CN107489131A - 一种三向联调装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种三向联调装置，一种三向联调装置，包括X向调整装置、Y向调整装置、Z向调整装置、沿Y向设置的两个平行的底座架以及固定连接两个底座架下方两端的两条X向的导轨。X向调整装置位于导轨上方，与导轨活动连接，X向调整装置用于带动Y向调整装置沿X向运动，调整闸门底轴在X方向的移动；Y向调整装置与X调整装置活动连接，Y向调整装置用于带动Z向调整装置沿Y向运动，调整闸门底轴在Y方向的移动；Z向调整装置位于Y向调整装置上方，Z向调整装置用于调整闸门底轴的升降。本发明操作安全、方便、节省了人工，实现了底轴调整一次到位，缩短了施工工期，提高了工作效率。

Description

一种三向联调装置

技术领域

本发明属于水利工程领域，具体涉及一种三向联调装置。

背景技术

近年来，底轴驱动翻板式钢闸门越来越多地使用在水利工程河道整治泵闸项目中。在闸室底板和闸墩挡墙施工结束后，进行钢闸门的安装，一般先安装底轴，然后在底轴上安装门叶结构，底轴通过穿墙套与支臂连接液压启闭机。在闸门运行过程中，由液压启闭机驱动底轴带动门叶翻转，达到水位调控的目的。该类型闸门安装过程中，受结构特点影响，由底轴安装产生的误差，会在门叶两侧边放大，导致闸门门叶与止水贴面钢板间的相对误差满足不了设计要求，在闸门运行过程中，容易发生漏水、运行不平稳、闸门抖动和异响等缺陷，影响正常使用。由于这类缺陷无法通过后续维修予以消除，对工程质量和闸门的使用寿命都会造成极大的影响。因此，底轴安装的精度要求较高。目前在水利行业施工领域，底轴驱动翻板式钢闸门底轴安装方法，一般是先通过吊装将底轴分段吊至待安装闸室底板面，人工对底轴进行现场拼接成整体后，再进行底轴精度调整和定位。

传统方法对闸门底轴三向调整时，传统施工工艺的做法如下：

1、传统工艺对底轴轴心方向调整，一般是将千斤顶设置在闸室两侧穿墙洞混凝土面上，顶住底轴端部，进行单向调整。由于在顶推过程中，无法实时了解实际顶推的行程，因此顶推过程不可能一次操作完成，顶推超量或不足，都必须配合测量结果予以纠偏，一旦顶推超行程，则需在底轴的另一端进行回顶，调整过程相当麻烦。

2、在进行底轴调整和定位时,受安装尺寸限制,底轴底部距离闸室底板面一般为200～300mm，经统计数据分析，对于4m、6m、8m和16m钢坝闸门，该距离只有204mm。由于普通千斤顶整体高度一般均超过该尺寸，因此无法在闸室底板面上直接设置千斤顶进行高程方向的调整，传统安装方法一般将千斤顶设置在穿墙洞处进行垂直顶升。穿墙洞处空间狭小，且分布许多二期混凝土预留插筋，导致垂直方向调整作业条件差，操作困难。

3、轴线的水平调整一般采用在闸墩墙上安装花篮螺栓，花篮螺栓的另一端与底轴固定，通过调整花篮螺栓实现底轴水平方向的调整。轴线水平调整的另一种方法是将千斤顶安置在预留穿墙洞壁，通过千斤顶直接顶推底轴，实现底轴轴线的水平调整，无论采用哪种方式，水平调整时只能单方向操作，一旦过调，则只能在另一侧重新安装花篮螺栓或千斤顶进行纠正，水平调整操作相对繁琐。

4、对于6m规格的钢坝闸门，底轴分节拼装好后整体重量一般为5吨左右，水平方向的调整一般在轴线高程位置初步调整到位后进行，为保证水平调整时底轴整体不发生侧向倾覆，一般应在高程调整完成后，设置临时支撑，然后拆除底轴底部千斤顶，临时支撑一般采用两根长约500mm的H200×200×8×12型钢加若干薄钢垫片。在轴线水平调整过程中，底轴将在型钢和垫片面上移动。由于型钢和垫片不平整，在底轴移动过程中，可能会发生相对位移，使底轴轴线高程在水平调整时，发生变化，因此在底轴水平位置调整好后，需重新校核轴线高程，并根据结果进行纠正。一端高程初步顶升到位后，先将底轴与闸墩预留插筋点焊固定，随即进行另一端的调整。

由底轴传统安装过程来看，存在以下问题，一是轴心方向、高程方向和水平方向的调整不能一次到位，安装速度跟安装工人的经验和水平有很大关系。二是安装过程缓慢，一般需要经过至少3次以上的调整。三是误差不可控制，主要是测量方法存在问题和施工器具存在一定的缺陷。四是安装作业环境受限，施工作业人员劳动强度大。五是接力顶升存在较大的安全隐患。因此，亟需设计一套整体高度低，可实现轴心方向、垂直方向和水平方向小行程调整的装置。

发明内容

鉴于上述技术缺陷，本发明提供一种三向联调装置，解决了闸门底轴安装不方便、效率低、不安全的问题。

为了达到上述技术效果，本发明采用的技术方案是：

一种三向联调装置，包括X向调整装置、Y向调整装置、Z向调整装置、沿Y向设置的两个平行的底座架以及固定连接两个底座架下方两端的两条X向的导轨；所述X向调整装置位于导轨上方，与导轨活动连接，X向调整装置用于带动Y向调整装置沿X向运动；所述Y向调整装置与X调整装置活动连接，Y向调整装置用于带动Z向调整装置沿Y向运动；所述Z向调整装置位于Y向调整装置上方，Z向调整装置设有调垂直丝杆、与调垂直丝杆螺接的两个Z滚轮支架和安装在Z滚轮支架上端的调垂直滚轮，所述调垂直丝杆为Y向设置的正反牙丝杆，其一端设为正牙，一端设为反牙，两个所述Z滚轮支架分别螺接在正牙端和反牙端上，且关于正牙和反牙的连接中心对称，所述调垂直丝杆的转动方向与调垂直滚轮的滚动方向垂直，调垂直丝杆用于调整两个Z滚轮支架相向或相对运动，所述Z滚轮支架与Y向调整装置固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过设置X向调整装置、Y向调整装置和Z向调整装置，Z向调整装置设置正反牙丝杆的调垂直丝杆和与调垂直丝杆螺接的两个Z滚轮支架，利用X向调整装置带动Y向调整装置沿X向运动、Y向调整装置带动Z向调整装置沿Y向运动和Z向调整装置控制调整闸门底轴的升降，从而本发明实现了对底轴调整能一次到位，操作安全、方便、节省了人工，同时缩短了施工工期，提高了工作效率。

作为本发明的进一步改进如下：

进一步地，所述调垂直丝杆在正牙和反牙的连接中心处设有激光发射器。

进一步地，所述X向调整装置设有调轴心丝杆、安装座和调轴心滚轮，所述安装座为回字型结构，安装座的Y向的两个内壁对称设有滑槽，所述Y向调整装置的两端滚动或滑动设置在滑槽内，所述调轴心滚轮安装在安装座的四个角落，调轴心滚轮对称分布在两个导轨上，与导轨滚动接触，所述调轴心丝杆位于Y调整装置的侧面，调轴心丝杆沿X向设置，并与底座架螺纹连接，调轴心丝杆与安装座外壁连接，所述调垂直丝杆的正牙和反牙的连接中心位于调轴心丝杆的中心线上。

进一步地，所述Y向调整装置设有调水平丝杆、主动座和从动座；所述主动座和从动座平行设于安装座的回字型内部，主动座和从动座的两端分别对应位于两个滑槽内，且与滑槽滚动或滑动连接，两个所述Z滚轮支架一一对应固定安装在主动座和从动座的中部，所述调水平丝杆与调垂直丝杆平行，且位于调垂直丝杆正下方，调水平丝杆与安装座螺纹连接，调水平丝杆位于安装座内的一端与主动座连接。

进一步地，所述安装座上表面设有X向位移标尺和Y向的位移标尺。

进一步地，所述主动座与从动座结构相同。

进一步地，所述主动座包括平行设置的两个轮轴和设于轮轴两端的调水平滚轮，所述调水平滚轮对应位于该调水平滚轮侧的滑槽内，两个所述轮轴通过其上方的Z滚轮支架固定连接，所述调水平丝杆与靠近该调水平丝杆侧的轮轴的侧面转动连接。

进一步地，所述调水平丝杆位于底座架内的一端套设有转动轴承，所述转动轴承的外圈与轮轴侧面固定连接。

进一步地，所述Z滚轮支架两侧设有与轮轴上表面固定连接的加强板。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，加以详细说明。

附图说明

图1为本发明俯视图。

图2为本发明正视图。

图3为本发明的侧视图。

图中各标号和对应的名称为：

10---底座架；20---导轨；

30---X向调整装置，31---调轴心丝杆，32---安装座，33---调轴心滚轮，34---滑槽；

40---Y向调整装置，41---调水平丝杆，411---转动轴承，42---主动座，421---轮轴，422---调水平滚轮，43---从动座；

50---Z向调整装置；51---调垂直丝杆，52---Z滚轮支架，53---调垂直滚轮,54---加强板；

60---底轴。

具体实施方式

如图1-图3所示，一种三向联调装置，包括X向调整装置30、Y向调整装置40、Z向调整装置50、沿Y向设置的两个平行的底座架10以及固定连接两个底座架10下方两端的两条X向的导轨20。X向调整装置30位于导轨20上方，与导轨20活动连接，X向调整装置30用于带动Y向调整装置40沿X向运动，调整闸门底轴60在X方向的移动；Y向调整装置40与X调整装置活动连接，Y向调整装置40用于带动Z向调整装置50沿Y向运动，调整闸门底轴60在Y方向的移动；Z向调整装置50位于Y向调整装置40上方，Z向调整装置50用于调整闸门底轴60的升降。

X向调整装置30设有调轴心丝杆31、安装座32和调轴心滚轮33。安装座32为回字型结构，安装座32的上表面设有X向位移标尺和Y向的位移标尺，安装座32的Y向的两个内壁对称设有滑槽34。调轴心滚轮33安装在安装座32的四个角落，调轴心滚轮33对称分布在两个导轨20上，与导轨20滚动接触；作为优选，安装座32的Y向的两个外壁的两端在导轨20上方处均安装有X滚轮支架，调轴心滚轮33安装在X滚轮支架上。调轴心丝杆31位于Y调整装置的侧面，调轴心丝杆31沿X向设置，并与底座架10螺纹连接，调轴心丝杆31位于安装座32内的一端套设有轴承，轴承的外圈与安装座32外壁固定连接。

Y向调整装置40设有调水平丝杆41、主动座42和从动座43；主动座42和从动座43平行设于安装座32的回字型内部，调水平丝杆41沿Y向设置，调水平丝杆41与安装座32螺纹连接，调水平丝杆41位于安装座32内的一端与主动座42连接。主动座42包括平行设置的两个轮轴421和设于轮轴421两端的调水平滚轮422，调水平滚轮422对应位于该调水平滚轮422侧的安装座32的滑槽34内，调水平滚轮422在滑槽34内可滚动或滑动。调水平丝杆41位于底座架10内的一端套设有转动轴承411，转动轴承411的外圈与轮轴421侧面固定连接，调水平丝杆41与靠近该调水平丝杆41侧的轮轴421的侧面转动连接。主动座42与从动座43结构相同。

Z向调整装置50设有调垂直丝杆51、与调垂直丝杆51螺接的两个Z滚轮支架52和安装在Z滚轮支架52上端的调垂直滚轮53。调垂直丝杆51为Y向设置的正反牙丝杆，其一端设为正牙，一端设为反牙，两个Z滚轮支架52分别螺接在正牙端和反牙端上，且关于正牙和反牙的连接中心对称。调垂直丝杆51的正牙和反牙的连接中心位于调轴心丝杆31的中心线上，在调垂直丝杆51在正牙和反牙的连接中心处的下方固定安装有激光发射器(图中未示出)。调垂直丝杆51的转动方向与调垂直滚轮53的滚动方向垂直，调垂直丝杆51用于调整两个Z滚轮支架52相向或相对运动。两个Z滚轮支架52分别分布在主动座42和从动座43的中部上方，主动座42的两个轮轴421通过其上方的Z滚轮支架52固定连接成一整体，从动座43的两个轮轴通过其上方的Z滚轮支架也固定连接成一整体；Z滚轮支架52两侧通过加强板54与轮轴421加强固定。

本发明工作原理：在调整底轴60的垂直方向(Z向)时，转动调垂直丝杆51，带动两个Z滚轮支架52及调垂直滚轮53对称做相向或相对运动，进而将底轴60抬高或降低。在调整底轴60的水平方向(Y向)时，转动调水平丝杆41，调水平丝杆41顶推主动座42轮轴421，顶推过程中，由于两组Z滚轮支架52分别与主动座42和从动座43固定，两组Z滚轮支架52通过正反牙丝杆自锁，主动座42沿安装座32的滑槽34运动，带动从动座43同步运动，从而使调垂直滚轮53及其顶托的底轴60做整体水平移动，达到水平调整的目的。在调整底轴60的轴心方向(X向)时，转动调轴心丝杆31，顶推安装座32中部，调轴心滚轮33在导轨20上运动，同时带动Y向调整装置40、Z向调整装置50及其上的底轴60整体轴心方向移动，进而到底轴60在轴心方向上调整的目的。

与现有技术相比，本发明具有一下的有益效果：

1、实现对闸门底轴的轴心方向、垂直方向和水平方向(顺水流方向)三向联调，且对底轴三个方向的调整时各自相互独立、互不干扰，对每个方向的调整均可根据需要随时进行，无需重复安装装置，调整装置的位置固定。避免了采用千斤顶对每个方向的调整只能单向进行，且减少了千斤顶每次位置均不同而造成误差，将传统的一个熟练班组5人2天的工作量减少到2人半天时间完成，节省了人工，同时缩短了施工工期，提高了效率。

2、在底轴安装过程中本发明起到支撑作用，无需另外设置H型钢加薄钢垫片临时支撑，简化了支撑体系，减少了人为误差。

3、本装置具备防滑移、防倾覆等措施，加载缓慢，顶推过程安全可控。

4、本发明垂直方向测量更加方便，可以通过激光发射器投射激光至底板面，与测量放样的轴线实时对比，能与设计图纸上的尺寸直接对应，克服了传统做法采用千斤顶安装位置受限以及接力顶推，无法与图纸上的尺寸直接对应的问题，行程调整能通过装置本身刻度标尺直观反映，调整过程与测量过程实现了同步，操作过程可控，减少纠偏次数和纠偏量，改进了传统方法每次调整量把握主要依靠安装人员经验，且需根据测量反馈的数据，进行多次调整才能到位的弊端。

5、调整作业处于一个连续的过程，即使多次调整也无需重复安拆设备，作业人员在闸室底板上操作，施工环境得到了改善，调整方便，大大的避免了测量过程中的人为误差，综合精度上可以提高一个数量等级。

本发明不局限于上述具体的实施方式，对于本领域的普通技术人员来说从上述构思出发，不经过创造性的劳动，所作出的种种变换，均落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种三向联调装置，其特征在于，包括X向调整装置、Y向调整装置、Z向调整装置、沿Y向设置的两个平行的底座架以及固定连接两个底座架下方两端的两条X向的导轨；所述X向调整装置位于导轨上方，与导轨活动连接，X向调整装置用于带动Y向调整装置沿X向运动；所述Y向调整装置与X调整装置活动连接，Y向调整装置用于带动Z向调整装置沿Y向运动；所述Z向调整装置位于Y向调整装置上方，Z向调整装置设有调垂直丝杆、与调垂直丝杆螺接的两个Z滚轮支架和安装在Z滚轮支架上端的调垂直滚轮，所述调垂直丝杆为Y向设置的正反牙丝杆，其一端设为正牙，一端设为反牙，两个所述Z滚轮支架分别螺接在正牙端和反牙端上，且关于正牙和反牙的连接中心对称，所述调垂直丝杆的转动方向与调垂直滚轮的滚动方向垂直，调垂直丝杆用于调整两个Z滚轮支架相向或相对运动，所述Z滚轮支架与Y向调整装置固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种三向联调装置，其特征在于，所述调垂直丝杆在正牙和反牙的连接中心处设有激光发射器。

3.根据权利要求1所述的一种三向联调装置，其特征在于，所述X向调整装置设有调轴心丝杆、安装座和调轴心滚轮，所述安装座为回字型结构，安装座的Y向的两个内壁对称设有滑槽，所述Y向调整装置的两端滚动或滑动设置在滑槽内，所述调轴心滚轮安装在安装座的四个角落，调轴心滚轮对称分布在两个导轨上，与导轨滚动接触，所述调轴心丝杆位于Y调整装置的侧面，调轴心丝杆沿X向设置，并与底座架螺纹连接，调轴心丝杆与安装座外壁连接，所述调垂直丝杆的正牙和反牙的连接中心位于调轴心丝杆的中心线上。

4.根据权利要求3所述的一种三向联调装置，其特征在于，所述Y向调整装置设有调水平丝杆、主动座和从动座；所述主动座和从动座平行设于安装座的回字型内部，主动座和从动座的两端分别对应位于两个滑槽内，且与滑槽滚动或滑动连接，两个所述Z滚轮支架一一对应固定安装在主动座和从动座的中部，所述调水平丝杆与调垂直丝杆平行，且位于调垂直丝杆正下方，调水平丝杆与安装座螺纹连接，调水平丝杆位于安装座内的一端与主动座连接。

5.根据权利要求4所述的一种三向联调装置，其特征在于，所述安装座上表面设有X向位移标尺和Y向的位移标尺。

6.根据权利要求4所述的一种三向联调装置，其特征在于，所述主动座与从动座结构相同。

7.根据权利要求4所述的一种三向联调装置，其特征在于，所述主动座包括平行设置的两个轮轴和设于轮轴两端的调水平滚轮，所述调水平滚轮对应位于该调水平滚轮侧的滑槽内，两个所述轮轴通过其上方的Z滚轮支架固定连接，所述调水平丝杆与靠近该调水平丝杆侧的轮轴的侧面转动连接。

8.根据权利要求7所述的一种三向联调装置，其特征在于，所述调水平丝杆位于底座架内的一端套设有转动轴承，所述转动轴承的外圈与轮轴侧面固定连接。

9.根据权利要求7所述的一种三向联调装置，其特征在于，所述Z滚轮支架两侧设有与轮轴上表面固定连接的加强板。