CN110847001B - 一种用于桥节连接的插销连接机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于桥节连接的插销连接机构，属于应急桥梁技术领域，包括：转轴、转臂组件、摆杆组件、油缸组件、升降架组件、连杆、插销及升降架导向组件；转轴的两端通过轴承安装在主桥节的固定支架上；油缸组件安装在主桥节上；转臂组件的一端与转轴的一端固接，另一端与油缸组件活动连接；摆杆组件的一端与转轴的另一端连固接，另一端与升降架组件的顶部活动连接；两个插销分别通过连杆安装在升降架组件的左右两端，且连杆的两端均通过销轴与插销和升降架组件销接；本发明能够方便主桥节和副桥节的连接，并在驱动力撤销的时候中依靠该机构本身的自锁特性，保证主桥节和副桥节的连接稳定可靠。

Description

一种用于桥节连接的插销连接机构

技术领域

本发明属于应急桥梁技术领域，具体涉及一种用于桥节连接的插销连接机构。

背景技术

主副桥节的连接在应急桥梁的架设工序中至关重要，对于桥梁的安全性和稳定性有很大影响。因此，主副桥节在连接时，需要一套插销连接机构通过外部驱动将插销穿入主副桥节对应的销孔中，从而将主副桥节连接。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种用于桥节连接的插销连接机构，能够方便主桥节和副桥节的连接，并在驱动力撤销的时候中依靠该机构本身的自锁特性，保证主桥节和副桥节的连接稳定可靠。

本发明是通过下述技术方案实现的：

一种用于桥节连接的插销连接机构，包括：转轴、转臂组件、摆杆组件、油缸组件、升降架组件、滚轮、滚轮导向槽、连杆、主动导向轮、从动导向轮、插销导向槽、插销及升降架导向组件；

所述转轴的两端通过轴承安装在主桥节的固定支架上；所述油缸组件安装在主桥节上；所述转臂组件的一端与转轴的一端固接，另一端与油缸组件活动连接，将油缸组件的直线运动转换为转臂组件绕转轴轴线的转动；所述摆杆组件的一端与转轴的另一端连固接，另一端与升降架组件的顶部活动连接，将摆杆组件绕转轴轴线的转动转换为升降架组件的直线运动；所述升降架导向组件为升降架组件的直线运动起导向作用；

两个插销分别通过连杆安装在升降架组件的左右两端，且连杆的两端均通过销轴与插销和升降架组件销接；连杆与升降架组件之间的销轴上安装有滚轮，连杆与插销之间的销轴上安装有主动导向轮；插销上安装有从动导向轮；所述插销导向槽沿水平方向固定在主桥节上，用于与主动轮和从动轮滚动配合，对插销的直线运动进行导向；

所述滚轮导向槽沿竖直方向固定在主桥节上，用于与滚轮滚动配合，当滚轮沿滚轮导向槽滚动时，带动连杆绕滚轮的轴线转动，实现插销的水平伸缩。

进一步的，所述油缸组件包括：油缸、导向块及油缸固定轴；所述油缸的缸体端固定在主桥节上，油缸的活塞杆端通过油缸固定轴与导向块固连；所述导向块上沿与活塞杆的轴向垂直的方向加工有导向槽；转臂组件的端部位于该导向槽内，当所述油缸的活塞杆伸缩时，转臂组件的端部沿所述导向槽移动。

进一步的，所述转臂组件包括：转臂主体、转臂滚轮、盖板及连接轴；

所述转臂主体的一端加工有用于与转轴连接的花键孔，另一端与连接轴的一端固连，且所述花键孔的轴线与所述连接轴的轴线平行；转臂滚轮通过轴承同轴套装在所述连接轴上，盖板固定在连接轴的另一端；所述转臂滚轮与所述导向块上的导向槽滚动配合；转臂主体的花键孔与转轴端部设有的花键轴配合。

进一步的，所述摆杆组件包括：左摆杆、右摆杆、摆杆销轴及摆杆滚轮；

所述摆杆销轴的一端加工有轴肩，另一端加工有外螺纹；所述左摆杆与右摆杆的结构相同，其一端加工有用于与摆杆销轴配合的圆孔，另一端加工有用于与转轴连接的花键孔；所述左摆杆与右摆杆均通过其圆孔套装在摆杆销轴上，摆杆滚轮通过轴承同轴套装在摆杆销轴上，且位于左摆杆和右摆杆之间；螺母与摆杆销轴的外螺纹配合，摆杆销轴的轴肩和所述螺母用于对左摆杆、右摆杆及摆杆滚轮轴向限位；所述左摆杆与右摆杆的花键孔与转轴端部设有的花键轴配合；所述摆杆滚轮与升降架组件的顶部活动连接。

进一步的，所述升降架组件包括：升降臂、伸长臂及升降架；

所述升降架为T型结构；所述升降臂为倒置的型板，其水平部分加工有长条状通孔；

所述升降架的水平部分的两端分别与两个伸长臂固连，其水平部分的中部与升降臂的竖直部分固连；所述升降臂的长条状通孔与摆杆组件端部的摆杆滚轮滚动配合，当所述摆杆滚轮在所述升降臂的长条状通孔内滚动时，推动所述升降臂沿竖直方向升降；所述升降架的竖直部分与升降架导向组件配合，对所述升降架的竖直升降运动起导向作用。

进一步的，所述升降臂的长条状通孔沿其长度方向的两端加工为弧形。

进一步的，所述插销的一端为圆杆，另一端为U型结构；

所述连杆的另一端通过销轴与插销的U型结构销接，且该销轴上安装有主动轮；插销的U型结构内通过销轴连接有从动轮。

进一步的，所述升降架导向组件包括导向轮组和导向轮固定架；

所述导向轮组安装在导向轮固定架内，导向轮固定架固定在主桥节上，导向轮组安装在升降架组件的底部，所述导向轮组包括左右对称布置的两个以上导向轮，所述升降架组件的的升降架的竖直部分插入到所述导向轮组的间隙中，使升降架的竖直部分的左右两侧各有一个以上导向轮，对升降架的升降运动进行导向。

有益效果：本发明机构的加工成本低，占用空间小；且在主桥节和副桥节连接完成后，可将油缸组件撤出，没有油缸组件的插销连接机构在无外部驱动力的情况下，靠自身的自锁性能保持主副桥节的连接稳定，不受振动等因素影响，具有机械自锁功能。

附图说明

图1是本发明一种插销连接机构插入状态立体示意图；

图2是本发明一种插销连接机构撤出状态立体示意图；

图3是本发明一种插销连接机构转臂组件示意图；

图4是本发明一种插销连接机构摆杆组件示意图；

图5是本发明一种插销连接机构油缸组件示意图；

图6是本发明一种插销连接机构升降架组件示意图；

图7是本发明一种插销连接机构插销插入时机械自锁示意图；

图8是本发明一种插销连接机构插销撤出时机械自锁示意图；

其中，1-转轴，2-转臂组件，3-摆杆组件，4-油缸组件，5-升降架组件，6-滚轮，7-滚轮导向槽，8-连杆，9-主动导向轮，10-从动导向轮，11-插销导向槽，12-插销，13-导向轮组，14-导向轮固定架，A-转臂主体，B-转臂滚轮，C-滑动轴承，D-盖板，E-左摆杆，F-右摆杆，G-摆杆销轴，H-摆杆滚轮，I-自润滑轴承，J-圆螺母，K-油缸，L-导向槽，M-油缸固定轴，N-升降架，O-升降臂，P-伸长臂，Q-连接轴。

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

本实施例提供了一种用于桥节连接的插销连接机构，参见附图1和图2，包括：转轴1、转臂组件2、摆杆组件3、油缸组件4、升降架组件5、滚轮6、滚轮导向槽7、连杆8、主动导向轮9、从动导向轮10、插销导向槽11、插销12、导向轮组13及导向轮固定架14；

所述转轴1的两端通过轴承安装在主桥节的固定支架上；所述油缸组件4安装在主桥节上；所述转臂组件2的一端通过花键与转轴1的一端连接，转臂组件2的另一端与油缸组件4活动连接，将油缸组件4的直线运动转换为转臂组件2绕转轴1轴线的转动；所述摆杆组件3的一端通过花键与转轴1的另一端连接，摆杆组件3的另一端与升降架组件5的顶部活动连接，将摆杆组件3绕转轴1轴线的转动转换为升降架组件5的直线运动；

所述导向轮组13安装在导向轮固定架14内，导向轮固定架14固定在主桥节上，导向轮组13安装在升降架组件5的底部，用于对升降架组件5的升降运动进行导向；

两个插销12分别通过连杆8安装在升降架组件5的左右两端(转轴1的轴向为左右方向)，且连杆8的两端均通过销轴与插销12和升降架组件5销接；连杆8与升降架组件5之间的销轴上安装有滚轮6，连杆8与插销12之间的销轴上安装有主动导向轮9；插销12上安装有从动导向轮10；

所述滚轮导向槽7沿竖直方向固定在主桥节上，用于与滚轮6滚动配合，滚轮6沿滚轮导向槽7滚动；所述插销导向槽11沿水平方向固定在主桥节上，并与主动轮9和从动轮10滚动配合，对插销12的直线运动进行导向，保证插销12的运动轨迹呈直线状态。

其中，所述转轴1的两端加工为花键轴；

参见附图5，所述油缸组件4包括：油缸K、导向块L及油缸固定轴M；所述油缸K的缸体端固定在主桥节上，油缸K的活塞杆端通过油缸固定轴M与导向块L固连(导向槽不可绕油缸固定轴M转动)；导向块L上沿与活塞杆的轴向垂直的方向加工有导向槽；转臂组件2的端部位于该导向槽内；

参见附图3，所述转臂组件2包括：转臂主体A、转臂滚轮B、滑动轴承C、盖板D及连接轴Q；所述转臂主体A的一端加工有用于与转轴1连接的花键孔，另一端与连接轴Q的一端固连，且所述花键孔的轴线与所述连接轴Q的轴线平行；转臂滚轮B通过滑动轴承C同轴套装在所述连接轴Q上，盖板D固定在连接轴Q的另一端，用于防止转臂滚轮B和滑动轴承C从连接轴Q上脱出；所述转臂滚轮B与油缸组件4的导向槽滚动配合，转臂主体A的花键孔与转轴1一端的花键轴配合；

参见附图4，所述摆杆组件3包括：左摆杆E、右摆杆F、摆杆销轴G、摆杆滚轮H、自润滑轴承I和圆螺母J；所述摆杆销轴G的一端加工有轴肩，另一端加工有外螺纹；所述左摆杆E与右摆杆F的结构相同，其一端加工有用于与摆杆销轴G配合的圆孔，另一端加工有用于与转轴1连接的花键孔；所述左摆杆E与右摆杆F均通过其圆孔套装在摆杆销轴G上，摆杆滚轮H通过自润滑轴承I同轴套装在摆杆销轴G上，且位于左摆杆E和右摆杆F之间；两个圆螺母J与摆杆销轴G的外螺纹配合，摆杆销轴G的轴肩和所述圆螺母J实现对左摆杆E、右摆杆F及摆杆滚轮H的轴向限位；所述左摆杆E与右摆杆F的花键孔与转轴1另一端的花键轴配合；

参见附图6，所述升降架组件5包括：升降臂O、伸长臂P及升降架N；所述升降架N为T型结构；所述升降臂O为倒置的L型板，其水平部分加工有长条状通孔，且所述长条状通孔沿其长度方向的两端加工为弧形；所述升降架N的水平部分的两端分别与两个伸长臂P固连，其水平部分的中部与升降臂O的竖直部分固连；所述升降臂O的长条状通孔与摆杆组件3的摆杆滚轮H滚动配合；

所述导向轮固定架14固定在主桥节上，所述导向轮组13包括四个导向轮，四个导向轮呈方形矩阵固定在导向轮固定架14内；所述升降架组件的5的升降架N的竖直部分插入到所述四个导向轮之间的间隙中(升降架N的竖直部分的左右两侧各有两个导向轮)，实现对升降架N的升降运动进行导向；

所述升降架组件5的两个伸长臂P上连接的结构相同，以一个伸长臂P上连接的结构为例：

所述伸长臂P通过销轴与连杆8的一端销接，且该销轴上安装有滚轮6；

所述插销12的一端为圆杆，另一端为U型结构；所述连杆8的另一端通过销轴与插销12的U型结构销接，且该销轴上安装有主动轮9；插销12的U型结构内通过销轴连接有从动轮10。

工作原理：当主桥节对接端的销孔和副桥节对接端的销孔对应，插销12未插入所述销孔中时，此时，油缸组件4中的油缸K的活塞杆处于伸出状态；

参见附图1，当需要将插销12插入所述销孔中时，控制油缸组件4中的油缸K工作，油缸K的活塞杆驱动导向槽沿竖直方向下降，带动转臂组件2的转臂滚轮B端下降，同时推动转臂滚轮B沿导向槽滚动及推动转臂组件2绕转轴1的轴线转动；由于转臂组件2和摆杆组件3通过花键安装在转轴1上，因此转臂组件2通过花键带动转轴1绕转轴1的轴线转动，同时转轴1通过花键带动摆杆组件3绕转轴1的轴线转动；

摆杆组件3与升降架组件5连接，摆杆组件3的摆杆滚轮H可在升降架组件5的升降臂O的长条状通孔中滚动，并带动升降架组件5在导向轮组13的导向作用下沿竖直方向下降；

滚轮6在升降架组件5的作用下带动连杆8的下端在滚轮导向槽7内做直线运动，同时带动连杆8绕滚轮6的轴线转动，进而使得连杆8上端带动主动导向轮9在插销导向槽11内沿水平方向滚动，插销12在主动导向轮9和从动导向轮10的共同作用下沿插销导向槽11做直线运动，两个插销12相背运动，直至两个插销12完全插入主桥节和副桥节对应的销孔，将主桥节和副桥节连接起来。

参见附图2，当主桥节和副桥节分离时，油缸组件4的油缸K驱动导向槽上升，转臂组件2带动转轴1及摆杆组件3回转，升降架组件5上升，从而带动滚轮6上升，滚轮6带动连杆8的下端上升，并带动连杆8绕滚轮6的轴线转动，使得连杆8上端带动主动导向轮9在插销导向槽11内沿水平方向滚动，插销12在主动导向轮9和从动导向轮10的共同作用下沿插销导向槽11做直线运动，两个插销12相对运动，直至两个插销12完全从主桥节和副桥节对应的销孔中撤出，主桥节和副桥节分离。

参见图7和图8，由于升降臂O的长条状通孔沿其长度方向的两端加工为弧形，使摆杆组件3的摆杆滚轮H运动到长条状通孔的两个端部时，摆杆滚轮H受力方向与运动方向夹角均大于90度，此时插销连接机构处于机械自锁状态；因此即使在转臂组件2与油缸组件4分离之后，升降臂组件5也不会自行回转，从而保证了插销连接机构的稳定性。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。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 (6)

1.一种用于桥节连接的插销连接机构，其特征在于，包括：转轴、转臂组件、摆杆组件、油缸组件、升降架组件、滚轮、滚轮导向槽、连杆、主动导向轮、从动导向轮、插销导向槽、插销及升降架导向组件；

所述转轴的两端通过轴承安装在主桥节的固定支架上；所述油缸组件安装在主桥节上；所述转臂组件的一端与转轴的一端固接，另一端与油缸组件活动连接，将油缸组件的直线运动转换为转臂组件绕转轴轴线的转动；所述摆杆组件的一端与转轴的另一端连接，另一端与升降架组件的顶部活动连接，将摆杆组件绕转轴轴线的转动转换为升降架组件的直线运动；所述升降架导向组件为升降架组件的直线运动起导向作用；

两个插销分别通过连杆安装在升降架组件的左右两端，且连杆的两端均通过销轴与插销和升降架组件销接；连杆与升降架组件之间的销轴上安装有滚轮，连杆与插销之间的销轴上安装有主动导向轮；插销上安装有从动导向轮；所述插销导向槽沿水平方向固定在主桥节上，用于与主动轮和从动轮滚动配合，对插销的直线运动进行导向；

所述滚轮导向槽沿竖直方向固定在主桥节上，用于与滚轮滚动配合，当滚轮沿滚轮导向槽滚动时，带动连杆绕滚轮的轴线转动，实现插销的水平伸缩；

所述将油缸组件的直线运动转换为转臂组件绕转轴轴线的转动的方式如下：

所述油缸组件包括：油缸、导向块及油缸固定轴；所述油缸的缸体端固定在主桥节上，油缸的活塞杆端通过油缸固定轴与导向块固连；所述导向块上沿与活塞杆的轴向垂直的方向加工有导向槽；转臂组件的端部位于该导向槽内，当所述油缸的活塞杆伸缩时，转臂组件的端部沿所述导向槽移动；

所述转臂组件包括：转臂主体、转臂滚轮、盖板及连接轴；

所述转臂主体的一端加工有用于与转轴连接的花键孔，另一端与连接轴的一端固连，且所述花键孔的轴线与所述连接轴的轴线平行；转臂滚轮通过滑动轴承同轴套装在所述连接轴上，盖板固定在连接轴的另一端；所述转臂滚轮与所述导向块上的导向槽滚动配合；转臂主体的花键孔与转轴端部设有的花键轴配合；

所述将摆杆组件绕转轴轴线的转动转换为升降架组件的直线运动的方式如下：

所述摆杆组件包括：左摆杆、右摆杆、摆杆销轴及摆杆滚轮；

所述升降架组件包括：升降臂、伸长臂及升降架；

所述升降臂为倒置的L型板，其水平部分加工有长条状通孔；

所述升降臂的长条状通孔与摆杆组件端部的摆杆滚轮滚动配合，当所述摆杆滚轮在所述升降臂的长条状通孔内滚动时，推动所述升降臂沿竖直方向升降。

2.如权利要求1所述的一种用于桥节连接的插销连接机构，其特征在于，所述摆杆销轴的一端加工有轴肩，另一端加工有外螺纹；所述左摆杆与右摆杆的结构相同，其一端加工有用于与摆杆销轴配合的圆孔，另一端加工有用于与转轴连接的花键孔；所述左摆杆与右摆杆均通过其圆孔套装在摆杆销轴上，摆杆滚轮通过自润滑轴承同轴套装在摆杆销轴上，且位于左摆杆和右摆杆之间；圆螺母与摆杆销轴的外螺纹配合，摆杆销轴的轴肩和所述圆螺母用于对左摆杆、右摆杆及摆杆滚轮轴向限位；所述左摆杆与右摆杆的花键孔与转轴端部设有的花键轴配合；所述摆杆滚轮与升降架组件的顶部活动连接。

3.如权利要求2所述的一种用于桥节连接的插销连接机构，其特征在于，所述升降架为T型结构；

所述升降架的水平部分的两端分别与两个伸长臂固连，其水平部分的中部与升降臂的竖直部分固连；所述升降架的竖直部分与升降架导向组件配合，对所述升降架的竖直升降运动起导向作用。

4.如权利要求3所述的一种用于桥节连接的插销连接机构，其特征在于，所述升降臂的长条状通孔沿其长度方向的两端加工为弧形。

5.如权利要求1所述的一种用于桥节连接的插销连接机构，其特征在于，所述插销的一端为圆杆，另一端为U型结构；

所述连杆的另一端通过销轴与插销的U型结构销接，且该销轴上安装有主动轮；插销的U型结构内通过销轴连接有从动轮。

6.如权利要求3所述的一种用于桥节连接的插销连接机构，其特征在于，所述升降架导向组件包括导向轮组和导向轮固定架；

所述导向轮组安装在导向轮固定架内，导向轮固定架固定在主桥节上，导向轮组安装在升降架组件的底部，所述导向轮组包括左右对称布置的两个以上导向轮，所述升降架组件的的升降架的竖直部分插入到所述导向轮组的间隙中，使升降架的竖直部分的左右两侧各有一个以上导向轮，对升降架的升降运动进行导向。

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