CN101666235B - 弧形梁安装辅助装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种弧形梁安装辅助装置，包括伸缩机构、滚床架、夹持装置和可在滚床架内前后滑动的滑移基座，所述伸缩机构尾端与滑移基座连接，所述夹持装置装设于伸缩机构前端。该弧形梁安装辅助装置具有便于弧形梁的运输、安装，可直接将弧形梁送至安装位置，操作简单，省时省力的优点。

Description

弧形梁安装辅助装置

技术领域

本发明涉及一种隧道施工中用于辅助安装弧形梁的设备，尤其涉及弧形梁安装辅助装置。

背景技术

弧形梁是隧道施工中用来支撑挖掘后隧道内壁的整圈型钢。目前，弧形梁的安装，是先将弧形梁放在一个环形架上，并通过吊装设备连同环形架和弧形梁一起顶出，再将弧形梁固定于隧道内壁，这种安装方式只能将弧形梁送至一固定位置，在安装过程中不便于进行前后、左右、上下角度调整，不便于弧形梁的安装，且弧形梁运输行程很短，只能单根运输、单根安装，操作费时费力，人力投入要求很高。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种便于弧形梁的运输、安装，可直接将弧形梁送至安装位置，操作简单，省时省力的弧形梁安装辅助装置。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种弧形梁安装辅助装置，包括伸缩机构、滚床架、夹持装置和可在滚床架内前后滑动的滑移基座，所述伸缩机构尾端与滑移基座连接，所述夹持装置装设于伸缩机构前端。

所述滚床架内装设有滑轨，所述滑移基座装设于滑轨上，滑移基座与滚床架之间装设有滑移驱动油缸。

所述伸缩机构与滑移基座之间设有连接座，所述连接座通过竖直铰接轴与滑移基座连接，且连接座一侧与滑移基座之间设有水平摆动油缸，连接座通过水平铰接轴与伸缩机构连接，伸缩机构下方与连接座之间设有竖直摆动油缸。

所述夹持装置包括夹持座、夹紧调节杆和可作伸缩调节的俯仰角度调节杆，所述夹持座一端与伸缩机构前端铰接，另一端固定有第一夹持板，所述俯仰角度调节杆一端与第一夹持板铰接，另一端与伸缩机构铰接，所述夹紧调节杆一端与第一夹持板相连，另一端设有第二夹持板。

所述滚床架顶部装设有两排平行布置的滚轮。

所述伸缩机构包括绳式伸展机构、绳式缩回机构、驱动油缸和三节以上依次套接相连的伸缩臂，顺着伸缩臂的伸出方向为前方，所述驱动油缸的伸缩杆与第一节伸缩臂尾端铰接，所述驱动油缸的缸体固定于第二节伸缩臂的尾端，所述第二节伸缩臂前方的各节伸缩臂均通过绳式伸展机构和绳式缩回机构驱动，所述驱动油缸的缸体前端设有至少一件可对末节伸缩臂导向的导向轮。

所述驱动油缸的缸体与第二节伸缩臂相连的一端设有翼板，所述第二节伸缩臂的尾端设有卡槽，所述翼板置于卡槽内。

所述绳式伸展机构包括伸展滑轮和伸展绳，所述第一节伸缩臂与末节伸缩臂之间的各节伸缩臂上的前端处均装设有伸展滑轮，所述伸展绳绕设于所述伸展滑轮上，所述伸展绳的两端分别固定于相邻两节伸缩臂的后端部，所述绳式缩回机构包括收缩滑轮和收缩绳，所述第一节伸缩臂与末节伸缩臂之间的各节伸缩臂上的后端处均装设有收缩滑轮，所述收缩绳绕设于所述收缩滑轮上，所述收缩绳的一端固定于所述伸缩臂前方的相邻伸缩臂的后端部，所述收缩绳的另一端固定于所述伸缩臂后方的相邻伸缩臂的前端部。

与现有技术相比，本发明的优点在于：使用本发明的弧形梁安装辅助装置安装弧形梁时，可先在滚床架上集中堆放多根弧形梁，同时将滑移基座和伸缩机构收回，然后将待安装的一根弧形梁推送至伸缩机构前端，并用伸缩机构前端的夹持装置夹紧，再通过伸缩机构和滑移基座将弧形梁送至安装位置，并且可通过伸缩机构和滑移基座对弧形梁的前后位置进行调整，将弧形梁安装固定后，收回滑移基座和伸缩机构，即可将堆放于滚床架上的弧形梁再次夹紧、送出，如此循环，使得弧形梁的运输和安装变得简便、快捷，操作省时省力，工作效率大大提高。将滑移基座装设于滚床架内所设滑轨上，并通过滑移驱动油缸驱动滑移基座前后滑动，使滑移基座的移动和定位更为方便，位置调整更加精准。伸缩机构经连接座与滑移基座连接，通过水平摆动油缸可调节伸缩机构的水平角度，通过竖直摆动油缸可调节伸缩机构与水平面的夹角，从而可以精确调整弧形梁所在位置，为弧形梁的快速安装提供了有力支持。夹持装置不仅可以通过夹紧调节杆将弧形梁牢固夹紧，而且还可以通过俯仰角度调节杆调节夹持座的俯仰角度，使弧形梁的位置调节更加灵活。滚床架顶部装设有两排平行布置的滚轮，使弧形梁在滚床架顶部的移动更为轻松。由于采用绳式伸展机构和绳式缩回机构驱动第二节伸缩臂前方的各节伸缩臂，机械臂伸展开后具有一定的柔性，会弯曲成弧形，第二节伸缩臂前方的各节伸缩臂的中轴线也会相对驱动油缸的伸缩轴线偏转，本发明的机械臂伸缩机构在驱动油缸的缸体前端装设导向轮，在机械臂伸展和收缩的过程中，使驱动油缸的缸体与末节伸缩臂在导向轮的作用下实现平稳衔接，机械臂伸展的初始阶段，导向轮可对末节伸缩臂的伸出提供一定的支撑和导向，使末节伸缩臂在保持中轴线与驱动油缸伸缩轴线基本平行的状态平稳伸出，在机械臂收缩的初始阶段，末节伸缩臂中轴线与驱动油缸伸缩轴线互成一定角度，末节伸缩臂框体边缘先与导向轮接触，在导向轮作用下，末节伸缩臂平稳套入驱动油缸，使末节伸缩臂中轴线与驱动油缸伸缩轴线逐渐平行，完成平稳收缩；驱动油缸的缸体与第二节伸缩臂相连的一端设有翼板，该翼板置于第二节伸缩臂尾端所设卡槽内，使驱动油缸的缸体可以在卡槽的约束下相对于第二节伸缩臂产生一定程度的位移，整个驱动油缸绕伸缩杆与第一节伸缩臂的铰接点转动，以此适应机械臂伸出后的弯曲变形，减少驱动油缸需要承受的弯曲力矩，起到保护驱动油缸的作用，延长驱动油缸使用寿命；第二节伸缩臂前方的各节伸缩臂分别通过一组伸展绳和伸展滑轮驱动伸展，并分别通过一组收缩绳和收缩滑轮驱动收缩，当某节臂的伸展绳或收缩绳出现故障时，可以单独进行更换，方便维修。

附图说明

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的俯视结构示意图；

图3是本发明的主剖视结构示意图；

图4是本发明夹持装置的放大结构示意图；

图5是本发明伸缩机构的原理图；

图6是本发明伸缩机构的主视结构示意图；

图7是本发明伸缩机构的俯视结构示意图；

图8是缸体与第二节伸缩臂连接处的放大结构示意图；

图9是图8的B向视图；

图10是图8的C向视图；

图11是本发明导向轮的工作原理示意图。

图中各标号表示：

1、伸缩机构；2、滑移基座；3、滑移驱动油缸；4、滚床架；5、夹持装置；6、滚轮；7、滑轨；8、连接座；9、弧形梁；101、第一节伸缩臂；102、第二节伸缩臂；103、第三节伸缩臂；104、第四节伸缩臂；105、末节伸缩臂；106、驱动油缸；107、导向轮；108、伸展绳；109、收缩绳；110、伸展滑轮；111、收缩滑轮；1021、卡槽；1022、中轴线；1061、伸缩杆；1062、缸体；1063、伸缩轴线；10621、翼板；501、夹持座；502、俯仰角度调节杆；503、夹紧调节杆；504、第一夹持板；505、第二夹持板；506、夹紧螺杆；507、伸缩套；508、转动限制件；509、中间螺杆；510、套管；81、竖直铰接轴；82、水平铰接轴；83、水平摆动油缸；84、竖直摆动油缸。

具体实施方式

如图1至图3所示，本发明的弧形梁安装辅助装置，包括伸缩机构1、滚床架4、夹持装置5和可在滚床架4内前后滑动的滑移基座2，伸缩机构1尾端与滑移基座2连接，夹持装置5装设于伸缩机构1前端。滚床架4顶部装设有两排沿伸缩机构1伸出方向平行布置的滚轮6，使弧形梁9在滚床架4顶部的移动更为轻松。滚床架4内装设有滑轨7，滑移基座2装设于滑轨7上，滑移基座2与滚床架4之间装设有滑移驱动油缸3，通过滑移驱动油缸3可以驱动滑移基座2前后滑动，使滑移基座2的移动和定位更为方便，位置调整更加精准。伸缩机构1与滑移基座2之间设有连接座8，连接座8通过竖直铰接轴81与滑移基座2连接，连接座8一侧与滑移基座2之间设有水平摆动油缸83，通过水平摆动油缸83可调节伸缩机构1的水平角度，连接座8通过水平铰接轴82与伸缩机构1连接，伸缩机构1下方与连接座8之间设有竖直摆动油缸84，通过竖直摆动油缸84可调节伸缩机构1与水平面的夹角，从而可以精确调整弧形梁9所在位置，为弧形梁9的快速安装提供了有力支持。

如图4所示，本实施例中，夹持装置5包括夹持座501、夹紧调节杆503和可作伸缩调节的俯仰角度调节杆502，夹持座501一端与伸缩机构1前端铰接，另一端固定有第一夹持板504，本实施例中，夹紧调节杆503和俯仰角度调节杆502均设有两组，并沿伸缩机构1的中轴线对称布置，夹紧调节杆503由夹紧螺杆506、伸缩套507和转动限制件508组成，转动限制件508设于夹持座501底部，伸缩套507经转动限制件508限制转动，伸缩套507上固定第二夹持板505，并与夹紧螺杆506螺纹连接，旋转夹紧螺杆506可驱使伸缩套507带动第二夹持板505靠近或远离第一夹持板504，从而将弧形梁9牢固夹紧或放松，俯仰角度调节杆502由中间螺杆509和一对套管510组成，该对套管510内螺纹旋向相反，且两件套管510分别连接于中间螺杆509的两端，其中一套管510与第一夹持板504铰接，另一套管510与伸缩机构1铰接，旋转中间螺杆509可以使俯仰角度调节杆502伸长或缩短，从而可以通过俯仰角度调节杆502调节夹持座501的俯仰角度，使弧形梁9的位置调节更加灵活。

如图5至图11所示，本实施例中，伸缩机构1包括绳式伸展机构、绳式缩回机构、驱动油缸106和三节以上依次套接相连的伸缩臂，顺着伸缩臂的伸出方向为前方，驱动油缸106的伸缩杆1061与第一节伸缩臂101尾端铰接，驱动油缸106的缸体1062固定于第二节伸缩臂102的尾端，第二节伸缩臂102前方的各节伸缩臂均通过绳式伸展机构和绳式缩回机构驱动，驱动油缸106的缸体1062前端设有至少一件可对末节伸缩臂105导向的导向轮107。当伸缩机构1仅具有三节依次套接相连的伸缩臂时，第二节伸缩臂102前方各节臂仅指末节伸缩臂105，当伸缩机构1具有超过三节依次套接相连的伸缩臂时，第二节伸缩臂102前方各节臂由末节伸缩臂105、以及末节伸缩臂105与第二节伸缩臂102之间的各节臂组成。本实施例中，导向轮107设有一件，为一独立滚轮，它可沿末节伸缩臂105内侧滚动，导向轮107的直径大于缸体1062的外径并略小于末节伸缩臂105的内径，由于采用绳式伸展机构和绳式缩回机构驱动第二节伸缩臂102前方的各节伸缩臂，机械臂伸展开后具有一定的柔性，会弯曲成弧形，第二节伸缩臂102前方的各节伸缩臂的中轴线会相对驱动油缸106的伸缩轴线1063偏转。本发明的伸缩机构1通过在驱动油缸106的缸体1062前端装设导向轮107，在机械臂伸展和收缩的过程中，使驱动油缸106的缸体1062与末节伸缩臂105在导向轮107的作用下实现平稳衔接，机械臂伸展的初始阶段，导向轮107可对末节伸缩臂105的伸出提供一定的支撑和导向，使末节伸缩臂105在保持中轴线1022与驱动油缸106的伸缩轴线1063基本平行的状态平稳伸出，在机械臂收缩的初始阶段，末节伸缩臂105的中轴线1022与驱动油缸106的伸缩轴线1063互成一定角度，随着机械臂的收缩，末节伸缩臂105的框体边缘先与导向轮107接触，在导向轮107的作用下，末节伸缩臂105平稳套入驱动油缸106，使末节伸缩臂105的中轴线1022与驱动油缸106的伸缩轴线1063逐渐平行，完成平稳收缩。本实施例中，驱动油缸106的缸体1062与第二节伸缩臂102相连的一端设有翼板10621，第二节伸缩臂102的尾端设有卡槽1021，翼板10621置于卡槽1021内，卡槽1021的宽度尺寸b和深度尺寸a通过导向轮107和整个伸缩臂径向偏移距离计算得出，使缸体1062上的翼板10621可以在卡槽1021的约束下相对于第二节伸缩臂102产生一定程度的位移，整个驱动油缸106绕伸缩杆1061与第一节伸缩臂101的铰接点转动，以此适应机械臂伸出后的的弯曲变形，减少驱动油缸106需要承受的弯曲力矩，起到保护驱动油缸106的作用，延长驱动油缸106使用寿命，同时翼板10621在卡槽1021内下移后会与卡槽1021形成倾角，限制缸体继续下移，故可利用深度尺寸a控制驱动油缸106的偏移量大小。绳式伸展机构包括伸展滑轮110和伸展绳108，第一节伸缩臂101与末节伸缩臂105之间的各节伸缩臂上的前端处均装设有伸展滑轮110，伸展绳108绕设于伸展滑轮110上，伸展绳108的两端分别固定于相邻两节伸缩臂的后端部。绳式缩回机构包括收缩滑轮111和收缩绳109，第一节伸缩臂101与末节伸缩臂105之间的各节伸缩臂上的后端处均装设有收缩滑轮111，收缩绳109绕设于收缩滑轮111上，收缩绳109的一端固定于伸缩臂前方的相邻伸缩臂的后端部，收缩绳109的另一端固定于伸缩臂后方的相邻伸缩臂的前端部。本实施例中，第二节伸缩臂102前方各节臂由第三节伸缩臂103、第四节伸缩臂104和末节伸缩臂105组成。第二节伸缩臂102上的前端处装设有伸展滑轮110，伸展绳108绕设于伸展滑轮110上，伸展绳8的两端分别固定于第一节伸缩臂101和第三节伸缩臂103的后端部，第二节伸缩臂102上的后端处装设有收缩滑轮111，收缩绳109绕设于收缩滑轮111上，收缩绳109的一端固定于第一节伸缩臂101的后端部，收缩绳109的另一端固定于第三节伸缩臂103的前端部。第三节伸缩臂103上的前端处装设有伸展滑轮110，伸展绳108绕设于伸展滑轮110上，伸展绳108的两端分别固定于第二节伸缩臂102和第四节伸缩臂104的后端部，第三节伸缩臂103上的后端处装设有收缩滑轮111，收缩绳109绕设于收缩滑轮111上，收缩绳109的一端固定于第二节伸缩臂102的后端部，收缩绳109的另一端固定于第四节伸缩臂104的前端部。第四节伸缩臂104上的前端处装设有伸展滑轮110，伸展绳108绕设于伸展滑轮110上，伸展绳108的两端分别固定于第三节伸缩臂103和末节伸缩臂105的后端部，第四节伸缩臂104上的后端处装设有收缩滑轮111，收缩绳109绕设于收缩滑轮111上，收缩绳109的一端固定于第三节伸缩臂103的后端部，收缩绳109的另一端固定于末节伸缩臂105的前端部。第二节伸缩臂102、第三节伸缩臂103、第四节伸缩臂104和末节伸缩臂105中的各节臂分别通过一组伸展绳108和伸展滑轮110驱动伸展，并分别通过一组收缩绳109和收缩滑轮111驱动收缩，当某节臂的伸展绳108或收缩绳109出现故障时，可以单独进行更换，方便维修。本实施例中，第一节伸缩臂101与末节伸缩臂105之间的各节伸缩臂的伸展绳108和伸展滑轮111设有两组，并对称布置于各节臂的两侧，第一节伸缩臂101前方的各节伸缩臂的收缩绳109和收缩滑轮111也设有两组，并对称布置于各节臂的两侧，这种布置方式有利于提高机械臂的伸缩稳定性。

使用本发明的弧形梁安装辅助装置安装弧形梁9时，可先在滚床架4上集中堆放多根弧形梁9，同时将滑移基座2和伸缩机构1收回，然后将待安装的一根弧形梁9推送至伸缩机构1前端，并用伸缩机构1前端的夹持装置5夹紧，再通过伸缩机构1和滑移基座2将弧形梁9送至安装位置，并且可通过伸缩机构1和滑移基座2对弧形梁9的前后位置进行调整，通过水平摆动油缸83调节弧形梁9的水平角度，通过竖直摆动油缸84调节弧形梁9与水平面的夹角，通过俯仰角度调节杆502调节弧形梁9的俯仰角度，通过夹紧调节杆503调节对弧形梁9的夹持松紧，调节方式多样、方便，为快速安装弧形梁9提供支持，将弧形梁9安装固定后，收回滑移基座2和伸缩机构1，即可将堆放于滚床架4上的弧形梁9再次夹紧、送出，如此循环，使得弧形梁9的运输和安装变得简便、快捷，操作省时省力，工作效率大大提高。

上述实施例仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的原理的前提下，还可以作出若干等同变换，这些等同变换均应视为本发明的保护范围。

Claims (8)

1. 一种弧形梁安装辅助装置，其特征在于：包括伸缩机构（1）、滚床架（4）、夹持装置（5）和可在滚床架（4）内前后滑动的滑移基座（2），所述伸缩机构（1）尾端与滑移基座（2）连接，所述夹持装置（5）装设于伸缩机构（1）前端，所述伸缩机构（1）与滑移基座（2）之间设有连接座（8），所述连接座（8）通过竖直铰接轴（81）与滑移基座（2）连接，且连接座（8）一侧与滑移基座（2）之间设有水平摆动油缸（83），连接座（8）通过水平铰接轴（82）与伸缩机构（1）连接，伸缩机构（1）下方与连接座（8）之间设有竖直摆动油缸（84）。

2. 根据权利要求1所述的弧形梁安装辅助装置，其特征在于：所述滚床架（4）内装设有滑轨（7），所述滑移基座（2）装设于滑轨（7）上，滑移基座（2）与滚床架（4）之间装设有滑移驱动油缸（3）。

3. 根据权利要求1或2所述的弧形梁安装辅助装置，其特征在于：所述夹持装置（5）包括夹持座（501）、夹紧调节杆（503）和可作伸缩调节的俯仰角度调节杆（502），所述夹持座（501）一端与伸缩机构（1）前端铰接，另一端固定有第一夹持板（504），所述俯仰角度调节杆（502）一端与第一夹持板（504）铰接，另一端与伸缩机构（1）铰接，所述夹紧调节杆（503）一端与第一夹持板（504）相连，另一端设有第二夹持板（505）。

4. 根据权利要求1或2所述的弧形梁安装辅助装置，其特征在于：所述滚床架（4）顶部装设有两排平行布置的滚轮（6）。

5. 根据权利要求3所述的弧形梁安装辅助装置，其特征在于：所述滚床架（4）顶部装设有两排平行布置的滚轮（6）。

6. 根据权利要求5所述的弧形梁安装辅助装置，其特征在于：所述伸缩机构（1）包括绳式伸展机构、绳式缩回机构、驱动油缸（106）和三节以上依次套接相连的伸缩臂，顺着伸缩臂的伸出方向为前方，所述驱动油缸（106）的伸缩杆（1061）与第一节伸缩臂（101）尾端铰接，所述驱动油缸（106）的缸体（1062）固定于第二节伸缩臂（102）的尾端，所述第二节伸缩臂（102）前方的各节伸缩臂均通过绳式伸展机构和绳式缩回机构驱动，所述驱动油缸（106）的缸体（1062）前端设有至少一件可对末节伸缩臂（105）导向的导向轮（107）。

7. 根据权利要求6所述的弧形梁安装辅助装置，其特征在于：所述驱动油缸（106）的缸体（1062）与第二节伸缩臂（102）相连的一端设有翼板（10621），所述第二节伸缩臂（102）的尾端设有卡槽（1021），所述翼板（10621）置于卡槽（1021）内。

8. 根据权利要求7所述的弧形梁安装辅助装置，其特征在于：所述绳式伸展机构包括伸展滑轮（110）和伸展绳（108），所述第一节伸缩臂（101）与末节伸缩臂（105）之间的各节伸缩臂上的前端处均装设有伸展滑轮（110），所述伸展绳（108）绕设于所述伸展滑轮（110）上，所述伸展绳（108）的两端分别固定于相邻两节伸缩臂的后端部，所述绳式缩回机构包括收缩滑轮（111）和收缩绳（109），所述第一节伸缩臂（101）与末节伸缩臂（105）之间的各节伸缩臂上的后端处均装设有收缩滑轮（111），所述收缩绳（109）绕设于所述收缩滑轮（111）上，所述收缩绳（109）的一端固定于所述伸缩臂前方的相邻伸缩臂的后端部，所述收缩绳（109）的另一端固定于所述伸缩臂后方的相邻伸缩臂的前端部。

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