專利名稱：修造船大型高空作業(yè)平臺的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種立體施工面的高空作業(yè)平臺，特別涉及一種船舶船體修造 時在船臺或船塢的立體施工面的高空作業(yè)平臺。
背景技術：
在船舶制造中，各總段總裝時的裝焊作業(yè)、總裝完成后船體表面的涂裝作 業(yè)都需要能讓多名工人同時施工立體作業(yè)面。在船舶維修中，清理船體表面附 著物、維修破損處、船體外殼重新涂裝等作業(yè)也需要作業(yè)面大、載重能力強的 高空操作平臺。如果能在較短的時間內(nèi)快速高效地建立起上述所需的安全可靠 的作業(yè)面，就意味著縮短船臺船塢占用周期，降低修造船成本，從而顯著提高 了船廠的經(jīng)濟效益。
建立船體的作業(yè)面現(xiàn)有技術有兩種。
一種是沿用原始方法，搭建腳手架。目前采用的腳手架基本是扣件式鋼管 腳手架和門式腳手架。使用時，沿船體外表面用鋼管和扣件逐個連接，或將門 式腳手架按上下端的接口逐個堆砌，形成船體修造工作面。其弊端是
1這種方法需要使用大量鋼管、扣件、螺栓或門形架，安裝和拆卸都需要大 量勞動力和工時。
2扣件式鋼管腳手架的連接節(jié)點依靠各工件之間壓緊產(chǎn)生的摩擦力制止滑 動并傳遞載荷，各連接節(jié)點的連接質(zhì)量由扣件、螺栓、操作工的技術水平?jīng)Q定， 影響腳手架的安全可靠性的因素多。
3腳手架提供的操作面十分狹窄，僅容單人通行，個人的工作面積嚴重受限， 腳手架的層高固定，對于特定高度的施工會帶來不便，影響施工效率。
4腳手架橫剖面呈直立瘦長矩形，隨著腳手架的高度增加，施工工人的人身 安全系數(shù)減小，對施工人員的身體素質(zhì)要求增高，他們的安全由加掛在腳手架 外側的尼龍網(wǎng)提供，也時有安裝腳手架的工人不慎從高空墜落安全事故的發(fā)生。
另一種技術是使用升降平臺。目前船廠釆用的升降平臺有直/曲臂式高空作 業(yè)車、剪叉式升降平臺。直/曲臂式高空作業(yè)車依靠若干節(jié)伸縮臂或折疊臂，配 合液壓油缸，調(diào)節(jié)升降臂末端工作籃的位置。這種工作籃空間狹小，承載能力 弱。剪叉式升降平臺采用剪叉式折疊機構，以若干液壓油缸頂升頂部工作平臺， 實現(xiàn)升降動作，其工作面比直/曲臂式高空作業(yè)車略大，但對于船舶制造、維修 而言，其工作面仍嫌狹小，承載能力仍嫌不足。船廠為縮短船臺周期，在實際 操作中常一次使用多臺直/曲臂式高空作業(yè)車和剪叉式升降平臺同時作業(yè)。這樣成本較高，多臺實時協(xié)同工作較難實現(xiàn)，且需配備多名相應的作業(yè)車操作人員。 這些作業(yè)機械只適合單人或雙人施工工況，不適合整班組同時大面積清理船體 表面附著物、維修破損處、船體外殼重新涂裝等工況，無法替代腳手架。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術問題，是在修造大型船舶中，提供一種能夠節(jié)省大量 的人力和工時、確保施工人員人身安全的大型高空作業(yè)平臺。
本發(fā)明解決上述技術問題的技術方案是由底座平臺、若干個過渡平臺、頂 部平臺、液壓系統(tǒng)、電控裝置、電磁固定裝置、側撐電磁吸附缸組成。各平臺 之間靠帶升降油缸的支撐架連接支撐并由側撐電磁吸附缸磁吸在船體上。各平 臺設有扶梯，方便施工時上下。過渡平臺與頂部平臺靠船向還設有船向延伸平 臺，頂部平臺沿船長方向還設有前向延伸平臺和后向延伸平臺。底座平臺由四 個固定的垂向可伸縮支撐腿和四個橫向與垂向均可伸縮支撐腿支撐在船臺，底 座平臺前端安裝有液壓站，后端裝有電控裝置。頂部平臺中央還可設有工作休 息活動板房。
本發(fā)明采用液壓驅動人工可控升降。為了保證高空作業(yè)的安全性，該液壓 系統(tǒng)設有雙回路保護，乙回路失壓甲回路保壓，互為備壓。同時設有自動監(jiān)控 裝置，通過傳感器監(jiān)控液壓系統(tǒng)油壓等情況， 一旦出現(xiàn)異常情況及時報警。平 臺頂部設有與船體電磁固定裝置防止傾覆與突降，并對機械部分進行鎖緊控制 來保證高空作業(yè)人員與設備的安全。
支撐架為雙邊折疊式，通過軸鉸接兩兩相連，其整體形態(tài)可視為一對鏡像 帶狀鋸齒波，波峰始于底座平臺，終于頂部平臺，外帶狀波峰軸鉸接并托住各 平臺，帶狀波峰角由內(nèi)帶狀波峰中一對升降油缸控制。內(nèi)帶狀波峰角展開結構 形式為四邊形框架三邊框為固定長度的鋼結構，其中兩邊框為靠軸鉸接的上 支撐架和下支撐架，另一邊框為固定下支撐架耳座與固定展開油缸耳座的縱桁 段，第四邊框長度收縮可變由一對展開油缸構成。當展開油缸收縮最短時，兩 邊的上下支撐架兩兩疊在一起，使作業(yè)平臺處于非工作狀態(tài)。
底座平臺為整體框架結構，主要由兩個主橫梁、兩個從橫梁和兩個縱桁梁 構成。兩個主橫梁端部各安裝了一個筒體主支撐油缸支撐，四個主支撐油缸活 塞桿端安裝有帶球形關節(jié)支撐座。兩個從橫梁中部還安裝了四個可伸縮的滑動 子梁，可分別向左右伸長并由滑動子梁內(nèi)伸展油缸控制，滑動子梁端部安裝了 輔支撐油缸，其活塞桿端同樣安裝了帶球形關節(jié)支撐座。各支撐油缸調(diào)整到位 后由機械螺母鎖緊裝置鎖緊。在兩主橫梁的上方分別安裝兩只雙耳支座，通過 連接軸與兩下支撐架下端耳環(huán)相連，兩縱桁梁之間分別貫穿支撐軸，通過支撐軸承連接支撐架升降油缸。液壓站和電控裝置通過緊固件安裝在托架上，托架 分別焊接在兩縱桁梁前后兩端。
過渡平臺為框架結構，過渡平臺內(nèi)安裝一抽屜式船向延伸平臺，與安裝在 滑動船向延伸平臺下的側撐電磁吸附缸連接。需要時由側撐電磁吸附缸推出， 船向延伸平臺不用時收入過渡平臺內(nèi)。船向延伸平臺三面安裝了護欄，其中兩 側的護欄鉸接在正面欄桿兩端。船向延伸平臺前梁左右安裝了兩耳環(huán)，通過鋼 纜巻揚機構斜拉在頂部平臺的上層前梁下。
頂部平臺為三層框架結構，底層為結構強度層、中層與上層為抽屜平臺層， 中層安裝有船向延伸平臺，上層安裝有分別向船長前后方向延伸的前向延伸平 臺和后向延伸平臺。后向延伸平臺的護欄安裝方式同過渡平臺上的船向延伸平 臺。前向延伸平臺與后向延伸平臺三方護欄固定安裝在工字鋼側面上，后向延 伸平臺在工字鋼與工字鋼槽式導軌槽滑動機構上靠液壓馬達拖動的鋼纜巻揚機 構移進移出。前向延伸平臺和后向延伸平臺前端通過滑輪導向鋼纜斜拉在頂部 平臺前后門型平衡架上。頂部平臺中央還可設有工作休息活動板房，四面均安 裝有門，右工作面安裝大型鋁質(zhì)巻閘門，左門朝向扶梯，前后側門通向前向延 伸平臺和后向延伸平臺，工作板房內(nèi)安裝有噴涂機械人等設備。
本發(fā)明可以由船臺或船塢的門吊或專用搬運小車進行搬運移動到指定工 位，很快就可構建一個班組4一6人同時施工的立體作業(yè)面。作業(yè)平臺的高度根 據(jù)施工人員的要求隨時可控。主要技術參數(shù)可根據(jù)用戶需要確定
本發(fā)明可以改善工人們的工作環(huán)境，降低工人勞動強度，提高工作效率。 如修一條萬噸級的船由原需近一個星期搭設腳手架，采用多達四個大型高空作 業(yè)平臺不用半天就可構建起同等規(guī)模高度安全的立體施工面，效率提高近十倍， 且機動靈活，相對同等規(guī)模的腳手架占地面積小。不僅大大節(jié)省了人力工時， 簡潔了施工場地，降低了造船成本，還大大縮短了占用船臺周期，從而為縮短 修造船周期提供了技術保證。
圖1本發(fā)明總裝配展開立體結構示意圖； 圖2本發(fā)明支撐架立體結構示意圖； 圖3本發(fā)明總體疊裝立體結構示意圖。 圖4本發(fā)明底部平臺結構立體示意圖； 圖5本發(fā)明過渡平臺結構立體示意圖； 圖6本發(fā)明頂部平臺結構立體示意圖
圖中1-底座平臺，2-過渡平臺，3-頂部平臺，4-升降油缸，5-支撐架，
66-側撐電磁吸附缸，7-扶梯，8-船向延伸平臺，10-垂向可伸縮支撐腿，U-橫向與垂向均可伸縮支撐腿，12-液壓站，13-電控裝置，14-工作休息活動 板房，15-鋼纜，18-軸，19-外帶狀波峰軸，20-上支撐架，21--下支撐架， 23-展幵油缸耳座，24-縱桁段，26-整體框架結構，27-主支撐油缸，28-主 橫梁，29-主支撐油缸活塞桿，30-球形關節(jié)，31-支撐座，32-從橫梁，33-滑動子梁，34-滑動子梁端部，35-輔支撐油缸，36-活塞桿，37-帶球形關^ 支撐座，38-機械螺母鎖緊裝置，39-雙耳支座，40-連接軸，41-縱桁梁，42-支撐軸，43-托架，44-框架結構，45-正面欄桿，46-護欄，47_耳環(huán)，50-中層，51-底層，52-上層，53-前向延伸平臺，54-后向延伸平臺，55-三方 護欄，56-工字鋼，57-槽式導軌槽，58-液壓馬達，59-鋼纜巻揚機構，60-ALC 新型環(huán)保節(jié)能板材，62-鋁質(zhì)巻閘門，63-噴涂機械人，64-左門，65-滑輪 H體實施方式
如圖i所示，本發(fā)明由底座平臺1、過渡平臺2、頂部平臺3、液壓系統(tǒng)、 電控裝置、電磁固定裝置、側撐電磁吸附缸6組成。各平臺之間靠帶升降油缸4 的支撐架5連接支撐并由側撐電磁吸附缸6磁吸在船體上，各平臺設有扶梯7 方便施工時上下，過渡平臺2與頂部平臺3靠船向設有船向延伸平臺8，頂部f 臺還沿船長方向設有前向延伸平臺53。底座平臺1由四個固定的垂向可伸縮支 撐腿10和四個橫向與垂向均可伸縮支撐腿11支撐在船臺，底座平臺前端安裝有 液壓站12，后端裝有電控裝置13。頂部平臺中央還可設有工作休息活動板房i4。
上述的支撐架5為雙邊折疊式，通過軸18鉸接兩兩相連，其整體形態(tài)可視 為一對鏡像帶狀鋸齒波，波峰始于底座平臺l，終于頂部平臺3，外帶狀波峰軸 19鉸接并托住各平臺，帶狀波峰角由內(nèi)帶狀波峰中一對升降油缸4控制。內(nèi)帶 狀波峰角展開結構形式為四邊形框架如圖2所示三邊框為固定長度的鋼結構， 其中兩邊框為靠軸18鉸接的上支撐架20和下支撐架21，另一邊框為固定下支 撐架耳座與固定展開油缸耳座23的縱桁段24，第四邊框長度收縮可變由一對展 開油缸4構成。如圖3所示，當展開油缸4收縮最短時，兩邊的上下支撐架兩 兩疊在一起，使作業(yè)平臺處于非工作狀態(tài)。
如圖4所示，上述的底座平臺1為整體框架結構26。整體框架結構26主要 由兩個主橫梁28、兩個從橫梁32和兩個縱桁梁4構成。兩個主橫梁28端部各 安裝了--個筒體主支撐油缸27支撐，四個主支撐油缸活塞桿29端安裝有帶球 形關節(jié)30支撐座31。兩個從橫梁3中部還安裝了四個可伸縮的滑動子梁33， 可分別向左右伸長并由滑動子梁33內(nèi)伸展油缸控制，滑動子梁端部34安裝了 輔支撐油缸35，其活塞桿36、端同樣安裝了帶球形關節(jié)支撐座37。各支撐油缸調(diào)整到位后由機械螺母鎖緊裝置38鎖緊。在兩主橫梁28的上方分別安裝兩只 雙J^支座39,通過連接軸40與兩下支撐架20下端耳環(huán)相連，兩縱桁梁41之間 分別貫穿支撐軸"，通過支撐軸承連接支撐架升降油缸4。液壓站12和電控裝 置J3通過緊固件安裝在托架43上，托架43分別焊接在兩縱桁梁41前后兩端。 如圖5所示，上述的過渡平臺2為框架結構M，過渡平臺2腹內(nèi)安裝一抽 屜式船向延伸平臺8，與安裝在滑動船向延伸平臺8下的側撐電磁吸附缸6連接。 需要時由側撐電磁吸附缸6推出，船向延伸平臺8不用時收入過渡平臺2內(nèi)。 船向延伸平臺8三面安裝了護欄，其中兩側的護欄46鉸接在正面欄桿45兩端。 船向延伸平臺8前梁左右安裝了兩耳環(huán)47，通過鋼纜15巻揚機構斜拉在頂部平 臺的上層前梁下。
如圖6所示，上述的頂部平臺為三層框架結構，底層51為結構強度層、中 層50與上層52為抽屜平臺層，中層安裝有船向延伸平臺8，上層安裝有向船長 前后方向延伸的前向延伸平臺53和后向延伸平臺54。后向延伸平臺54的護欄 55安裝方式同過渡平臺上的船向延伸平臺8。前向延伸平臺53與后向延伸平臺 54三方護欄55固定安裝在工字鋼56側面上，后向延伸平臺54在工字鋼56與 工字鋼槽式導軌槽57滑動機構上靠液壓馬達58拖動的鋼纜巻揚機構59移進移 出。前向延伸平臺53和后向延伸平臺54前端通過滑輪65導向鋼纜斜拉在頂部 平臺前后門型平衡架17上。頂部平臺中央設有工作休息活動板房14，板房采用 ALC新型環(huán)保節(jié)能板材60，具有輕質(zhì)，隔熱，耐火，隔音，承載，抗震，和無 放射性等性能，四面均安裝有門，右工作面安裝大型鋁質(zhì)巻閘門62，左門64朝 向扶梯，前后側門61通向前向延伸平臺53和后向延伸平臺54，工作板房內(nèi)安 裝有噴涂機械人63等設備。
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權利要求
1、一種修造船大型高空作業(yè)平臺，其特征在于由底座平臺(1)、過渡平臺(2)、頂部平臺(3)、液壓系統(tǒng)、電控裝置(13)、電磁固定裝置、側撐電磁吸附缸(6)組成；底座平臺(1)、過渡平臺(2)、頂部平臺(3)之間靠帶升降油缸(4)的支撐架(5)連接支撐并由側撐電磁吸附缸(6)磁吸在船體上；底座平臺(1)、過渡平臺(2)、頂部平臺(3)設有扶梯(7)，過渡平臺與頂部平臺(2)靠船向還設有船向延伸平臺(8)，頂部平臺(3)沿船長方向還設有前向延伸平臺(53)和后向延伸平臺(54)；底座平臺(1)由四個固定的垂向可伸縮支撐腿(10)和四個橫向與垂向均可伸縮支撐腿(11)支撐在船臺，底座平臺(1)前端安裝有液壓站(12)，后端裝有電控裝置(13)。
2、 根據(jù)權利要求l所述的修造船大型高空作業(yè)平臺，其特征在于所述的 支撐架(5)為雙邊折疊式；通過軸(18)鉸接兩兩相連，其整體形態(tài)可視為一 對鏡像帶狀鋸齒波，波峰始于底座平臺(1)，終于頂部平臺(3)，外帶狀波峰 軸(19)鉸接并托住底座平臺(1)、過渡平臺(2)、頂部平臺(3)，帶狀波峰 角由內(nèi)帶狀波峰中一對展開油缸(4)控制；內(nèi)帶狀波峰角展開結構形式為四邊形框架三邊框為固定長度的鋼結構，其中兩邊框為靠軸(18)鉸接的上支撐架(20)和下支撐架(21)，另一邊框為固定下支撐架耳座與固定展開油缸耳座 (23)的縱桁段(24)，第四邊框長度收縮可變由一對展開油缸(4)構成。
3、 根據(jù)權利要求1或2所述的修造船大型高空作業(yè)平臺，其特征在于所 述的底座平臺(1)為整體框架結構(26)，由兩個主橫梁(28)、兩個從橫梁(32) 和兩個縱桁梁Hl)構成；兩個主橫梁(28)端部各安裝了一個筒體主支撐油 缸(27)支撐，四個主支撐油缸活塞桿(29)端安裝有帶球形關節(jié)(30)支撐 座(31);兩個從橫梁(32)中部還安裝了四個可伸縮的滑動子梁(33)，可分 別向左右伸長并由滑動子梁(33)內(nèi)伸展油缸控制，滑動子梁端部(34)安裝 了輔支撐油缸(35)，其活塞桿(36)端同樣安裝了帶球形關節(jié)支撐座(37); 各支撐油缸調(diào)整到位后由機械螺母鎖緊裝置(38)鎖緊；在兩主橫梁(28)的 上方分別安裝兩只雙耳支座(39)，通過連接辨(40)與兩下支撐架(加)下端 耳環(huán)相連，兩縱桁梁(41)之間分別貫穿支撐軸(42)，通過支撐軸承連接支撐 架升降油缸(O;液壓站(12)和電控裝置(13)通過緊固件安裝在托架"3) 上，托架(43)焊接在兩縱桁梁(41)前后兩端。
4、 根據(jù)權利要求3所述的修造船大型高空作業(yè)平臺，其特征在于所述的 過渡平臺(2)為框架結構(44)，過渡平臺(2)內(nèi)安裝一抽屜式船向延伸平臺(8)，與安裝在滑動船向延伸平臺(8)下的側撐電磁吸附缸(6)連接；船向 延伸平臺(8)三面安裝了護欄，其中兩側的護欄(46)鉸接在正面欄桿(45)兩端；船向延伸平臺8前梁左右安裝了兩耳環(huán)(47)，通過鋼纜(15)巻揚機構 斜拉在頂部平臺(3)的上層前梁下。
5、 根據(jù)權利要求4所述的修造船大型高空作業(yè)平臺，其特征在于所述的 頂部平臺(3)為三層框架結構，底層(51)為結構強度層、中層(50)與上層(52) 為抽屜平臺層，中層安裝有船向延伸平臺(8)，上層安裝有分別向船長 前后方向延伸的前向延伸平臺(53)和后向延伸平臺(54);后向延伸平臺(54) 的護欄(55)安裝方式同過渡平臺(2)上的船向延伸平臺(8);前向延伸平臺(53) 與后向延伸平臺(54)三方護欄(55)固定安裝在工字鋼(56)側面上， 后向延伸平臺(54)在工字鋼(56)與工字鋼槽式導軌槽(57)滑動機構上靠 液壓馬達(58)拖動的鋼纜巻揚機構(59)移進移出；前向延伸平臺(53)和 后向延伸平臺(54)前端通過滑輪(65)導向鋼纜斜拉在頂部平臺前后門型平 衡架(17)上。
6、 根據(jù)權利要求5所述的修造船大型高空作業(yè)平臺，其特征在于所述的 頂部平臺(3)中央設有工作休息活動板房(14)，四面均安裝有門，右工作面 安裝大型鋁質(zhì)巻閘門(62)，左門(64)朝向扶梯，前后側門(61)通向前向延 伸平臺(53)和后向延伸平臺(54)，工作板房內(nèi)并安裝有噴涂機械人(63)等 設備。
全文摘要
修造船大型高空作業(yè)平臺由底座平臺、過渡平臺、頂部平臺、液壓系統(tǒng)、電控裝置、電磁固定裝置、側撐電磁吸附缸組成。各平臺之間靠帶升降油缸的支撐架連接支撐并由側撐電磁吸附缸磁吸在船體上。各平臺設有扶梯，方便施工臨時上下。過渡平臺與頂部平臺靠船向還設有船向延伸平臺，頂部平臺沿船長方向還設有前向延伸平臺和后向延伸平臺。底座平臺由四個固定的垂向可伸縮支撐腿和四個橫向與垂向均可伸縮支撐腿支撐在船臺，底座平臺前端安裝有液壓站，后端裝有電控裝置。頂部平臺中央還可設有工作休息活動板房?？筛咝Э焖俳⑵鸢踩牧Ⅲw施工面，縮短占用船臺周期，提高修造船效率，改善工人們的工作環(huán)境，降低工人勞動強度，機動靈活，占地面積小。適用于各類船廠的船舶修造。
文檔編號B63C5/00GK101439757SQ20081019739
公開日2009年5月27日 申請日期2008年10月24日 優(yōu)先權日2008年10月24日
發(fā)明者宋志鵬, 鄭曉亮, 鄭紹春 申請人:武漢理工大學