CN102397039B - 折叠式擦窗机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及折叠式擦窗机,其特征在于:包括行走机构、折叠臂回转系统、折叠升降机构、燕尾臂回转系统和起吊机构,行走机构放置在轨道上并可沿轨道行走,行走机构设有主支架,所述折叠臂回转系统安装在行走机构的主支架上;所述折叠升降机构设有折叠臂平台,折叠升降机构通过折叠臂平台支撑在折叠臂回转系统上;所述折叠升降机构的末端设有支座,所述燕尾臂回转系统安装在支座上;所述燕尾臂回转系统设有回转座,所述起吊机构安装在回转座上,起吊机构用于吊住作业用吊船。本发明结构巧妙、新颖,其能够在通道狭小、建筑墙高、空间小的场合下工作,适用于各种形式的建筑。

Description

折叠式擦窗机
技术领域
[0001] 本发明涉及一种高层建筑作业设备,具体是一种用于对高层建筑的幕墙进行清洗维护的折叠式擦窗机。
背景技术
[0002] 随着社会的不断发展,越来越多的高层及超高层建筑矗立起来,为增加建筑物内部的透光性、保温防潮性和外墙的美观,现代的高层高档建筑的外墙往往选用玻璃幕墙结构。为保持建筑外墙外观的长期整洁美观,就需要对外墙建筑定期进行清洗以及维护。现有的清洗工作仍然采用传统的人工清洗方式,即由人在平台上(如吊船)随擦窗机操作臂靠近不同的立面,并直接对幕墙立面进行清洗、维护等作业,但是人工擦洗过程不连续不彻底,作业人员的安全问题尤为突出,隐患大,难以消除,整个设备结构复杂,体积庞大,费工、费时也费力,辅助设施沉长。
[0003] 尽管国内外已经开始研究将壁面移动清洗机器人技术应用于高楼外表面的清洗工作,但由于建筑物的高度、外观、立面结构形式、楼顶空间尺寸都不相同,目前还没有实用化的自动清洗方案,清洗作业的自动化远未得到。特别是在楼面空间狭小、而建筑高度又比较高的情况下,现有的设备无法满足要求。
发明内容
[0004] 本发明的目的在于克服现有技术中存在的不足,提供一种结构巧妙、新颖的折叠式擦窗机,其能够在通道狭小、建筑墙高、空间小的场合下工作,适用于各种形式的建筑。
[0005] 按照本发明提供的技术方案:折叠式擦窗机,其特征在于:包括行走机构、折叠臂回转系统、折叠升降机构、燕尾臂回转系统和起吊机构,行走机构放置在轨道上并可沿轨道行走,行走机构设有主支架,所述折叠臂回转系统安装在行走机构的主支架上;所述折叠升降机构设有折叠臂平台,折叠升降机构通过折叠臂平台支撑在折叠臂回转系统上;所述折叠升降机构的末端设有支座,所述燕尾臂回转系统安装在支座上;所述燕尾臂回转系统设有回转座,所述起吊机构安装在回转座上,起吊机构用于吊住作业用吊船。
[0006] 作为本发明的进一步改进,所述行走机构包括主支架、轮架、驱动行走轮和行走驱动电机,所述折叠臂回转系统安装在主支架上,主支架两侧下部分别安装有轮架,每个轮架的内侧安装一个行走驱动电机,行走驱动电机的输出轴伸入轮架内,所述驱动行走轮安装在行走驱动电机的输出轴上,驱动行走轮支撑在轨道上。
[0007] 作为本发明的进一步改进,所述用于支撑行走机构的轨道为工字钢轨,所述行走机构上的轮架两侧分别安装有平辅助行走轮和竖辅助行走轮,平辅助行走轮与工字钢轨的腹板相配合,竖辅助行走轮与工字钢轨的两个翼板相配合。
[0008] 作为本发明的进一步改进,所述折叠臂回转系统包括第一回转环轴承和第一回转电机,第一回转环轴承放置在行走机构的主支架上,第一回转环轴承的内环通过螺栓与主支架固定连接,折叠升降机构的折叠臂平台放置在第一回转环轴承上,折叠臂平台通过螺栓与第一回转环轴承的外环固定连接,第一回转环轴承的外环上设有回转齿;所述第一回转电机安装在行走机构的主支架上,第一回转电机的输出轴上安装有驱动齿轮,该驱动齿轮与第一回转环轴承外环上的回转齿相啮合。
[0009] 作为本发明的进一步改进,所述折叠升降机构包括固定竖直臂、第一折叠臂、第一平衡杆、活动竖直臂、第一液压缸、第二折叠臂、第二平衡杆、支座和第二液压缸,固定竖直臂竖直固定在折叠臂平台上,第一折叠臂和第一平衡杆的一端分别与固定竖直臂上端铰接,第一折叠臂和第一平衡杆的另一端分别与活动竖直臂下端铰连,固定竖直臂、第一折叠臂、第一平衡杆和活动竖直臂构成平行四连杆结构;所述第一液压缸尾端铰装在折叠臂平台上,第一液压缸的活塞杆端铰连在第一折叠臂上;第二折叠臂和第二平衡杆的一端分别与活动竖直臂的上端铰连,第二折叠臂和第二平衡杆的另一端分别铰连在支座上,活动竖直臂、第二折叠臂、第二平衡杆和支座构成平行四连杆结构;所述第二液压缸的尾端铰装在活动竖直臂下端,第二液压缸的活塞杆端与第二折叠臂铰连。
[0010] 作为本发明的进一步改进,所述燕尾臂回转系统包括支撑座、第二回转环轴承、回转座和第二回转电机,支撑座固定在折叠升降机构的支座上,第二回转环轴承放置在支撑座上,第二回转环轴承的内环通过螺栓与支撑座固定连接,回转座放置在第二回转环轴承上,回转座通过螺栓与第一回转环轴承的外环固定连接,第二回转环轴承的外环上设有回转齿;所述第二回转电机安装在支撑座上,第二回转电机的输出轴上安装有驱动齿轮,该驱动齿轮与第二回转环轴承外环上的回转齿相啮合。
[0011] 作为本发明的进一步改进,所述起吊机构包括卷扬机、吊臂座、燕尾臂、起吊滑轮和过渡滑轮,所述卷扬机安装在燕尾臂回转系统的支撑座上,吊臂座固定在燕尾臂回转系统的回转座上,所述燕尾臂下端固定在吊臂座上,燕尾臂上端安装有起吊滑轮,在吊臂座上安装有过渡滑轮,所述卷扬机卷筒上的钢丝绳绕过过渡滑轮和起吊滑轮后吊住吊船。
[0012] 作为本发明的进一步改进,所述燕尾臂回转系统上还可加装辅助卷扬设备,辅助卷扬设备可单独起吊高空作业需要用到的工具或材料,配合吊船内的工作人员工作。
[0013] 本发明与现有技术相比,优点在于:本发明结构紧凑、转向灵活、作业稳定性好,可以在狭小的空间内顺轨道行走;本发明的折叠式升降机构在伸展时无需大的工作空间,折叠式升降机构伸展后能跨越高墙和花架梁进行工作;本发明的燕尾臂回转系统能够保证折叠式擦窗机在任何位置都保持水平;本发明中的折叠式升降机构采用液压缸驱动,燕尾臂回转和折叠臂回转采用机械传动,电气控制和各级安全保护装置通过PLC系统控制,因此本发明是一个集机械传动、液压驱动、电气控制和安全保护为一体的多功能产品。
附图说明
[0014] 图1为本发明实施例的结构及应用情况示意图。
[0015] 图2为本发明实施例的折叠收起后的结构示意图。
[0016] 图3为图1中的A部放大示意图。
[0017] 图4为图1中去掉辅助卷扬设备后的B部放大示意图。
[0018] 附图标记说明:1-轨道、2-主支架、3-第一回转环轴承、4-折叠臂平台、5-第一液压缸、6-固定竖直臂、7-第一折叠臂、8-第一平衡杆、9-第二液压缸、10-活动竖直臂、11-第二折叠臂、12-第二平衡杆支座、13-支座、14-支撑座、15-吊臂座、16-燕尾臂、17-钢丝绳、18-起吊滑轮、19-过渡滑轮、20-吊船、21-辅助卷扬设备、22-第二回转电机、23-卷扬机、24-轮架、25-平辅助行走轮、26-竖辅助行走轮、27-驱动行走轮、28-行走驱动电机、29-第一回转电机、30-第二回转环轴承、31-回转座。
具体实施方式
[0019] 下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。
[0020] 如图所示:实施例中的折叠式擦窗机主要由行走机构、折叠臂回转系统、折叠升降机构、燕尾臂回转系统和起吊机构几部分组成。
[0021] 如图1所示,所述行走机构放置在轨道I上并可沿轨道I行走,行走机构设有主支架2,所述折叠臂回转系统安装在行走机构的主支架2上;所述折叠升降机构设有折叠臂平台4,折叠升降机构通过折叠臂平台4支撑在折叠臂回转系统上;所述折叠升降机构的末端设有支座13,所述燕尾臂回转系统安装在支座13上;所述燕尾臂回转系统设有回转座31,所述起吊机构安装在回转座31上,起吊机构用于吊住作业用吊船20。
[0022] 所述行走机构的机构如图1、图3所示,其主要由主支架2、轮架24、驱动行走轮27和行走驱动电机28组成,主支架2两侧下部分别安装有轮架24,每个轮架24的内侧安装一个行走驱动电机28,行走驱动电机28的输出轴伸入轮架24内,所述驱动行走轮27安装在行走驱动电机28的输出轴上,驱动行走轮27支撑在轨道I上。
[0023] 图示实施例中,所述用于支撑行走机构的轨道I为工字钢轨,所述行走机构上的轮架24两侧分别安装有平辅助行走轮25和竖辅助行走轮26,平辅助行走轮25与工字钢轨的腹板相配合,竖辅助行走轮26与工字钢轨的两个翼板相配合,从而提高了行走机构的安全性和稳定性。
[0024] 所述折叠臂回转系统的结构如图1、图2所示,其主要由第一回转环轴承3和第一回转电机29组成,第一回转环轴承3放置在行走机构的主支架2上,第一回转环轴承3的内环通过螺栓与主支架2固定连接,折叠升降机构的折叠臂平台4放置在第一回转环轴承3上,折叠臂平台4通过螺栓与第一回转环轴承3的外环固定连接,第一回转环轴承3的外环上设有回转齿;所述第一回转电机29安装在行走机构的主支架2上,第一回转电机29的输出轴上安装有驱动齿轮,该驱动齿轮与第一回转环轴承3外环上的回转齿相啮合。
[0025] 所述折叠升降机构的结构如图1、图2所示,其主要由固定竖直臂6、第一折叠臂7、第一平衡杆8、活动竖直臂10、第一液压缸5、第二折叠臂11、第二平衡杆12、支座13和第二液压缸9组成,固定竖直臂6竖直固定在折叠臂平台4上,第一折叠臂7和第一平衡杆8的一端分别与固定竖直臂6上端铰接,第一折叠臂7和第一平衡杆8的另一端分别与活动竖直臂10下端铰连,固定竖直臂6、第一折叠臂7、第一平衡杆8和活动竖直臂10构成平行四连杆结构;所述第一液压缸5尾端铰装在折叠臂平台4上,第一液压缸5的活塞杆端铰连在第一折叠臂7中部;第二折叠臂11和第二平衡杆12的一端分别与活动竖直臂10的上端铰连,第二折叠臂11和第二平衡杆12的另一端分别铰连在支座13上,活动竖直臂10、第二折叠臂11、第二平衡杆12和支座13构成平行四连杆结构;所述第二液压缸9的尾端铰接在活动竖直臂10下端,第二液压缸9的活塞杆端与第二折叠臂11铰连。
[0026] 所述燕尾臂回转系统的结构如图1、图2、图4所示,其主要由支撑座14、第二回转环轴承30、回转座31和第二回转电机22组成,支撑座14固定在折叠升降机构的支座13上,第二回转环轴承30放置在支撑座14上,第二回转环轴承30的内环通过螺栓与支撑座14固定连接,回转座31放置在第二回转环轴承30上,回转座31通过螺栓与第一回转环轴承3的外环固定连接,第二回转环轴承30的外环上设有回转齿;所述第二回转电机22安装在支撑座14上,第二回转电机22的输出轴上安装有驱动齿轮,该驱动齿轮与第二回转环轴承30外环上的回转齿相啮合。
[0027] 在折叠升降机构展开或折收的工作过程中,容易出现起吊机构倾斜及钢丝绳17乱绳现象,本发明机设置了燕尾臂回转系统,从而使起吊机构和吊船20转动到任何位置都能够保持良好的水平。
[0028] 所述起吊机构的结构如图1、图2所示,其主要由卷扬机23、吊臂座15、燕尾臂16、起吊滑轮18和过渡滑轮19组成,所述卷扬机23安装在燕尾臂回转系统的支撑座14上,吊臂座15固定在燕尾臂回转系统的回转座31上,所述燕尾臂16下端固定在吊臂座15上,燕尾臂16上端安装有起吊滑轮18,在吊臂座15上安装有过渡滑轮19,所述卷扬机23卷筒上的钢丝绳17绕过过渡滑轮19和起吊滑轮18后吊住吊船20。
[0029] 如图1、图2所示,所述燕尾臂回转系统的支撑座14上还可加装辅助卷扬设备21,辅助卷扬设备21可单独起吊300kg的额定载荷,可以将高空作业需要用到的工具或材料吊起,以配合吊船20内的工作人员工作。
[0030] 本发明的工作原理及工作过程如下:
[0031] 如图1所示,工作时,所述行走机构在轨道I上行走到合适的位置后停住;折叠升降机构启动,第一液压缸5和第二液压缸9动作,使折叠升降机构展开逐步升高;折叠臂回转系统启动,带动折叠升降机构旋转一定角度,使吊船20跨越女儿墙,折叠升降机构的旋转角度根据需要进行作业的建筑位置进行灵活调整;燕尾臂回转系统工作,带动起吊机构旋转,将吊船20吊送到指定的理想作业位置,工作人员可在高层外墙进行清洗和维护等高空作业;
[0032] 高空作业结束后,起吊机构升起吊船20,折叠臂回转系统带动折叠臂平台4逆向旋转,使吊船20跨越女儿墙回收至楼面;折叠升降机构折叠收起。
[0033] 本发明的折叠式擦窗机是一种具有高新技术的高空作业设备,其采用了机电液一体化、可靠性优化设计和计算机辅助设计等技术,是一种将机械传动、液压驱动、电气控制和安全保护结合为一体的多功能产品,突破了以往擦窗机常规的设计思路限制。

Claims (1)

1.折叠式擦窗机,其特征在于:包括行走机构、折叠臂回转系统、折叠升降机构、燕尾臂回转系统和起吊机构,行走机构放置在轨道(I)上并可沿轨道(I)行走,行走机构设有主支架(2),所述折叠臂回转系统安装在行走机构的主支架(2)上;所述折叠升降机构设有折叠臂平台(4),折叠升降机构通过折叠臂平台(4)支撑在折叠臂回转系统上;所述折叠升降机构的末端设有支座(13),所述燕尾臂回转系统安装在支座(13)上;所述燕尾臂回转系统设有回转座(31),所述起吊机构安装在回转座(31)上,起吊机构用于吊住作业用吊船(20); 所述行走机构包括主支架(2)、轮架(24)、驱动行走轮(27)和行走驱动电机(28),所述折叠臂回转系统安装在主支架(2)上,主支架(2)两侧下部分别安装有轮架(24),每个轮架(24 )的内侧安装一个行走驱动电机(28 ),行走驱动电机(28 )的输出轴伸入轮架(24 )内,所述驱动行走轮(27 )安装在行走驱动电机(28 )的输出轴上,驱动行走轮(27 )支撑在轨道(I)上; 所述用于支撑行走机构的轨道(I)为工字钢轨,所述行走机构上的轮架(24)两侧分别安装有平辅助行走轮(25)和竖辅助行走轮(26),平辅助行走轮(25)与工字钢轨的腹板相配合,竖辅助行走轮(26)与工字钢轨的两个翼板相配合; 所述折叠臂回转系统包括第一回转环轴承(3)和第一回转电机(29),第一回转环轴承(3 )放置在行走机构的主支架(2 )上,第一回转环轴承(3 )的内环通过螺栓与主支架(2 )固定连接,折叠升降机构的折叠臂平台(4)放置在第一回转环轴承(3)上,折叠臂平台(4)通过螺栓与第一回转环轴承(3)的外环固定连接,第一回转环轴承(3)的外环上设有回转齿;所述第一回转电机(29)安装在行走机构的主支架(2)上,第一回转电机(29)的输出轴上安装有驱动齿轮,该驱动齿轮与第一回转环轴承(3)外环上的回转齿相啮合; 所述折叠升降机构包括固定竖直臂(6)、第一折叠臂(7)、第一平衡杆(8)、活动竖直臂(10)、第一液压缸(5)、第二折叠臂(11)、第二平衡杆(12)、支座(13)和第二液压缸(9),固定竖直臂(6)竖直固定在折叠臂平台(4)上,第一折叠臂(7)和第一平衡杆(8)的一端分别与固定竖直臂(6)上端铰接,第一折叠臂(7)和第一平衡杆(8)的另一端分别与活动竖直臂(10)下端铰连,固定竖直臂(6)、第一折叠臂(7)、第一平衡杆(8)和活动竖直臂(10)构成平行四连杆结构;所述第一液压缸(5)尾端铰装在折叠臂平台(4)上,第一液压缸(5)的活塞杆端铰连在第一折叠臂(7)中部;第二折叠臂(11)和第二平衡杆(12)的一端分别与活动竖直臂(10)的上端铰连,第二折叠臂(11)和第二平衡杆(12)的另一端分别铰连在支座(13)上,活动竖直臂(10)、第二折叠臂(11)、第二平衡杆(12)和支座(13)构成平行四连杆结构;所述第二液压缸(9)的尾端铰装在活动竖直臂(10)下端,第二液压缸(9)的活塞杆端与第二折叠臂(11)铰连; 所述燕尾臂回转系统包括支撑座(14)、第二回转环轴承(30)、回转座(31)和第二回转电机(22),支撑座(14)固定在折叠升降机构的支座(13)上,第二回转环轴承(30)放置在支撑座(14)上,第二回转环轴承(30)的内环通过螺栓与支撑座(14)固定连接,回转座(31)放置在第二回转环轴承(30)上,回转座(31)通过螺栓与第一回转环轴承(3)的外环固定连接,第二回转环轴承(30)的外环上设有回转齿;所述第二回转电机(22)安装在支撑座(14)上,第二回转电机(22)的输出轴上安装有驱动齿轮,该驱动齿轮与第二回转环轴承(30)外环上的回转齿相啮合; 所述起吊机构包括卷扬机(23)、吊臂座(15)、燕尾臂(16)、起吊滑轮(18)和过渡滑轮(19),所述卷扬机(23)安装在燕尾臂回转系统的支撑座(14)上,吊臂座(15)固定在燕尾臂回转系统的回转座(31)上,所述燕尾臂(16)下端固定在吊臂座(15)上,燕尾臂(16)上端安装有起吊滑轮(18),在吊臂座(15)上安装有过渡滑轮(19),所述卷扬机(23)卷筒上的钢丝绳(17)绕过过渡滑轮(19)和起吊滑轮(18)后吊住吊船(20); 所述燕尾臂回转系统上还可加装辅助卷扬设备(21 ),辅助卷扬设备(21)可单独起吊高空作业需要用到的工具或材料,配合吊船(20)内的工作人员工作。
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