现工件在水平方向的固定；所述竖直方向锁紧机构包括带有抱闸系统的电机减速器、转向器、丝杠升降机、压紧平台，丝杠升降机采用4台联动传动形式，升降机涡轮箱固定在上支撑平台上，螺杆头部轴承座固定在下支撑平台上，升降机螺母固定在压紧平台上，带有抱闸系统的电机减速器安装在上支撑平台上，通过转向器及传动轴与升降机连接，压紧平台采用近似V型结构，中间留有矩形槽，4台丝杠升降机连动驱动压紧平台前后移动，实现工件在竖直方向的固定。

作为优选方式，本发明所述送取料小车的同步千斤顶系统为六个同步液压千斤顶。