CN109987516A - 一种管片吊机及管片吊机防摆控制系统 - Google Patents
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Abstract
一种管片吊机,包括行走机构和起升机构,所述行走机构设于导轨上,所述行走机构沿所述导轨可移动,所述起升机构和所述行走机构转动连接,所述起升机构用于固定连接管片。上述管片吊机,可以将管片从管片临时存放处通过起升机构将管片固定连接,再通过行走机构将管片沿导轨吊运至管片拼装机下方,从而完成管片的吊装和运送,可以大大提升管片的吊运效率。此外,起升机构和行走机构转动连接,由于起升机构和管片的重力作用,可以保证起升机构和管片始终处于水平位置,在任意点都可以下放。此外,还提供一种含有上述管片吊机的管片吊机防摆控制系统。
Description
技术领域
本申请涉及隧道工程技术领域,特别是涉及一种管片吊机及管片吊机防摆控制系统。
背景技术
目前国内隧道工程迅猛发展,隧道掘进机施工因其安全、高效、环保而被广泛应用。盾构推进结束后需迅速拼装管片成环,盾构管片是一块预先浇铸好的混凝土环状砌块,对于直径6米的隧道,每环管片由6块管片拼装而成,其中有3块标准块,2块邻接块和1块封顶块(K块)。盾构管片是隧道的最内层屏障,承担着抵抗土层压力、地下水压力以及一些特殊载荷的作用。盾构管片是盾构法隧道的永久衬砌结构,管片质量直接关系到隧道的整体质量和和安全性能、防水性能及耐久性能。管片首先由电瓶小车从隧道外运入盾构机前部,常规的方法是由管片辅助小车,即喂片机,将运送进来的管片二次移动到管片拼装机正下方,最后靠管片拼装机将其拼装成管片衬砌环。因此,传统的管片吊运方法效率较低。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明的目的在于提供一种管片吊机及管片吊机防摆控制系统,能够直接从临时存放隧道外运送进来的管片的卸载器处吊运管片至管片拼装机下方,大大提升管片吊运效率。
一种管片吊机,包括行走机构和起升机构,所述行走机构设于导轨上,所述行走机构沿所述导轨可移动,所述起升机构和所述行走机构转动连接,所述起升机构用于固定连接管片。
优选的,所述起升机构包括回转组件和摆动组件,所述摆动组件与所述行走机构转动连接,所述回转组件安装于所述摆动组件上,所述回转组件用于固定连接管片,所述回转组件相对于所述摆动组件可升降。
优选的,所述回转组件包括第一驱动装置、升降装置和回转架,所述回转架和所述升降装置连接,所述第一驱动装置用于驱动所述升降装置带动所述回转架相对于所述摆动组件进行升降,所述回转架用于固定连接所述管片。
优选的,所述起升机构还包括限位架,所述限位架设于所述摆动组件面对所述回转架的一侧,或所述限位件设于所述回转架面对所述摆动组件的一侧,所述限位架用于对所述回转架的上升位置进行限位。
优选的,所述摆动组件包括起吊架和葫芦安装架,所述起吊架和所述行走机构转动连接,所述葫芦安装架和所述起吊架固定连接,所述回转组件安装于所述葫芦安装架上。
优选的,所述行走机构包括行走架和行走轮,所述行走轮安装于所述行走架上,所述行走轮设于所述导轨上,所述起升机构和所述行走架转动连接。
优选的,所述管片吊机还包括防摆机构,所述防摆机构包括第一防摆油缸、第二防摆油缸、电磁阀和触碰开关,所述第一防摆油缸和所述第二防摆油缸相互连通,所述电磁阀设于所述第一防摆油缸和所述第二防摆油缸的连接管路上,所述电磁阀和所述触碰开关连接,所述触碰开关设于所述导轨上,所述第一防摆油缸和所述第二防摆油缸分别设于所述起升机构和所述行走机构之间,所述第一防摆油缸和所述第二防摆油缸分别设于所述起升机构的两端。
优选的,所述触碰开关设于所述导轨的直轨段与斜轨段的交界处。
优选的,所述防摆机构还包括蓄能器,所述蓄能器设于所述第一防摆油缸和所述电磁阀的连接管路上,或,所述蓄能器设于所述第二防摆油缸和所述电磁阀的连接管路上。
优选的,所述第一防摆油缸和所述第二防摆油缸分别设于所述起升机构的相对两侧。
一种管片吊机防摆控制系统,包括导轨、第二驱动装置、控制器和上述管片吊机,所述管片吊机设于所述导轨上,所述第二驱动装置和所述管片吊机连接,所述控制器和所述第二驱动装置连接,所述第二驱动装置用于驱动所述管片吊机沿所述导轨移动。
上述管片吊机,可以将管片从管片临时存放处通过起升机构将管片固定连接,再通过行走机构将管片沿导轨吊运至管片拼装机下方,从而完成管片的吊装和运送,可以大大提升管片的吊运效率。此外,起升机构和行走机构转动连接,由于起升机构和管片的重力作用,可以保证起升机构和管片始终处于水平位置,在任意点都可以下放。
上述管片吊机防摆控制系统,控制器可以控制驱动装置驱动管片吊机将管片从管片临时存放处吊运至管片拼装机下方,从而完成管片的吊装和运送,可以实现管片的自动化吊运,大大提升管片的吊运效率。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种管片吊机防摆控制系统的一状态的结构示意图;
图2为图1所示的管片吊机防摆控制系统的另一状态的结构示意图;
图3为图1所示的管片吊机防摆控制系统的另一视角的结构示意图;
图4为一实施例的防摆机构的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请中的技术方案,下面将结合本申请实施例中的附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本申请保护的范围。
请参考图1至图3,一种管片吊机防摆控制系统,包括导轨200、第二驱动装置(图未示)、控制器(图未示)和管片吊机100。管片吊机100设于导轨200上。第二驱动装置和管片吊机100连接。控制器和第二驱动装置连接。第二驱动装置用于驱动管片吊机100沿导轨200移动。控制器用于控制驱动装置工作。
其中,一种管片吊机100包括行走机构10和起升机构20。行走机构10设于导轨200上。行走机构10沿导轨200可移动。起升机构20和行走机构10转动连接。起升机构20用于固定连接管片300。
上述管片吊机100,可以将管片300从管片临时存放处通过起升机构20将管片300固定连接,再通过行走机构10将管片300沿导轨200吊运至管片拼装机下方,从而完成管片300的吊装和运送,可以大大提升管片300的吊运效率。此外,起升机构20和行走机构10转动连接,由于起升机构20和管片300的重力作用,可以保证起升机构20和管片300始终处于水平位置,在任意点都可以下放。
上述管片吊机防摆控制系统,控制器可以控制驱动装置驱动管片吊机100将管片300从管片临时存放处吊运至管片拼装机下方,从而完成管片300的吊装和运送,可以实现管片300的自动化吊运,大大提升管片300的吊运效率。
在一个实施例中,第二驱动装置包括驱动电机、齿轮和齿条,齿条设于所述导轨上。齿轮设于驱动电机输出轴上。齿轮和齿条啮合,驱动电机驱动齿轮转动,齿轮在齿条上移动从而带动管片吊机100在导轨200上移动。
在一个实施例中,起升机构20和行走机构10铰接连接。
在一个实施例中,导轨200安装于隧道的顶部。管片吊机100安装于隧道顶部的导轨200上。管片吊机100的运送过程在隧道的上方进行。通过将管片吊机100安装于隧道的顶部,几乎不用占用隧道的地面位置,使隧道空间可以得到有效利用,方便在隧道内进行其他操作。
在一个实施例中,起升机构20包括回转组件和摆动组件。摆动组件与行走机构10转动连接。回转组件安装于摆动组件上。回转组件用于固定连接管片300,回转组件相对于摆动组件可升降。通过设置回转组件相对于摆动组件可升降,可以在管片300吊运时,将回转组件下降至管片临时存放处与管片300固定连接,管片300固定安装好之后,再将回转组件上升至一定高度进行运送。回转组件相对于摆动组件可升降,可以方便管片300的安装与卸载。
在一个实施例中,回转组件包括第一驱动装置、升降装置和回转架22,回转架22和升降装置连接。第一驱动装置用于驱动升降装置带动回转架22相对于摆动组件上下移动。回转架22用于固定连接管片300。
在一个实施例中,第一驱动装置设于摆动组件上。进一步的,第一驱动装置为起升驱动电机。升降装置为转轮和钢丝绳。钢丝绳卷绕于转轮上。起升驱动电机驱动转轮转动,从而收放钢丝绳带动回转架22相对于摆动组件上下移动。
可以理解,在一个实施例中,升降装置可以包括一个定滑轮。定滑轮设于回转架22或摆动组件。钢丝绳的一端固定设于回转架22或摆动组件上。钢丝绳的另一端通过起升驱动电机进行收放。定滑轮设于回转架22时,钢丝绳的一端固定设于摆动组件上。定滑轮设于摆动组件时,钢丝绳的一端固定设于回转架22上。起升驱动电机收放钢丝绳,就可以带动回转架22相对于摆动组件上下移动。
可以理解,在另一个实施例中,升降装置可以包括第一组定滑轮和第二组定滑轮。第一组定滑轮固定设于摆动组件上,第二组定滑轮固定设于回转架22上。钢丝绳穿设于第一组定滑轮和第二组定滑轮上。钢丝绳的一端固定设于回转架22或摆动组件上。钢丝绳的另一端通过起升驱动电机进行收放。起升驱动电机收放钢丝绳,就可以带动回转架22相对于摆动组件上下移动。
在一个实施例中,回转架22设有吸盘。吸盘和真空系统连接。真空系统抽真空,回转架22通过吸盘将管片300进行吸附固定和运送。当管片300运动至指定位置时,关闭真空系统,将管片300解除吸附。采用真空系统和吸盘吸附管片300,可以实现管片的快速装卸。
所述回转组件包括第三驱动装置。第三驱动装置用于驱动吸盘旋转。通过驱动吸盘旋转,可以将吸盘转动到合适的位置对管片300进行吸取和卸料。具体的,第三驱动装置为回转电机。回转电机包裹在回转架22的钢结构内部。
在一个实施例中,摆动组件包括起吊架(图未标)和葫芦安装架24。起吊架和行走机构10转动连接,葫芦安装架24和起吊架固定连接,回转组件安装于葫芦安装架24上。
起吊架用于安装起升驱动电机及附属装置。起吊架与葫芦安装架固定连接成一个整体。
具体的,回转组件的回转架22安装于葫芦安装架24。回转架22相对于葫芦安装架24可升降。
进一步的,起升机构20还包括限位架。限位架用于对回转架22的上升位置进行限位。即,限位架用于防止回转架22过度上升与葫芦安装架24发生碰撞。
可以理解,在一个实施例中,限位架可以设于摆动组件上,具体的,限位架设于摆动组件面对回转架22的一侧。更具体的,限位件设于葫芦安装架24面对回转架22的一侧。在另一个实施例中,限位架可以设于回转架22上,具体的,限位架设于回转架22面对摆动组件的一侧。更具体的,限位架设于回转架22面对葫芦安装架24的一侧。在实际工作中,限位架的位置可以根据实际情况进行设置。限位架设于回转架22时,在进入斜坡段或者急停时,如果回转电机未设于回转架22的钢结构内部,由于管片及组件重量引起的惯性作用,限位架可能会撞坏回转电机。而将回转电机设于回转架22的钢结构内部,则可以保证在斜坡段或者急停时,限位架即使未进入葫芦安装架24内部也不会撞坏回转电机。
在一个实施例中,行走机构10包括行走架12和行走轮14,行走轮14安装于行走架12上,行走轮14设于导轨200上,起升机构和行走架12转动连接。行走架12通过行走轮14在导轨200上移动。
在一个实施例中,管片吊机100还包括防摆机构。请同时参考图4,防摆机构包括第一防摆油缸32、第二防摆油缸34、电磁阀36和触碰开关(图未示)。第一防摆油缸32和第二防摆油缸34通过电磁阀36控制相互连通,电磁阀36设于第一防摆油缸32和第二防摆油缸34的连接管路上。电磁阀36和触碰开关连接。触碰开关设于导轨200上。第一防摆油缸32和第二防摆油缸34分别设于起升机构和行走机构之间。第一防摆油缸32和第二防摆油缸34分别设于起升机构的两端。防摆机构用于防止起升机构在导轨200上移动时摆动。在实际工作中,管片300与管片吊机100最大实际总重量可达10~11吨之间,现场负载行走最大速度约20m/min,管片吊机100在斜坡段行走和行走急停时管片由于惯性易发生偏摆导致管片300和驱动电机被撞击磕碰损坏。通过设置防摆机构可以防止起升机构在导轨200上移动时摆动,从而提高管片吊机100在运送管片300时的安全性,减少事故的发生。
进一步的,第一防摆油缸32和第二防摆油缸34分别设于葫芦安装架34的两端。更进一步的,第一防摆油缸32的一端和行走架12连接,第一防摆油缸32的另一端和葫芦安装架34的一端连接。第二防摆油缸34的一端和行走架12连接,第二防摆油缸32的另一端和葫芦安装架34的另一端连接。具体的,第一防摆油缸32的一端和第二防摆油缸34的一端分别和葫芦安装架34铰接连接。第一防摆油缸32的另一端和第二防摆油缸34的另一端分别和行走架12铰接连接。
进一步的,第一防摆油缸32和第二防摆油缸34分别设于起升机构的相对两侧。具体的,第一防摆油缸32和第二防摆油缸34分别设于葫芦安装架34的相对角两侧。可以理解,将第一防摆油缸32和第二防摆油缸34分别设于葫芦安装架34的相对角两侧能够使第一防摆油缸32、第二防摆油缸34、葫芦安装架34和行走架12形成的结构更加稳定。将第一防摆油缸32和第二防摆油缸34在葫芦安装架34的相对角两侧对起升机构进行定位,结构更加稳定,电磁阀接通后达到“前顶后拉”的效果,防摆动效果更好。
进一步的,触碰开关设于导轨200的直轨段与斜轨段的交界处。触碰开关的数量可以为几个。导轨200的直轨段与斜轨段的交界处均设有一个触碰开关。管片吊机100在轨道200的直轨段、斜轨段及紧急停止时可实现管片300的防摆功能,保证吊运安全性和可靠性。
第一防摆油缸32和第二防摆油缸34之间通过电磁阀36控制,可实现断开锁住与接通浮动。管片吊机100运动至导轨300的斜轨段时,第一防摆油缸32和第二防摆油缸34之间接通浮动,随时防止起升机构的摆动,保持起升机构和管片300的水平。管片吊机100运动至导轨300的直轨段时,第一防摆油缸32和第二防摆油缸34之间断开锁住,保持起升机构和管片300的水平。具体的,请参考图1,管片吊机100运动至导轨300的直轨段时,电磁阀36断开锁住。第一防摆油缸32和第二防摆油缸34处于锁住状态,起升机构与管片300处于水平位置。请同时参考图2,管片吊机100运动至导轨300的斜轨段时,行程开关接通,电磁阀36连通,第一防摆油缸32和第二防摆油缸34连通。行走架12处于倾斜状态,起升机构与管片300由于自重作用仍处于水平状态。第一防摆油缸32由此受到较大的回正力被压缩缩回,第二防摆油缸34同时伸出,对起升机构形成拉动作用,实现防摆功能。同理,管片吊机100紧急停止时同样能实现防摆功能,避免损坏及事故发生。
在一个实施例中,防摆机构还包括蓄能器38,蓄能器38设于第一防摆油缸32和电磁阀36的连接管路上。或,蓄能器38设于第二防摆油缸34和电磁阀36的连接管路上。蓄能器是给系统提供油源,同时用于保持第一防摆油缸32和第二防摆油缸34内油压的稳定,减少冲击。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (11)
1.一种管片吊机,其特征在于,包括行走机构和起升机构,所述行走机构设于导轨上,所述行走机构沿所述导轨可移动,所述起升机构和所述行走机构转动连接,所述起升机构用于固定连接管片。
2.如权利要求1所述的管片吊机,其特征在于,所述起升机构包括回转组件和摆动组件,所述摆动组件与所述行走机构转动连接,所述回转组件安装于所述摆动组件上,所述回转组件用于固定连接管片,所述回转组件相对于所述摆动组件可升降。
3.如权利要求2所述的管片吊机,其特征在于,所述回转组件包括第一驱动装置、升降装置和回转架,所述回转架和所述升降装置连接,所述第一驱动装置用于驱动所述升降装置带动所述回转架相对于所述摆动组件进行升降,所述回转架用于固定连接所述管片。
4.如权利要求3所述的管片吊机,其特征在于,所述起升机构还包括限位架,所述限位架设于所述摆动组件面对所述回转架的一侧,或所述限位件设于所述回转架面对所述摆动组件的一侧,所述限位架用于对所述回转架的上升位置进行限位。
5.如权利要求2所述的管片吊机,其特征在于,所述摆动组件包括起吊架和葫芦安装架,所述起吊架和所述行走机构转动连接,所述葫芦安装架和所述起吊架固定连接,所述回转组件安装于所述葫芦安装架上。
6.如权利要求1所述的管片吊机,其特征在于,所述行走机构包括行走架和行走轮,所述行走轮安装于所述行走架上,所述行走轮设于所述导轨上,所述起升机构和所述行走架转动连接。
7.如权利要求1所述的管片吊机,其特征在于,所述管片吊机还包括防摆机构,所述防摆机构包括第一防摆油缸、第二防摆油缸、电磁阀和触碰开关,所述第一防摆油缸和所述第二防摆油缸相互连通,所述电磁阀设于所述第一防摆油缸和所述第二防摆油缸的连接管路上,所述电磁阀和所述触碰开关连接,所述触碰开关设于所述导轨上,所述第一防摆油缸和所述第二防摆油缸分别设于所述起升机构和所述行走机构之间,所述第一防摆油缸和所述第二防摆油缸分别设于所述起升机构的两端。
8.如权利要求7所述的管片吊机,其特征在于,所述触碰开关设于所述导轨的直轨段与斜轨段的交界处。
9.如权利要求7所述的管片吊机,其特征在于,所述防摆机构还包括蓄能器,所述蓄能器设于所述第一防摆油缸和所述电磁阀的连接管路上,或,所述蓄能器设于所述第二防摆油缸和所述电磁阀的连接管路上。
10.如权利要求7所述的管片吊机,其特征在于,所述第一防摆油缸和所述第二防摆油缸分别设于所述起升机构的相对两侧。
11.一种管片吊机防摆控制系统,其特征在于,包括导轨、第二驱动装置、控制器和如权利要求1-10中任一项所述的管片吊机,所述管片吊机设于所述导轨上,所述第二驱动装置和所述管片吊机连接,所述控制器和所述第二驱动装置连接,所述第二驱动装置用于驱动所述管片吊机沿所述导轨移动。
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