CN106567550B - 一种全自动式双向液压夹轨器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种全自动式双向液压夹轨器，包括顶推油缸、反力架、斜楔滑移油缸、滑移板、导向座、导杆、碟形弹簧、滑移支座、滑块、斜楔块、螺杆、平衡板、套管、大销轴、小销轴、夹轨板以及封板。反力架箱体内放置前、后两组导向座，两对斜楔块分别嵌入楔块座底端的燕尾槽中；反力架两侧分别放置一对滑移支座与一个斜楔滑移油缸进行连接；滑移支座底端穿过反力架两侧的方孔与导向座进行连接；平衡板顶端放置于前、后两组导向座的中间位置，两者之间设有碟形弹簧，底端放置于前、后两组斜楔块的中间位置，两者之间设有套管；夹轨板与反力架前、后两端连接，勾夹住轨道；封板与反力架底端进行连接，封住其箱体结构；顶推油缸活塞杆与反力架进行连接。本发明具有自动化程度高、同步精度高、移动平稳性好、能自适应换向等特点。

Description

一种全自动式双向液压夹轨器

技术领域

本发明属于液压顶推滑移施工用夹轨装置技术领域，具体涉及一种夹轨器，特别涉及一种全自动式双向液压夹轨器。

背景技术

近年来，伴随着国民经济的高速增长与建筑业的快速发展，大空间、大跨度结构场馆的建设应用越来越广泛，其规模与造型也日趋庞大与多元化。为了使场馆拥有良好的采光性，普遍采用网架、桁架屋盖体系。对于大型网架、桁架结构构件的安装工作，传统的高空吊装技术不仅受施工场地狭小、施工作业面紧张、环境影响因素多等相关条件的约束，而且无法满足施工成本低、建设周期短、安装精度高等相关要求。因此，分块拼装、累积滑移的施工技术正在逐步得到推广与使用。

传统的大型构件滑移施工主要采用卷扬机与柔性索具进行牵引，由于柔性索具弹性较大，导致滑移构件的牵引力与速度难以控制，施工过程中晃动程度较大，对就位精度、安全性以及同步性有较大影响。而采用液压滑移施工技术，则可以解决上述问题；它采用电液同步控制系统，利用夹轨器提供的工作反力与滑移油缸的交替伸缩，将大型构件在工装平台拼装完成后，沿水平轨道将其整体或者累积滑移至预定位置并安装就位。

在液压滑移施工过程中，夹轨器的工作特点是依靠锁紧轨道为滑移作用力提供反力支点，并且随着滑移构件位置的变化，其反力支点也能够跟随移动。例如专利CN203568387U通过压紧弹簧推动楔形块夹紧轨道产生预紧力，防止顶推初始时夹轨器打滑；顶推油缸伸缸时，夹紧力会随顶推力的增加而自动增大，推动构件向前移动；顶推油缸缩缸时，使楔形块与轨道松开，进一步压缩弹簧，带动整个夹轨器跟随顶推油缸移动，周而复始实现构件间歇向前移动。又如专利CN201486155U在夹轨器尾部安装两个顶紧油缸，其活塞杆与楔形块采用螺纹连接；顶紧油缸伸缸时，为楔形块提供预紧力，顶推油缸伸缸动作使其夹紧轨道；顶紧油缸缩缸时，消除预紧力使楔形块主动脱离轨道，顶推油缸缩缸动作拖动夹轨器移至下一支点，如此循环操作。专利CN201151951Y则在夹轨器两侧的尾座体与侧耳板座之间安装紧脱锚油缸，通过其伸缩缸动作来控制楔形块的夹紧与脱离。

目前，虽然已有上述多种类型夹轨器在液压滑移施工中应用，但是具有一个共同的工作缺点：只能单向工作。若要反向移动构件，需将夹轨器拆除、吊起转向、再安装，实现过程特别繁琐，需要起重机械配合，辅助工作量大，增加施工成本与建设周期，且有些施工场地还无法实现。

针对上述问题，专利CN2866438Y提供了一种双向自锁式液压夹轨器，采用箱体结构，两侧内壁分别为对称斜面结构，四个夹紧楔块分前、后两组放置在内壁斜面与轨道之间；通过人工调节预紧机构，使预紧弹簧推动夹紧楔块夹紧轨道，顶推油缸伸缸时提供工作反力；顶推油缸缩缸时，消除预紧力，夹紧楔块可自动从轨道上脱离；将前、后端的换向开关旋转90度，即可实现反向工作模式。利用这种形式的夹轨器虽然可以实现构件的双向顶推滑移施工，但是有两个重要的缺点：一是在夹轨器预紧或脱离夹紧楔块时，需要人工调节预紧机构，且切换工作方向时也需人工旋转换向开关，不能完全实现自动化操作；二是夹紧楔块预紧机构采用弹性元件，所提供的预紧力不均匀，导致夹紧楔块滑移量不一致，在顶推施工初始时会发生打滑现象，既会降低顶推滑移施工的同步精度，又会导致夹紧楔块磨损，降低使用寿命。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结构简单、使用方便的全自动式双向液压夹轨器。该夹轨器通过前、后两对带牙齿的斜楔块分别夹持在轨道两侧，可为顶推滑移施工提供双向的工作反力，夹持接触面积大，增强滑移施工过程中的平稳性；采用液压预紧与脱离斜楔块的方式，在夹轨器两侧安装液压油缸，通过液压油缸的动作来控制预紧与脱离；利用电液同步控制系统，斜楔块的预紧与脱离可实现全自动化控制，提高滑移精度，增强同步性能，以解决上述背景技术中的不足之处。

本发明所采用的技术方案是：一种全自动式双向液压夹轨器，由顶推油缸1、反力架2、斜楔滑移油缸3、滑移板4、导向座5、导杆6、碟形弹簧7、滑移支座8、滑块9、斜楔块10、螺杆11、平衡板12、套管13、大销轴14、小销轴15、夹轨板16以及封板17组成，其中：

所述反力架2中部设有第一耳板，反力架2通过大销轴14和耳板与顶推油缸1的活塞杆连接，底端设有箱体结构，滑移板4、导向座5、导杆6、碟形弹簧7、滑块9、斜楔块10、平衡板12和套管13均为两套，对称分布于所述箱体结构内；所述两组导向座5对称布置于反力架2箱体结构内，导向座５的侧面与箱体结构内壁连接处设有滑块9，导向座5顶端与箱体结构内壁连接处设有滑移板4；所述斜楔块10纵向截面为直角梯形，两对斜楔块10分前、后两组放置于钢轨轨道18两侧，其直角面用于夹紧钢轨轨道18；导向座５底端设有燕尾槽，斜楔块10放置于燕尾槽内，且斜楔块10的斜边能够沿所述燕尾槽边缘进行滑动；所述滑块9通过内六角螺钉与导向座5侧面进行紧固连接；所述滑移支座8顶端设有第二耳板，滑移支座8通过小销轴15和第二耳板与斜楔滑移油缸3一端连接，滑移支座8底端穿过反力架2两侧的方孔，通过内六角螺钉与导向座5侧面进行紧固连接；所述平衡板12位于导向座5的中间位置，平衡板12的两侧与导向座5之间放置有碟形弹簧7，具有较好的缓冲吸震能力；所述导杆6的两端分别穿过碟形弹簧7与平衡板12顶端，分别插入前、后两组导向座5的圆孔内；所述螺杆11穿过平衡板12底端，其两端分别与同侧一对斜楔块10的两端进行紧固连接，平衡板12与单个斜楔块10之间设有套管13；所述夹轨板16放置于钢轨轨道18两侧，通过内六角螺钉与反力架2前、后两端进行紧固连接，增强夹轨器的抗倾覆能力；所述封板17与反力架2底端通过内六角螺钉进行紧固连接，用于托住其箱体结构内零件，使之不会掉落。

本发明中，所述顶推油缸1和斜楔滑移油缸3均为液压油缸。

本发明中，所述碟形弹簧7采用对合组合安装方式。

本发明中，所述斜楔块10与轨道相结合的面为锯齿状，以增大斜楔块10的锁紧力。

本发明中，所述平衡板12上螺杆11的连接孔位为开槽型圆孔，以为了方便斜楔块10夹紧与脱离钢轨轨道。

本发明全自动式双向液压夹轨器的基本原理是：

1、 夹紧动作是通过斜楔滑移油缸3的缩缸动作来提供预紧力，带动前、后两组导向座5向夹轨器中间位置方向移动，压紧碟形弹簧7，由于平衡板12顶端两侧受力相同，故保证底端两侧斜楔块10处于初始对称位置不移动，防止打滑，使其能够贴近轨道。此时斜楔块10与导向座5燕尾槽的结合面楔角较小，能产生楔紧效应，将各结合面进行预紧。

2、 顶推油缸1伸缸施加顶推力时，斜楔块10会产生侧向压力，同时为增加摩擦阻力，使锁紧更为牢固，斜楔块10与轨道相结合的面加工成齿状，方向与轨道方向垂直。向前顶推构件移动时，前组斜楔块10的结合面受力工作；向后顶推构件移动时，后组斜楔块10的结合面受力工作，即工作反力方向仅受实际工况自适应进行切换，无需人工进行调整。随着顶推力的逐渐增加，斜楔块10的楔紧效应越来越明显，根据自锁原理，斜楔升角使得侧向压力能够产生的最大摩擦阻力大于顶推油缸的顶推力，不会产生滑动，使夹轨器成为滑移施工的反力支点，推动构件沿轨道移动。

3、 脱离动作是通过斜楔滑移油缸3的伸缸动作来消除预紧力，被压缩的碟形弹簧7释放压力，一起带动前、后两组导向座5向夹轨器两侧方向移动，同样由于平衡板12顶端两侧受力相同，保证斜楔块10处于初始对称位置不移动，防止与导向座5粘合，使斜楔块10与导向座5燕尾槽的结合面楔角增大，不能自锁。

4、 顶推油缸1缩缸时，斜楔块10产生的侧向压力自然消失，脱离动作自动完成。夹轨器跟随顶推油缸1沿构件方向移动一个行程，作为下次推移的反力支点。

本发明的有益效果是：

1、 自动化程度高。本发明由于使用液压预紧与脱离斜楔块的方式，可以利用计算机的编程指令实现自动夹紧与脱离轨道的功能；配合使用电液同步控制系统，可以实现同步顶推滑移施工的工作程序，从而完成“斜楔滑移油缸夹紧、顶推油缸推进、检测同步并调整、顶推油缸到位、斜楔滑移油缸松开、顶推油缸缩缸，移动夹轨器、斜楔滑移油缸夹紧、下一个动作循环”的工作过程。故而实现全自动化操作，无需增加人工操作和安全防护设施成本，有效提高施工效率。

2、 同步精度高。本发明通过斜楔滑移油缸来提供预紧与脱离的主动力，一方面保证预紧力的均匀性与一致性，防止构件被推进时夹轨器打滑；另一方面保证脱离更加轻松方便，斜楔块与导向座之间不发生粘合，同时还能够减小楔形块磨损程度。

3、 移动平稳性好。本发明前、后两端都安装夹轨板，可勾夹住钢轨轨道的头部，既增强抗倾覆能力，又防止夹轨器提离轨道；同时，本发明与其他夹轨器相比，其连接耳板位于自身中部而非前端，顶推施工时不易发生后端翘起的现象，更加有助于构件平稳地移动。

4、 自适应换向。本发明具有前、后两组导向座与斜楔块，在完成预紧工作后，向前顶推构件时，前组斜楔块的结合面受力工作，提供工作反力；向后顶推构件时，后组斜楔块的结合面受力工作，提供工作反力；工作方向仅受实际工况自适应进行切换，无需人工进行调整。

附图说明

图1是全自动式双向液压夹轨器的使用状态示意图。

图2是全自动式双向液压夹轨器的底面剖视图。

图3是全自动式双向液压夹轨器的侧视图。

图中标号：1—顶推油缸；2—反力架；3—斜楔滑移油缸；4—滑移板；5—导向座；6—导杆；7—碟形弹簧；8—滑移支座；9—滑块；10—斜楔块；11—螺杆；12—平衡板；13—套管；14—销轴Ⅰ；15—销轴Ⅱ；16—夹轨板；17—封板；18—钢轨轨道。

具体实施方式

下面结合附图通过对实施例的描述给出本发明的细节。

实施例1：

如图1—图3所示，所述装置由顶推油缸1、反力架2、斜楔滑移油缸3、滑移板4、导向座5、导杆6、碟形弹簧7、滑移支座8、滑块9、斜楔块10、螺杆11、平衡板12、套管13、大销轴14、小销轴15、夹轨板16、封板17以及钢轨轨道18组成。

其中，导向座5分前、后两组对称放置于反力架2箱体结构内，其侧面与箱体内壁之间垫有滑块9，其顶端与箱体内壁之间垫有滑移板4，两对斜楔块10分为前、后两组嵌入楔块座底端的燕尾槽中；斜楔块10的摩擦面设计成锯齿状，并且能够沿着燕尾槽边缘进行滑动；反力架2两侧分别放置一对滑移支座8，通过两个小销轴15与一个斜楔滑移油缸3进行销轴连接；滑移支座8底端穿过反力架2两侧的方孔，通过内六角螺钉与导向座5侧面进行紧固连接；平衡板12放置于前、后两组导向座5的中间位置，其两侧与导向座5之间放有碟形弹簧7，具有较好的缓冲吸震能力；导杆6穿过碟形弹簧7与平衡板12顶端，分别插入前、后两组导向座5的圆孔内；螺杆11穿过平衡板12底端与单侧前、后两组斜楔块10进行紧固连接，平衡板12与单个斜楔块10之间设有套管13；夹轨板16放置于轨道两侧，通过内六角螺钉与反力架2前、后两端进行紧固连接；封板17与反力架2底端通过内六角螺钉进行紧固连接，封住其箱体结构。应用时将本发明安装在钢轨轨道18上面，使每对斜楔块10分别放置在钢轨头部的两侧，通过大销轴14与顶推油缸1的活塞杆相连接，顶推油缸1与斜楔滑移油缸3的伸缸、缩缸动作由电液同步控制器控制。

本发明的工作原理如下：

通过斜楔滑移油缸3的缩缸动作来提供预紧力，带动前、后两组导向座5向夹轨器中间位置方向移动，碟形弹簧7被压紧，平衡板12顶端两侧受力相同保证底端两侧斜楔块10处于初始对称位置不移动，使斜楔块10贴近轨道头部，同时与导向座5燕尾槽的结合面产生楔紧效应，将各结合面进行预紧。

完成预紧后，向前顶推构件移动时，前组斜楔块10的结合面受力工作；向后顶推构件移动时，后组斜楔块10的结合面受力工作，即工作反力方向仅受实际工况自适应进行切换，无需人工进行调整。

顶推油缸1伸缸施加顶推力，随着顶推力的逐渐增加，斜楔块10的楔紧效应越来越明显，根据自锁原理，斜楔升角使得侧向压力能够产生的最大摩擦阻力大于顶推油缸的顶推力，不会产生滑动，由此推动构件沿轨道向前移动一个行程。

构件移动到位后，通过斜楔滑移油缸3的伸缸动作来消除预紧力，被压缩的碟形弹簧7释放压力，一起带动前、后两组导向座5向夹轨器两侧方向移动，由于平衡板的作用同样保证斜楔块10不移动，防止与导向座5粘合，使斜楔块10与导向座5燕尾槽的结合面楔角增大，不能自锁。

顶推油缸1缩缸时，斜楔块10产生的侧向压力自然消失，结合面不产生楔紧效应，顶推油缸1拉力大于摩擦力，脱离动作自动完成。

本发明跟随顶推油缸1沿构件方向移动一个行程，作为下次推移的反力支点。

具体工作过程如下：

将整个夹轨器放置在钢轨轨道18上，每组斜楔块10分别放置在钢轨轨道18头部的两侧；斜楔滑移油缸3缩缸，使斜楔块10完全压紧在钢轨轨道18头部上面。若向前推动构件，则将其放置在夹轨器前端方向；若向后推动构件，则将其放置在夹轨器后端方向。顶推油缸1伸缸，将被顶推构件沿着钢轨轨道18的方向移动；移动一个行程之后，斜楔滑移油缸3伸缸，消除预紧力，顶推油缸1缩缸，使得斜楔块10从钢轨轨道18上脱离，顶推油缸1拖动夹轨器移动一个行程，作为下一次推移的反力支点。利用电液同步控制系统对上述工作过程进行循环重复，即可实现全自动化同步顶推滑移施工的过程。

以上所述仅为本发明在顶推滑移施工中应用的一个实例，对于本技术领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种全自动式双向液压夹轨器，由顶推油缸(1)、反力架(2)、斜楔滑移油缸(3)、滑移板(4)、导向座(5)、导杆(6)、碟形弹簧(7)、滑移支座(8)、滑块(9)、斜楔块(10)、螺杆(11)、平衡板(12)、套管(13)、大销轴(14)、小销轴(15)、夹轨板(16)以及封板(17)组成，其特征在于：

所述反力架(2)中部设有第一耳板，反力架(2)通过大销轴(14)和耳板与顶推油缸(1)的活塞杆连接，底端设有箱体结构，滑移板(4)、导向座(5)、导杆(6)、碟形弹簧(7)、滑块(9)、斜楔块(10)、平衡板(12)和套管(13)均为两套，对称分布于所述箱体结构内；两组导向座(5)对称布置于反力架(2)箱体结构内，导向座(5)的侧面与箱体结构内壁连接处设有滑块(9)，导向座(5)顶端与箱体结构内壁连接处设有滑移板(4)；所述斜楔块(10)纵向截面为直角梯形，两对斜楔块(10)分前、后两组放置于钢轨轨道(18)两侧，其直角面用于夹紧钢轨轨道(18)；导向座(5)底端设有燕尾槽，斜楔块(10)放置于燕尾槽内，且斜楔块(10)的斜边能够沿所述燕尾槽边缘进行滑动；所述滑块(9)通过内六角螺钉与导向座(5)侧面进行紧固连接；所述滑移支座(8)顶端设有第二耳板，滑移支座(8)通过小销轴(15)和第二耳板与斜楔滑移油缸(3)一端连接，滑移支座(8)底端穿过反力架(2)两侧的方孔，通过内六角螺钉与导向座(5)侧面进行紧固连接；所述平衡板(12)位于导向座(5)的中间位置，平衡板(12)的两侧与导向座(5)之间放置有碟形弹簧(7)，具有较好的缓冲吸震能力；所述导杆(6)的两端分别穿过碟形弹簧(7)与平衡板(12)顶端，分别插入前、后两组导向座(5)的圆孔内；所述螺杆(11)穿过平衡板(12)底端，其两端分别与同侧一对斜楔块(10)的两端进行紧固连接，平衡板(12)与单个斜楔块(10)之间设有套管(13)；所述夹轨板(16)放置于钢轨轨道(18)两侧，通过内六角螺钉与反力架(2)前、后两端进行紧固连接，增强夹轨器的抗倾覆能力；所述封板(17)与反力架(2)底端通过内六角螺钉进行紧固连接，用于托住其箱体结构内零件，使之不会掉落。

2.根据权利要求1所述的全自动式双向液压夹轨器，其特征在于所述顶推油缸(1)和斜楔滑移油缸(3)均为液压油缸。

3.根据权利要求1所述的全自动式双向液压夹轨器，其特征在于所述碟形弹簧(7)采用对合组合安装方式。

4.根据权利要求1所述的全自动式双向液压夹轨器，其特征在于所述斜楔块(10)与轨道相结合的面为锯齿状，以增大斜楔块(10)的锁紧力。

5.根据权利要求1所述的全自动式双向液压夹轨器，其特征在于所述平衡板(12)上螺杆(11)的连接孔位为开槽型圆孔，以为了方便斜楔块(10)夹紧与脱离钢轨轨道。