CN113459467B - 一种斜拉索外护套挤塑冷却装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及拉索生产设备技术领域，公开了一种斜拉索外护套挤塑冷却装置；本发明的斜拉索外护套挤塑冷却装置包括冷却水槽和支撑架，支撑架包括支撑柱和安装架，安装架可升降的设置在支撑柱顶部并设置在冷却水槽的正上方；安装架上设置有可升降的连接架，连接架的上部与安装架连接，连接架的下部设有电磁铁。其用于冷却斜拉索外护套能够避免外护套层变形，从而适应大规格的斜拉索生产。

Description

一种斜拉索外护套挤塑冷却装置

技术领域

本发明涉及拉索生产设备技术领域，具体涉及一种斜拉索外护套挤塑冷却装置。

背景技术

斜拉索是把斜拉桥主梁及桥面重量直接传递到塔架上的主要承重部材。斜拉桥的拉索材料通常为钢索，其形式按其组成方法而不同，可由平行钢丝，平行钢缆，单根钢缆，钢丝绳，封闭式钢索或实体钢筋组成，其外部通常覆盖有塑料材质的护套。

目前，斜拉桥跨径越来越大，斜拉索规格也越来越大，最大规格已经达到547丝。以往一般规格的斜拉索每米自重大多在100Kg左右，随着斜拉索规格增大，其每米自重达到了200Kg。原来在斜拉索挤塑后通过冷却水槽滚轮，外护套没有明显的挤压变形。但斜拉索规格增大后，在通过冷却水槽滚轮时，斜拉索外护套会出现明显的挤压变形甚至损坏拉索表面的抗风雨振螺旋线，影响了斜拉索护套质量，制约了更大规格的斜拉索的生产加工。

发明内容

针对现有技术中，斜拉索自重增加引起的护套变形的问题，本发明提出一种斜拉索外护套挤塑冷却装置，以避免外护套层变形，以便于生产更大规格的斜拉索。

为了解决上述问题，本发明的斜拉索外护套挤塑冷却装置包括冷却水槽和支撑架，所述支撑架包括支撑柱和安装架，所述安装架可升降的设置在所述支撑柱顶部并设置在所述冷却水槽的正上方；所述安装架上设置有可升降的连接架，所述连接架的上部与所述安装架连接，所述连接架的下部设有电磁铁。

根据上述技术方案，斜拉索外护套挤塑后伸入冷却水槽进行冷却，同时打开电磁铁，电磁铁对斜拉索内部的钢丝产生向上的磁力，从而水槽滚轮对斜拉索的支持力减小，从而避免外护套层变形。调节安装架和连接架升降可以调整电磁铁与斜拉索的距离，以适用于不同规格的斜拉索。

在其中一个实施例中，所述连接架包括上连接座和下连接座；所述上连接座固设在所述安装架上，所述上连接座上还设有转动驱动器、联动机构和至少两组平行设置的升降驱动轴，所述升降驱动轴的上端可转动的设置在所述上连接座上，所述联动机构传动连接各所述升降驱动轴和所述转动驱动器并能够使各所述升降驱动轴同步转动；所述下连接座上对应各所述升降驱动轴设置有至少两组连接杆，所述连接杆与对应所述升降驱动轴同轴设置，且所述连接杆的上端分别与对应所述升降驱动轴的下端螺合连接，所述连接杆的下端与所述下连接座固定连接；所述电磁铁设置在所述下连接座的下部。

转动驱动器驱动各升降驱动轴转动，使升降驱动轴转动与连接杆相对转动，从而改变升降驱动轴转动与连接杆相对转动间的螺合长度，从而调整下连接座及电磁铁升降。

在其中一个实施例中，所述联动机构包括传动轮和传动连杆，所述传动轮分别固设在各所述升降驱动轴的顶端，所述传动轮的端面上设有连接轴，所述连接轴偏离所述升降驱动轴的中心线设置，且所述连接轴与升降驱动轴的中心线平行；所述传动轮之间通过所述传动连杆连接，所述传动连杆的两端分别与对应所述传动轮上的所述连接轴转动连接，且对应两所述连接轴的转轴线间的距离与对应两所述升降驱动轴的中心线间的距离相等。

传动连杆驱动传动轮使升降驱动轴同步转动，其结构简单、传动精度高。

在其中一个实施例中，所述联动机构还包括传动齿轮，所述传动齿轮固设在一所述升降驱动轴上，所述转动驱动器通过齿轮传动与所述传动齿轮传动连接。

在其中一个实施例中，所述转动驱动器为步进电机，所述步进电机的输出轴上还设有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述传动齿轮啮合。

步进电机通过驱动齿轮和传动齿轮驱动升降驱动轴转动，可以提高下连接座及电磁铁升降的精度，便于调节对斜拉索磁力的大小。

在其中一个实施例中，所述下连接座上还设有升降调节机构、支撑臂和两组安装板；所述支撑臂沿所述冷却水槽的宽度方向对称设置在所述下连接座的两侧，所述支撑臂一端与所述下连接座紧固连接，所述支撑臂的另一端向下延伸；所述安装板一端分别与所述支撑臂下端铰接，所述安装板的另一端向分别向两所述支撑臂的对称面延伸并分别与所述升降调节机构连接；所述升降调节机构能够使所述安装板远离对应所述支撑臂的一端同步上升或下降；所述电磁铁设置在所述安装板上。

升降调节机构调节安装板与其连接的一端升降，使两安装板相对于支撑臂转动，从而调节两安装板间的夹角，电磁铁设置在安装板上，从而能够从斜拉索上方的两侧吸引内部的钢丝，提高斜拉索下部钢丝受到的磁力。

在其中一个实施例中，所述升降调节机构包括直线驱动器、升降块和两组支撑连杆，所述直线驱动器竖直设置在所述下连接座上，所述升降块设置在所述直线驱动器上，所述支撑连杆的一端分别与所述升降块铰接，所述支撑连杆的另一端分别与所述安装板远离对应所述支撑臂的一端铰接。

在其中一个实施例中，所述直线驱动器为液压缸。

在其中一个实施例中，所述安装架上还设有压力传感器和传力杆，所述压力传感器固设在所述安装架上，且所述压力传感器与所述转动驱动器的转动控器电性连接；所述传力杆可滑动的设置在所述安装架上，所述传力杆竖直设置，所述传力杆的上端限位在所述安装架上并与所述压力传感器的压力感应头抵接，所述传力杆的下端超出所述电磁铁下缘。

传力杆下端受到抵压时，传力杆使压力传感器的压力信号改变，转动驱动器的转动控器控能够制转动驱动器转动使电磁铁升高。从而避免斜拉索受到的磁力过大使斜拉索外护套与电磁铁发生挤压导致变形。

在其中一个实施例中，所述传力杆的下端还设有传力弹簧和滚轮，所述传力弹簧上端与所述传力杆的下端固定连接，所述传力弹簧上端的下端与所述滚轮的轮毂固定连接。

滚轮减少与斜拉索外护套接触时的摩擦力，传力弹簧避免滚轮对外护套的压力过大造成变形。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本发明一实施例提供的斜拉索外护套挤塑冷却装置的主视局部剖视图；

图2为图1所示的斜拉索外护套挤塑冷却装置的A-A局部剖视图；

图3为图1所示的B放大图；

图4为图1所示的斜拉索外护套挤塑冷却装置的俯视局部视图；

附图标记：

11-挤塑机，12-斜拉索；

2-冷却水槽，21-水槽滚轮；

3-支撑架，31-支撑柱，32-安装架，321-安装臂；

4-连接架；41-上连接座，411-转动驱动器，412-联动机构，4121-传动轮， 4122-传动连杆，413-升降驱动轴，414-传动齿轮，415-驱动齿轮，42-下连接座，421-连接杆，422-支撑臂，423-安装板，43-升降调节机构，431-直线驱动器，432-升降块，433-支撑连杆；

51-压力传感器，52-传力杆，521-传力弹簧，522-滚轮，53-支撑弹簧，54- 定位调节块，

6-电磁铁。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本发明的保护范围。需要注意的是，除非另有说明，本申请使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域技术人员所理解的通常意义。

请参阅图1至图3，本发明一实施方式中的斜拉索外护套挤塑冷却装置包括冷却水槽2和支撑架3，支撑架3包括支撑柱31和安装架32，安装架32 上设有连接架4，连接架4上设有电磁铁6。其对斜拉索外护套进行冷却时，能够避免外护套层变形，适应更大规格的斜拉索。

具体的，安装架32可升降的设置在支撑柱31顶部并设置在冷却水槽2 的正上方。支撑柱31用于支撑安装架32。安装架32沿冷却水槽2的长度方向设置。安装架32用于安装和支撑其余构件。支撑柱31可以通过剪叉升降机构、液压缸、链条升降机构等对安装架32进行升降。一实施方式中，支撑柱 31为竖直设置的液压缸。安装架32安装在液压缸的活塞杆上。

安装架32上设置有可升降的连接架4。连接架4的上部与安装架32连接，连接架4的下部设有电磁铁6。具体的，连接架4包括上连接座41和下连接座42。上连接座41固设在安装架32上，下连接座42可升降的安装在上连接座41下方。电磁铁6设置在下连接座42的下部。

一实施方式中，上连接座41上还设有转动驱动器411、联动机构412和至少两组平行设置的升降驱动轴413。升降驱动轴413的上端可转动的设置在上连接座41上。联动机构412传动连接各升降驱动轴413和转动驱动器411 并能够使各升降驱动轴413同步转动。下连接座42上对应各升降驱动轴413 设置有至少两组连接杆421。连接杆421与对应升降驱动轴413同轴设置，且连接杆421的上端分别与对应升降驱动轴413的下端螺合连接。连接杆421 的下端与下连接座42固定连接。具体的，连接杆421与升降驱动轴413一一对应设置。一实施方式中，升降驱动轴413的下端设有螺纹孔，连接杆421 的上端设有外螺纹，连接杆421上端螺合安装升降驱动轴413的螺纹孔内。转动驱动器411驱动各升降驱动轴413转动，由于多组升降驱动轴413与连接杆421共同配合。使升降驱动轴413转动与连接杆421相对转动，下连接座42 不转动。从而改变升降驱动轴413转动与连接杆421相对转动间的螺合长度，从而调整下连接座42及电磁铁6升降。当连接架4有多组时，每组连接架4 的高度可以单独调节，使电磁铁6能够更好的吸引斜拉索。

请一并参阅图4，一实施方式中，联动机构412包括传动轮4121和传动连杆4122。传动轮4121分别固设在各升降驱动轴413的顶端。传动轮4121 的端面上设有连接轴，连接轴偏离升降驱动轴413的中心线设置，且连接轴与升降驱动轴413的中心线平行。传动轮4121之间通过传动连杆4122连接。传动连杆4122的两端分别与对应传动轮4121上的连接轴转动连接，且对应两连接轴的转轴线间的距离与对应两升降驱动轴413的中心线间的距离相等。具体的，连接轴设置在传动轮4121的上端面上。各传动连杆4122与其两端对应连接的两传动轮4121在上连接座41上构成平行四边形机构。传动连杆4122和驱动传动轮4121使升降驱动轴413同步转动。各升降驱动轴413间距离较大，采用传动轮4121和传动连杆4122同步传动，其结构简单、传动精度高。

一实施方式中，联动机构412还包括传动齿轮414。传动齿轮414固设在一升降驱动轴413上。转动驱动器411通过齿轮传动与传动齿轮414传动连接。转动驱动器411通过齿轮传动驱动传动齿轮414使对应升降驱动轴413转动，能够有效的避免与传动连杆4122和驱动传动轮4121传动形成死点，提高传动的可靠性。具体的，转动驱动器411为步进电机，步进电机的输出轴上还设有驱动齿轮415，驱动齿轮415与传动齿轮414啮合。具体的，驱动齿轮415的齿数小于传动齿轮414的齿数。传动齿轮414转动一周与电磁铁6升降一个升降驱动轴413螺距的距离相对应。步进电机通过驱动齿轮415和传动齿轮414 驱动升降驱动轴413转动，步进电机每一步进转动能对应电磁铁6一定的升降距离。从而提高下连接座42及电磁铁6升降的精度，便于调节对斜拉索12 磁力的大小。可以理解的是，转动驱动器411也可以是普通电机、减速电机、液压马达等。

请再次参阅图1和图2，一实施方式中，下连接座42上还设有升降调节机构43、支撑臂422和两组安装板423。支撑臂422沿冷却水槽2的宽度方向对称设置在下连接座42的两侧。支撑臂422一端与下连接座42紧固连接，支撑臂422的另一端向下延伸。安装板423一端分别与支撑臂422下端铰接，安装板423的另一端向分别向两支撑臂422的对称面延伸并分别与升降调节机构 43连接。升降调节机构43能够使安装板423远离对应支撑臂422的一端同步上升或下降；电磁铁6设置在安装板423上。具体的，升降调节机构43包括直线驱动器431、升降块432和两组支撑连杆433。直线驱动器431竖直设置在下连接座42上。升降块432设置在直线驱动器431上。支撑连杆433的一端分别与升降块432铰接，支撑连杆433的另一端分别与安装板423远离对应支撑臂422的一端铰接。升降调节机构43调节安装板423与其连接的一端升降，使两安装板423相对于支撑臂422转动，从而调节两安装板423间的夹角。电磁铁6设置在安装板423上。两安装板423成倒“V”形时，使斜拉索处于倒“V”形的开口内，电磁铁6离斜拉索12下部的钢丝更近，电磁铁6从斜拉索12上方的两侧吸引内部的钢丝，提高斜拉索12下部钢丝受到的磁力。从而减少下部钢丝对外护套的作用力，避免外护套变形。通过升降调节机构43 调节两安装板423成倒“V”开口角度大小，可以适应不同外径的斜拉索。尤其能够满足外径超大的斜拉索的磁吸要求。一实施方式中，直线驱动器431 为液压缸。可以理解的是，直线驱动器431还可以是丝杆式直线电机，电动伸缩缸等。

一实施方式中，安装架32上还设有压力传感器51和传力杆52。压力传感器51固设在安装架32上，且压力传感器51与转动驱动器411的转动控器电性连接。传力杆52可滑动的设置在安装架32上，传力杆52竖直设置，传力杆52的上端限位在安装架32上并与压力传感器51的压力感应头抵接。传力杆52的下端超出电磁铁6下缘。具体的，安装架32的底面设有向下延伸的安装臂321。压力传感器51安装在安装臂321上部。传力杆52竖直穿设在安装臂321下端。传力杆52外套设有支撑弹簧53。支撑弹簧53的上端与传力杆52上部抵接，支撑弹簧53下端与安装臂321下端抵接。支撑弹簧53承载传力杆52的重量。传力杆52下端受到较小的外力也能通过传力杆52 对压力传感器51产生压力。降低了压力传感器51感应传力杆52下端受力的阀值，提高了响应精度。一实施方式中，传力杆52上端设有外螺纹，传力杆52的上端还螺合安装有定位调节块54。支撑弹簧53的上端与定 位调节块54抵接。调整定 位调节块54在传力杆52上的位置，可以调节传力杆52对压力传感器51的初始作用力。从而调节压力传感器51感应传力杆52下端受力的阀值。可以理解的是，转动驱动器411不论为普通电机、减速电机、液压马达或步进电机，其都可以通过工控机、单片机等能够接受电频信号调节并根据电频信号调节转速或转向的控制器控制。转动驱动器411的转动控器即为能够接受电频信号调节并根据电频信号调节转动驱动器411转速或转向的控制器。传力杆52下端受到抵压时，传力杆52使压力传感器51的压力信号改变，转动驱动器411的转动控器控能够制转动驱动器411转动使电磁铁6升高。从而避免斜拉索12受到的磁力过大使斜拉索12外护套与电磁铁6发生挤压导致变形。一实施方式中，传力杆52的下端还设有传力弹簧521和滚轮522。传力弹簧521上端与传力杆52的下端固定连接，传力弹簧521上端的下端与滚轮522的轮毂固定连接。滚轮522减少与斜拉索12外护套接触时的摩擦力，传力弹簧521避免滚轮522对外护套的压力过大造成变形。

根据上述技术方案，斜拉索12外护套挤塑后伸入冷却水槽2进行冷却，同时打开电磁铁6，电磁铁6对斜拉索12内部的钢丝产生向上的磁力，从而水槽滚轮21对斜拉索12的支持力减小，从而避免外护套层变形。调节安装架 32和连接架4升降可以调整电磁铁6与斜拉索12的距离，以适用于不同规格的斜拉索12。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围，其均应涵盖在本发明的权利要求和说明书的范围当中。

Claims (10)

1.一种斜拉索外护套挤塑冷却装置，包括冷却水槽和支撑架，其特征在于，所述支撑架包括支撑柱和安装架，所述安装架可升降的设置在所述支撑柱顶部并设置在所述冷却水槽的正上方；所述安装架上设置有可升降的连接架，所述连接架的上部与所述安装架连接，所述连接架的下部设有电磁铁。

2.根据权利要求1所述的斜拉索外护套挤塑冷却装置，其特征在于，所述连接架包括上连接座和下连接座；所述上连接座固设在所述安装架上，所述上连接座上还设有转动驱动器、联动机构和至少两组平行设置的升降驱动轴，所述升降驱动轴的上端可转动的设置在所述上连接座上，所述联动机构传动连接各所述升降驱动轴和所述转动驱动器并能够使各所述升降驱动轴同步转动；所述下连接座上对应各所述升降驱动轴设置有至少两组连接杆，所述连接杆与对应所述升降驱动轴同轴设置，且所述连接杆的上端分别与对应所述升降驱动轴的下端螺合连接，所述连接杆的下端与所述下连接座固定连接；所述电磁铁设置在所述下连接座的下部。

3.根据权利要求2所述的斜拉索外护套挤塑冷却装置，其特征在于，所述联动机构包括传动轮和传动连杆，所述传动轮分别固设在各所述升降驱动轴的顶端，所述传动轮的端面上设有连接轴，所述连接轴偏离所述升降驱动轴的中心线设置，且所述连接轴与升降驱动轴的中心线平行；所述传动轮之间通过所述传动连杆连接，所述传动连杆的两端分别与对应所述传动轮上的所述连接轴转动连接，且对应两所述连接轴的转轴线间的距离与对应两所述升降驱动轴的中心线间的距离相等。

4.根据权利要求3所述的斜拉索外护套挤塑冷却装置，其特征在于，所述联动机构还包括传动齿轮，所述传动齿轮固设在一所述升降驱动轴上，所述转动驱动器通过齿轮传动与所述传动齿轮传动连接。

5.根据权利要求4所述的斜拉索外护套挤塑冷却装置，其特征在于，所述转动驱动器为步进电机，所述步进电机的输出轴上还设有驱动齿轮，所述驱动齿轮与所述传动齿轮啮合。

6.根据权利要求2所述的斜拉索外护套挤塑冷却装置，其特征在于，所述下连接座上还设有升降调节机构、支撑臂和两组安装板；所述支撑臂沿所述冷却水槽的宽度方向对称设置在所述下连接座的两侧，所述支撑臂一端与所述下连接座紧固连接，所述支撑臂的另一端向下延伸；所述安装板一端分别与所述支撑臂下端铰接，所述安装板的另一端向分别向两所述支撑臂的对称面延伸并分别与所述升降调节机构连接；所述升降调节机构能够使所述安装板远离对应所述支撑臂的一端同步上升或下降；所述电磁铁设置在所述安装板上。

7.根据权利要求6所述的斜拉索外护套挤塑冷却装置，其特征在于，所述升降调节机构包括直线驱动器、升降块和两组支撑连杆，所述直线驱动器竖直设置在所述下连接座上，所述升降块设置在所述直线驱动器上，所述支撑连杆的一端分别与所述升降块铰接，所述支撑连杆的另一端分别与所述安装板远离对应所述支撑臂的一端铰接。

8.根据权利要求7所述的斜拉索外护套挤塑冷却装置，其特征在于，所述直线驱动器为液压缸。

9.根据权利要求2所述的斜拉索外护套挤塑冷却装置，其特征在于，所述安装架上还设有压力传感器和传力杆，所述压力传感器固设在所述安装架上，且所述压力传感器与所述转动驱动器的转动控器电性连接；所述传力杆可滑动的设置在所述安装架上，所述传力杆竖直设置，所述传力杆的上端限位在所述安装架上并与所述压力传感器的压力感应头抵接，所述传力杆的下端超出所述电磁铁下缘。

10.根据权利要求9所述的斜拉索外护套挤塑冷却装置，其特征在于，所述传力杆的下端还设有传力弹簧和滚轮，所述传力弹簧上端与所述传力杆的下端固定连接，所述传力弹簧上端的下端与所述滚轮的轮毂固定连接。

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