CN111302221A - 一种预制装配整体式地下综合管廊底座吊装机械 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种预制装配整体式地下综合管廊底座吊装机械，包括有纵向桁架、横向可伸缩桁架、前支撑柱、千斤顶、后支撑柱、驱动轮、转向机构、控制器、高强度万向轮、从动轮、伺服电机、转向信号接收器、小凹型高精密齿轮、齿状皮带、大凹型高精密齿轮、驱动信号接收器、高功率伺服电机、伺服电机减速机、纵向行走信号接收器、行走伺服电机、横向行走桁架、齿轮盒、横向行走桁架、吊钩、高精度直线导轨齿条、传感器、高功率伺服电机、吊装接收器、伺服电机减速机、横向行走信号接收器、滚轴、滚轴轴承盒、高强度钢绞线；该设备可实现对预制管廊底座的快速精准吊装，提高底座吊装、安装效率，从而预制装配整体式地下综合管廊快速施工。

Description

一种预制装配整体式地下综合管廊底座吊装机械

技术领域

本发明涉及建筑领域，尤其涉及一种预制装配整体式地下综合管廊底座吊装机械。

背景技术

在新型预制装配整体式地下综合管廊的施工安装过程中发现，汽车吊升降移动精度有限、场地基础不稳、吊臂变形及颤抖等因素，导致一个底座要反复起吊，甚至是用撬杠等原始工具来挪动管廊位置，每吊放一个底座都要花费很长时间，也很难达到所要求的施工精度，且底座的安装精度决定了整个管廊的安装精度和施工质量。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的缺陷和不足，提供一种预制装配整体式地下综合管廊底座吊装机械，该设备可实现对预制管廊底座的快速精准吊装，提高底座吊装、安装效率，从而预制装配整体式地下综合管廊快速施工。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种预制装配整体式地下综合管廊底座吊装机械，包括有三大部分，分别是桁架部分、驱动部分和吊装部分，其中桁架部分包括有纵向桁架、横向可伸缩桁架A、横向可伸缩桁架B、高强螺栓、前支撑柱A、前支撑柱B、千斤顶、后支撑柱；驱动部分包括有驱动轮、转向机构、控制器、高强度万向轮、从动轮、伺服电机、防扎耐磨实心轮胎、转向信号接收器、小凹型高精密齿轮、齿状皮带、大凹型高精密齿轮、驱动信号接收器、高功率伺服电机、伺服电机减速机、纵向行走信号接收器；吊装部分包括有行走伺服电机、纵向行走桁架、齿轮盒、横向行走桁架、吊钩、吊装机构、高精度直线导轨齿条、传感器、高功率伺服电机、吊装接收器、伺服电机减速机、横向行走信号接收器、滚轴、滚轴轴承盒、高强度钢绞线；

所述桁架部分中，纵向桁架共有两根，两根纵向桁架两端通过高强螺栓连接有横向可伸缩桁架A和横向可伸缩桁架B，其中横向可伸缩桁架A套装在横向可伸缩桁架B外，且横向可伸缩桁架A与横向可伸缩桁架B之间通过高强螺栓和定位孔连接；所述纵向桁架和横向可伸缩桁架A、横向可伸缩桁架B之间形成方形框架，两根纵向桁架同一端焊接连接有前支撑柱A和前支撑柱B，另一端焊接有两根后支撑柱；所述纵向桁架底面在靠近横向可伸缩桁架A和横向可伸缩桁架B的位置机械连接有千斤顶，该千斤顶长度与延伸范围适配于前支撑柱A和前支撑柱B；

所述驱动部分中，前支撑柱A底部安装有驱动轮，该驱动轮由一个夹持状的轮壳和防扎耐磨实心轮胎通过转轴连接组成，轮壳顶面通过轴件连接有转向机构；所述转向机构包括有数个部件，分别是连接在前支撑柱A侧面的伺服电机、连接到伺服电机上的转向信号接收器、伺服电机底部通过轴件连接的小凹型高精密齿轮、连接在轮壳轴件顶面的大凹型高精密齿轮、啮合在小凹型高精密齿轮和大凹型高精密齿轮之间的齿状皮带，轮壳顶部的轴件在大凹型高精密齿轮以上的位置通过轴承连接固定轴，固定轴固定连接到前支撑柱底面；所述轮壳侧面通过与防扎耐磨实心轮胎同轴的转轴连接有高功率伺服电机，该高功率伺服电机上连接有驱动信号接收器，且高功率伺服电机在与轮壳之间的转轴上安装有伺服电机减速机；所述前支撑柱B底面连接有高强度万向轮，后支撑柱底面连接有从动轮；

所述吊装部分中，在两侧纵向桁架上均设置有高精度直线导轨齿条，两侧纵向桁架之间安装有纵向行走桁架；所述纵向行走桁架与纵向桁架同为带高精度直线导轨齿条的工字钢结构，纵向行走桁架两端对齐纵向桁架位置焊接连接有齿轮箱，该齿轮箱内有啮合于纵向桁架的高精度直线导轨齿条的齿轮组；所述齿轮箱一侧啮合安装有行走伺服电机，该行走伺服电机上连接有纵向行走信号接收器；所述纵向行走桁架中部同样通过齿轮箱和纵向行走桁架上的高精度直线导轨齿条啮合连接有横向行走桁架，该横向行走桁架的齿轮箱上同样啮合安装有行走伺服电机，且该行走伺服电机上连接有横向行走信号接收器；所述横向行走桁架底面安装有吊装机构，该吊装机构包括有在横向行走桁架底面两端焊接连接的滚轴轴承箱、两端滚轴轴承箱内贯穿的滚轴、滚轴轴承箱一端安装的伺服电机减速机、伺服电机减速器同轴上连接的高功率伺服电机、高功率伺服电机上连接的吊装接收器；所述滚轴上缠绕有高强度钢绞线，高强度钢绞线端部垂下并连接有吊钩；所述纵向桁架两端布置有传感器，该传感器内置平衡传感器和高清摄像头。

进一步的，所述横向可伸缩桁架A和横向可伸缩桁架B之间可通过横向可伸缩桁架A上的定位孔进行尺寸调整以适应不同尺寸的管廊底座，再通过高强螺栓定位连接。

进一步的，所述控制器接受传感器的信息，并对千斤顶、纵向行走信号接收器、转向信号接收器、纵向行走信号接收器、横向行走信号接收器、吊装接收器发出对应控制信号。

本发明的有益效果是：该设备可实现对预制管廊底座的快速精准吊装，提高底座吊装、安装效率，从而预制装配整体式地下综合管廊快速施工。

附图说明

此处所说明的附图是用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，但并不构成对本发明的限定。

图1为吊装机械构造示意图，图2为驱动机构和转向机构构造示意图，图3 为吊装机构构造示意图。

其中：1为纵向桁架，2为横向可伸缩桁架A，3为横向可伸缩桁架B，4 为高强螺栓，5为行走伺服电机，6为驱动轮，7为转向机构，8为控制器，9为前支撑柱A，10为纵向行走桁架，11为齿轮盒，12为千斤顶，13为横向行走桁架，14为吊钩，15为吊装机构，16为后支撑柱，17为高精度直线导轨齿条， 18为前支撑柱B，19为高强度万向轮，20为从动轮，21为传感器，22为纵向行走信号接收器，31为伺服电机，32为防扎耐磨实心轮胎，33为转向信号接收器，34为小凹型高精密齿轮，35为齿状皮带，36为大凹型高精密齿轮，37为驱动信号接收器，38为高功率伺服电机，39为伺服电机减速机，41为高功率伺服电机，42为吊装接收器，43为伺服电机减速机，44为横向行走信号接收器， 45为滚轴，46为滚轴轴承盒，47为高强度钢绞线。

具体实施方式

结合附图，对本发明作进一步的详细说明。

如图所示，一种预制装配整体式地下综合管廊底座吊装机械，包括有三大部分，分别是桁架部分、驱动部分和吊装部分，其中桁架部分包括有纵向桁架1、横向可伸缩桁架A、横向可伸缩桁架B、高强螺栓4、前支撑柱A、前支撑柱B、千斤顶12、后支撑柱16；驱动部分包括有驱动轮6、转向机构7、控制器8、高强度万向轮19、从动轮20、伺服电机31、防扎耐磨实心轮胎32、转向信号接收器33、小凹型高精密齿轮34、齿状皮带35、大凹型高精密齿轮36、驱动信号接收器37、高功率伺服电机38、伺服电机减速机39、纵向行走信号接收器 22；吊装部分包括有行走伺服电机5、纵向行走桁架10、齿轮盒11、横向行走桁架13、吊钩14、吊装机构15、高精度直线导轨齿条17、传感器21、高功率伺服电机41、吊装接收器42、伺服电机减速机43、横向行走信号接收器44、滚轴45、滚轴轴承盒46、高强度钢绞线47；

所述桁架部分中，纵向桁架1共有两根，单根长度为6m，两根纵向桁架1 两端通过高强螺栓4连接有横向可伸缩桁架A和横向可伸缩桁架B(伸缩长度可根据管廊舱室数目或管廊断面宽度调节)，其中横向可伸缩桁架A套装在横向可伸缩桁架B外，且横向可伸缩桁架A与横向可伸缩桁架B之间通过高强螺栓4和定位孔连接；所述纵向桁架1和横向可伸缩桁架A、横向可伸缩桁架B 之间形成方形框架，两根纵向桁架1同一端焊接连接有前支撑柱A和前支撑柱 B，另一端焊接有两根后支撑柱16；所述纵向桁架1底面在靠近横向可伸缩桁架 A和横向可伸缩桁架B的位置机械连接有千斤顶12，该千斤顶12长度与延伸范围适配于前支撑柱A和前支撑柱B，且轮离地距离50mm≤H≤100mm。

所述驱动部分中，前支撑柱A底部安装有驱动轮6，该驱动轮6由一个夹持状的轮壳和防扎耐磨实心轮胎32通过转轴连接组成，轮壳顶面通过轴件连接有转向机构7；所述转向机构7包括有数个部件，分别是连接在前支撑柱A侧面的伺服电机31、连接到伺服电机31上的转向信号接收器33、伺服电机31底部通过轴件连接的小凹型高精密齿轮34、连接在轮壳轴件顶面的大凹型高精密齿轮36、啮合在小凹型高精密齿轮34和大凹型高精密齿轮36之间的齿状皮带 35，轮壳顶部的轴件在大凹型高精密齿轮16以上的位置通过轴承连接固定轴，固定轴固定连接到前支撑柱底面；所述轮壳侧面通过与防扎耐磨实心轮胎32同轴的转轴连接有高功率伺服电机38，该高功率伺服电机38上连接有驱动信号接收器37，且高功率伺服电机38在与轮壳之间的转轴上安装有伺服电机减速机 39；所述前支撑柱B底面连接有高强度万向轮19，后支撑柱底面连接有从动轮 20。在本实施例中，驱动轮6驱动整个吊装机械行走速度V≤5m/min。

所述吊装部分中，在两侧纵向桁架1上均设置有高精度直线导轨齿条17，两侧纵向桁架1之间安装有纵向行走桁架10；所述纵向行走桁架10与纵向桁架1同为带高精度直线导轨齿条17的工字钢结构，纵向行走桁架10两端对齐纵向桁架位置焊接连接有齿轮箱11，该齿轮箱11内有啮合于纵向桁架1的高精度直线导轨齿条17的齿轮组；所述齿轮箱11一侧啮合安装有行走伺服电机5，该行走伺服电机5上连接有纵向行走信号接收器22；所述纵向行走桁架10中部同样通过齿轮箱11和纵向行走桁架10上的高精度直线导轨齿条17啮合连接有横向行走桁架13，该横向行走桁架13的齿轮箱11上同样啮合安装有行走伺服电机 5，且该行走伺服电机5上连接有横向行走信号接收器44；所述横向行走桁架 13底面安装有吊装机构15，该吊装机构15包括有在横向行走桁架13底面两端焊接连接的滚轴轴承箱46、两端滚轴轴承箱46内贯穿的滚轴45、滚轴轴承箱 46一端安装的伺服电机减速机43、伺服电机减速器43同轴上连接的高功率伺服电机41、高功率伺服电机41上连接的吊装接收器42；所述滚轴45上缠绕有高强度钢绞线47，高强度钢绞线47端部垂下并连接有吊钩14；所述纵向桁架1 两端布置有传感器21，该传感器21内置平衡传感器和高清摄像头。

具体实施时，所述横向可伸缩桁架A和横向可伸缩桁架B之间可通过横向可伸缩桁架A上的定位孔进行尺寸调整以适应不同尺寸的管廊底座，再通过高强螺栓4定位连接。

具体实施时，所述控制器8接受传感器21的信息，并对千斤顶12、驱动信号接收器37、转向信号接收器33、纵向行走信号接收器22、横向行走信号接收器44、吊装接收器42发出对应控制信号。

在实施例一中，从动轮20行走在装配式管廊底座的凹槽内，驱动轮6和万向轮19行走在管廊基坑底部的混凝土垫层上。控制器8控制驱动轮6和转向机构7带动吊装机械行驶到指定位置后停止，控制器8控制四个布置在纵向桁架两端的千斤顶12顶升整个机械，由四个布置在纵向桁架两端的传感器21监测平衡并自动调平；由纵向行走信号接收器22接收控制器8传来的纵向行走信号，行走伺服电机5和齿轮盒11控制纵向行走桁架10纵向行走；由横向行走信号接收器44接收控制器8传来的横向行走信号，行走伺服电机5和齿轮盒11控制吊装机构15横向行走；由吊装接收器42接收控制器8传来的吊装信号，高功率伺服电机41和伺服电机减速机43控制滚轴45正向或逆向旋转，通过高强度钢绞线47控制吊钩14的升降；由布置在纵向桁架的两端的传感器(高精度倾角传感器+高清摄像头)21甄别管廊轮廓是否与管廊基坑底部混凝土垫层上的轮廓线契合(吊装误差≤5mm)，若吊装误差≥5mm，传感器21将信号传给控制器8，控制器8计算后将精确信号传给纵横向行走机构和吊装机构重新精确起吊；该节段管廊底座吊装完成后，控制器8控制千斤顶12降落整个机械，控制器8控制驱动轮6和转向机构7带动吊装机械行驶，从动轮20行走在装配式管廊底座的凹槽内，驱动轮6和万向轮19行走在管廊基坑底部的混凝土垫层上，到下一指定位置后停止后，进行下一节段管廊底座吊装。在本实施例中，高精度倾角传感器满量程误差<0.05°。

驱动信号接收器37接收控制器8传来的行走信号，高功率伺服电机38配合伺服电机减速机39驱动防扎耐磨实心轮胎32行走，同时转向信号接收器33 接收控制器8传来的转向信号，伺服电机31通过小凹型高精密齿轮34和齿状皮带35转动大凹型高精密齿轮36，从而实现转向。

由纵向行走信号接收器22接收控制器8传来的纵向行走信号，伺服电机5 和齿轮盒11控制纵向行走桁架10纵向行走；由横向行走信号接收器44接收控制器8传来的横向行走信号，伺服电机5和齿轮盒11控制吊装机构15横向行走；由吊装接收器42接收控制器8传来的吊装信号，高功率伺服电机41和伺服电机减速机43控制滚轴45正向或逆向旋转，通过高强度钢绞线47控制吊钩 14的升降。

Claims (3)

1.一种预制装配整体式地下综合管廊底座吊装机械，其特征在于：包括有三大部分，分别是桁架部分、驱动部分和吊装部分，其中桁架部分包括有纵向桁架、横向可伸缩桁架A、横向可伸缩桁架B、高强螺栓、前支撑柱A、前支撑柱B、千斤顶、后支撑柱；驱动部分包括有驱动轮、转向机构、控制器、高强度万向轮、从动轮、伺服电机、防扎耐磨实心轮胎、转向信号接收器、小凹型高精密齿轮、齿状皮带、大凹型高精密齿轮、驱动信号接收器、高功率伺服电机、伺服电机减速机、纵向行走信号接收器；吊装部分包括有行走伺服电机、纵向行走桁架、齿轮盒、横向行走桁架、吊钩、吊装机构、高精度直线导轨齿条、传感器、高功率伺服电机、吊装接收器、伺服电机减速机、横向行走信号接收器、滚轴、滚轴轴承盒、高强度钢绞线；

所述桁架部分中，纵向桁架共有两根，两根纵向桁架两端通过高强螺栓连接有横向可伸缩桁架A和横向可伸缩桁架B，其中横向可伸缩桁架A套装在横向可伸缩桁架B外，且横向可伸缩桁架A与横向可伸缩桁架B之间通过高强螺栓和定位孔连接；所述纵向桁架和横向可伸缩桁架A、横向可伸缩桁架B之间形成方形框架，两根纵向桁架同一端焊接连接有前支撑柱A和前支撑柱B，另一端焊接有两根后支撑柱；所述纵向桁架底面在靠近横向可伸缩桁架A和横向可伸缩桁架B的位置机械连接有千斤顶，该千斤顶长度与延伸范围适配于前支撑柱A和前支撑柱B；

所述驱动部分中，前支撑柱A底部安装有驱动轮，该驱动轮由一个夹持状的轮壳和防扎耐磨实心轮胎通过转轴连接组成，轮壳顶面通过轴件连接有转向机构；所述转向机构包括有数个部件，分别是连接在前支撑柱A侧面的伺服电机、连接到伺服电机上的转向信号接收器、伺服电机底部通过轴件连接的小凹型高精密齿轮、连接在轮壳轴件顶面的大凹型高精密齿轮、啮合在小凹型高精密齿轮和大凹型高精密齿轮之间的齿状皮带，轮壳顶部的轴件在大凹型高精密齿轮以上的位置通过轴承连接固定轴，固定轴固定连接到前支撑柱底面；所述轮壳侧面通过与防扎耐磨实心轮胎同轴的转轴连接有高功率伺服电机，该高功率伺服电机上连接有驱动信号接收器，且高功率伺服电机在与轮壳之间的转轴上安装有伺服电机减速机；所述前支撑柱B底面连接有高强度万向轮，后支撑柱底面连接有从动轮；

所述吊装部分中，在两侧纵向桁架上均设置有高精度直线导轨齿条，两侧纵向桁架之间安装有纵向行走桁架；所述纵向行走桁架与纵向桁架同为带高精度直线导轨齿条的工字钢结构，纵向行走桁架两端对齐纵向桁架位置焊接连接有齿轮箱，该齿轮箱内有啮合于纵向桁架的高精度直线导轨齿条的齿轮组；所述齿轮箱一侧啮合安装有行走伺服电机，该行走伺服电机上连接有纵向行走信号接收器；所述纵向行走桁架中部同样通过齿轮箱和纵向行走桁架上的高精度直线导轨齿条啮合连接有横向行走桁架，该横向行走桁架的齿轮箱上同样啮合安装有行走伺服电机，且该行走伺服电机上连接有横向行走信号接收器；所述横向行走桁架底面安装有吊装机构，该吊装机构包括有在横向行走桁架底面两端焊接连接的滚轴轴承箱、两端滚轴轴承箱内贯穿的滚轴、滚轴轴承箱一端安装的伺服电机减速机、伺服电机减速器同轴上连接的高功率伺服电机、高功率伺服电机上连接的吊装接收器；所述滚轴上缠绕有高强度钢绞线，高强度钢绞线端部垂下并连接有吊钩；所述纵向桁架两端布置有传感器，该传感器内置平衡传感器和高清摄像头。

2.根据权利要求1所述的一种预制装配整体式地下综合管廊底座吊装机械，其特征在于：所述横向可伸缩桁架A和横向可伸缩桁架B之间可通过横向可伸缩桁架A上的定位孔进行尺寸调整以适应不同尺寸的管廊底座，再通过高强螺栓定位连接。

3.根据权利要求1所述的一种预制装配整体式地下综合管廊底座吊装机械，其特征在于：所述控制器接受传感器的信息，并对千斤顶、纵向行走信号接收器、转向信号接收器、纵向行走信号接收器、横向行走信号接收器、吊装接收器发出对应控制信号。

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