CN107386092A - 一种重载型螺旋升降桥梁系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种重载型螺旋升降桥梁系统，包括钢结构地面底座、在钢结构地面底座上分布的若干排举升装置、安装在举升装置上端的顶部固定架、安装在顶部固定架上的钢结构桥面板，还包括用以控制举升装置工作的控制器。本发明结构设计合理，空间紧凑，采用了弹簧扁平带与齿型弹簧条螺旋咬合构成螺旋柱体实现升降，从而带动钢结构桥面板上下升降，能够在大型船舶经过时抬升自身高度，以保证船舶的顺利通行，而且举升力不会因举升的高度的增加而突然变小，稳定性较高。
Description
技术领域
本发明涉及桥梁技术领域，具体的说是一种重载型螺旋升降桥梁系统。
背景技术
桥梁是人们生活中重要的通道之一，为道路跨越天然或人工障碍物而修建的建筑物，架设在江河湖海上，使车辆行人等能顺利通行。随着航运不断发展的需求，诸多内陆部分河道桥梁由于自身高度的限制，无法满足大排水量船舶通行标准，给实际使用带来了不便，因此迫切需要一种可升降的桥梁，可方便船舶通行，从而加快内陆部分河道的大型船舶运输能力。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种重载型螺旋升降桥梁系统。
本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：
一种重载型螺旋升降桥梁系统，包括钢结构地面底座、在钢结构地面底座上分布的若干排举升装置、安装在举升装置上端的顶部固定架、安装在顶部固定架上的钢结构桥面板，还包括用以控制举升装置工作的控制器。
所述控制器为PLC。
所述顶部固定架与钢结构桥面板之间安装有桥梁底座。
所述顶部固定架安装有与控制器相连的重力传感器。
所述举升装置包括若干个均匀并排分布的螺旋升降机、用以驱动螺旋升降机工作且与控制器相连的驱动装置。
所述驱动装置包括电机、安装在电机上的主动锥齿轮、与主动锥齿轮配合的从动锥齿轮、用以固定从动锥齿轮且水平安装在钢结构地面底座上的联轴器、安装在联轴器上且与对应的螺旋升降机配合的蜗杆。
所述螺旋升降机包括固定式底座、绕着固定式底座旋转的平台、安装在平台上的收纳盒、存储在收纳盒内的弹簧扁平带、装在固定式底座内且与弹簧扁平带1配合构成螺旋柱体的齿型弹簧条、安装在平台上用于束缚齿型弹簧条升降或收缩运动的带轨道举升机构、用于使弹簧扁平带与齿型弹簧条咬合的轨道导向架。
所述弹簧扁平带上沿着弹簧扁平带的长度方向设有若干排均匀分布的带孔；所述齿型弹簧条上均匀的设置有可与带孔对应咬合的齿。
所述带轨道举升机构包括举升柱体，在举升柱体上沿着自身的轴线方向设有用于对齿型弹簧条升降进行导向的且构成双排螺旋排列的限位滚柱。
进一步的，所述轨道导向架包括沿着圆周方向分布的若干个导向支架、安装在对应的导向支架上形成螺距与螺旋柱体相同且用以挤压弹簧扁平带使弹簧扁平带与齿型弹簧条咬合的若干个卡块。
作为本发明的另一种改进，所述轨道导向架包括与带轨道举升机构同轴分布且呈非封闭环状的外架、沿着外架的内侧壁均匀螺旋分布且螺距与螺旋柱体的螺距相同的若干个挡块。
本发明的有益效果是：本发明结构设计合理，空间紧凑，采用了弹簧扁平带与齿型弹簧条螺旋咬合构成螺旋柱体实现升降，从而带动钢结构桥面板上下升降，能够在大型船舶经过时抬升自身高度，以保证船舶的顺利通行，而且举升力不会因举升的高度的增加而突然变小，稳定性较高。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1为本发明的立体结构示意图；
图2为本发明的内部结构示意图；
图3为本发明去除钢结构桥面板后的立体结构示意图；
图4为本发明的螺旋升降机的一种实施方式的立体结构示意图；
图5为本发明的螺旋升降机的一种实施方式的内部结构示意图
图6为本发明的螺旋升降机的一种实施方式的俯视图；
图7为本发明的螺旋升降机的一种实施方式的俯视透视图；
图8为本发明的螺旋升降机的一种实施方式去除固定式底座后的主视透视图；
图9为本发明的螺旋升降机的一种实施方式的收纳盒托架的结构示意图；
图10为本发明的驱动装置的结构示意图；
图11为本发明的螺旋升降机与下降位限制柱的示意图；
图12为本发明的另一种实施方式的立体结构示意图；
图13为本发明的另一种实施方式的主视图；
图14为本发明的另一种实施方式的半剖视图；
图15为本发明的另一种实施方式的全剖视图。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面对本发明进一步阐述。
如图1至图9所示，一种重载型螺旋升降桥梁系统，包括钢结构地面底座17、在钢结构地面底座17上分布的若干排举升装置、安装在举升装置上端的顶部固定架19、安装在顶部固定架19上的钢结构桥面板22，还包括用以控制举升装置工作的控制器。控制器驱使举升装置做升降运动，从而将钢结构桥面板22抬升或者下移，以满足船舶通行的需求。相邻的两排举升装置可以构成船舶通行的通道。
所述控制器为PLC。
所述顶部固定架19与钢结构桥面板22之间安装有桥梁底座20。
所述顶部固定架19安装有与控制器相连的重力传感器21，重力传感器21用于实时将信号反馈给PLC。
所述举升装置包括若干个均匀并排分布的螺旋升降机18、用以驱动螺旋升降机18工作且与控制器相连的驱动装置。
所述驱动装置包括电机23、安装在电机23上的主动锥齿轮24、与主动锥齿轮24配合的从动锥齿轮25、用以固定从动锥齿轮25且水平安装在钢结构地面底座17上的联轴器26、安装在联轴器26上且与对应的螺旋升降机18配合的蜗杆27。
本发明的螺旋升降机有两种实施方式，分别为：
实施例一：
如图4至图9所示，所述螺旋升降机18包括固定式底座、绕着固定式底座旋转的平台、安装在平台上的收纳盒6、存储在收纳盒6内的弹簧扁平带1、装在固定式底座内且与弹簧扁平带1配合构成螺旋柱体的齿型弹簧条2、安装在平台上用于束缚齿型弹簧条2升降或收缩运动的带轨道举升机构3、用于使弹簧扁平带1与齿型弹簧条2咬合的轨道导向架4。电机23驱使平台转动，进而带动带轨道举升机构3转动，带轨道举升机构3使齿型弹簧条2在带轨道举升机构3的导向作用下升降，并同步牵引弹簧扁平带1螺旋攀升，在轨道导向架4的挤推作用下弹簧扁平带1与齿型弹簧条2咬合并形成螺旋上升的柱体。
所述弹簧扁平带1上沿着弹簧扁平带1的长度方向设有若干排均匀分布的带孔1a；所述齿型弹簧条2上均匀的设置有可与带孔1a对应咬合的齿2a。齿型弹簧条2在上升的过程中不断的使新的齿2a咬合进弹簧扁平带1上新的带孔1a内，即可实现螺旋柱体的不断攀升。
所述带轨道举升机构3包括举升柱体3a，在举升柱体3a上沿着自身的轴线方向设有用于对齿型弹簧条2升降进行导向的且构成双排螺旋排列的限位滚柱3b。双排螺旋排列上的两个成对配合的限位滚柱3b之间的间距大于齿型弹簧条2的厚度。所述齿型弹簧条2在举升柱体3a的旋转力带动下沿着双排螺旋排列的限位滚柱3b向上提升。本发明采用了双排螺旋排列的限位滚柱3b对齿型弹簧条2进行升降的导向，有效的防止了齿型弹簧条2在升降过程中的晃动和错位，保证了运动的精确性和稳定性，这样才能使齿2a与带孔1a对应咬合。
进一步的，所述限位滚柱3b为滚子轴承。
所述固定式底座包括升降机构底座10、通过转动副竖直安装在升降机构底座10上端的受力支撑桶体5、用于限制齿型弹簧条2回转自由度的若干个固定托架11。本发明的固定托架11能防止齿型弹簧条2在升降的过程中进行回转，若齿型弹簧条2发生回转，会导致弹簧扁平带1与齿型弹簧条2只空转而不会有上升运动，即空转会导致无法实现升降功能。
所述轨道导向架4包括沿着圆周方向分布的若干个导向支架4a、安装在对应的导向支架4a上形成螺距与螺旋柱体相同且用以挤压弹簧扁平带1使弹簧扁平带1与齿型弹簧条2咬合的若干个卡块4b。所述卡块4b错开弹簧扁平带1上与齿型弹簧条2咬合部位并与弹簧扁平带1的外侧面相抵，利用卡块4b即可使弹簧扁平带1逐步靠近齿型弹簧条2并最终使弹簧扁平带1与齿型弹簧条2咬合在一起。
进一步的，每个导向支架4a上安装的卡块4b数量为两个或者三个。
所述平台包括安装在固定式底座上端且与收纳盒6之间可相对自由转动的收纳盒托架7、安装在收纳盒托架7下端面的驱动力输入机构8。外界动力驱使驱动力输入机构8，从而带动收纳盒托架7，即可带动带轨道举升机构3转动。
所述驱动力输入机构8为蜗轮。
所述收纳盒托架7上开设有供齿型弹簧条2升降时穿过的让位槽15，这样才能保证齿型弹簧条2的升降运动与收纳盒托架7的回转运动不干涉，结构设计合理。
所述收纳盒托架7上端沿着圆周方向均匀的设置有若干个用于与收纳盒6底部配合的收纳盒底部轴承座14，所述收纳盒6的圆周方向上均匀的布置有若干个安装在收纳盒托架7上端的收纳盒外部轴承架13，这样的结构设计的好处是：保证收纳盒6可以随弹簧扁平带1的弹性力量随意转动。
所述齿型弹簧条2叠放成的柱形的轴线与受力支撑桶体5的轴线重合。本发明的齿型弹簧条2叠放在一起后，每一个螺距上的齿2a与相邻的螺距上的同位置的齿在竖直方向上重合，这样即齿型弹簧条2叠放在一起后的齿2a构成了一列列竖直排布的长条，再通过固定托架11卡在长条与长条之间，即可防止齿型弹簧条2在升降的过程中进行回转。
所述螺旋柱体的上端连接有升降体顶部固定夹头9，升降体顶部固定夹头9的上端与顶部固定架19相连。
本发明的螺旋升降机18可置于钢结构地面底座17内，并且电机23以及其它电气部件均需做防水、防腐蚀处理。
为了保证整个升降运动的安全可靠性，本发明还在升降机构底座10上安装有用以对升降体顶部固定夹头9下降的下极限位置进行限定的下降位限制柱28，具体参见图11，这样升降体顶部固定夹头9就不会继续下降，起到了良好的保护作用。
所述升降机构底座10的上端安装有固定座16。
实施例二：
如图12至图15所示，所述螺旋升降机18包括固定式底座、绕着固定式底座旋转的平台、安装在平台上的收纳盒6、存储在收纳盒6内的弹簧扁平带1、装在固定式底座内且与弹簧扁平带1配合构成螺旋柱体的齿型弹簧条2、安装在平台上用于束缚齿型弹簧条2升降或收缩运动的带轨道举升机构3、用于使弹簧扁平带1与齿型弹簧条2咬合的轨道导向架4。电机23驱使平台转动，进而带动带轨道举升机构3转动，带轨道举升机构3使齿型弹簧条2在带轨道举升机构3的导向作用下升降，并同步牵引弹簧扁平带1螺旋攀升，在轨道导向架4的挤推作用下弹簧扁平带1与齿型弹簧条2咬合并形成螺旋上升的柱体。
所述弹簧扁平带1上沿着弹簧扁平带1的长度方向设有若干排均匀分布的带孔1a；所述齿型弹簧条2上均匀的设置有可与带孔1a对应咬合的齿2a。齿型弹簧条2在上升的过程中不断的使新的齿2a咬合进弹簧扁平带1上新的带孔1a内，即可实现螺旋柱体的不断攀升。
所述带轨道举升机构3包括举升柱体3a，在举升柱体3a上沿着自身的轴线方向设有用于对齿型弹簧条2升降进行导向的且构成双排螺旋排列的限位滚柱3b。双排螺旋排列上的两个成对配合的限位滚柱3b之间的间距大于齿型弹簧条2的厚度。所述齿型弹簧条2在举升柱体3a的旋转力带动下沿着双排螺旋排列的限位滚柱3b向上提升。本发明采用了双排螺旋排列的限位滚柱3b对齿型弹簧条2进行升降的导向，有效的防止了齿型弹簧条2在升降过程中的晃动和错位，保证了运动的精确性和稳定性，这样才能使齿2a与带孔1a对应咬合。
进一步的，所述限位滚柱3b为滚子轴承。
所述固定式底座包括升降机构底座10、通过转动副竖直安装在升降机构底座10上端的受力支撑桶体5。
所述平台的下端设有与固定式底座的受力支撑桶体5相连且用以将处于叠放状态的齿型弹簧条2罩住的外罩架101。
所述轨道导向架4包括与带轨道举升机构3同轴分布且呈非封闭环状的外架4c、沿着外架4c的内侧壁均匀螺旋分布且螺距与螺旋柱体的螺距相同的若干个挡块4d。
进一步的，所述挡块4d错开弹簧扁平带1上与齿型弹簧条2咬合部位并与弹簧扁平带1的外侧面相抵，利用挡块4d即可使弹簧扁平带1逐步靠近齿型弹簧条2并最终使弹簧扁平带1与齿型弹簧条2咬合在一起。
所述外架4c上设有缺口102，在轨道导向架4转动的过程中，处于收纳盒6内的弹簧扁平带1可穿过缺口102进入到轨道导向架4内，从而与齿型弹簧条2进行咬合，结构设计合理，不会在运动过程中造成干涉。
所述平台包括通过外罩架101安装在固定式底座上端且与收纳盒6之间可相对自由转动的收纳盒托架7、安装在收纳盒托架7下端面的驱动力输入机构8。外界动力驱使驱动力输入机构8，从而带动收纳盒托架7，即可带动带轨道举升机构3转动。所述驱动力输入机构8为蜗轮。
所述收纳盒托架7上端沿着圆周方向均匀的设置有若干个用于与收纳盒6底部配合的收纳盒底部轴承座14，所述收纳盒6的圆周方向上均匀的布置有若干个安装在收纳盒托架7上端的收纳盒外部轴承架13，这样的结构设计的好处是：保证收纳盒6可以随弹簧扁平带1的弹性力量随意转动。
所述齿型弹簧条2叠放成的柱形的轴线与受力支撑桶体5的轴线重合。本发明的齿型弹簧条2叠放在一起后，每一个螺距上的齿2a与相邻的螺距上的同位置的齿在竖直方向上重合，这样即齿型弹簧条2叠放在一起后的齿2a构成了一列列竖直排布的长条。
所述螺旋柱体的上端连接有升降体顶部固定夹头9，升降体顶部固定夹头9的上端与顶部固定架19相连。
本发明的螺旋升降机18可置于钢结构地面底座17内，并且电机23以及其它电气部件均需做防水、防腐蚀处理。
工作时，当有船舶需要经过桥梁时，启动PLC，控制螺旋升降机18开始工作，从而将钢结构桥面板22顶起，当钢结构桥面板22所处的高度高于船舶高度后，船舶即可顺利通过，随后再启动螺旋升降机18反向运转，将钢结构桥面板22降低下来，即可恢复桥面的使用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种重载型螺旋升降桥梁系统，其特征在于：包括钢结构地面底座(17)、在钢结构地面底座(17)上分布的若干排举升装置、安装在举升装置上端的顶部固定架(19)、安装在顶部固定架(19)上的钢结构桥面板(22)，还包括用以控制举升装置工作的控制器。
2.根据权利要求1所述的一种重载型螺旋升降桥梁系统，其特征在于：所述顶部固定架(19)与钢结构桥面板(22)之间安装有桥梁底座(20)。
3.根据权利要求1所述的一种重载型螺旋升降桥梁系统，其特征在于：所述顶部固定架(19)安装有与控制器相连的重力传感器(21)。
4.根据权利要求1所述的一种重载型螺旋升降桥梁系统，其特征在于：所述举升装置包括若干个均匀并排分布的螺旋升降机(18)、用以驱动螺旋升降机(18)工作且与控制器相连的驱动装置。
5.根据权利要求4所述的一种重载型螺旋升降桥梁系统，其特征在于：所述驱动装置包括电机(23)、安装在电机(23)上的主动锥齿轮(24)、与主动锥齿轮(24)配合的从动锥齿轮(25)、用以固定从动锥齿轮(25)且水平安装在钢结构地面底座(17)上的联轴器(26)、安装在联轴器(26)上且与对应的螺旋升降机(18)配合的蜗杆(27)。
6.根据权利要求4所述的一种重载型螺旋升降桥梁系统，其特征在于：所述螺旋升降机(18)包括固定式底座、绕着固定式底座旋转的平台、安装在平台上的收纳盒(6)、存储在收纳盒(6)内的弹簧扁平带(1)、装在固定式底座内且与弹簧扁平带(1)配合构成螺旋柱体的齿型弹簧条(2)、安装在平台上用于束缚齿型弹簧条(2)升降或收缩运动的带轨道举升机构(3)、用于使弹簧扁平带(1)与齿型弹簧条(2)咬合的轨道导向架(4)。
7.根据权利要求6所述的一种重载型螺旋升降桥梁系统，其特征在于：所述弹簧扁平带(1)上沿着弹簧扁平带(1)的长度方向设有若干排均匀分布的带孔(1a)；所述齿型弹簧条(2)上均匀的设置有可与带孔(1a)对应咬合的齿(2a)。
8.根据权利要求6所述的一种重载型螺旋升降桥梁系统，其特征在于：所述带轨道举升机构(3)包括举升柱体(3a)，在举升柱体(3a)上沿着自身的轴线方向设有用于对齿型弹簧条(2)升降进行导向的且构成双排螺旋排列的限位滚柱(3b)。
9.根据权利要求6所述的一种重载型螺旋升降桥梁系统，其特征在于：所述轨道导向架(4)包括沿着圆周方向分布的若干个导向支架(4a)、安装在对应的导向支架(4a)上形成螺距与螺旋柱体相同且用以挤压弹簧扁平带(1)使弹簧扁平带(1)与齿型弹簧条(2)咬合的若干个卡块(4b)。
10.根据权利要求6所述的一种重载型螺旋升降桥梁系统，其特征在于：所述轨道导向架(4)包括与带轨道举升机构(3)同轴分布且呈非封闭环状的外架(4c)、沿着外架(4c)的内侧壁均匀螺旋分布且螺距与螺旋柱体的螺距相同的若干个挡块(4d)。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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