CN113356072A - 一种悬索桥主缆顶推装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种悬索桥主缆顶推装置，涉及桥梁施工结构的技术领域，其包括主梁，主梁上设置有用于放置主缆的放置架，放置架通过驱动机构与主梁连接，驱动机构包括驱动电机、传动组件以及齿条，齿轮固定连接在主梁上，驱动电机以及传动组件均设置在放置架上，驱动电机通过传动组件与齿条传动连接。本申请可以驱动放置架，使放置架在主梁上连续移动，降低了移动主缆时的难度，提高了移动效率。

Description

一种悬索桥主缆顶推装置

技术领域

本申请涉及桥梁施工结构的领域，尤其是涉及一种悬索桥主缆顶推装置。

背景技术

相对于其它桥梁结构，悬索桥可以使用比较少的物质来跨越比较长的距离。悬索桥通过索塔悬挂并锚固于两岸（或桥两端）的缆索（或钢链）作为上部结构的主要承重构件，其缆索几何形状由力的平衡条件决定，一般接近抛物线。但对于一些特殊设计，为增大结构的整体稳定计，采用空间主缆构造，即平面投影为曲线，这给设计计算和施工过程控制带来极大挑战。

目前，公告日为2019年06月28日，公告号为CN107059650B的中国发明专利提出了一种悬索桥主缆顶推装置，其包括主梁，主梁的一端设置有前顶推装置，另一端设置有后顶推装置；主梁的两端均设置螺纹钢支座；螺纹钢制作上固定有精轧螺纹钢，精轧螺纹钢穿过前顶推装置与后顶推装置，精轧螺纹钢上螺纹连接有精轧螺纹钢螺母，前顶推装置、后顶推装置均通过精轧螺纹钢螺母定位；前顶推装置、后顶推装置之间设置有千斤顶；主缆设置在前顶推装置上。

在使用时先转动螺纹钢螺母，使前顶推装置、后顶推装置中的任意一个处于活动状态，之后千斤顶使前顶推装置、后顶推装置互相远离，之后再转动螺纹钢螺母，使前顶推装置、后顶推装置均保持固定，之后再转动螺纹钢螺母，使前顶推装置、后顶推装置中的另一个处于活动状态，之后千斤顶使前顶推装置、后顶推装置互相靠近。如此前顶推装置以及后顶推装置便可沿精轧螺纹钢的长度方向移动，若主缆需要移动的距离较长，可不断重复上述动作进而间歇性的移动主缆。

针对上述中的相关技术，发明人认为，在调整主缆的位置时，需要不断调整精轧螺纹钢，还要不断使千斤顶伸出和收回，操作繁琐，降低了调整效率。

发明内容

为了提高调整效率，本申请提供一种悬索桥主缆顶推装置。

本申请提供的一种悬索桥主缆顶推装置，采用如下的技术方案：

一种悬索桥主缆顶推装置，包括主梁，所述主梁上设置有用于放置主缆的放置架，所述放置架通过驱动机构与所述主梁连接，所述驱动机构包括驱动电机、传动组件以及齿条，所述齿轮固定连接在所述主梁上，所述驱动电机以及传动组件均设置在所述放置架上，所述驱动电机通过所述传动组件与所述齿条传动连接。

通过采用上述技术方案，驱动电机通过传动组件的传动，即可使放置架与齿条发生相对移动，进而使放置架在主梁上移动；而且驱动电机可以发生连续转动，使得放置架可在主梁上连续移动，降低了移动主缆时的难度，提高了移动效率。

可选的，所述传动组件包括蜗杆，所述蜗杆与所述驱动电机的输出端传动连接，所述蜗杆还与所述齿条啮合。

通过采用上述技术方案，驱动电机在驱动放置架移动的过程中，若驱动电机失去突然失去电机，蜗杆与齿条可完成放置架的自锁，降低了主缆在自身重力及惯性的双重作用下带动放置架与主梁发生相对移动的概率，提高了施工的安全性。

可选的，所述传动组件还包括谐波齿轮组，所述谐波齿轮组的激波器与所述驱动电机的输出轴传动连接，所述谐波齿轮的刚轮固定连接在所述放置架上，所述蜗杆与所述谐波齿轮组的柔轮固定连接。

通过采用上述技术方案，由于谐波齿轮组具有较大的传动比，驱动电机在驱动放置架移动时，使放置架的移动缓慢而平稳，进而降低了主缆的摆动幅度，提高了施工的安全性；而且使用谐波齿轮组可以减少空间的占用，进而减小了放置架的体积，便于施工人员将放置架安装在主梁上。

可选的，所述主梁上固定连接有轨道，所述放置架上转动设置有车轮，所述车轮滚动连接在所述轨道上。

通过采用上述技术方案，使用车轮代替蜗杆支撑放置架，提高了蜗杆与齿条正确啮合的概率，减小了蜗杆与齿条之间的摩擦力，降低了蜗杆与齿牙卡死的概率。

可选的，所述驱动电机为双头电机，所述传动组件设置有两组。

通过采用上述技术方案，当其中任意一组传动组件中的蜗杆失效，或者任意一个齿条失效后，另一组传动组件或齿条仍能对放置架起支撑作用，降低了放置架与主梁发生相对移动的概率，提高了施工的安全性。

可选的，所述驱动电机可拆卸连接在所述放置架上。

通过采用上述技术方案，当悬索桥完全施工完毕后，主缆的位置便可以不再调整，此时将驱动电机从放置架上拆除，减少了资源的浪费。

可选的，所述放置架上设置有用于安装驱动电机的安装机构，所述安装机构包括安装板及液压缸，所述放置架上开设有用于放置所述安装板的放置槽，所述安装板插接在所述放置槽中，所述液压缸的一端设置在所述放置架上，所述液压缸的另一端与所述安装板连接；所述传动组件还包括第一锥齿轮与第二锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述驱动电机的输出轴固定连接，所述第二锥齿轮与所述谐波齿轮组的激波器同轴固定连接，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合。

通过采用上述技术方案，在安装驱动电机时，先将驱动电机安装在安装板上，之后将安装板放置在放置槽中，液压缸推动安装板使安装板与放置架发生相对滑移，直至第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，如此使驱动电机拆装更加便利，降低了拆装驱动电机的难度。

可选的，所述安装板与所述放置槽的槽底抵接时，所述第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合。

通过采用上述技术方案，液压缸将放置架完全固定在放置槽中后，第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，如此提高了第一锥齿轮与第二锥齿轮正确啮合的概率，减小了第一锥齿轮与第二锥齿轮之间的摩擦力，降低了第一锥齿轮与第二锥齿轮卡死的概率。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

1.通过驱动机构的设置，驱动电机通过传动组件以及齿条的传动可以驱动放置架，使放置架在主梁上连续移动，降低了移动主缆时的难度，提高了移动效率。

2.通过蜗杆的设置，蜗杆与齿条可完成放置架的自锁，降低了主缆在自身重力及惯性的双重作用下带动放置架与主梁发生相对移动的概率，提高了施工的安全性。

3.通过安装机构的设置，可将驱动电机从放置架上拆除，减少了资源的浪费，而且拆装驱动电机时更加便利，降低了拆装驱动电机的难度。

附图说明

图1是本申请实施例的整体结构示意图；

图2是本申请实施例放置架处的爆炸示意图；

图3是本申请实施例驱动机构与安装机构处的结构示意图；

图4是图2中A部分的放大示意图。

附图标记说明：110、主梁；111、行车槽；112、轨道；120、主缆；200、放置架；210、车轮；220、放置槽；300、驱动机构；310、驱动电机；320、传动组件；321、蜗杆；322、谐波齿轮组；323、第一锥齿轮；324、第二锥齿轮；330、齿条；400、安装机构；410、液压缸；420、安装板。

具体实施方式

以下结合附图1-4对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种悬索桥主缆顶推装置。参照图1及图2，悬索桥主缆顶推装置包括主梁110，主梁110上通过驱动机构300连接有放置架200，放置架200上架设有主缆120。驱动机构300包括作为动力源的驱动电机310、用于传输动力的传动组件320以及用于导向的齿条330，齿条330通过地脚螺栓固定连接在主梁110上，驱动电机310设置在放置架200上，且驱动电机310的输出轴通过传动组件320与齿条330连接。

在需要调整主缆120的位置时，驱动电机310转动，并在传动组件320与齿条330的带动下使放置架200与主梁110发生相对移动。使用此种驱动方式可以使放置架200在主梁110上进行连续移动，降低了移动主缆120时的难度，提高了移动效率以及移动精度。

参照图2及图3，由于主缆120的重量轻则几千吨重则上万吨，若在移动主缆120时主缆120的摆动幅度过大则会严重影响施工安全。为了时主缆120被移动时不易发生晃动，传动组件320包括用于减速的谐波齿轮组322以及用于与齿条330啮合的蜗杆321。谐波齿轮组322包括激波器、柔轮以及刚轮，谐波齿轮组322的激波器与驱动电机310的输出轴传动连接，谐波齿轮组322的刚轮焊接在放置架200上，谐波齿轮组322的柔轮与蜗杆321同轴键连接。蜗杆321转动连接在放置架200上，且蜗杆321与齿条330啮合。

谐波齿轮组322对驱动电机310进行减速，使蜗杆321的转速平稳且缓慢，之后通过蜗杆321与齿轮的啮合使放置架200沿齿条330的长度方向移动。放置架200在移动时缓慢且稳定，使得主缆120不易发生摆动，提高了施工时的安全性。由于使用蜗杆321与齿轮进行啮合，在驱动电机310失去动力时，放置架200不易在主缆120的拉动作用下在主梁110上晃动，进一步提高了施工时的安全性。

参照图1及图2，为了进一步提高放置架200移动时的稳定性，放置架200上转动连接有多个车轮210，主梁110上通过地脚螺栓固定连接有轨道112，车轮210滚动在轨道112上。如此放置架200与主梁110之间变滑动摩擦为滚动摩擦，减小了放置架200与主梁110之间的阻力，进而提高了放置架200移动时的稳定性。而且在车轮210的支撑作用下，使蜗杆321与齿轮可以正常啮合，降低了蜗杆321与齿轮互相卡死的概率，进一步提高了放置架200移动时的稳定性。

参照图1及图3，在移动放置架200时，位于放置架200两侧的主缆120均会发生轻微的晃动，但若放置架200两侧的主缆120晃动的频率不动，如此放置架200便会受到扭矩，进而影响放置架200的继续移动。为了平衡主缆120晃动所产生的扭矩，齿条330与传动组件320均设置有两组，为了使两组传动组件320上的蜗杆321转动速度相同，驱动电机310为双头电机，驱动电机310的两个输出轴分别连接两个传动组件320。如此设置，两个蜗杆321的转动速度便可以相同，降低了蜗杆321与齿条330发生卡死现象的概率。

参照图1，在放置架200移动的过程中，为了降低放置架200从主梁110上掉落的概率，提高施工的安全性，主梁110的顶端面上开设有行车槽111，齿条330以及轨道112均设置在行车槽111的槽底，放置架200放置在行车槽111中。如此放置架200在移动的过程中受行车槽111侧壁的保护，降低了放置架200从主梁110上掉落的概率，提高了施工的安全性。

参照图2及图3，当悬索桥被建设完毕后，主缆120的位置便不需要再被调整，此时驱动电机310便失去了作用。为了提高资源的利用率，驱动电机310可拆卸设置在放置架200上。而为了提高驱动电机310的拆卸效率，放置架200上设置有用于安装驱动电机310的安装机构400。

参照图2及图3，安装机构400包括安装板420及液压缸410，液压缸410的缸体通过螺栓可拆卸固定连接在放置架200上，安装板420通过螺栓可拆卸固定连接在液压缸410的活塞杆上，驱动电机310可拆卸固定连接在安装板420上。为了使驱动电机310容易与谐波齿轮组322发生传动，传动组件320还包括同轴键连接在驱动电机310输出轴上的第一锥齿轮323以及同轴键连接在谐波齿轮组322的激波器上的第二锥齿轮324，第一锥齿轮323与第二锥齿轮324啮合，液压缸410的轴心与第二锥齿轮324的轴心平行。

在安装驱动机构300以及安装机构400时，先将第二锥齿轮324安装在谐波齿轮组322的激波器上，之后安装液压缸410与安装板420。在将驱动电机310安装在安装板420上前，先将第一锥齿轮323安装在驱动电机310的输出轴上，最后收回第二液压缸410的活塞杆即可使驱动电机310移动，进而使第一锥齿轮323与第二锥齿轮324啮合。如此设置便于驱动电机310与谐波传感器的连接与脱离，提高了拆装驱动电机310的效率。应当注意的时，使用此种安装方式，两个蜗杆321的螺旋方向应当相反。

参照图3及图4，在驱动电机310驱动蜗杆321转动的过程中，驱动电机310会受到源自蜗杆321的蜗杆321的扭矩，如此驱动电机310便容易发生晃动，进而导致第一锥齿轮323与第二锥齿轮324脱开。为了降低驱动电机310发生晃动的概率，放置架200上开设有用于放置安装板420的放置槽220，液压缸410的活塞杆在收回状态时，安装板420便会收纳在放置槽220中。在驱动电机310收到扭矩时，放置槽220的侧壁会施加给安装板420反作用力，进而提高安装板420的稳定性，降低了第一锥齿轮323与第二锥齿轮324脱开的概率。

参照图3及图4，当液压缸410的活塞杆收回时，第一锥齿轮323与第二锥齿轮324之间啮合度较紧，如此第一锥齿轮323与第二锥齿轮324之间的阻力便会增大，甚至出现第一锥齿轮323与第二锥齿轮324互相卡死的现象。为此，在液压缸410的活塞杆完全收回时，安装板420与放置槽220的槽底抵接，此时第一锥齿轮323与第二锥齿轮324正常啮合。如此提高了第一锥齿轮323与第二锥齿轮324正确啮合的概率，减小了第一锥齿轮323与第二锥齿轮324之间的摩擦力，降低了第一锥齿轮323与第二锥齿轮324卡死的概率。

本申请实施例一种悬索桥主缆顶推装置的实施原理为：

在需要移动主缆120时，驱动电机310在传动组件320的传动作用下驱动放置架200移动，由于谐波齿轮组322的减速作用，使放置架200可以缓慢且平稳的移动，使得主缆120不易发生摆动，提高了施工时的安全性。而且由于使用蜗杆321与齿轮进行啮合，在驱动电机310失去动力时，放置架200不易在主缆120的拉动作用下在主梁110上晃动，进一步提高了施工时的安全性。通过安装机构400以及第一锥齿轮323、第二锥齿轮324的设置，便于驱动电机310与谐波传感器的连接与脱离，提高了拆装驱动电机310的效率；而且通过放置槽220槽底的限位，提高了第一锥齿轮323与第二锥齿轮324正确啮合的概率，减小了第一锥齿轮323与第二锥齿轮324之间的摩擦力，降低了第一锥齿轮323与第二锥齿轮324卡死的概率。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种悬索桥主缆顶推装置，其特征在于；包括主梁（110），所述主梁（110）上设置有用于放置主缆（120）的放置架（200），所述放置架（200）通过驱动机构（300）与所述主梁（110）连接，所述驱动机构（300）包括驱动电机（310）、传动组件（320）以及齿条（330），所述齿轮固定连接在所述主梁（110）上，所述驱动电机（310）以及传动组件（320）均设置在所述放置架（200）上，所述驱动电机（310）通过所述传动组件（320）与所述齿条（330）传动连接。

2.根据权利要求1所述的一种悬索桥主缆顶推装置，其特征在于：所述传动组件（320）包括蜗杆（321），所述蜗杆（321）与所述驱动电机（310）的输出端传动连接，所述蜗杆（321）还与所述齿条（330）啮合。

3.根据权利要求2所述的一种悬索桥主缆顶推装置，其特征在于：所述传动组件（320）还包括谐波齿轮组（322），所述谐波齿轮组（322）的激波器与所述驱动电机（310）的输出轴传动连接，所述谐波齿轮的刚轮固定连接在所述放置架（200）上，所述蜗杆（321）与所述谐波齿轮组（322）的柔轮固定连接。

4.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种悬索桥主缆顶推装置，其特征在于：所述主梁（110）上固定连接有轨道（112），所述放置架（200）上转动设置有车轮（210），所述车轮（210）滚动连接在所述轨道（112）上。

5.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种悬索桥主缆顶推装置，其特征在于：所述驱动电机（310）为双头电机，所述传动组件（320）设置有两组。

6.根据权利要求1-3中任意一项所述的一种悬索桥主缆顶推装置，其特征在于：所述驱动电机（310）可拆卸连接在所述放置架（200）上。

7.根据权利要求6所述的一种悬索桥主缆顶推装置，其特征在于：所述放置架（200）上设置有用于安装驱动电机（310）的安装机构（400），所述安装机构（400）包括安装板（420）及液压缸（410），所述放置架（200）上开设有用于放置所述安装板（420）的放置槽（220），所述安装板（420）插接在所述放置槽（220）中，所述液压缸（410）的一端设置在所述放置架（200）上，所述液压缸（410）的另一端与所述安装板（420）连接；所述传动组件（320）还包括第一锥齿轮（323）与第二锥齿轮（324），所述第一锥齿轮（323）与所述驱动电机（310）的输出轴固定连接，所述第二锥齿轮（324）与所述谐波齿轮组（322）的激波器同轴固定连接，所述第一锥齿轮（323）与第二锥齿轮（324）啮合。

8.根据权利要求7所述的一种悬索桥主缆顶推装置，其特征在于：所述安装板（420）与所述放置槽（220）的槽底抵接时，所述第一锥齿轮（323）与第二锥齿轮（324）啮合。

Images