CN104828734B - 机械螺杆式跟随支撑机构及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种机械螺杆式跟随支撑机构，包括至少两跟随支撑单元，每一所述跟随支撑单元包括一跟随支撑装置和一均载装置；各所述跟随支撑单元的所述均载装置相互传动连接。由于采用了本发明的机械螺杆式跟随支撑机构，在重载结构件顶升到位后或顶升装置突然失压时，能够快速提供均匀支撑力的机械螺杆式跟随支撑机构，具有精确度高、安全性好、调节快速均匀的优点。
Description
技术领域
本发明涉及顶升支承技术领域，具体来说是一种大吨位级别的机械螺杆式跟随支撑机构及方法。
背景技术
已知的，在各种大吨位重载荷顶升技术领域，尤其是在几百吨以上的重载工件在顶升或平移安装施工时，例如在建筑施工、船舶建造等，液压油缸(液压千斤顶)是最主要的顶升装置。
工程实践中，例如桥梁施工，分段式的桥梁构建物往往在几百吨以上的级别，在顶升或平移这些构建物时通常是多个液压千斤顶一起共同使用，多个液压千斤顶分别均匀地布置在重载工件底部，并且由一个或者多个外部的液压装置提供高压液压力，这个时候液压顶升体系作为支撑机构存在着很大的风险。例如顶升时液压千斤顶存在漏油、爆管等不安全的意外隐患,会使桥梁顶升的安全性受到威胁，甚至可能产生桥梁坍塌安全事故，使得液压千斤顶在重载顶升施工过程中的安全可靠性受到质疑。
为了解决前述液压顶升机构的缺陷，公开号为CN101423184A的专利文献公开了一种机械螺杆式的跟随支撑机构，其包括一底座、承载圆螺母、重载螺杆等；承载圆螺母内外开有螺纹并与底座滚动连接。使用时，电机带动承载圆螺母旋转，与之螺纹配合的重载螺杆跟随液压千斤顶向上顶升，当液压千斤顶突然失压时，跟随的重载螺杆正好用于支承在重载工件下面，防止构建体倾覆垮塌。现有技术的缺陷在于，由于在制造、装配等环节存在不可避免的误差(例如螺纹连接误差)以及垫块间隙的存在，造成各重载螺杆的重载受力不均；其次，螺杆式跟随支撑机构的螺旋顶升力较小，无法弥补前述的误差。所以，当液压千斤顶突然失压时，受力最大的跟随支撑机构由于应力太集中往往被压坏，从而起不到多个跟随支撑机构共同支撑，分担载荷的作用。
故此，本领域技术人员有必要改进这种机械螺杆式的跟随支撑机构，消除各独立的支撑机构重载受力不均的技术缺陷。
发明内容
针对上述现有技术的缺陷及存在的技术问题，本发明解决的首要技术问题是提供一种在重载结构件顶升到位后或顶升装置突然失压时，能够快速提供均匀支撑力的机械螺杆式跟随支撑机构，具有精确度高、安全性好、调节快速均匀的优点。
实现上述目的的技术方案是：
本发明的一种机械螺杆式跟随支撑机构，包括至少两跟随支撑单元，每一所述跟随支撑单元包括一跟随支撑装置和一均载装置；各所述跟随支撑单元的所述均载装置相互传动连接。
本发明的进一步改进在于，所述均载装置包括一均载支座和一液压推板；所述均载支座可沿高度方向往复运动地固定于所述跟随支撑装置顶部；所述均载支座底部与所述跟随支撑装置顶部配合形成一活塞室，所述液压推板设置于所述活塞室内并与所述活塞室上部配合形成密封的一液腔；各所述均载装置的所述液腔通过管道相互连通。
本发明的进一步改进在于，所述均载装置还包括复数个浮动螺栓和复数个复位弹簧；所述均载支座侧壁沿高度方向形成有复数个弹簧槽，所述弹簧槽的底部形成一通孔，所述浮动螺栓通过所述通孔螺接固定于所述跟随支撑装置顶部，所述复位弹簧套设于所述浮动螺栓螺杆外并压设于所述浮动螺栓螺母与所述弹簧槽底面之间。
本发明的进一步改进在于，所述液压推板与所述活塞室壁之间设置有一密封圈。
本发明的进一步改进在于，所述液压推板顶部形成一凹陷。
本发明的进一步改进在于，所述均载支座设置有一第一进液接口，所述第一进液接口连通所述液腔并连接所述管道。
本发明的进一步改进在于，所述跟随支撑装置包括一承载支座、一重载螺杆和一传动装置；所述承载支座形成一内腔，所述传动装置固定于所述内腔内，所述重载螺杆部分设置于所述内腔内并与所述传动装置传动连接，所述内腔壁与所述重载螺杆螺纹配合。
本发明的进一步改进在于，所述内腔壁底部形成与所述重载螺杆外螺纹配合的内螺纹。
本发明的进一步改进在于，所述传动装置采用液压缸，所述液压缸的伸缩杆上套设有一连接杆，所述连接杆的两端连接固定于所述承载螺杆内壁。
本发明的进一步改进在于，所述承载支座设置有一第二进液接口和一出液接口；所述第二进液接口连通所述液压缸的入液口，所述出液接口连通所述液压缸的出液口。
本发明的进一步改进在于，还包括一水泵，所述水泵连接所述管道。
本发明的进一步改进在于，还包括一单向阀，所述水泵通过所述单向阀连接所述管道。
基于本发明所述的机械螺杆式跟随支撑机构的一种机械螺杆式跟随支撑方法，包括步骤：
S1:将一重载结构件架设于间隔布置的至少一顶升装置和复数个所述跟随支撑单元上；
S2:所述顶升装置顶升所述重载结构件，所述跟随支撑单元顶面跟随所述重载结构件底面上升并紧贴所述重载结构件底面；
S3:所述重载结构件被顶升到预设位置，控制所述跟随支撑单元均匀承载所述重载结构件。
本发明的进一步改进在于，在步骤S2中：当所述顶升装置顶面故障失压时，各所述跟随支撑单元均匀承载所述重载结构件。
本发明的进一步改进在于，各所述跟随支撑单元通过所述均载装置将顶面自动微调至同一水平高度均匀承载所述重载结构件。
本发明由于采用了以上技术方案，使其具有以下有益效果是：
跟随支撑装置用于驱动跟随支撑单元顶部紧贴上部施压物体，并在外部顶升装置由于突发原因不再提供支撑力时，对施压物体提供支撑，防止施压物体摔落损毁。均载装置相互传动连接，用于在外部顶升装置由于突发原因失去不再提供支撑力时，保证跟随支撑单元能够对施压物体提供均匀的支撑，防止施压物体底部由于受力不均而可能产生的损坏。均载支座用于承载上部施压物体，液压推板、液腔、可沿高度方向往复运动的均载支座和通过管道相互连通的液腔的采用，实现均载装置顶部受压时，各均载装置顶部均载支座自动调整至同一水平高度，为上方施压物提供均匀的支撑力，防止上方施压物体底部由于受力不均而可能产生的损坏。浮动螺栓用于固定均载支座。复位弹簧和浮动螺栓配合，用于向跟随支撑装置方向压迫均载支座，使得均载支座在力的作用下可沿高度方向往复运动，为均载装置的均载调节提供基础。密封圈的采用提高了液腔的密封性。凹陷的采用使得液体更易流入液压推板和活塞室之间形成液腔。第一进液接口用于连接管道实现各均载装置间液腔的连通。承载支座、重载螺杆和传动装置的配合，实现承载支座的随动上升。
附图说明
图1为本发明机械螺杆式跟随支撑机构的跟随支撑单元第一方向的；
图2为本发明机械螺杆式跟随支撑机构的跟随支撑单元第二方向的；
图3为本发明机械螺杆式跟随支撑机构的使用状态示意图；
图4为本发明机械螺杆式跟随支撑方法的流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
请参阅图1、图2，本发明的一种机械螺杆式跟随支撑机构，包括至少两跟随支撑单元1，每一跟随支撑单元1包括一跟随支撑装置11和一均载装置12；各跟随支撑单元1的均载装置12相互传动连接。
跟随支撑装置11用于驱动跟随支撑单元1顶部紧贴上部施压物体，并在外部顶升装置由于突发原因不再提供支撑力时，对施压物体提供支撑，防止施压物体摔落损毁。均载装置12相互传动连接，用于在外部顶升装置由于突发原因失去不再提供支撑力时，保证跟随支撑单元1能够对施压物体提供均匀的支撑，防止施压物体底部由于受力不均而可能产生的损坏。
均载装置12包括一均载支座121和一液压推板122；均载支座121可沿高度方向往复运动地固定于跟随支撑装置11顶部；均载支座121底部与跟随支撑装置11顶部配合形成一活塞室，液压推板122设置于活塞室内并与活塞室上部配合形成密封的一液腔123；各均载装置12的液腔123通过管道(图中未示)相互连通。
均载支座121用于承载上部施压物体，液压推板122、液腔123、可沿高度方向往复运动的均载支座121和通过管道相互连通的液腔123的采用，实现均载装置12顶部受压时，各均载装置12顶部均载支座121自动调整至同一水平高度，为上方施压物提供均匀的支撑力，防止上方施压物体底部由于受力不均而可能产生的损坏。
均载装置12还包括复数个浮动螺栓124和复数个复位弹簧125；均载支座121侧壁沿高度方向形成有复数个弹簧槽1211，弹簧槽1211的底部形成一通孔，浮动螺栓124通过通孔螺接固定于跟随支撑装置11顶部，复位弹簧125套设于浮动螺栓124螺杆外并压设于浮动螺栓124螺母与弹簧槽1211底面之间。
浮动螺栓124用于固定均载支座121。复位弹簧125和浮动螺栓124配合，用于向跟随支撑装置11方向压迫均载支座121，使得均载支座121在力的作用下可沿高度方向往复运动，为均载装置12的均载调节提供基础。
本实施中，液压推板122与活塞室壁之间设置有一密封圈126。密封圈126的采用提高了液腔123的密封性。
本实施例中，液压推板122顶部形成一凹陷1221。凹陷1221的采用使得液体更易流入液压推板122和活塞室之间形成液腔123。
均载支座121设置有一第一进液接口1212，第一进液接口1212连通液腔123并连接管道。第一进液接口1212用于连接管道实现各均载装置12间液腔123的连通。
跟随支撑装置11包括一承载支座111、一重载螺杆112和一传动装置113；承载支座111形成一内腔1111，传动装置113固定于内腔1111内，重载螺杆112设置于内腔1111内并与传动装置113传动连接，内腔1111壁与重载螺杆112螺纹配合。内腔1111壁底部形成与重载螺杆112外螺纹配合的内螺纹1112。
承载支座111、重载螺杆112和传动装置113的配合，实现承载支座111的随动上升。
本实施例中，传动装置113采用液压缸，液压缸的伸缩杆上套设有一连接杆114，连接杆114的两端连接固定于承载螺杆内壁。在其他实施例中，传动装置113也可采用曲轮机构、步进电机、气缸等可实现直线往复运动的结构。
承载支座111设置有一第二进液接口1113和一出液接口1114；第二进液接口1113连通液压缸的入液口，出液接口1114连通液压缸的出液口。
本实施例中，还包括一水泵和一单向阀，水泵通过单向阀连接管道。水泵的采用实现在重载结构件顶升到位后，可通过对液腔123加液压实现对重载结构件的快速均匀承载。
本发明的一种机械螺杆式跟随支撑机构工作过程如下：
当顶升装置对重载结构件体开始顶升时，同时启动传动装置113，传动装置113的伸缩杆伸出，承载支座111接受传动装置113的顶升力并通过底部与重载螺杆112外螺纹配合的内螺纹1112旋转上升，持均载支座121在下部承载支座111的推动下同步保持上表面与上部被承载的重载结构件底面紧贴。当重载结构件被顶升到预设位置后，顶升装置停止，此时可自第一进液接口1212向液腔123增加液压，均载支座121在液压的推动下克服复位弹簧125弹力，推动均载支座121紧紧的抵住上部重载结构件，迅速承载。另外，一旦顶升过程中顶升装置突然失压，上部重载结构件直接压在均载支座121上，承载支座111和重载螺杆112通过螺纹间的摩擦力和承载支座111顶部静摩擦力的作用下相互自锁，避免了被顶升的重载结构件因顶升装置失压而滑落，保证了重载结构件顶升的安全性。另外，由于各液腔123通过管道连通，各承载支座111在上方压力和液腔123内可相互流通的液体的共同作用下会自动调节至同一水平高度，从而实现每个随支撑单元1提供的支撑力均衡，实现对上部重载结构件的均载支撑，防止上部重载结构件由于底部受力不均而可能产生的损坏。
请参阅图3、4，基于本发明的机械螺杆式跟随支撑机构的一种机械螺杆式跟随支撑方法，包括步骤：
S1:将一重载结构件3架设于间隔布置的至少一顶升装置2和复数个跟随支撑单元1上；
S2:顶升装置2顶升重载结构件，跟随支撑单元1顶面跟随重载结构件3底面上升并紧贴重载结构件3底面；
其中，当顶升装置2顶面故障失压时，各跟随支撑单元1均匀承载重载结构件3。本实施例中，各跟随支撑单元1通过均载装置将顶面自动微调至同一水平高度均匀承载重载结构件3。在修复顶升装置2后，可继续通过顶升装置2顶升重载结构件3。
S3:重载结构件3被顶升到预设位置，控制跟随支撑单元1均匀承载重载结构件3。
以上结合附图实施例对本发明进行了详细说明，本领域中普通技术人员可根据上述说明对本发明做出种种变化例。因而，实施例中的某些细节不应构成对本发明的限定，本发明将以所附权利要求书界定的范围作为本发明的保护范围。
Claims (14)
1.一种机械螺杆式跟随支撑机构，其特征在于，包括至少两跟随支撑单元，每一所述跟随支撑单元包括一跟随支撑装置和一均载装置；各所述跟随支撑单元的所述均载装置相互传动连接；
所述均载装置包括一均载支座和一液压推板；所述均载支座可沿高度方向往复运动地固定于所述跟随支撑装置顶部；所述均载支座底部与所述跟随支撑装置顶部配合形成一活塞室，所述液压推板设置于所述活塞室内并与所述活塞室上部配合形成密封的一液腔；各所述均载装置的所述液腔通过管道相互连通。
2.根据权利要求1所述的机械螺杆式跟随支撑机构，其特征在于：所述均载装置还包括复数个浮动螺栓和复数个复位弹簧；所述均载支座侧壁沿高度方向形成有复数个弹簧槽，所述弹簧槽的底部形成一通孔，所述浮动螺栓通过所述通孔螺接固定于所述跟随支撑装置顶部，所述复位弹簧套设于所述浮动螺栓的螺杆外并压设于所述浮动螺栓的螺母与所述弹簧槽底面之间。
3.根据权利要求1所述的机械螺杆式跟随支撑机构，其特征在于：所述液压推板与所述活塞室的壁之间设置有一密封圈。
4.根据权利要求1所述的机械螺杆式跟随支撑机构，其特征在于：所述液压推板顶部形成一凹陷。
5.根据权利要求1所述的机械螺杆式跟随支撑机构，其特征在于：所述均载支座设置有一第一进液接口，所述第一进液接口连通所述液腔并连接所述管道。
6.根据权利要求1所述的机械螺杆式跟随支撑机构，其特征在于：所述跟随支撑装置包括一承载支座、一重载螺杆和一传动装置；所述承载支座形成一内腔，所述传动装置固定于所述内腔内，所述重载螺杆部分设置于所述内腔内并与所述传动装置传动连接，所述内腔的壁与所述重载螺杆螺纹配合。
7.根据权利要求6所述的机械螺杆式跟随支撑机构，其特征在于：所述内腔的壁底部形成与所述重载螺杆外螺纹配合的内螺纹。
8.根据权利要求6所述的机械螺杆式跟随支撑机构，其特征在于：所述传动装置采用液压缸，所述液压缸的伸缩杆上套设有一连接杆，所述连接杆的两端连接固定于所述重载螺杆内壁。
9.根据权利要求8所述的机械螺杆式跟随支撑机构，其特征在于：所述承载支座设置有一第二进液接口和一出液接口；所述第二进液接口连通所述液压缸的入液口，所述出液接口连通所述液压缸的出液口。
10.根据权利要求7所述的机械螺杆式跟随支撑机构，其特征在于：还包括一水泵，所述水泵连接所述管道。
11.根据权利要求10所述的机械螺杆式跟随支撑机构，其特征在于：还包括一单向阀，所述水泵通过所述单向阀连接所述管道。
12.基于权利要求1-11任一项所述的机械螺杆式跟随支撑机构的一种机械螺杆式跟随支撑方法，包括步骤：
S1:将一重载结构件架设于间隔布置的至少一顶升装置和复数个所述跟随支撑单元上；
S2:所述顶升装置顶升所述重载结构件，所述跟随支撑单元顶面跟随所述重载结构件底面上升并紧贴所述重载结构件底面；
S3:所述重载结构件被顶升到预设位置，控制所述跟随支撑单元均匀承载所述重载结构件。
13.根据权利要求12所述的机械螺杆式跟随支撑方法，其特征在于，在S2步骤中，当所述顶升装置顶面故障失压时，各所述跟随支撑单元均匀承载所述重载结构件。
14.根据权利要求13所述的机械螺杆式跟随支撑方法，其特征在于，各所述跟随支撑单元通过所述均载装置将顶面自动微调至同一水平高度均匀承载所述重载结构件。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| EXSB | Decision made by sipo to initiate substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| CB03 | Change of inventor or designer information |
Inventor after: Yin Tianjun Inventor after: Xu Wenyou Inventor after: Jiang Yanfeng Inventor before: Xu Wenyou Inventor before: Yin Tianjun Inventor before: Jiang Yanfeng Inventor before: Jiang Yinfu Inventor before: Zheng Huaqi Inventor before: Yuan Fengxiang |
|
| COR | Change of bibliographic data | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |
Denomination of invention: Mechanical screw type following support mechanism and method Effective date of registration: 20231018 Granted publication date: 20170308 Pledgee: China Minsheng Banking Corp Shanghai branch Pledgor: SHANGHAI XIANWEI CIVIL ENGINEERING Co.,Ltd. Registration number: Y2023310000652 |
|
| PE01 | Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right |