CN113775161B - 一种一次性附墙顶升机构及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种一次性附墙顶升机构及方法，通过设置电机和丝杆螺母机构，通过丝杆螺母机构传动，交替顶升驱动平台和轨道立柱，配合第一挂钩、第一挂杆，以及第二挂钩和第二挂杆的设计，一次就能顶升一个楼层，无需设置换向装置，更加高效，配合链轮传动，传动效率更高；设置圆管和翼缘板组成的轨道立柱，其结构简单、加工方便、成本更低；采用圆管结构的轨道立柱，不便于在表面打孔，依次采用挂钩设计，配合附墙座上的斜槽设计，可进行避位处理，起到防坠作用；在驱动平台上两伸缩支撑腿，当顶升轨道立柱时，可以起到支撑受力的作用，同时将限位滑块推离轨道立柱，减小二者之间的摩擦。

Description

一种一次性附墙顶升机构及方法

技术领域

本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种一次性附墙顶升机构及方法。

背景技术

传统的高层建筑施工平台，一般称之为爬架或者脚手架，通过顶升机构，驱动挂架上升，施工人员在挂架上进行施工作业。

随着近年来人工成本的快速攀升，建筑行业也面临人力资源不足的情况，于是，造楼机的概念被顺势提出，其在传统爬架或者脚手架的顶部设置了大型作业平台，通过顶升机构，驱动大型作业平台和挂架上升，通过大型作业平台和挂架上搭载的自动化设备，从而快速施工，降低人力资源需求。

中国专利CN111219055A就提供了一种轻型可周转高效施工造楼设备，包括挂座、驱动平台、液压缸、上换向盒、下换向盒和轨道立柱，多个挂座固定在外墙剪力墙外侧，驱动平台与轨道立柱滑动配合，下换向盒固定在驱动平台上端，液压缸连接上换向盒和下换向盒，上换向盒与轨道立柱滑动连接。其中，液压缸采用小行程的液压缸。在执行爬升作业时，上换向盒和下换向盒挂在轨道立柱窗格孔的底部或者顶在轨道立柱窗格孔的顶部，上换向盒和下换向盒往复运动实现轨道立柱的顶升或驱动平台的提升。以上方式通过上换向盒和下换向盒往复运动，并需要频繁执行上换向盒和下换向盒与轨道立柱的锁定和解除锁定操作，非常繁琐，且一次最多只能爬升小行程液压缸的一个行程，经过多次爬升才能将大型作业平台和挂架顶升一个楼层的高度，效率低下。

发明内容

有鉴于此，本发明提出了一种一次性附墙顶升机构及方法，能一次顶升一个楼层高度。

本发明的技术方案是这样实现的：

一方面，本发明提供了一种一次性附墙顶升机构，其包括至少三个附墙座、驱动平台和轨道立柱，其中，驱动平台和轨道立柱在铅垂方向滑动连接，轨道立柱上沿铅垂方向、朝向附墙座一侧设置有若干第一挂钩，驱动平台上设置有第二挂钩，附墙座包括底座、第一挂杆和第二挂杆，第一挂钩选择性的挂在第一挂杆上，第二挂钩选择性的挂在第二挂杆上，还包括电机和丝杆螺母机构，三个底座沿铅垂方向等间距排列在墙体表面且相邻底座之间的间距为一个楼层高度；丝杆螺母机构包括丝杆和丝杆螺母，丝杆一端与轨道立柱铰连接、另一端与丝杆螺母连接，丝杆螺母与驱动平台可转动连接，电机固定在驱动平台上并驱动丝杆螺母正转或反转。

在以上技术方案的基础上，优选的，所述轨道立柱包括圆管和翼缘板，圆管竖直设置且连接作业平台，翼缘板固定于圆管侧面，翼缘板侧面沿铅垂方向设置有若干第一挂钩。

进一步优选的，所述附墙座还包括两导向块，所述导向块与底座相对固定并与翼缘板滑动连接，导向块从外侧环抱翼缘板。

进一步优选的，所述附墙座还包括两第一支撑板，相对设置于底座表面，两第一支撑板表面相对平行开设有斜槽，所述第一挂杆沿斜槽运动，所述斜槽最低点位于第一挂钩在铅垂方向运动的行程上，斜槽最高点位于第一挂钩在铅垂方向运动的行程之外。

进一步优选的，驱动平台包括平台本体和两伸缩支撑腿，所述平台本体与电机固定并与丝杆螺母可转动连接，所述第二挂钩和伸缩支撑腿设置于朝向附墙座的一侧，两伸缩支撑腿选择性的抵持在墙体表面。

更进一步优选的，所述驱动平台包括两限位滑块，与平台本体相对固定且分别设置于圆管两侧并与之滑动连接。

再进一步优选的，所述限位滑块与圆管接触面为内弧面，且两个限位滑块与圆管接触面位于圆管靠近平台本体一侧的半圆柱面上。

在以上技术方案的基础上，优选的，还包括传动机构，其包括第一链轮、第一深沟球轴承、第二深沟球轴承、上轴承座、下轴承座和链条，丝杆螺母包括两个，其中一个为链轮、另一个为下丝杆螺母，所述上轴承座、下轴承座分别固定在驱动平台上部和下部，第一深沟球轴承、第二深沟球轴承分别固定于上轴承座、下轴承座内，第一链轮与电机输出轴固定，链轮与丝杆螺纹连接并与第一链轮通过链条传动连接，链轮和第一深沟球轴承固定，下丝杆螺母与丝杆螺纹连接并与第二深沟球轴承固定。

进一步优选的，传动机构还包括第一圆锥辊子轴承和第二圆锥辊子轴承，第一圆锥辊子轴承和第二圆锥辊子轴承分别固定于上轴承座和下轴承座内，链轮与下丝杆螺母分别与第一圆锥辊子轴承和第二圆锥辊子轴承固定。

第二方面，一种一次性附墙顶升方法，采用本发明第一方面所述的附墙顶升机构，包括以下步骤，

S1，初始状态下，第一挂钩挂在第一挂杆上，第二挂钩挂在第二挂杆上；

S2，电机正转，通过丝杆螺母机构传导并驱动轨道立柱上升一个楼层，轨道立柱的第一挂钩上升一个楼层后挂在上一个附墙座的第一挂杆上；

S3，电机反转，通过丝杆螺母机构传导并顶升驱动平台移动一个楼层高度，驱动平台的第二挂钩上升一个楼层后挂在上一个附墙座的第二挂杆上，完成一个楼层的顶升作业。

本发明的一次性附墙顶升机构及方法相对于现有技术具有以下有益效果：

(1)通过设置电机和丝杆螺母机构，通过丝杆螺母机构传动，交替顶升驱动平台和轨道立柱，配合第一挂钩、第一挂杆，以及第二挂钩和第二挂杆的设计，一次就能顶升一个楼层，无需设置换向装置，更加高效，配合链轮传动，传动效率更高；

(2)设置圆管和翼缘板组成的轨道立柱，其结构简单、加工方便、成本更低；

(3)采用圆管结构的轨道立柱，不便于在表面打孔，依次采用挂钩设计，配合附墙座上的斜槽设计，可进行避位处理，起到防坠作用；

(4)在驱动平台上两伸缩支撑腿，当顶升轨道立柱时，可以起到支撑受力的作用，同时将限位滑块推离轨道立柱，减小二者之间的摩擦。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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发明的一些实施例，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为本发明的附墙顶升机构的立体图；

图2为本发明的附墙座的立体图；

图3为本发明的驱动平台的立体图；

图4为本发明的驱动平台的俯视图；

图5为本发明的轨道立柱的立体图；

图6为本发明的轨道立柱的立体图；

图7为本发明的丝杆螺母机构部分的正剖面图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明的一次性附墙顶升机构，其包括至少三个附墙座1、电机2、驱动平台3、轨道立柱4、丝杆螺母机构5和传动机构6。

附墙座1，设置有至少，三个底座11沿铅垂方向等间距排列在墙体表面且相邻底座11之间的间距为一个楼层高度，如此，当把驱动平台3或轨道立柱4一次顶升一个楼层高度后，可固定在附墙座1上。与之相应的，附墙座1包括底座11、第一挂杆12和第二挂杆13，所述第一挂杆12用于固定轨道立柱4，第二挂杆13用于固定驱动平台3。具体的，所述第二挂杆13为插销式结构，当顶升驱动平台3时，将第二挂杆13拔出，防止与驱动平台3相互干涉，并且在驱动平台3顶升到位后，将第二挂杆13重新插入并固定驱动平台3。

轨道立柱4，顶部支撑作业平台，并与附墙座1相对沿铅垂方向运动。常用的轨道立柱4采用工字钢结构，即双槽钢加中间连接钢板焊接而成，其制作工艺复杂，成本较高。为了方便加工，本发明的轨道立柱4包括第一挂钩41、圆管42和翼缘板43，圆管42竖直设置且连接作业平台，翼缘板43固定于圆管42侧面，翼缘板43侧面沿铅垂方向设置有若干第一挂钩41。具体加工过程中，可直接在圆钢管侧面焊接翼缘板43即可；具体的，为了提高焊接强度，所述圆钢管侧面可先切削或者打磨出一平面，再在所述平面表面焊接翼缘板43。

轨道立柱4上沿铅垂方向、朝向附墙座1一侧设置有若干第一挂钩41，用于挂在第一挂杆12上。为了防止第一挂钩41在顶升过程中与第一挂杆12发生干涉，所述附墙座1还包括两第一支撑板15，相对设置于底座11表面，两第一支撑板15表面相对平行开设有斜槽16，所述第一挂杆12沿斜槽16运动，所述斜槽16最低点位于第一挂钩41在铅垂方向运动的行程上，斜槽16最高点位于第一挂钩41在铅垂方向运动的行程之外。具体的，所述第一挂钩41顶部设置有倾斜面，方便将第一挂杆12在上升至接触第一挂钩41时将其推开。

为了限定轨道立柱4与附墙座1相对沿铅垂方向运动，防止侧翻或者晃动，所述附墙座1还包括两导向块14，所述导向块14与底座11相对固定并与翼缘板43滑动连接，导向块14从外侧环抱翼缘板43。

驱动平台3，和轨道立柱4在铅垂方向滑动连接，用于固定电机2并提供轨道立柱4顶升的支撑。驱动平台3包括第二挂钩31、平台本体32、两伸缩支撑腿33和两限位滑块34，其中：

为了限定驱动平台3和轨道立柱4只能沿铅垂方向移动，防止驱动平台3在顶升过程中绕丝杆51转动，本发明设置了两限位滑块34对其进行限位。具体的，两限位滑块34与平台本体32相对固定且分别设置于圆管42两侧并与之滑动连接。

在轨道立柱4上升过程中，需要将第二挂钩31挂在第二挂杆13上，为轨道立柱4提供支撑。由于轨道立柱4承载的重力较大，在轨道立柱4上升过程中，所有的重量全部承载在第二挂杆13上，容易导致其弯曲变形甚至断裂。因此，本发明设置了两伸缩支撑腿33，所述第二挂钩31和伸缩支撑腿33设置于朝向附墙座1的一侧，两伸缩支撑腿33选择性的抵持在墙体表面。如此，当需要驱动轨道立柱4上升时，先调节伸缩支撑腿33，使之抵持在墙体表面上，第二挂钩31和伸缩支撑腿33提供稳定的支撑。具体的，所述伸缩支撑腿33包括承力座、螺杆和调节螺母，螺杆与承力座固定并穿过平台本体32，调节螺母设置有两个，分别设置于平台本体32两侧并与螺杆螺纹连接。

当需要驱动轨道立柱4上升时，伸缩支撑腿33伸出，将驱动平台3顶起，此时，需要限位滑块34与轨道立柱4脱离接触，减小摩擦力；而当需要顶升驱动平台3时，又需要限位滑块34贴紧轨道立柱4，防止驱动平台3绕丝杆51转动。因此，本发明的限位滑块34与圆管42接触面为内弧面，且两个限位滑块34与圆管42接触面位于圆管42靠近平台本体32一侧的半圆柱面上。

丝杆螺母机构5，包括丝杆51和丝杆螺母52，丝杆51一端与轨道立柱4铰连接、另一端与丝杆螺母52连接，丝杆螺母52与驱动平台3可转动连接，电机2固定在驱动平台3上并驱动丝杆螺母52正转或反转。如此，通过电机2驱动丝杆螺母52转动，在驱动平台3的限位作用下，丝杆螺母52只能沿丝杆51直线运动。具体的，本发明的丝杆螺母52采用链轮驱动，其中，丝杆螺母52包括两个，其中一个为链轮521、另一个为下丝杆螺母522，链轮521连接电机2作为驱动，下丝杆螺母522作为从动，从而可以稳定丝杆51，防止其末端晃动。

传动机构6，将电机2的输出转换成驱动平台3沿丝杆51的运动，其包括第一链轮61、第一深沟球轴承62、第二深沟球轴承63、上轴承座64、下轴承座65、链条66、第一圆锥辊子轴承68和第二圆锥辊子轴承67，其中：

所述上轴承座64、下轴承座65分别固定在驱动平台3上部和下部，第一深沟球轴承62、第二深沟球轴承63分别固定于上轴承座64、下轴承座65内，第一链轮61与电机2输出轴固定，链轮521与丝杆51螺纹连接并与第一链轮61通过链条66传动连接，链轮521和第一深沟球轴承62固定，下丝杆螺母522与丝杆51螺纹连接并与第二深沟球轴承63固定。具体的，为了提高传导效果，所述链轮521和第一链轮61采用双链轮的设计。

由于驱动平台3和轨道立柱4整体重量较大，为了提高铅垂方向的受力，本发明设置了第一圆锥辊子轴承68和第二圆锥辊子轴承67，第一圆锥辊子轴承68和第二圆锥辊子轴承67分别固定于上轴承座64和下轴承座65内，链轮521与下丝杆螺母522分别与第一圆锥辊子轴承68和第二圆锥辊子轴承67固定。

以下介绍本发明的一次性附墙顶升方法，包括以下步骤：

S1，初始状态下，第一挂钩41挂在第一挂杆12上，第二挂钩31挂在第二挂杆13上。

S2，顶升轨道立柱4。电机2正转，通过丝杆螺母机构5传导并驱动轨道立柱4上升一个楼层，轨道立柱4的第一挂钩41上升一个楼层后挂在上一个附墙座1的第一挂杆12上。具体的，在驱动电机2正转之前，先调节伸缩支撑腿33，使之顶在墙体上，使得两限位滑块34与圆管42脱离，以减小轨道立柱4与限位滑块34的摩擦，且伸缩支撑腿33为轨道立柱4提供稳定的支撑。

S3，顶升驱动平台3。电机2反转，通过丝杆螺母机构5传导并顶升驱动平台3上升一个楼层高度，驱动平台3的第二挂钩31上升一个楼层后挂在上一个附墙座1的第二挂杆13上，完成一个楼层的顶升作业。具体的，在驱动电机2反转之前，先调节伸缩支撑腿33，使之从墙体上缩回，使得两限位滑块34与圆管42滑动接触，以防止驱动平台3绕丝杆51转动。相对于驱动平台3及其所承载的作业平台的重量，驱动平台3的整体重量算是非常轻的，因此无需伸缩支撑腿33进行支撑。

以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，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 (8)

1.一种一次性附墙顶升机构，其包括至少三个附墙座(1)、驱动平台(3)和轨道立柱(4)，其中，驱动平台(3)和轨道立柱(4)在铅垂方向滑动连接，轨道立柱(4)上沿铅垂方向、朝向附墙座(1)一侧设置有若干第一挂钩(41)，驱动平台(3)上设置有第二挂钩(31)，附墙座(1)包括底座(11)、第一挂杆(12)和第二挂杆(13)，第一挂钩(41)选择性的挂在第一挂杆(12)上，第二挂钩(31)选择性的挂在第二挂杆(13)上，其特征在于：还包括电机(2)和丝杆螺母机构(5)，三个底座(11)沿铅垂方向等间距排列在墙体表面且相邻底座(11)之间的间距为一个楼层高度；丝杆螺母机构(5)包括丝杆(51)和丝杆螺母(52)，丝杆(51)一端与轨道立柱(4)铰连接、另一端与丝杆螺母(52)连接，丝杆螺母(52)与驱动平台(3)可转动连接，电机(2)固定在驱动平台(3)上并驱动丝杆螺母(52)正转或反转；

所述轨道立柱(4)包括圆管(42)和翼缘板(43)，圆管(42)竖直设置且连接作业平台，翼缘板(43)固定于圆管(42)侧面，翼缘板(43)侧面沿铅垂方向设置有若干第一挂钩(41)；

驱动平台(3)包括平台本体(32)和两伸缩支撑腿(33)，所述平台本体(32)与电机(2)固定并与丝杆螺母(52)可转动连接，所述第二挂钩(31)和伸缩支撑腿(33)设置于朝向附墙座(1)的一侧，两伸缩支撑腿(33)选择性的抵持在墙体表面。

2.如权利要求1所述的一次性附墙顶升机构，其特征在于：所述附墙座(1)还包括两导向块(14)，所述导向块(14)与底座(11)相对固定并与翼缘板(43)滑动连接，导向块(14)从外侧环抱翼缘板(43)。

3.如权利要求1所述的一次性附墙顶升机构，其特征在于：所述附墙座(1)还包括两第一支撑板(15)，相对设置于底座(11)表面，两第一支撑板(15)表面相对平行开设有斜槽(16)，所述第一挂杆(12)沿斜槽(16)运动，所述斜槽(16)最低点位于第一挂钩(41)在铅垂方向运动的行程上，斜槽(16)最高点位于第一挂钩(41)在铅垂方向运动的行程之外。

4.如权利要求1所述的一次性附墙顶升机构，其特征在于：所述驱动平台(3)包括两限位滑块(34)，与平台本体(32)相对固定且分别设置于圆管(42)两侧并与之滑动连接。

5.如权利要求4所述的一次性附墙顶升机构，其特征在于：所述限位滑块(34)与圆管(42)接触面为内弧面，且两个限位滑块(34)与圆管(42)接触面位于圆管(42)靠近平台本体(32)一侧的半圆柱面上。

6.如权利要求1所述的一次性附墙顶升机构，其特征在于：还包括传动机构(6)，其包括第一链轮(61)、第一深沟球轴承(62)、第二深沟球轴承(63)、上轴承座(64)、下轴承座(65)和链条(66)，丝杆螺母(52)包括两个，其中一个为链轮(521)、另一个为下丝杆螺母(522)，所述上轴承座(64)、下轴承座(65)分别固定在驱动平台(3)上部和下部，第一深沟球轴承(62)、第二深沟球轴承(63)分别固定于上轴承座(64)、下轴承座(65)内，第一链轮(61)与电机(2)输出轴固定，链轮(521)与丝杆(51)螺纹连接并与第一链轮(61)通过链条(66)传动连接，链轮(521)和第一深沟球轴承(62)固定，下丝杆螺母(522)与丝杆(51)螺纹连接并与第二深沟球轴承(63)固定。

7.如权利要求6所述的一次性附墙顶升机构，其特征在于：传动机构(6)还包括第一圆锥辊子轴承(68)和第二圆锥辊子轴承(67)，第一圆锥辊子轴承(68)和第二圆锥辊子轴承(67)分别固定于上轴承座(64)和下轴承座(65)内，链轮(521)与下丝杆螺母(522)分别与第一圆锥辊子轴承(68)和第二圆锥辊子轴承(67)固定。

8.一种一次性附墙顶升方法，其特征在于：采用如权利要求1～7所述的附墙顶升机构，包括以下步骤，

S1，初始状态下，第一挂钩(41)挂在第一挂杆(12)上，第二挂钩(31)挂在第二挂杆(13)上；

S2，电机(2)正转，通过丝杆螺母机构(5)传导并驱动轨道立柱(4)上升一个楼层，轨道立柱(4)的第一挂钩(41)上升一个楼层后挂在上一个附墙座(1)的第一挂杆(12)上；

S3，电机(2)反转，通过丝杆螺母机构(5)传导并顶升驱动平台(3)上升一个楼层高度，驱动平台(3)的第二挂钩(31)上升一个楼层后挂在上一个附墙座(1)的第二挂杆(13)上，完成一个楼层的顶升作业。

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