CN103758042B - 一种紧缆机 - Google Patents

Abstract

本发明属于一种紧缆机，包括：用于移动和支撑紧固装置和液压系统的行走装置；用于挤圆挤密形成主缆的多根平行钢丝绳的紧固装置；用于对紧固装置提供挤圆挤密动力的液压系统。其中紧固装置由两个可相互合扣合的半圆形紧固件、钩耳、半圆形尼龙瓦和参照钢柱所构成。本发明能机械化、方便地、快速地对悬索桥主缆完成挤圆挤密的紧缆工序，具有结构和操作简单，重量轻，施工成本低，组装简便，省时省力，施工周期短，安全可靠，故障维修方便，效率高和质量好的优点。

Description

一种紧缆机

技术领域

本发明属于一种紧缆机。

背景技术

目前，跨度较大的悬索桥的主缆由多根高强平行设置的钢丝缆绳经挤圆挤密的紧缆工序所构成，而后在将经挤圆挤密的多根高强平行设置的钢丝缆绳外设索夹形成承重主缆。承重主缆为悬索桥的主要承重缆，对多根高强平行设置的钢丝缆绳挤圆挤密有严格要求，要求紧缆完毕后能够保证索夹内主缆的空隙率达到28％以下、索夹外主缆的空隙率达到26％以下。

而目前紧缆施工中使用的紧缆设备由于体程大，重量沉，成本高，组装复杂，通常需在待紧主缆工序施工的承重主缆下端的地面上铺设与承重主缆平行的轨道，轨道上设轨道平台车，轨道平台车上搭设脚手架至承重主缆下端，脚手架上设工作平台其上置紧缆设备，紧缆设备是分拆后运上工作平台后再组装而成。这种紧缆设备体程大，重量沉，成本高，且组装复杂，主缆出现故障维修麻烦，费工费时，施工成本大，施工周期长，速度慢、效率低，质量难于保证。若承重主缆与地面距离过大，或为河流复杂地形，则完成紧缆工序更为困难，耗费更高。

发明内容

本发明的目的是设计一种紧缆机，能机械化、方便地、快速地对悬索桥主缆完成挤圆挤密的紧缆工序，具有结构和操作简单，重量轻，施工成本低，组装简便，省时省力，施工周期短，安全可靠，故障维修方便，效率高和质量好的优点。

为此，本发明主要由液压系统、穿心千斤顶和天车所组成，所述的紧缆机包括：

行走装置，用于移动和支撑紧固装置和液压系统，行走装置由天车、牵引挂耳、吊耳、行走滑轮、吊索、工作平台、卷扬机和牵引绳所构成，天车的前端中部设牵引挂耳，卷扬机位于悬索桥侧岸的塔顶门架上，卷扬机通过牵引绳和牵引挂耳带动天车运行，天车的下端两侧设有行走滑轮，行走滑轮位于猫道承重索上，天车的下端四角设有吊耳，工作平台通过上端带有搭钩的吊索吊设在天车的下端，工作平台位于主缆下端，液压系统位于工作台上；

紧固装置，用于挤圆挤密形成主缆的多根平行钢丝绳，由两个可相互合扣合的半圆形紧固件、钩耳、半圆形尼龙瓦和参照钢柱所构成，半圆形紧固件的中部为半圆形卡槽，半圆形卡槽内设有半圆形尼龙瓦，半圆形紧固件的上端设有钩耳，天车的下端中部两侧各通过吊耳和钢丝绳连接一个吊链器，左侧的半圆形紧固件上的钩耳与右侧的吊链器的升降链连接，右侧的半圆形紧固件上的钩耳与左侧的吊链器的升降链连接，半圆形紧固件的两端设有拉杆孔，两个穿心式千斤顶所用的拉杆分别穿设在两个拉杆孔内：

液压系统，用于对紧固装置提供挤圆挤密的动力，由液压油泵、油管、两台穿心式千斤、拉杆和紧固螺母所构成，液压油泵位于工作台上，拉杆穿设在半圆形紧固件两端的拉杆孔内，紧固螺母螺设在拉杆上，两台穿心式千斤顶分别位于拉杆外侧的半圆形紧固件上，液压油泵通过油管与穿心式千斤顶的液压系统连接，穿心式千斤顶通过拉杆和紧固螺母调整位于拉杆上的两个半圆形紧固件之间的距离。

所述的吊索的上端设有搭钩，吊索的上端通过搭钩与天车下端的吊耳连接或分离。所述的半圆形尼龙瓦的外侧两角上设有闭合齿状构件，位于两半圆形尼龙瓦上的闭合齿状构件的凸部和凹部对应设置。所述的半圆形紧固件的半圆形卡槽的直径长度依主缆缆径设置，分为5～6种不同的直径型号。所述的行走滑轮的轮面上设有半圆形下凹槽沟。所述的半圆形紧固件的两侧对称设置参照钢柱，参照钢柱的轴线与所在的半圆形紧固件的平面垂直。所述的穿心式千斤顶由顶体、顶出活塞、拉杆套孔体、液压油缸、回油口、进油口、法兰盘座和密封圈所构成，顶出活塞的中部设贯通孔，法兰盘座的中部设贯通孔，拉杆套孔体下端通过法兰盘座和密封圈与顶体下端密封连成一体，顶体的内侧壁与拉杆套孔体之间为液压油缸，顶出活塞的下端凸部位于液压油缸内且密封液压油缸内空间，顶出活塞的下端凸部上端的顶体外侧壁上设回油口，顶出活塞的下端凸部下端的顶体外侧壁上设进油口。

上述结构设计实现了本发明的目的。

本发明能机械化、方便地、快速地对悬索桥主缆完成挤圆挤密的紧缆工序，具有结构和操作简单，重量轻，施工成本低，组装简便，省时省力，施工周期短，安全可靠，故障维修方便，效率高和质量好的优点。据统计本发明仅需2～4人即可完成作业，效率提高数拾倍以上，有较好的使用效果。

测试表明：在刘家峡悬索桥主跨主缆紧缆施工中，主缆计算跨径为536米，东边跨主缆计算跨径为113米，西边跨主缆计算跨径为148米，主缆索股长度范围为868～870米，主缆施工采用预制平行钢丝索股逐根架设的施工方法(PPWS)，单束预制平行钢丝索股由127根φ5.2mm的平行渡锌钢丝组成，主缆索股在架设时竖向排成尖顶的近似正六边形。通过本发明完成紧缆施工后的主缆成为紧密的圆形，主缆的空隙率和圆度达到且超过主要的质量控制指标，通过本发用使主缆索夹内的空隙率达到16％～20％、索夹外主缆空隙率达到18％～22％；索夹内主缆直径达到429.3mm，索夹外主缆直径达到434.6mm。800多米的主缆紧缆工序施工作业只用了9天便告结束，缩短施工周期近10倍。且设备组装简便、操作简单、故障率低，累计节约施工费用数百万元以上。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的紧缆施工时的局部结构示意图。

图3是本发明的穿心式千斤顶结构示意图。

图4是本发明的半圆形紧固件结构示意图。

图5是本发明的半圆形紧固件和半圆形尼龙瓦结构示意图。

图6是图4的左视结构示意图。

具体实施方式

如图1至6所示，一种紧缆机，主要由液压系统、穿心千斤顶和天车所组成，所述的紧缆机包括：

行走装置，用于移动和支撑紧固装置和液压系统。行走装置由天车1、牵引挂耳2、吊耳17、行走滑轮3、吊索5、工作平台9、卷扬机20和牵引绳19所构成。天车的前端中部设牵引挂耳，卷扬机位于悬索桥侧岸的塔顶门架18上，卷扬机通过牵引绳和牵引挂耳带动天车运行。天车的下端两侧设有行走滑轮3，行走滑轮位于猫道承重索21上。所述的行走滑轮的轮面上设有半圆形下凹槽沟，利于行走滑轮在猫道承重索上运行。显然，行走滑轮为4个，分别位于天车的下端四角部；猫道承重索为两根，且呈间隔距离平行设置在待紧主缆221的上端空间。天车的下端四角设有吊耳，工作平台通过上端带有搭钩4的吊索吊设在天车的下端，工作平台位于主缆下端，液压系统位于工作台上。所述的吊索的上端设有搭钩，吊索的上端通过搭钩与天车下端的吊耳连接或分离。

紧固装置，用于挤圆挤密形成主缆的多根平行钢丝绳。由两个可相互合扣合的半圆形紧固件12、钩耳30、半圆形尼龙瓦13和参照钢柱31所构成。半圆形紧固件的中部为半圆形卡槽32，半圆形卡槽内设有半圆形尼龙瓦13，半圆形尼龙瓦的作用是可有效防止在挤压过程中的半圆形紧固件造成主缆钢丝渡锌层的磨损。所述的半圆形尼龙瓦的外侧两角上设有闭合齿状构件14，位于两半圆形尼龙瓦上的闭合齿状构件的凸部和凹部对应设置，闭合齿状构件可有效防止紧缆过程中发生挤丝现象。所述的半圆形紧固件的半圆形卡槽的直径长度依主缆缆径设置，分为5～6种不同的直径型号。每个半圆形紧固件用煅钢经车床精密加工而成，5种型号分别适用于30～130cm主缆直径，使用前根据具体主缆径选用。半圆形紧固件的上端设有钩耳，天车的下端中部两侧各通过吊耳和钢丝绳连接一个吊链器16。左侧的半圆形紧固件上的钩耳与右侧的吊链器的升降链连接，右侧的半圆形紧固件上的钩耳与左侧的吊链器的升降链连接。半圆形紧固件的两端设有拉杆孔33，两个穿心式千斤顶所用的拉杆6分别穿设在两个拉杆孔内。所述的半圆形紧固件的两侧对称设置参照钢柱31，参照钢柱的轴线与所在的半圆形紧固件的平面垂直。参照钢柱在紧缆机安装过程中起参照作用，以使半圆形紧固件的平面与主缆垂直。

液压系统，用于对紧固装置提供挤圆挤密的动力。由液压油泵8、油管7、两台穿心式千斤11、拉杆6和紧固螺母15所构成。液压油泵位于工作台上，工作台上还设有控制液压油泵的操作盘和液压表等。拉杆穿设在半圆形紧固件两端的拉杆孔内。紧固螺母螺设在拉杆上，即数个紧固螺母分别螺设在各拉杆上。两台穿心式千斤顶分别位于拉杆外侧的半圆形紧固件上，液压油泵通过油管与穿心式千斤顶的液压系统连接，穿心式千斤顶通过拉杆和紧固螺母调整位于拉杆上的两个半圆形紧固件之间的距离。

所述的穿心式千斤顶由顶体22、顶出活塞23、拉杆套孔体24、液压油缸25、回油口26、进油口27、法兰盘座28和密封圈29所构成。顶出活塞的中部设贯通孔，法兰盘座的中部设贯通孔，拉杆套孔体下端通过法兰盘座和密封圈与顶体下端密封连成一体。顶体的内侧壁与拉杆套孔体之间为液压油缸，顶出活塞的下端凸部位于液压油缸内且密封液压油缸内空间，顶出活塞的下端凸部上端的顶体外侧壁上设回油口，顶出活塞的下端凸部下端的顶体外侧壁上设进油口。

使用时，本发明的紧缆机由液压系统提供压力通过紧固装置施加于待紧主缆221上，当主缆挤紧满足要求后、再在紧缆机的工作台的前、后部的紧后主缆上绑箍缠包钢带后，再由移动装置将紧缆机进行移位至下一待紧主缆工位进行紧缆操作，直至主缆全部挤圆挤密。

先将天车通过行走滑轮附着于两端位于岸边两侧门架上的猫道承重索21上，天车通过设置于门架上的塔顶平台处的5吨卷扬机提供牵引力，卷扬机所带的牵引钢丝绳通过牵引挂耳与天车进行连接，天车在上行时(即上坡行驶时)主要靠卷扬机提供的牵引力进行移动，在下行时可靠其自重及配合卷扬机放松牵引钢丝绳完成移动，卷扬机的牵引钢丝绳可进行位移距离控制。将工作平台通过上端带有搭钩的吊索吊设在天车的下端，显然主缆横贯工作平台的上端中部，液压系统位于工作台上。

再将两个紧固用的半圆形紧固件各通过一个导链器通过其上的钩耳30与天车的吊耳连接，两个半圆形紧固件分别位于待紧主缆的两侧，并通过松紧导链器保证待紧主缆的水平直径线与扣合后两个半圆形紧固件的半圆形卡槽的水平直径线在同一直线上。半圆形卡槽内设半圆形尼龙瓦，半圆形尼龙瓦的作用是可有效防止在挤压过程中的半圆形紧固件造成主缆钢丝渡锌层的磨损。半圆形尼龙瓦的外侧两角上设有闭合齿状构件，闭合齿状构件可有效防止紧缆过程中发生挤丝现象。在安装时，可通过设置半圆形紧固件上的参照钢条，调整角度以使紧缆机的半圆形紧固件与待紧主缆垂直。而后将两根拉杆分别穿设在两个半圆形紧固件上、下部的拉杆孔33内，两根拉杆将两个半圆形紧固件的上、下部连成一体。在半圆形紧固件一侧外的拉杆上螺设一紧固螺母15，在半圆形紧固件另一侧外的拉杆上设一张拉衬脚10后(张拉衬脚可去除)，再设一穿心式千斤顶，此时拉杆穿过该穿心式千斤顶的拉杆套孔体内后，并设一垫片后(若紧固螺母直径足够大可去除垫片)，再螺设另一紧固螺母。这样穿心式千斤顶的两端即法兰盘座与顶出活塞分别与半圆形紧固件另一侧外面和垫片内侧面之间顶持(上、下相同，故不再累述)。当穿心式千斤顶的顶出活塞顶出时，即使穿心式千斤顶两端的法兰盘座面与顶出活塞顶面之间的距离加大，从而通过拉杆和紧固螺母使穿设在拉杆上的两半圆形紧固件之间的距离随之缩小，使两半圆形紧固件相互扣合，对待紧主缆完成挤圆挤密的紧缆作业。

由液压油泵提供的压力通过2个穿心式千斤顶传递到两个半圆形紧固件上，液压油泵采用“一带二”的方式布置油管，以实现上、下两个穿心式千斤顶的同步张拉。当液压油泵对穿心式千斤顶提供压力油时，压力油自进油口进入液压油缸将顶出活塞上端面顶出液压油缸外，作功后的压力油从回油口流回液压油泵。2个穿心式千斤顶通过拉杆和紧固螺母使穿设在拉杆上的两半圆形紧固件相互扣合，完成对待紧主缆的紧缆作业。当主缆挤紧满足要求后、在紧缆机的工作台前、后部的紧后主缆上绑箍缠包钢带后，再由移动装置将紧缆机进行移位至下一待紧主缆工位进行紧缆操作，直至主缆全部完成挤圆挤密的紧缆作业。

总之，本发明能机械化、方便地、快速地对悬索桥主缆完成挤圆挤密的紧缆工序，具有结构和操作简单，重量轻，施工成本低，组装简便，省时省力，施工周期短，安全可靠，故障维修方便，效率高和质量好的优点。

Claims (7)

1.一种紧缆机，主要由液压系统、穿心千斤顶和天车所组成，其特征在于：所述的紧缆机包括，

行走装置，用于移动和支撑紧固装置和液压系统，行走装置由天车、牵引挂耳、吊耳、行走滑轮、吊索、工作平台、卷扬机和牵引绳所构成，天车的前端中部设牵引挂耳，卷扬机位于悬索桥侧岸的塔顶门架上，卷扬机通过牵引绳和牵引挂耳带动天车运行，天车的下端两侧设有行走滑轮，行走滑轮位于猫道承重索上，天车的下端四角设有吊耳，工作平台通过上端带有搭钩的吊索吊设在天车的下端，工作平台位于主缆下端，液压系统位于工作台上；

紧固装置，用于挤圆挤密形成主缆的多根平行钢丝绳，由两个可相互合扣合的半圆形紧固件、钩耳、半圆形尼龙瓦和参照钢柱所构成，半圆形紧固件的中部为半圆形卡槽，半圆形卡槽内设有半圆形尼龙瓦，半圆形紧固件的上端设有钩耳，天车的下端中部两侧各通过吊耳和钢丝绳连接一个吊链器，左侧的半圆形紧固件上的钩耳与右侧的吊链器的升降链连接，右侧的半圆形紧固件上的钩耳与左侧的吊链器的升降链连接，半圆形紧固件的两端设有拉杆孔，两个穿心式千斤顶所用的拉杆分别穿设在两个拉杆孔内；

液压系统，用于对紧固装置提供挤圆挤密的动力，由液压油泵、油管、两台穿心式千斤、拉杆和紧固螺母所构成，液压油泵位于工作台上，拉杆穿设在半圆形紧固件两端的拉杆孔内，紧固螺母螺设在拉杆上，两台穿心式千斤顶分别位于拉杆外侧的半圆形紧固件上，液压油泵通过油管与穿心式千斤顶的液压系统连接，穿心式千斤顶通过拉杆和紧固螺母调整位于拉杆上的两个半圆形紧固件之间的距离。

2.按权利要求1所述的一种紧缆机，其特征在于：所述的吊索的上端设有搭钩，吊索的上端通过搭钩与天车下端的吊耳连接或分离。

3.按权利要求1所述的一种紧缆机，其特征在于：所述的半圆形尼龙瓦的外侧两角上设有闭合齿状构件，位于两半圆形尼龙瓦上的闭合齿状构件的凸部和凹部对应设置。

4.按权利要求1所述的一种紧缆机，其特征在于：所述的半圆形紧固件的半圆形卡槽的直径长度依主缆缆径设置，分为5～6种不同的直径型号。

5.按权利要求1所述的一种紧缆机，其特征在于：所述的行走滑轮的轮面上设有半圆形下凹槽沟。

6.按权利要求1所述的一种紧缆机，其特征在于：所述的半圆形紧固件的两侧对称设置参照钢柱，参照钢柱的轴线与所在的半圆形紧固件的平面垂直。

7.按权利要求1所述的一种紧缆机，其特征在于：所述的穿心式千斤顶由顶体、顶出活塞、拉杆套孔体、液压油缸、回油口、进油口、法兰盘座和密封圈所构成，顶出活塞的中部设贯通孔，法兰盘座的中部设贯通孔，拉杆套孔体下端通过法兰盘座和密封圈与顶体下端密封连成一体，顶体的内侧壁与拉杆套孔体之间为液压油缸，顶出活塞的下端凸部位于液压油缸内且密封液压油缸内空间，顶出活塞的下端凸部上端的顶体外侧壁上设回油口，顶出活塞的下端凸部下端的顶体外侧壁上设进油口。