一种大型山字型吊钩加载试验设备及方法与流程

专利2022-05-09  3


本发明涉及的是一种大型山字型吊钩加载试验设备及方法,属于装备测试技术领域。



背景技术:

起重机是一种能够在一定范围内垂直提升和水平搬运重物的设备,是生产加工、物流运输、建筑施工等行业实现自动机械化运输,提高劳动生产效率的重要机械设备。吊钩是起重机承重和起吊过程的主要受力件,根据形状可分为单钩和双钩,以制造方法又可分为锻造钩和片状钩,其中山字形吊钩是一种用于重型吊杆装置的双钩吊货钩,用于起吊重量较大的物件,部分经过特殊加工的大型山字型吊钩可承载2000吨以上的货物,多用于港口起重机等大型起吊设备中。

随着物流行业的发展,港口集装箱的货物承载量不断增加,货物重量随之增大,对于港口起重机的起吊动力和结构强度也提出了新的要求。在起重机吊钩出厂后,正式投入使用前,需要对吊钩进行负荷加载试验,模拟吊钩吊起大重量货物的情况,观察吊钩结构是否出现损伤和变形,以避免实际使用时吊钩出现弯曲、断裂、脱钩等问题,引发安全事故和财产损失。

传统的加载试验一般在工程船上利用自身配套吊机起吊试重块来进行,但该方法通常只适用于承重量较低的吊钩,对于港口起重机使用的大型山字型吊钩,需要较多的试重块才能达到测试需求,若现场无足够试重块,需要支付高昂的运输费用来进行租用,导致测试成本升高,同时过重的试重块也会增加试验难度和风险,影响检测结果的准确性。



技术实现要素:

本发明的目的在于解决现有起重机吊钩测试方法存在的上述问题,提出一种针对大型山字型吊钩加载试验设备及方法,能够对大型吊钩进行安全荷载测试,检测速度快,成本低。

本发明的技术解决方案:一种大型山字型吊钩加载试验设备,该设备整体安装于山字型吊钩上,其结构包括承压工装体、油缸、销轴;其中承压工装体通过销轴安装于山字型吊钩的顶部,两台油缸分别对称安装于山字型吊钩底部钩体的左右两侧。

进一步的,所述山字型吊钩包括钩体和钩轴,其中钩体整体呈u字形,两侧对称设有挂钩,中央设有安装孔;钩轴整体呈圆柱形,顶部设有圆环形的连接孔,钩轴底部穿过钩体中央的安装孔并通过螺母钩体下方拧入到位固定,钩轴与钩体顶部和底部的连接处分别设有第一隔圈和第二隔圈。

进一步的,所述承压工装体的正反面中央相对位置均设有通孔,通孔大小与山字型吊钩的安装孔大小相同,周围设有4组螺孔,销轴同时穿过承压工装体正反面的通孔和山字型吊钩的安装孔,将承压工装体与山字型吊钩紧密连接;承压工装体的底部两侧分别设有缓冲垫,与两台油缸的安装位置相对应。所述销轴的直径略小于承压工装体通孔和山字型吊钩安装孔的直径,销轴的末端伸出承压工装体表面,并通过2块卡轴板固定,每块卡轴3通过2根螺栓固定于承压工装体通孔侧面,将销轴卡紧。

进一步的,所述两台油缸的底部均设有油缸底座,油缸底座的底部为圆弧面,与山字型吊钩的钩体表面相吻合,并垫有1mm厚的不锈钢板;两台油缸通过管道串联,并与液压站连接,通过液压站可以控制两台油缸的运作,并观察记录油缸压力数值。

利用设备进行吊钩加载试验的方法,具体步骤如下:

1)将承压工装体上的通孔对准钩轴上部的连接孔,将销轴从通孔中穿过,两端用卡轴板卡牢,并通过螺栓固定,完成承压工装体的安装;

2)将油缸底座的圆弧面放置在钩体内侧的圆弧面上,将油缸放置在油缸底座和承压工装体中间,启动液压站,两台油缸的缸体伸出对油缸底座和承压工装体进行加压;

3)通过液压站得到两台串联的油缸的压力之和,即为吊钩钩体所受压力;完成加载后卸下油缸和承压工装体,通过观察加载受力后钩体的变形量和卸载后吊钩外形尺寸恢复情况,结合无损探伤来确定吊钩是否合格。

与现有技术相比,本发明的优点在于:

1)通过承压工装和两台液压油缸配合,对吊钩钩体进行加压,模拟吊钩受拉力后钩体弹性变形情况,无需将吊钩实际吊起试重块来进行测试,有效降低安全风险,同时极大程度节约进行加载试验的成本和时间;

2)通过外接液压站对液压缸进行压力控制,可进行额定载荷和超载拉力试验,相比传统测试方法高效快捷,检测结果准确,在满足对大型山字型吊钩检测要求的同时,也能够适用于多种规格起重机吊钩的荷载检测。

附图说明

附图1是本发明大型山字型吊钩加载试验设备的整体结构示意图。

附图2是本发明大型山字型吊钩加载试验设备的侧面结构剖面图。

图中1是承压工装体、2是油缸、3是卡轴板、4是第一隔圈、5是第二隔圈、6是螺栓、7是销轴。

具体实施方式

下面结合附图进一步说明本发明的技术方案。所述实施例的示例在附图中示出,其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,旨在用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中,需要理解的是,术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制。此外,术语“第一”“第二”等表次序的词语仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本发明的描述中,需要说明的是,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”“相连”“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接或可以相互通讯;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

如图1~图2所示的大型山字型吊钩加载试验设备,该设备整体安装于山字型吊钩上,其结构包括承压工装体1、油缸2、销轴7;其中承压工装体1通过销轴7安装于山字型吊钩的顶部,两台油缸2分别对称安装于山字型吊钩底部钩体的左右两侧。

所述山字型吊钩包括钩体和钩轴,其中钩体整体呈u字形,两侧对称设有挂钩,中央设有安装孔;钩轴整体呈圆柱形,顶部设有圆环形的连接孔,钩轴底部穿过钩体中央的安装孔并通过螺母钩体下方拧入到位固定,钩轴与钩体顶部和底部的连接处分别设有第一隔圈4和第二隔圈5。

所述承压工装体1的正反面中央相对位置均设有通孔,通孔大小与山字型吊钩的安装孔大小相同,周围设有4组螺孔,销轴7同时穿过承压工装体1正反面的通孔和山字型吊钩的安装孔,将承压工装体1与山字型吊钩紧密连接;承压工装体1的底部两侧分别设有缓冲垫,与两台油缸2的安装位置相对应。承压工装体1和油缸之间的理论间隙为59mm,现场根据需要可贴板进行调整

所述销轴7的直径略小于承压工装体1通孔和山字型吊钩安装孔的直径,销轴7的末端伸出承压工装体1表面,并通过2块卡轴板3固定,每块卡轴板3通过2根螺栓6固定于承压工装体1通孔侧面,将销轴7卡紧。卡轴板3可根据现场情况选择螺栓连接或点焊连接。

所述两台油缸2的底部均设有油缸底座,油缸底座的底部为圆弧面,与山字型吊钩的钩体表面相吻合,并垫有1mm厚的不锈钢板,以对吊钩表面进行保护,防止油缸直接挤压钩体导致损坏;两台油缸2通过管道串联,并与液压站连接,通过液压站可以控制两台油缸2的运作,并观察记录油缸压力数值。

实际测试时,现场根据需要用槽钢和木头对吊钩、螺母、吊杆、油缸等活动件进行固定和绑扎,防止试验过程中活动件跳出,槽钢和试验台进行现场焊接固定。具体操作试验步骤如下:

1)将承压工装体1上的通孔对准钩轴上部的连接孔,将销轴7从通孔中穿过,两端用卡轴板3卡牢,并通过螺栓6固定,完成承压工装体1的安装;

2)将油缸底座的圆弧面放置在钩体内侧的圆弧面上,将油缸2放置在油缸底座和承压工装体1中间,启动液压站,两台油缸2的缸体伸出对油缸底座和承压工装体1进行加压;

3)通过液压站得到两台串联的油缸2的压力之和,即为吊钩钩体所受压力;完成加载后卸下油缸2和承压工装体1,通过观察加载受力后钩体的变形量和卸载后吊钩外形尺寸恢复情况,结合无损探伤来确定吊钩是否合格。

以上所述,仅为本发明较佳的具体实施方式,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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