CN114057084A - 桥梁施工的箱梁现场吊装微调位移设备与工作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种桥梁施工的箱梁现场吊装微调位移设备,包括被吊装的箱梁,所述箱梁的顶板两侧为两左右对称的翼缘板;还包括吊装机构,所述吊装机构包括四个呈矩形阵列分布的承托器,各所述承托器均包括一个水平的螺线块,所述螺线块的外周面为俯视视角为平面螺线的螺线面,所述螺线块的下端沿外轮廓一体化连接有沿螺线方向延伸的承托外缘;本发明的箱梁在第一承托器、第二承托器、第三承托器、第四承托器共同配合下实现了了左右方向的位置微调,过程简单。
Description
技术领域
本发明属于桥梁施工领域。
背景技术
桥梁的预制箱梁装配的过程中先需要通过吊装机构送到预定的位置,当吊装状态下的箱梁在吊装机臂的引导下到达预定释放位置时往往并不是精准的位置,需要进一步的微调箱梁的前后上下左右位置以达到精确的释放位置,尤其是左右方向的微调很难实现。
发明内容
发明目的:为了克服现有技术中存在的不足,本发明提供一种桥梁施工的箱梁现场吊装微调位移设备与工作方法,能实现左右方向的位置温调。
技术方案:为实现上述目的,本发明的桥梁施工的箱梁现场吊装微调位移设备,包括被吊装的箱梁,所述箱梁的顶板两侧为两左右对称的翼缘板;
还包括吊装机构,所述吊装机构包括四个呈矩形阵列分布的承托器,各所述承托器均包括一个水平的螺线块,所述螺线块的外周面为俯视视角为平面螺线的螺线面,所述螺线块的下端沿外轮廓一体化连接有沿螺线方向延伸的承托外缘;所述螺线块的顶部一体化连接有齿轮,所述螺线面的螺线中心A在所述齿轮的轴线上;所述承托外缘的上表面沿螺线路径设置有滚轮槽,所述滚轮槽内沿螺线路径等距阵列分布有若干轴线为水平的承托轮,各所述承托轮的轴线均与所述齿轮的轴线垂直相交,各所述承托轮的滚轮轴两端均固定连接滚轮槽的槽侧壁;
在俯视视角下:设螺线面上的一个运动参考点B与所述螺线中心A的连线记为参考线C,所述参考线C绕螺线中心A匀速旋转的过程中,将所述参考线C绕螺线中心A的旋转角度记为△θ,将参考线C的长度变化量的绝对值记为△L,满足△θ与△L呈一元一次线性关系;
四个所述承托器分别为箱梁左侧的第一承托器、第二承托器和箱梁右侧的第三承托器、第四承托器;第一承托器和第二承托器上的螺线面的螺线旋向与第三承托器和第四承托器上的螺线面的螺线旋向相反;
所述第一承托器和第二承托器上的螺线面均与所述箱梁左侧的翼缘板的翼缘板侧边相切;第一承托器和第二承托器上分别至少有三个承托轮与箱梁左侧的翼缘板的翼缘板下表面滚动配合,从而实现托起所述箱梁的左侧;
所述第三承托器和第四承托器上的螺线面均与所述箱梁右侧的翼缘板的翼缘板侧边相切;第三承托器和第四承托器上分别至少有三个承托轮与箱梁右侧的翼缘板的翼缘板下表面滚动配合,从而实现托起所述箱梁的右侧。
进一步,还包括同轴心的第一圆弧齿条和第二圆弧齿条;所述第一圆弧齿条同时与第一承托器上的齿轮和第二承托器上的齿轮啮合;
所述第二圆弧齿条同时与第三承托器上的齿轮和第四承托器上的齿轮啮合。
进一步,所述第一圆弧齿条逆时针端的上侧通过固定件固定连接有圆弧伸缩器,所述圆弧伸缩器的圆弧伸缩杆的圆心与所述第一圆弧齿条和第二圆弧齿条的圆心重合,所述圆弧伸缩杆的末端通过连接件固定连接所述第二圆弧齿条的顺时针端,所述第一圆弧齿条的顺时针端与所述第一圆弧齿条的逆时针端之间存在行程间距。
进一步,第一圆弧齿条和第二圆弧齿条的上方还包括横向梁,所述横向梁的中部固定有向下延伸的中心轴,所述中心轴的轴线经过所述第一圆弧齿条和第二圆弧齿条的圆心,所述中心轴上通过第一轴承转动连接有回转臂所述回转臂的末端通过固定架固定连接所述第一圆弧齿条。
进一步,各所述螺线块的下端均固定连接有竖向的轴承套,各所述轴承套均与正上方的齿轮同轴心;各所述轴承套内均通过第二轴承转动配合有竖向的固定轴,各所述固定轴固定在横向的固定轴支架上,各所述固定轴支架均通过固定臂固定连接所述横向梁端部。
进一步,所述固定臂上固定安装有齿轮输出电机,所述齿轮输出电机的输出端驱动连接有输出齿轮,所述输出齿轮与所述第一圆弧齿条啮合。
进一步,还包括吊装平衡梁,所述吊装平衡梁上侧通过吊装钢绳或吊链连接吊装机臂;所述吊装平衡梁的下侧通过纵杆固定连接有沿前后方向延伸的横向导轨,所述横向导轨上设置有能前后位移的滑块,所述滑块下侧固定连接有微调液压升降器,所述微调液压升降器的高度微调升降杆下端固定连接所述横向梁。
进一步,桥梁施工的箱梁现场吊装微调位移设备的吊装微调方法,其特征在于:
先让圆弧伸缩器处于锁定状态,使第一圆弧齿条与第二圆弧齿条完全同步;然后输出齿轮带动第一圆弧齿条第二圆弧齿条同步缓慢逆时针回转或同步缓慢顺时针回转,当第一圆弧齿条与第二圆弧齿条同步顺时针回转时,箱梁会向右平动,当第一圆弧齿条与第二圆弧齿条同步逆时针回转时,箱梁会向左平动;进而实现了对箱梁的左右方向的位置微调。
有益效果:本发明的箱梁在第一承托器、第二承托器、第三承托器、第四承托器共同配合下实现了左右方向的位置微调,过程简单,当第一圆弧齿条与第二圆弧齿条同步顺时针回转时,箱梁会向右平动,当第一圆弧齿条与第二圆弧齿条同步逆时针回转时,箱梁会向左平动;进而实现了对箱梁的左右方向的位置微调。
附图说明
附图1为本装置的整体示意图;
附图2为本装置的立体示意图;
附图3为本装置的侧视图;
附图4为本装置的下部分的传动部分立体结构示意图;
附图5为附图4的俯视图;
附图6为附图5的基础上隐去了第一圆弧齿条和第二圆弧齿条的示意图;
附图7为承托器结构示意图;
附图8为承托器的俯视图;
附图9为承托器的剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作更进一步的说明。
如附图1至9所示的桥梁施工的箱梁现场吊装微调位移设备,包括被吊装的箱梁8,所述箱梁8的顶板两侧为两左右对称的翼缘板11;
还包括吊装机构,所述吊装机构包括四个呈矩形阵列分布的承托器13,各所述承托器13均包括一个水平的螺线块24,所述螺线块24的外周面为俯视视角为平面螺线的螺线面22,所述螺线块24的下端沿外轮廓一体化连接有沿螺线方向延伸的承托外缘41;所述螺线块24的顶部一体化连接有齿轮30,所述螺线面22的螺线中心A在所述齿轮30的轴线上;所述承托外缘41的上表面沿螺线路径设置有滚轮槽32,所述滚轮槽32内沿螺线路径等距阵列分布有若干轴线为水平的承托轮31,各所述承托轮31的轴线均与所述齿轮30的轴线垂直相交,各所述承托轮31的滚轮轴80两端均固定连接滚轮槽32的槽侧壁;
在俯视视角下:设螺线面22上的一个运动参考点B与所述螺线中心A的连线记为参考线C,所述参考线C绕螺线中心A匀速旋转的过程中,将所述参考线C绕螺线中心A的旋转角度记为△θ,将参考线C的长度变化量的绝对值记为△L,满足△θ与△L呈一元一次线性关系;
四个所述承托器13分别为箱梁8左侧的第一承托器13.1、第二承托器13.2和箱梁8右侧的第三承托器13.3、第四承托器13.4;第一承托器13.1和第二承托器13.2上的螺线面22的螺线旋向与第三承托器13.3和第四承托器13.4上的螺线面22的螺线旋向相反;
所述第一承托器13.1和第二承托器13.2上的螺线面22均与所述箱梁8左侧的翼缘板11的翼缘板侧边10相切;第一承托器13.1和第二承托器13.2上分别至少有三个承托轮31与箱梁8左侧的翼缘板11的翼缘板下表面9滚动配合,从而实现托起所述箱梁8的左侧;
所述第三承托器13.3和第四承托器13.4上的螺线面22均与所述箱梁8右侧的翼缘板11的翼缘板侧边10相切;第三承托器13.3和第四承托器13.4上分别至少有三个承托轮31与箱梁8右侧的翼缘板11的翼缘板下表面9滚动配合,从而实现托起所述箱梁8的右侧。
还包括同轴心的第一圆弧齿条17和第二圆弧齿条19;所述第一圆弧齿条17同时与第一承托器13.1上的齿轮30和第二承托器13.2上的齿轮30啮合;
所述第二圆弧齿条19同时与第三承托器13.3上的齿轮30和第四承托器13.4上的齿轮30啮合。
所述第一圆弧齿条17逆时针端的上侧通过固定件49固定连接有圆弧伸缩器14,所述圆弧伸缩器14的圆弧伸缩杆15的圆心与所述第一圆弧齿条17和第二圆弧齿条19的圆心重合,所述圆弧伸缩杆15的末端通过连接件16固定连接所述第二圆弧齿条19的顺时针端,所述第一圆弧齿条17的顺时针端与所述第一圆弧齿条17的逆时针端之间存在行程间距89。
第一圆弧齿条17和第二圆弧齿条19的上方还包括横向梁7,所述横向梁7的中部固定有向下延伸的中心轴12,所述中心轴12的轴线经过所述第一圆弧齿条17和第二圆弧齿条19的圆心,所述中心轴12上通过第一轴承50转动连接有回转臂47所述回转臂47的末端通过固定架48固定连接所述第一圆弧齿条17。
各所述螺线块24的下端均固定连接有竖向的轴承套43,各所述轴承套43均与正上方的齿轮30同轴心;各所述轴承套43内均通过第二轴承23转动配合有竖向的固定轴33,各所述固定轴33固定在横向的固定轴支架44上,各所述固定轴支架44均通过固定臂45固定连接所述横向梁7端部。
所述固定臂45上固定安装有齿轮输出电机21,所述齿轮输出电机21的输出端驱动连接有输出齿轮20,所述输出齿轮20与所述第一圆弧齿条17啮合。
还包括吊装平衡梁1,所述吊装平衡梁1上侧通过吊装钢绳98或吊链连接吊装机臂99;所述吊装平衡梁1的下侧通过纵杆2固定连接有沿前后方向延伸的横向导轨3,所述横向导轨3上设置有能前后位移的滑块4,所述滑块4下侧固定连接有微调液压升降器5,所述微调液压升降器5的高度微调升降杆6下端固定连接所述横向梁7。
桥梁施工的箱梁现场吊装微调位移设备的吊装微调方法的详细过程和工作原理如下:
箱梁8被吊起的状态下:第一承托器13.1和第二承托器13.2上的螺线面22均与所述箱梁8左侧的翼缘板11的翼缘板侧边10相切;第一承托器13.1和第二承托器13.2上分别至少有三个承托轮31与箱梁8左侧的翼缘板11的翼缘板下表面9滚动配合,从而实现托起所述箱梁8的左侧;第三承托器13.3和第四承托器13.4上的螺线面22均与所述箱梁8右侧的翼缘板11的翼缘板侧边10相切;第三承托器13.3和第四承托器13.4上分别至少有三个承托轮31与箱梁8右侧的翼缘板11的翼缘板下表面9滚动配合,从而实现托起所述箱梁8的右侧;进而使箱梁8处于脱离地面的吊装状态;
当吊装状态下的箱梁8在吊装机臂99的引导下到达预定释放位置时,需要进一步的微调箱梁8的位置以达到精确的释放位置,可以通过微调液压升降器5和滑块4上下微调高度和微调前后位置;而左右方向位置微调需要第一承托器13.1、第二承托器13.2、第三承托器13.3、第四承托器13.4共同配合完成;
箱梁8左右方向的位置微调的具体方法:
先让圆弧伸缩器14处于锁定状态,使第一圆弧齿条17与第二圆弧齿条19完全同步;然后输出齿轮20带动第一圆弧齿条17第二圆弧齿条19同步缓慢逆时针回转或同步缓慢顺时针回转;从而使第一承托器13.1、第二承托器13.2、第三承托器13.3和第四承托器13.4分别沿各自所在的固定轴33轴线同步顺时针回转或同步逆时针回转;
由于第一承托器13.1、第二承托器13.2、第三承托器13.3和第四承托器13.4上的螺线面22均满足以下条件:在俯视视角下,设螺线面22上的一个运动参考点B与所述螺线中心A的连线记为参考线C,所述参考线C绕螺线中心A匀速旋转的过程中,将所述参考线C绕螺线中心A的旋转角度记为△θ,将参考线C的长度变化量的绝对值记为△L,满足△θ与△L呈一元一次线性关系;
满足上述几何关系的基础上,第一承托器13.1和第二承托器13.2上的螺线面22的螺线旋向与第三承托器13.3和第四承托器13.4上的螺线面22的螺线旋向相反;
由上述几何关系可知,只要第一承托器13.1、第二承托器13.2、第三承托器13.3和第四承托器13.4沿各自所在的固定轴33的转速和转向是完全一致的,则第三承托器(13.3)和第四承托器(13.4)上的螺线面(22)与第一承托器(13.1)和第二承托器(13.2)上的螺线面(22)之间的间距L始终相等,从而保证了第一承托器13.1和第二承托器13.2上的螺线面22与箱梁8左侧的翼缘板11的翼缘板侧边10相切,第三承托器13.3和第四承托器13.4上的螺线面22均与箱梁8右侧的翼缘板11的翼缘板侧边10相切的状态不会发生变化,从而使箱梁8始终处于被托起的状态;但是由几何关系可知,箱梁8会因第一承托器13.1、第二承托器13.2、第三承托器13.3和第四承托器13.4沿各自所在的固定轴33的同步转动而发生向左或向右的水平浮动位移;如图5和6,当第一圆弧齿条17与第二圆弧齿条19同步顺时针回转时,箱梁8会向右平动,当第一圆弧齿条17与第二圆弧齿条19同步逆时针回转时,箱梁8会向左平动;进而实现了对箱梁8的左右方向的位置微调;
本装置在装配和卸下箱梁8的过程中,为了更便于本装置与箱梁8装配和分离,在装配和分离的过程中为了避免运动干涉,需要留出装配或分离的尺寸余量:具体做法是控制圆弧伸缩杆15缓慢缩回,结合附图5和6所示,从而使第二圆弧齿条19顺时针转动,进而使第三承托器13.3和第四承托器13.4沿各自所在的固定轴33逆时针缓慢转动,而第一承托器13.1和第二承托器13.2不转动,这时根据几何关系,第三承托器13.3和第四承托器13.4上的螺线面22均与箱梁8右侧的翼缘板11的翼缘板侧边10由相切变为分离,这时第三承托器13.3和第四承托器13.4上的螺线面22与第一承托器13.1和第二承托器13.2上的螺线面22之间的间距L会大于箱梁8宽度,从而留出了尺寸余量,更加便于箱梁8的装配和卸下。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出:对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (8)
1.桥梁施工的箱梁现场吊装微调位移设备,包括被吊装的箱梁(8),所述箱梁(8)的顶板两侧为两左右对称的翼缘板(11);
其特征在于:还包括吊装机构,所述吊装机构包括四个呈矩形阵列分布的承托器(13),各所述承托器(13)均包括一个水平的螺线块(24),所述螺线块(24)的外周面为俯视视角为平面螺线的螺线面(22),所述螺线块(24)的下端沿外轮廓一体化连接有沿螺线方向延伸的承托外缘(41);所述螺线块(24)的顶部一体化连接有齿轮(30),所述螺线面(22)的螺线中心(A)在所述齿轮(30)的轴线上;所述承托外缘(41)的上表面沿螺线路径设置有滚轮槽(32),所述滚轮槽(32)内沿螺线路径等距阵列分布有若干轴线为水平的承托轮(31),各所述承托轮(31)的轴线均与所述齿轮(30)的轴线垂直相交,各所述承托轮(31)的滚轮轴(80)两端均固定连接滚轮槽(32)的槽侧壁;
在俯视视角下:设螺线面(22)上的一个运动参考点(B)与所述螺线中心(A)的连线记为参考线(C),所述参考线(C)绕螺线中心(A)匀速旋转的过程中,将所述参考线(C)绕螺线中心(A)的旋转角度记为△θ,将参考线(C)的长度变化量的绝对值记为△L,满足△θ与△L呈一元一次线性关系;
四个所述承托器(13)分别为箱梁(8)左侧的第一承托器(13.1)、第二承托器(13.2)和箱梁(8)右侧的第三承托器(13.3)、第四承托器(13.4);第一承托器(13.1)和第二承托器(13.2)上的螺线面(22)的螺线旋向与第三承托器(13.3)和第四承托器(13.4)上的螺线面(22)的螺线旋向相反;
所述第一承托器(13.1)和第二承托器(13.2)上的螺线面(22)均与所述箱梁(8)左侧的翼缘板(11)的翼缘板侧边(10)相切;第一承托器(13.1)和第二承托器(13.2)上分别至少有三个承托轮(31)与箱梁(8)左侧的翼缘板(11)的翼缘板下表面(9)滚动配合,从而实现托起所述箱梁(8)的左侧;
所述第三承托器(13.3)和第四承托器(13.4)上的螺线面(22)均与所述箱梁(8)右侧的翼缘板(11)的翼缘板侧边(10)相切;第三承托器(13.3)和第四承托器(13.4)上分别至少有三个承托轮(31)与箱梁(8)右侧的翼缘板(11)的翼缘板下表面(9)滚动配合,从而实现托起所述箱梁(8)的右侧;
各所述螺线块(24)的下端均固定连接有竖向的轴承套(43),各所述轴承套(43)均与正上方的齿轮(30)同轴心;各所述轴承套(43)内均通过第二轴承(23)转动配合有竖向的固定轴(33);
从而实现了在一定范围内,只要第一承托器(13.1)、第二承托器(13.2)、第三承托器(13.3)和第四承托器(13.4)沿各自所在的固定轴(33)旋转的转速和转向完全相同,则第三承托器(13.3)和第四承托器(13.4)上的螺线面(22)与第一承托器(13.1)和第二承托器(13.2)上的螺线面(22)之间的间距L始终相等。
2.根据权利要求1所述的桥梁施工的箱梁现场吊装微调位移设备,其特征在于:还包括同轴心的第一圆弧齿条(17)和第二圆弧齿条(19);所述第一圆弧齿条(17)同时与第一承托器(13.1)上的齿轮(30)和第二承托器(13.2)上的齿轮(30)啮合;
所述第二圆弧齿条(19)同时与第三承托器(13.3)上的齿轮(30)和第四承托器(13.4)上的齿轮(30))啮合。
3.根据权利要求2所述的桥梁施工的箱梁现场吊装微调位移设备,其特征在于:所述第一圆弧齿条(17)逆时针端的上侧通过固定件(49)固定连接有圆弧伸缩器(14),所述圆弧伸缩器(14)的圆弧伸缩杆(15)的圆心与所述第一圆弧齿条(17)和第二圆弧齿条(19)的圆心重合,所述圆弧伸缩杆(15)的末端通过连接件(16)固定连接所述第二圆弧齿条(19)的顺时针端,所述第一圆弧齿条(17)的顺时针端与所述第一圆弧齿条(17)的逆时针端之间存在行程间距(89)。
4.根据权利要求3所述的桥梁施工的箱梁现场吊装微调位移设备,其特征在于:第一圆弧齿条(17)和第二圆弧齿条(19)的上方还包括横向梁(7),所述横向梁(7)的中部固定有向下延伸的中心轴(12),所述中心轴(12)的轴线经过所述第一圆弧齿条(17)和第二圆弧齿条(19)的圆心,所述中心轴(12)上通过第一轴承(50)转动连接有回转臂(47)所述回转臂(47)的末端通过固定架(48)固定连接所述第一圆弧齿条(17)。
5.根据权利要求4所述的桥梁施工的箱梁现场吊装微调位移设备,其特征在于:各所述固定轴(33)固定在横向的固定轴支架(44)上,各所述固定轴支架(44)均通过固定臂(45)固定连接所述横向梁(7)端部。
6.根据权利要求4所述的桥梁施工的箱梁现场吊装微调位移设备,其特征在于:所述固定臂(45)上固定安装有齿轮输出电机(21),所述齿轮输出电机(21)的输出端驱动连接有输出齿轮(20),所述输出齿轮(20)与所述第一圆弧齿条(17)啮合。
7.根据权利要求6所述的桥梁施工的箱梁现场吊装微调位移设备,其特征在于:还包括吊装平衡梁(1),所述吊装平衡梁(1)上侧通过吊装钢绳(98)或吊链连接吊装机臂(99);所述吊装平衡梁(1)的下侧通过纵杆(2)固定连接有沿前后方向延伸的横向导轨(3),所述横向导轨(3)上设置有能前后位移的滑块(4),所述滑块(4)下侧固定连接有微调液压升降器(5),所述微调液压升降器(5)的高度微调升降杆(6)下端固定连接所述横向梁(7)。
8.根据权利要求7所述的桥梁施工的箱梁现场吊装微调位移设备的吊装微调方法,其特征在于:
先让圆弧伸缩器(14)处于锁定状态,使第一圆弧齿条(17)与第二圆弧齿条(19)完全同步;然后输出齿轮(20)带动第一圆弧齿条(17)第二圆弧齿条(19)同步缓慢逆时针回转或同步缓慢顺时针回转,当第一圆弧齿条(17)与第二圆弧齿条(19)同步顺时针回转时,箱梁(8)会向右平动,当第一圆弧齿条(17)与第二圆弧齿条(19)同步逆时针回转时,箱梁(8)会向左平动;进而实现了对箱梁(8)的左右方向的位置微调。
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- 2021-11-04 CN CN202111300783.1A patent/CN114057084A/zh not_active Withdrawn
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CN117819403A (zh) * | 2024-03-04 | 2024-04-05 | 四川公路桥梁建设集团有限公司 | 一种桥梁施工用辅助吊装设备及方法 |
CN117819403B (zh) * | 2024-03-04 | 2024-04-30 | 四川公路桥梁建设集团有限公司 | 一种桥梁施工用辅助吊装设备及方法 |
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