CN114751335B - 一种钢梁安装精准定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及道路施工设备技术领域，尤其涉及一种钢梁安装精准定位装置，包括：机架，所述机架上对称设有支撑轨道，且在中部设有传动螺杆；滑移件，所述滑移件底面与支撑轨道滑动连接，顶面具有弧形的支撑面；动力组件，所述动力组件安装于机架一侧，并与所述传动螺杆通过蜗轮蜗杆连接；托板，所述托板上方设有电动千斤顶，下方设有与支撑面转动连接且相适应接触的基座；平衡找正组件，所述平衡找正组件两端分别与托板和滑移件铰接，用于自适应调整托板水平；提供了一种钢梁安装精准定位装置，能够同时调整钢梁的高度和水平方向，无需多人操作，提高效率，安全可靠。

Description

一种钢梁安装精准定位装置

技术领域

本发明涉及道路施工设备技术领域，尤其涉及一种钢梁安装精准定位装置。

背景技术

高速道路施工中，通常为钢箱梁组合拼接形成主体结构，在铺设时，两台吊机提升两根四点固定的遛绳抬起钢梁，并在初始安装位置落钩放置，由于环境、距离、人员操作等情况，钢梁的放置位置与设计位置存在误差，需要对钢梁吊装位置进行精确调整，而单单依靠吊机很难实现，目前对于钢梁的调整，一种为在对接的两个钢梁表面固定钢丝绳，配合穿心千斤顶产生拉力，使两个钢梁对接，另一种为在临时托架上固定由多个千斤顶组成的调整装置，推动钢梁平移，但是与支柱和临时托架之间具有很大的摩擦阻力，因此，两者都存在调整不便，需要多名工人同时操作调整，耗费时间长的问题，并且在实际中，钢梁不仅存在水平偏差，还存在高度误差，而两种方式均无法有效满足使用需求，造成了工期时长的增加。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，是针对上述存在的技术不足，提供了一种钢梁安装精准定位装置，能够同时调整钢梁的高度和水平方向，无需多人操作，提高效率，安全可靠。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：包括：

机架，所述机架上对称设有支撑轨道，且在中部设有传动螺杆；

滑移件，所述滑移件底面与支撑轨道滑动连接，顶面具有弧形的支撑面；

动力组件，所述动力组件安装于机架一侧，并与所述传动螺杆通过蜗轮蜗杆连接；

托板，所述托板上方设有电动千斤顶，下方设有与支撑面转动连接且相适应接触的基座；

平衡找正组件，所述平衡找正组件两端分别与托板和滑移件铰接，用于自适应调整托板水平。

优选的，所述动力组件包括驱动件和齿轮组；所述驱动件与机架螺钉固定，并与齿轮组的输入端啮合连接，所述齿轮组的输出端与蜗杆啮合连接。

优选的，所述支撑轨道包括主轨道和辅助轨道；所述主轨道顶部截面为梯形，且梯形结构的两侧面分别设有油槽；所述辅助轨道与滑移件底部套接。

优选的，所述油槽为封闭式的蛇形形状，且槽深小于0.6毫米。

优选的，所述平衡找正组件包括固定杆、外支架和弹性件；所述固定杆与外支架滑动连接，并在固定杆两侧形成安装区域；所述弹性件为两组分别安装于两侧的安装区域内。

优选的，所述弹性件包括弹簧和橡胶柱；所述弹簧套入橡胶柱外壁，且两端分别与固定杆和外支架面接触。

优选的，所述橡胶柱的两端设有拱形的金属片，且金属片沿圆周方向至少布置4组。

优选的，所述滑移件中部设有稳定液压缸，且稳定液压缸的两端分别与滑移件一侧和托板下方铰接。

优选的，所述基座与支撑面的接触面积大于支撑面自身面积的二分之一。

优选的，所述辅助轨道内部为中空，且沿内壁圆周方向依次设有多个长短不同的强化板，沿所述辅助轨道轴线方向设有多个圆环片。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：1、滑移件与机架配合，同时配合电动千斤顶，可以同时实现钢梁的水平位移和高度调整，并且在高度调整中，配合平衡找正组件，可以有效保证支撑作业，避免倾斜受力；2、通过布置多组于钢梁下方，利用多个点位协同操作，可以对钢梁方位快速调整，并且承重螺纹杆位移，液压升高，能够有效保证定位准确，支撑可靠。

附图说明

图1为一种钢梁安装精准定位装置的整体结构示意图；

图2为一种钢梁安装精准定位装置的位移升高状态示意图；

图3为一种钢梁安装精准定位装置的内部布局结构示意图；

图4为一种钢梁安装精准定位装置的部分结构示意图；

图5为一种钢梁安装精准定位装置的平衡找正组件结构示意图；

图6为一种钢梁安装精准定位装置的平衡找正组件爆炸示意图；

图7为一种钢梁安装精准定位装置的机架结构示意图；

图8为一种钢梁安装精准定位装置的平衡找正组件的受力形变图；

图9为一种钢梁安装精准定位装置的辅助轨道全剖示意图；

图10为一种钢梁安装精准定位装置的电动千斤顶第二使用状态示意图。

图中：1、机架；2、支撑轨道；3、滑移件；4、动力组件；5、托板；6、平衡找正组件；7、加强板；8、圆环片；101、传动螺杆；201、主轨道；202、辅助轨道；203、油槽；301、支撑面；302、稳定液压缸；401、驱动件；402、齿轮组；501、电动千斤顶；502、基座；601、固定杆；602、外支架；603、弹性件；604、弹簧；605、橡胶柱；606、金属片。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面结合具体实施方式并参照附图，对本发明进一步详细说明。应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

具体实施方式一：结合图1-9所示，一种钢梁安装精准定位装置其特征在于：机架1，机架1上对称设有支撑轨道2，且在中部设有轴承支撑的传动螺杆101；滑移件3，滑移件3底面与支撑轨道2滑动连接，顶面具有弧形的支撑面301；动力组件4，动力组件4安装于机架1一侧，并与传动螺杆101通过蜗轮蜗杆传动连接，用于推动滑移件3进行横向位移；托板5，托板5上方根据实际载荷量安装对应的电动千斤顶501，且电动千斤顶501优先选用成对布置在托板5两侧，下方设有与支撑面301转动连接且相适应接触的基座502；平衡找正组件6，平衡找正组件6两端分别与托板5和滑移件3铰接，用于自适应调整托板5的水平位置；钢梁依靠电动千斤顶501支撑，在动力组件4的驱动下通过蜗轮蜗杆带动传动螺杆101旋转，完成滑移件3在支撑轨道2上的左右位移，而对于钢梁的高度则利用电动千斤顶501完成顶起升高，从而可以在水平位移时，同时调整钢梁的高度，而无需受到传统调整方法的限制，并且平衡找正组件6分别布置在托板5两侧并铰连接在一起，可以完成一定角度的自适应调整，从而便于电动千斤顶501充分与钢梁底部接触受力，避免受力不均的情况，而且保证重力垂直作用于下方，提升重载情况支撑轨道2的支撑强度。

结合图2所示，动力组件4包括驱动件401和齿轮组402；驱动件401与机架1螺钉固定，并与齿轮组402的输入端啮合连接，齿轮组402的输出端与蜗杆啮合连接；驱动件401作为动力通过齿轮组402将动力传输至与传动螺杆101连接的蜗轮蜗杆，完成动力传送，带动滑移件3位移，同时齿轮组402分配为两组齿轮协同传动，与驱动件401接触的第一组齿轮的传动比为5：2，第一个齿轮与驱动件401上的齿轮啮合，且末端齿轮与第一组的最后一个齿轮同轴，而第二组的传动比为2.5:4:1，完成动力传输，增大齿轮组输出端的扭矩，而蜗轮蜗杆则可以进一步降低转速，并提供位移的自锁，提升滑移件3的位移精度；其中，驱动件401优先选择液压马达，从而匹配电动千斤顶501的液压控制系统，整体实现液压驱动；还可以采用低速大扭矩的电动机驱动，需配置对应的电力控制模块。

结合图2和图7所示，支撑轨道2包括主轨道201和辅助轨道202；主轨道201顶部截面为梯形，且梯形结构的两侧面分别设有油槽203；辅助轨道202与滑移件3底部套接；梯形结构的主轨道201与滑移件3底部对应性状的滑槽接触支撑，在重载下位移稳定，并配合辅助轨道的圆柱杆结构，完成对滑移件的定位，同时保起到对滑移件3中部的支撑，主轨道201两侧设置的油槽203，实现储油润滑的作用，在主轨道201与滑移件3的接触处，形成油膜，提升重载下的位移灵活性，而且降低了驱动件401的输出动力需求；其中，梯形结构优先选用等腰梯形，且腰与底之间的夹角为52-56度，在提升两者滑动灵活的前提下，保证整体的支撑强度，并且合适的倾斜角度，配合油槽的润滑，有效提升承载能力，和使用时长，过大的夹角，造成油量快速损耗，主轨道201顶部区域容易出现油膜空洞，而过小的夹角则造成油槽203内润滑油无法跟随摩擦带出，造成主轨道201与滑移件出现干磨，由此还会引起动力组件4的负担，润滑良好的主轨道201与润滑不良好的轨道，动力需求相差为8.9%左右，同时使用寿命上也将差出14%；

可选的，油槽203为封闭式的蛇形形状，且槽深小于0.6毫米；油槽203采用两端封闭的蛇形曲线结构，具有优良的储油的效果，减缓油量的流失，配合主轨道201的梯形结构在滑动过程中，更容易形成油膜，而油槽203的槽深小于0.6毫米并采用圆弧形的截面，可以减少油槽203边缘部分的毛边，同时便于出油润滑，若过深，则会引起加工困难，底部存油，以及引起主轨道201部分区域应力集中；曲率大的蛇形曲线结构，相比于波浪形的曲线结构，润滑效果提升了4.7%，同时在重载使用情况下，油槽203中油量充足，能够保证油膜完整度。

结合图4-6所示，平衡找正组件6包括固定杆601、外支架602和弹性件603；固定杆601与外支架602滑动连接，并在固定杆601两侧形成安装区域；弹性件603为两组分别安装于两侧的安装区域内；依靠固定杆601与外支架602滑动连接在一起，并在接触位置形成左右两个安装区域，分别将两个弹性件603放入，利用其自身弹性，实现固定杆601对其压缩或拉伸完成位移，从而配合托板5转动，完成自适应找平定位，保证电动千斤顶501的反向作用力垂直向下，从而提升结构的稳定性；

可选的，弹性件603包括弹簧604和橡胶柱605；所述弹簧604套入橡胶柱605外壁，且两端分别与固定杆601和外支架602面接触；弹簧604配合橡胶柱605完成一个弹性压缩，实现固定杆601的位移，同时利用弹簧604自身弹力变化和橡胶柱605自身受力变形位移的情况，从而将调整过程划分为快速调整状态和稳定位移状态（参见图8），其中，快速调整状态对应弹簧604初步压缩阶段和橡胶柱605的初始状态，即需要较小的力即可达在一定距离内的快速变形，而稳定位移状态则对应弹簧604自身和橡胶柱605自身已承受较大作用力的情况下，位移变化减小，达到调整时的稳定性和灵活性；进一步的，橡胶柱605的高度尺寸可以略小于弹簧604安装状态下高度1-3厘米，若尺寸相差过大，则有可能出现压缩冲击的情况；

可选的，橡胶柱605的两端设有拱形的金属片606，且金属片606沿圆周方向至少布置4组；为了进一步提升稳定性，在橡胶柱605两端加装拱形的金属片606，从而将整个变化阶段分为3个阶段，即弹簧604和金属片606配合压缩变形的初始阶段，金属片606失去形变后受一定力的弹簧604与初始橡胶柱605配合变形的中间阶段，以及最后弹簧604和橡胶柱605完全受力的稳定阶段，从而在托板5调整时，整体更加平滑，减小冲击和震动的产生，提高重载下整体的稳定性；其中，金属片606优先选用弹簧钢制作，而橡胶柱605则采用异戊橡胶，具有良好的弹性和缓冲性。

结合图3所示，滑移件3中部设有稳定液压缸302，且稳定液压缸302的两端分别与滑移件3一侧和托板5下方铰接；为了进一步提升托板5变化后的稳定性，增加稳定液压缸302，通过平衡找正组件自适应调整完毕后，通入液压油形成限位自锁，两者相互配合，防止滑移件3位移时，引起托板5出现颤动。

结合图4所示，基座502与支撑面301的接触面积大于支撑面301自身面积的二分之一；基座502与支撑面301接触大于二分之一时，在满足转动的要求下，能够承受重载的作用力，保证长时间的使用，过小的接触面积，容易引起基座502快速磨损，同时出现抖动。

使用时，结合图1-7所示，将机架1与预先搭建的临时托架连接固定，并使电动千斤顶501的上表面距离钢梁底面一端距离，均匀布置多个本装置后，启动电动千斤501对钢梁底部多个点位顶起作业，当钢梁高度无误，只需顶起钢梁与支柱和临时托架接触即可，方便进行水平位移调整，随后启动驱动件401，经齿轮组402增大扭矩后，带动传动螺杆101转动，实现滑移件3沿支撑轨道2位移，利用低速大扭矩以及螺纹精度高的配合下，实现钢梁的精准水平调整定位，而当高度同样存在问题时，只需继续启动电动千斤501顶即可，可以同时完成水平和高度的调整，简化施工工艺，提升工作效率；

在实际安装中，往往存在装置未处于水平状态，此时若未有平衡找正组件6，容易造成成对布置的电动千斤顶501，单侧受力，引起爆缸和支撑不稳定的情况，平衡找正组件6通过电动千斤顶501在与钢梁受力时，推动托板5转动，使一侧受拉一侧受压，随着电动千斤顶501的表面与钢梁底部完全接触达到平衡，然后对稳定液压缸302通油自锁，提升定位后的稳定性，使用方便，同时降低了对安装精度的要求；其中，为了提升找正时的速度，还可在电动千斤顶501的顶部设置与钢梁底部接触的滚轮组，从而避免找正过程中，顶面直接与钢梁摩擦位移。

结合图4-6所示，电动千斤顶501启动瞬间，因为液压油进油窜动，存在震动的情况，震动力沿托板5向下传导产生共振后，影响整体的使用精度，通过平衡找正组件6还可以起到消震稳定的作用。

结合图9所示，辅助轨道202内部为中空，且沿内壁圆周方向依次设有多个长短不同的强化板7，沿辅助轨道202轴线方向设有多个圆环片8；为了提升对滑移件3的支撑，辅助轨道202内部设计为中空，并沿内壁圆周方向呈一定角度依次布置多个长短不一的强化板7，同时沿轴线方向设置多个与强化板7焊接的圆环片8，可以更加均匀的受力，提高自身的支撑强度；

通过受力分析，强化板7若采用截面部分长度相同的强化板7，其受力强度相对于长短不一的强化板7下降了6.2%左右，而优选的相邻两个强化板7中间平面之间的角度为35度更加合适，角度过小，不利于加工成型，同时对于强度没有更加优良的提升作用，而角度过大，则造成强度有所降低，而且沿轴线布置的多个圆环片8焊接在相邻两个强化板7之间的区域内，可以进一步提升对辅助轨道202中部区域的支撑。

结合图10所示，为了进一步降低托举钢梁水平位移时产生的横向作用力对电动千斤顶501推杆的影响，还可以设置与电动千斤顶501下部接触的底部环套和顶部环套，顶部环套设置的多个稳固立杆与底部环套上的圆孔滑动连接，同时顶部环套中心设有橡胶套，套接在电动千斤顶501的推杆上，利用橡胶套与推杆之间的过渡配合实现连接，通过两者配合有效提升了对推杆的支撑，降低水平推力的影响。

应当理解的是，本发明的上述具体实施方式仅仅用于示例性说明或解释本发明的原理，而不构成对本发明的限制。因此，在不偏离本发明的精神和范围的情况下所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。此外，本发明所附权利要求旨在涵盖落入所附权利要求范围和边界、或者这种范围和边界的等同形式内的全部变化和修改例。

Claims (10)

1.一种钢梁安装精准定位装置，其特征在于，包括：

机架(1)，所述机架(1)上对称设有支撑轨道(2)，且在中部设有传动螺杆(101)；

滑移件(3)，所述滑移件(3)底面与支撑轨道(2)滑动连接，顶面具有弧形的支撑面(301)；

动力组件(4)，所述动力组件(4)安装于机架(1)一侧，并与所述传动螺杆(101)通过蜗轮蜗杆连接；

托板(5)，所述托板(5)上方设有电动千斤顶(501)，下方设有与支撑面(301)转动连接且相适应接触的基座(502)；

平衡找正组件(6)，所述平衡找正组件(6)两端分别与托板(5)和滑移件(3)铰接，用于自适应调整托板(5)水平。

2.根据权利要求1所述的一种钢梁安装精准定位装置，其特征在于：所述动力组件(4)包括驱动件(401)和齿轮组(402)；所述驱动件(401)与机架(1)螺钉固定，并与齿轮组(402)的输入端啮合连接，所述齿轮组(402)的输出端与蜗杆啮合连接。

3.根据权利要求1所述的一种钢梁安装精准定位装置，其特征在于：所述支撑轨道(2)包括主轨道(201)和辅助轨道(202)；所述主轨道(201)顶部截面为梯形，且梯形结构的两侧面分别设有油槽(203)；所述辅助轨道(202)与滑移件(3)底部套接。

4.根据权利要求3所述的一种钢梁安装精准定位装置，其特征在于：所述油槽(203)为封闭式的蛇形形状，且槽深小于0.6毫米。

5.根据权利要求1所述的一种钢梁安装精准定位装置，其特征在于：所述平衡找正组件(6)包括固定杆(601)、外支架(602)和弹性件(603)；所述固定杆(601)与外支架(602)滑动连接，并在固定杆(601)两侧形成安装区域；所述弹性件(603)为两组分别安装于两侧的安装区域内。

6.根据权利要求5所述的一种钢梁安装精准定位装置，其特征在于：所述弹性件(603)包括弹簧(604)和橡胶柱(605)；所述弹簧(604)套入橡胶柱(605)外壁，且两端分别与固定杆(601)和外支架(602)面接触。

7.根据权利要求6所述的一种钢梁安装精准定位装置，其特征在于：所述橡胶柱(605)的两端设有拱形的金属片(606)，且金属片(606)沿圆周方向至少布置4组。

8.根据权利要求5所述的一种钢梁安装精准定位装置，其特征在于：所述滑移件(3)中部设有稳定液压缸(302)，且稳定液压缸(302)的两端分别与滑移件(3)一侧和托板(5)下方铰接。

9.根据权利要求1所述的一种钢梁安装精准定位装置，其特征在于：所述基座(502)与支撑面(301)的接触面积大于支撑面(301)自身面积的二分之一。

10.根据权利要求3所述的一种钢梁安装精准定位装置，其特征在于：所述辅助轨道(202)内部为中空，且沿内壁圆周方向依次设有多个长短不同的强化板(7)，沿所述辅助轨道(202)轴线方向设有多个圆环片(8)。

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