大型結構物牽引設備及牽引操作方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于牽引機械技術領域，特別是涉及一種大型結構物牽引設備及牽引操作方法。
【背景技術】
[0002]隨著海洋石油勘探開發事業的發展，開發海域逐步由淺海向深海延伸，導管架、平臺組塊等建造規模也朝著高、大、重的方面發展，特別是大型平臺的模塊重量往往在萬噸以上。駁運是目前海洋平臺導管架等大型結構物所采用的一種主要運輸方式，因此結構物裝船過程顯得尤為重要，甚至是關系工程成敗的重要環節，引起了各國對該項作業的重視，并不斷地探尋科學的方法。
[0003]深海油氣田超大型結構物主要有導管架、組塊、鉆機模塊、FPS0模塊等，其中牽引移位及裝船方式目前主要采用小型模塊的卷揚機/液壓絞車牽引方式，涉及的主要設備有絞車、跑繩、絞車動力系統，動滑輪組及中間連接用的卡環，助推千斤頂，固定卷揚機/液壓絞車用的地錨、駁船上的錨固點。系統通過動滑輪組可以放大卷揚機/液壓絞車的牽引力，但是滑輪組系統龐大，主要適合8000噸以下的結構物拖拉裝船。由于大型油氣平臺具有功能齊全、處理效率高、生產成本低等一系列優勢，所建造的平臺常常超過1萬噸，特別是針對深海油氣開發的平臺，采用上述牽引方式已無法滿足深海油氣田超大型結構物的運輸。
【發明內容】
[0004]本發明為解決公知技術中存在的技術問題而提供一種大型結構物牽引設備及牽引操作方法。
[0005]本設備配合液壓栗站和控制系統，以鋼絞線作為柔性拉桿，構成完整的自動拉力系統，可實現牽引特大噸位的大型結構物，尤其適用于建筑鋼結構的牽引提升、造船行業的新船入海牽引、電力電廠的大型鋼梁提升、橋梁對接提升、鉆井平臺的牽引裝船等作業。
[0006]本發明為解決公知技術中存在的技術問題所采取的技術方案是:
[0007]大型結構物牽引設備，其特征在于:包括可實時檢測每根鋼絞線受力情況并可將監測信息反饋到控制系統的固定夾持受力檢測機構、鋼絞線、支架、可對牽引受力不均的多根鋼絞線進行實時調整的至少兩個自動調節夾持器和自動拉力千斤頂裝置，所述固定夾持受力檢測機構和支架均固裝在大型鋼結構物或船舶上，所述自動拉力千斤頂裝置和分別設置在自動拉力千斤頂裝置兩側的自動調節夾持器安裝在支架上。
[0008]本發明還可以采用如下技術方案:
[0009]所述固定夾持受力檢測機構包括第一錨具、第一夾片、第一鎖緊母、拉力傳感器、第一固定法蘭和緊固螺釘，所述第一夾片、第一鎖緊母和拉力傳感器的數量與鋼絞線的數量相匹配，所述第一錨具、第一夾片、第一鎖緊母均固定在鋼絞線一端上，所述第一固定法蘭內制有多個用于穿裝拉力傳感器的通孔，所述拉力傳感器穿過第一固定法蘭與第一錨具連接緊固。
[0010]所述拉力傳感器設有粗端部和細端部，所述粗端部引出信號線，所述細端部上制有外螺紋，通過外螺紋與第一錨具一端螺紋連接。
[0011 ] 所述自動調節夾持器包括第二錨具、多個第二夾片、多個彈簧、多個電磁鐵、放松板、放松油缸、第二固定法蘭、第三固定法蘭、多個導線管和緊固螺釘，所述第二固定法蘭通過緊固件連接放松板，所述放松油缸分別穿過放松板的上端和下端與第二固定法蘭緊固，所述第二錨具和第二夾片夾持鋼絞線，并通過螺釘固定于第三固定法蘭上，在第二夾片與第三固定法蘭之間裝有用于防止第二夾片松脫的彈簧，所述彈簧一端上套裝有用于吸住第二夾片的電磁鐵，所述電磁鐵與第三固定法蘭固定。
[0012]所述第二錨具內制有與穿裝鋼絞線數量相匹配的通孔，所述通孔內裝有用于夾持鋼絞線的導線管。
[0013]所述自動調節夾持器為設置在自動拉力千斤頂裝置前側的第一自動調節夾持器和設置在自動拉力千斤頂裝置后側的第二自動調節夾持器。
[0014]所述自動拉力千斤頂裝置包括缸外筒、缸內筒、活塞桿、鋼絞線導線架、導線架固定法蘭、缸口法蘭、固定板、位移傳感器、磁環和隔磁墊片，所述缸外筒與缸內筒之間設有靜密封圈并通過螺釘固定形成環形缸體，在缸外筒、缸內筒與活塞桿之間設有動密封圈，所述缸內筒兩端固裝有導線架固定法蘭，在兩個導線架固定法蘭之間固定有貫穿缸內筒的鋼絞線導線架，所述活塞桿一端上固定有固定板，在固定板上裝有穿過導線架固定法蘭且伸入缸內筒的位移傳感器，所述位移傳感器上設有與導線架固定法蘭固定的磁環，所述磁環與導線架固定法蘭之間裝有隔磁墊片。
[0015]采用所述大型結構物牽引設備的牽引操作方法，包括如下步驟:
[0016]S1.安裝大型結構物牽引設備，將固定夾持受力檢測機構固定到被牽引的結構物上或是固定到目標位置處，并將第一自動調節夾持器、自動拉力千斤頂裝置和第二自動調節夾持器與支架組裝連接，然后將大型結構物牽引設備固定到目標位置處或固定到被牽引的大型結構物體上；
[0017]S2.穿鋼絞線，此時，自動拉力千斤頂裝置處于退回狀態，第一自動調節夾持器和第二自動調節夾持器中的第二夾片處于放松狀態，第一自動調節夾持器通過電磁鐵吸住第二夾片，所述放松板退回，當鋼絞線穿入并達到系統設置的穿線拉力值后，與穿入鋼絞線對應的電磁鐵放松第二夾片，并通過彈簧彈力壓緊第二夾片使其夾持鋼絞線，防止鋼絞線回縮，直到將鋼絞線全部穿完并保證每根鋼絞線的拉力相同；
[0018]S3.牽引作業，穿鋼絞線完畢后，保證每根鋼絞線的拉力相同，第一自動調節夾持器處于夾緊狀態，第二自動調節夾持器處于放松狀態，自動拉力千斤頂裝置頂出，第一自動調節夾持器夾持鋼絞線帶動被牽引的結構物體前進或上升，固定夾持受力檢測機構監測每根鋼絞線的受力情況，當每根鋼絞線受力均勻時，自動拉力千斤頂裝置繼續頂出，頂出到位后，第二自動調節夾持器夾緊鋼絞線，使被牽引的結構物體保持靜止狀態，第一自動調節夾持器放松，自動拉力千斤頂裝置退回，退回到位后，第一自動調節夾持器夾緊鋼絞線，第二自動調節夾持器放松，自動拉力千斤頂裝置頂出，第一自動調節夾持器夾持鋼絞線帶動被牽引的結構物體前進或上升，往復運動，使被牽引結構物體達到目標位置；
[0019]S4.對鋼絞線受力情況的實時調整，當固定夾持受力檢測機構監測到鋼絞線受力不均勻時，由控制系統分析數據并發出指令信號，自動拉力千斤頂裝置立即停止動作，第二自動調節夾持器夾緊鋼絞線，第一自動調節夾持器放松；當自動拉力千斤頂裝置退回一定距離后，第一自動調節夾持器夾緊時，與受力大的鋼絞線對應的電磁鐵吸住第二夾片，使第二夾片處于放松狀態，與受力小的鋼絞線對應的電磁鐵脫開第二夾片，使第二夾片處于夾緊狀態，此時，自動拉力千斤頂裝置頂出，通過拉力放松第二自動調節夾持器中對應的第二夾片，使受力小的鋼絞線拉力值增加；當固定夾持受力檢測機構監測鋼絞線受力均勻時，自動拉力千斤頂裝置停止動作，同時，與受力大的鋼絞線對應的第一自動調節夾持器的電磁鐵放開吸住的第二夾片，使彈簧壓緊第二夾片，并由第二夾片夾緊鋼絞線，自動拉力千斤頂裝置繼續頂出，回復正常牽引動作。
[0020]本發明具有的優點和積極效果是:由于本發明采用上述技術方案，即通過本牽引設備配合液壓栗站和控制系統等，以鋼絞線作為柔性受力單元，液壓栗站向拉力千斤頂裝置提供液壓油，推動自動拉力千斤頂裝置的活塞伸縮運動來牽引結構物；利用固定夾持受力檢測機構具有單根鋼絞線受力檢測的功能，并將監測數據反饋給控制系統，由控制系統發出相應的調整指令，然后通過兩個自動調節夾持器的前后交替動作來夾緊或放松鋼絞線，當多根鋼絞線牽引受力不均時能夠對其進行實時調整，最終達到每根鋼絞線受力均勻的目的。本牽引設備的自動拉力千斤頂裝置采用內置位移傳感器，用于檢測牽引位置的全過程，并且內置位移傳感器結構可有效預防在運輸過程中對位移傳感器的磕碰，造成位移傳感器失效。本牽引設備操作簡便，在保證安全可靠的前提下，提高海洋