[发明专利]利用磁性球面铰定位的空中管口水平对接装置及对接方法

说明书

利用磁性球面铰定位的空中管口水平对接装置及对接方法，用于风力发电机叶轮和主机定位对接，由正负球面电磁铰接机构、正负球面沿管口中心线伸缩移动机构和引导绳机构构成，设置两个直径相同的球面，一个为外多半球面体（1），内置电磁铁（21），另一个为少半球壳体（2），用一种正棱锥框架伸缩机构将它们分别置入于两个空中对接管口内。方法是：在多半球面体（1）和少半球壳体（2）的中心线位置各贯通一穿绳孔，并穿入一拉绳（6），先用拉绳使两对接管口靠近，通过磁力，使多半球面体（1）和少半球壳体（2）产生磁性球面铰功能，完成间接对接。接下来逐渐向管口内收缩正棱锥框架伸缩机构，完成两空中管口的直接对准，折叠收束安装设备。

技术领域

本发明涉及能将空中悬吊的大型管口两两水平对接的技术，该技术主要用于风力发电机叶轮和主机高效定位对接等安装设备，属于机械装备领域。

背景技术

随着大型装备制造业的蓬勃发展，一些大型管状零部件被起吊后在高空安装很常见。但管口对接定位难度大，安装效率低，特别是大型风力发电机，叶轮形体庞大，重达数十吨，叶轮轮毂管口与发电机主轴管口在空中对接难度大。高空作业危险性大，同时耗时长，设备碰撞损伤率也较高，目前国内还没有有效解决这一问题的技术及其方法。

发明内容

本发明的目的是提供一种利用磁性球面铰定位的空中管口水平对接装置及对接方法。

本发明是利用磁性球面铰定位的空中管口水平对接装置及对接方法，利用磁性球面铰定位的空中管口水平对接装置，包括球冠内外表面电磁铰接机构、球冠内外表面沿管口中心线的伸缩装置和引导绳机构，球冠球面电磁铰接机构主要由半径相同的球冠外表面31和球冠内表面32以凹凸球面铰的配合方式构成，其中球冠外表面31的面积大于球冠内表面32的面积；球冠外表面31位于多半球面体1，球冠内表面32位于少半球壳体2，第一管口3和第二管口4在空中对接，多半球面体1的第一中心线8和少半球壳体2的第二中心线8'必须分别与两个对接管口的第三中心线13和第四中心线13'共线，且至少使球冠外表面31或球冠内表面32中的其中之一能沿所在管口中心线前后移动，或两者都能沿所在管口中心线前后移动；正棱锥式伸缩装置的正棱锥是正三棱锥，或者正四棱锥，或者正五棱锥；正棱锥式伸缩装置中包括侧棱同步伸缩机构和底部伸缩机构；球冠外表面31、球冠内表面32沿管口中心线的伸缩装置由两个正棱锥式伸缩装置组成，或者由一个正棱锥式伸缩装置和一个独立的平面星形伸缩装置组成。

本发明的利用磁性球面铰定位的空中管口水平对接方法，其步骤为：

（1）首先将装有正负球面的正三棱锥伸缩机构、拉绳、夹绳器及与本设备相关的液压管、液压端口或手提液压泵准备好，将其安装在相应的对接管口内，将安有收绳器16的第一绳孔5或第二绳孔5'中传入拉绳6，并将拉绳传出的一段留有较多余量；将电源插头插入电磁铁插座中；

（2）管口吊起：通过起重机将第二管口4提升到与第一管口3相平位置；

（3）穿绳牵引：装有收绳器16管口内的安装人员把从第一绳孔5中穿出的拉绳6一端扔向对面的管口内，对面管口内的安装人员再把拉绳6从第二绳孔5'穿出，拉紧，并用夹绳器17固定拉绳；

（4）收紧拉绳：安装人员摇转收绳器摇把14收卷拉绳6，使多半球面体1和少半球壳体2逐渐靠近；

（5）磁性铰接：当距离足够靠近时，半球面体1和少半球壳体2磁性相吸，形成球面铰，实现间接对接；当两管口平齐，并实现间接对接时；或者两管口的第四中心线13成不同夹角α的情况，由多半球面体1和少半球壳体2形成的磁性球面铰能够适应预设范围内的不同夹角情况，也能适应两管口法兰盘在螺孔对接时，管口绕着第四中心线13微调转动；

（6）直接对准：当两管口实现间接对接后，须逐步收缩两正棱锥的侧棱同步伸缩杆7，使两管口完成直接对准；

（7）设备卸离：当两管口直接对接安装完成后，卸离安装设备。