CN114855644A - 一种便于维护的桥梁主塔结构及其施工方法 - Google Patents

一种便于维护的桥梁主塔结构及其施工方法 Download PDF

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CN114855644A CN202210303215.5A CN202210303215A CN114855644A CN 114855644 A CN114855644 A CN 114855644A CN 202210303215 A CN202210303215 A CN 202210303215A CN 114855644 A CN114855644 A CN 114855644A
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何金岳
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Abstract

本发明涉及一种便于维护的桥梁主塔结构及其施工方法，涉及桥梁维修技术领域，其包括横梁和位于横梁之间的主塔，所述主塔和横梁之间连接设置有若干个拉索，所述主塔内开设有供拉索锚固的空心腔，所述空心腔的内壁上安装有扶梯，所述空心腔内的顶壁固定设置有安装环和定滑轮，所述安装环与定滑轮之间设置有动滑轮，所述安装环连接有升降绳，所述升降绳依次绕设动滑轮和定滑轮后连接有驱动辊，所述驱动辊转动设置在空心腔内，所述空心腔内还设置有驱动电机，所述驱动电机用于带动驱动辊转动；所述动滑轮侧壁设置有绑接带。本申请具有便于对主塔内部进行施工维修，增强维修效率的效果。

Description

一种便于维护的桥梁主塔结构及其施工方法
技术领域
本发明涉及桥梁维修的技术领域，尤其是涉及一种便于维护的桥梁主塔结构及其施工方法。
背景技术
目前，桥梁是指架设在江河湖海上，使车辆行人等顺利通行的建筑物。
相关技术中设计有授权公告号为CN206457724U的中国专利提供了一种钢混组合桥塔结构，其包括桥梁和位于桥梁中间的主塔，桥梁与主塔之间连接有拉索，主塔内部设置有空心腔，拉索传入空心腔后锚固在空心腔的侧壁上，主塔顶部和底部均开设有与空心腔相互连通的进人孔；在拉索与主塔之间进行安装时，工人通过进入孔进入至空心腔内，通过扶梯在空心腔内工作，以将拉索与空心腔内壁之间锚固。
在实现本申请过程中，发明人发现该技术中至少存在如下问题：在空心腔内施工维修时，由于主塔高度较高，需要工人高处作业，而在维修时大多通过扶梯爬高的方式进行维修，这样作业需要耗费较大的人力，维修效率低下，因此有待改善。
发明内容
为了便于对主塔内部进行维修，增强维修效率，本申请提供一种便于维护的桥梁主塔结构及其施工方法。
第一方面，本申请提供的一种便于维护的桥梁主塔结构采用如下的技术方案：
一种便于维护的桥梁主塔结构，包括横梁和位于横梁之间的主塔，所述主塔和横梁之间连接设置有若干个拉索，所述主塔内开设有供拉索锚固的空心腔，所述空心腔的内壁上安装有扶梯，所述空心腔内的顶壁固定设置有安装环和定滑轮，所述安装环与定滑轮之间设置有动滑轮，所述安装环连接有升降绳，所述升降绳依次绕设动滑轮和定滑轮后连接有驱动辊，所述驱动辊转动设置在空心腔内，所述空心腔内还设置有驱动电机，所述驱动电机用于带动驱动辊转动；所述动滑轮侧壁设置有绑接带。
通过采用上述技术方案，在需要对空心腔内的拉索进行维护施工时，工作人员在低处穿上绑接带，绑接带将工人与动滑轮之间绑定，然后通过驱动电机带动驱动辊转动，驱动辊带动升降绳缠绕在外壁上，定滑轮对升降绳进行导向，此时动滑轮会在空心腔内升降，进而带动工人在空心腔内升降，快速拉动工人到需要维护的高度，方便工人快速对塔体内部不同位置进行施工维护，提高了工作效率，同时通过定滑轮和动滑轮之间的配合，能够减少驱动电机的工作负荷，有利于延长驱动电机的使用寿命，增强施工安全性。
作为优选，所述空心腔内设置有安装板，所述驱动电机和驱动辊均设置在安装板上，所述安装板上固定设置有一组支架，所述驱动辊转动设置在支架之间，所述驱动辊的一端贯穿支架连接有蜗轮，所述驱动电机的驱动轴连接有蜗杆，所述蜗杆和蜗轮相互啮合。
通过采用上述技术方案，通过驱动电机带动驱动辊转动，以带动升降绳与驱动辊之间缠绕或者脱离时，驱动电机先带动蜗杆转动，蜗杆与蜗轮相抵，进而带动蜗轮转动，进而带动驱动辊转动，如果驱动电机发生损坏，此时动滑轮会受到压力，动滑轮通过升降绳拉动驱动辊，但是蜗轮与蜗杆相抵，蜗轮无法带动蜗杆转动，以实现对驱动辊的机械自锁，减少因为驱动电机发生损坏而出现安全事故的现象。
作为优选，所述绑接带上设置有安全绳，所述安全绳远离绑接带的一端设置有可与扶梯相互挂接的登山扣。
通过采用上述技术方案，当工人通过升降绳在一定高度进行施工维护时，可以将登山扣与扶梯相互挂接，此时安全绳将工人与扶梯相互连接，提高了施工时工人的稳定性，进一步增强了施工作业的安全性。
作为优选，所述空心腔内固定设置有底座，所述底座上转动设置有丝杆，所述底座上固定设置有导向杆，所述安装板的底部固定设置有滑块，所述滑块滑移设置在导向杆上并与丝杆之间螺纹连接，所述底座上设置有旋转组件，所述旋转组件用于驱动丝杆转动。
通过采用上述技术方案，当驱动电机带动驱动辊转动时，通过旋转组件带动丝杆转动，此时导向杆对滑块进行限位和导向，滑块在丝杆和导向杆的侧壁上滑移，进而带动安装板在底座上滑移，安装板在滑移时，改变了驱动辊在底座上的位置，从而利用驱动辊将升降绳进行收卷时，驱动辊匀速滑动，可以将升降绳均匀的缠绕在驱动辊的表面，减少升降绳之间在驱动辊上相互磨损的情况，有利于延长升降绳的使用寿命。
作为优选，所述旋转组件包括传动齿轮、配合齿轮和连接筒，所述传动齿轮固定设置在驱动辊远离蜗轮方向的一端，所述安装板的表面上贯穿设置有连接孔，所述配合齿轮转动设置在连接孔内，所述配合齿轮与传动齿轮相互啮合；所述连接筒固定套设在丝杆外侧壁上，所述连接筒上开设有供配合齿轮啮合并且滑移的齿槽。
通过采用上述技术方案，当驱动电机带动驱动辊转动，驱动辊带动传动齿轮转动，传动齿轮带动配合齿轮转动，配合齿轮与齿槽相抵，进而带动连接筒转动，进而带动丝杆转动，此时滑块可以在丝杆上滑移，实现驱动辊和丝杆转动的同步运行，驱动电机能够带动驱动辊和丝杆同时转动，同步实现驱动辊表面升降绳的均匀缠绕，控制精度高，同时有利于减少生产成本。
作为优选，所述空心腔的内壁上开设有安装槽，所述安装板位于安装槽内，所述安装槽内侧壁的底部对称开设有供底座插设的限位槽，所述限位槽与底座之间相互适配，所述安装槽的内侧壁上固定设置有支撑板，所述支撑板远离安装槽内侧壁的一端与底座的表面相固定。
通过采用上述技术方案，在对主塔内结构进行施工时，在原厂中实现将底座上的设备进行安装，然后在现场直接将底座插设至限位槽内，通过浇筑的方式将底座固定在限位槽内，提高了底座的稳定性；同时通过支撑板与底座的上表面相抵，支撑板提高了底座的强度，当升降绳在拉动驱动辊时，底座不易位移，安全性能高。
作为优选，所述扶梯在空心腔的内壁上设置有若干个，所述扶梯的外侧壁上固定设置有安装杆，所述空心腔的内侧壁上开设有若干个供安装杆插设的安装孔，所述安装杆与安装孔之间间隙配合，所述安装杆上贯穿设置有若干个加固孔。
通过采用上述技术方案，在对扶梯进行安装时，将安装杆插设至安装孔内，利用安装杆与安装孔之间的间隙配合，可以向安装孔内浇筑混凝土，混凝土贯入加固孔内，待混凝土凝固后，即可将安装杆固定在安装孔内，安装杆与安装孔之间的连接效果好，扶梯的稳定性强，方便对扶梯安装。
作为优选，所述空心腔内壁的顶部固定设置有连接板，所述连接板的上贯穿设置有若干个与主塔之间螺纹连接的连接螺栓，所述安装环和定滑轮通过螺栓固定设置在连接板的底部。
通过采用上述技术方案，在将安装环与定滑轮之间进行安装时，先通过连接螺栓将连接板安装在空心腔内壁的顶部，然后通过螺栓将安装环和定滑轮安装在连接板的底部，从而实现对安装环和定滑轮的安装，操作方便快捷，同时对安装环和定滑轮的固定效果好，减少发生损坏的现象。
第二方面，本申请提供的一种便于维护的桥梁主塔结构的施工方法采用如下的技术方案：
包括如下步骤：
浇筑主塔并预留安装孔；
将扶梯上的安装杆插设至安装孔内，将安装杆浇筑固定在安装孔内，依次将扶梯安装固定在空心腔内壁上；
利用扶梯对连接板进行安装，通过连接螺栓将连接板安装在空心腔内的顶壁上，并通过螺栓将安装环和定滑轮固定安装在连接板的底部；
将升降绳绕设在定滑轮和动滑轮上，并将升降绳的一端与安装环相互连接；
将底座插设至限位槽内，并将底座与限位槽之间浇筑固定，将升降绳远离安装环的一端与底座上的驱动辊相互连接。
综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过设置空心腔、扶梯、安装环、定滑轮、动滑轮、绑接带、升降绳、驱动辊、驱动电机、安装板、支架、蜗轮和蜗杆，通过驱动电机带动蜗轮蜗杆转动，进而带动驱动辊转动，绑接带将工人与动滑轮之间绑定，定滑轮对升降绳进行导向，此时动滑轮会在空心腔内升降，进而带动工人在空心腔内升降，快速拉动工人到需要维护的高度，方便工人快速对塔体内部不同位置进行施工维护，提高了工作效率；
2.通过设置底座、丝杆、导向杆、滑块、传动齿轮、配合齿轮和连接筒，当驱动电机带动驱动辊转动时，驱动辊带动丝杆转动，此时滑块可以在丝杆上滑移，实现驱动辊和丝杆转动的同步运行，驱动电机能够带动驱动辊和丝杆同时转动，同步实现驱动辊表面升降绳的均匀缠绕，控制精度高，同时有利于减少生产成本；
3.通过设置安装杆、安装孔、加固孔、连接板、连接螺栓、限位槽和支撑板，方便对主塔内结构进行施工，减少施工难度，同时主塔内结构的强度高，稳定性好。
附图说明
图1是本申请实施例提供的一种便于维护的桥梁主塔结构的示意图。
图2是本申请实施例中主塔的剖视图。
图3是图2中A部分的放大图。
图4是图2中B部分的放大图。
图5是本申请实施例中安装板与底座之间连接关系的示意图。
附图标记说明：1、横梁；11、主塔；12、拉索；2、空心腔；21、扶梯；211、安装杆；212、加固孔；22、安装孔；3、安装环；31、定滑轮；32、动滑轮；321、绑接带；4、升降绳；41、驱动辊；42、驱动电机；5、安装板；51、支架；52、蜗轮；53、蜗杆；54、滑块；55、连接孔；6、安全绳；61、登山扣；7、底座；71、丝杆；72、导向杆；8、旋转组件；81、传动齿轮；82、配合齿轮；83、连接筒；83、齿槽；9、安装槽；91、限位槽；92、支撑板；10、连接板；101、连接螺栓。
具体实施方式
以下结合附图1-5对本申请作进一步详细说明。
本申请实施例公开一种便于维护的桥梁主塔11结构。参照图1和图2，其包括横梁1和位于横梁1之间的主塔11，主塔11设置有若干个，主塔11用于支撑横梁1，主塔11和横梁1之间连接设置有若干个拉索12。主塔11内开设有供拉索12锚固的空心腔2，通过拉索12将主塔11与横梁1之间连接，空心腔2的内壁上安装有扶梯21，扶梯21可供工人在空心腔2内攀爬。
为了提高施工维护效率，参照图2、图3和图4，空心腔2内的顶壁固定设置有安装环3和定滑轮31，安装环3与定滑轮31之间设置有动滑轮32，安装环3上固定连接有升降绳4，升降绳4依次绕设动滑轮32和定滑轮31后连接有驱动辊41，升降绳4可以设置有若干个，以提高安全性。驱动辊41转动设置在空心腔2内，空心腔2内还设置有用于带动驱动辊41转动的驱动电机42。动滑轮32侧壁设置有绑接带321，绑接带321用于与工人捆绑，将工人利用绑接带321与动滑轮32捆绑。然后利用驱动电机42带动驱动辊41转动，驱动电机42带动升降绳4缠绕在外壁上，而定滑轮31进行导向，动滑轮32被拉动会在空心腔2内升降，进而带动工人在空心腔2内爬高，快速拉动工人到需要维护的高度，方便工人快速对塔体内部不同位置进行施工维护。通过定滑轮31和动滑轮32之间的配合，能够减少驱动电机42的工作负荷，利于延长驱动电机42的使用寿命。
为了提高施工维护时的安全性，参照图2，绑接带321上固定连接有安全绳6，安全绳6远离绑接带321的一端固定设置有登山扣61，当工人在高处进行作业时，通过将登山扣61与扶梯21相互挂接，提高了施工时工人的稳定性。
参照图4和图5，空心腔2内安装有安装板5，安装板5上对称固定设置有一组支架51，驱动辊41转动设置在支架51之间。驱动电机42通过螺栓固定设置在安装板5上，驱动电机42的驱动轴连接有蜗杆53，驱动辊41的一端贯穿支架51连接有蜗轮52，蜗杆53和蜗轮52相互啮合。在带动驱动辊41转动时，驱动电机42带动蜗杆53转动，蜗杆53与蜗轮52相抵，进而带动驱动辊41转动。蜗杆53和蜗轮52之间能够自锁，当驱动电机42发生损坏时，蜗轮52无法带动蜗杆53转动，以实现对驱动辊41的机械自锁，减少因为驱动电机42发生损坏而出现安全事故的现象。
为了使升降绳4均匀缠绕在驱动辊41的表面，参照图4和图5，空心腔2内固定设置有底座7，底座7上转动设置有丝杆71，底座7上固定设置有导向杆72，丝杆71和导向杆72相互平行。安装板5的底部固定设置有滑块54，滑块54滑移设置在导向杆72上，滑块54与丝杆71螺纹连接。底座7上设置有旋转组件8，当驱动电机42带动驱动辊41转动时，旋转组件8带动丝杆71转动，导向杆72对滑块54进行导向，驱动滑块54在丝杆71上滑移，从而使驱动辊41在底座7上匀速滑动，可以将升降绳4均匀的缠绕在驱动辊41的表面，减少升降绳4之间在驱动辊41上相互磨损的情况。
参照图4和图5，旋转组件8包括传动齿轮81、配合齿轮82和连接筒83，传动齿轮81固定设置在驱动辊41远离蜗轮52方向的一端，传动齿轮81与驱动辊41同轴设置。安装板5的表面上贯穿设置有连接孔55，配合齿轮82通过转轴转动设置在连接孔55内，配合齿轮82与传动齿轮81相互啮合。连接筒83固定套设在丝杆71外侧壁上，连接筒83与丝杆71之间同轴设置，连接筒83上沿其长度方向开设有若干个齿槽831，配合齿轮82与齿槽831相互啮合。当驱动电机42带动驱动辊41转动时，驱动辊41带动传动齿轮81转动，传动齿轮81带动配合齿轮82转动，配合齿轮82与齿槽831相抵，进而带动连接筒83转动，进而带动丝杆71转动，使驱动辊41转动的同时也在底座7上平移。实现一个驱动电机42带动驱动辊41和丝杆71之间的同步转动，控制精度高，同时有利于减少生产成本。
为了提高主塔11结构的强度，参照图4，空心腔2的内壁上预留有安装槽9，安装槽9的长度方向沿空心腔2的高度方向设置，安装槽9内侧壁的底部对称开设有供底座7插设的限位槽91，安装板5位于安装槽9内。限位槽91与底座7之间相互适配，在对驱动辊41进行安装时，现在原厂将底座7上的部件进行安装，然后在施工现场将底座7插设至限位槽91内，通过浇筑的方式将底座7固定在限位槽91内，快速对底座7进行安装，同时底座7的强度高。
为了提高底座7的稳定性，参照图4，安装槽9的内侧壁上浇筑固定设置有支撑板92，支撑板92远离安装槽9内侧壁的一端与底座7的表面相互焊接固定。底座7在使用时，支撑板92对底座7进行支撑，底座7不易位移，安全性能高。
为了方便对扶梯21进行安装，参照图2和图4，扶梯21在空心腔2的内壁上设置有若干个，相邻扶梯21的间距小，扶梯21的外侧壁上固定设置有安装杆211，空心腔2的内侧壁上开设有若干个供安装杆211插设的安装孔22，安装孔22在施工时预留。安装杆211与安装孔22之间间隙配合，通过将安装杆211插设至安装孔22内，并向安装孔22内浇筑混凝土，即可将安装杆211固定在安装孔22内，以实现对扶梯21的安装。安装杆211上贯穿设置有若干个加固孔212，混凝土可以凝固在加固孔212内，提高安装杆211在安装孔22内的稳定性。
参照图2和图3，空心腔2内壁的顶部固定设置有连接板10，连接板10的上贯穿设置有若干个与主塔11之间螺纹连接的连接螺栓101，安装环3和定滑轮31通过螺栓固定设置在连接板10的底部。
本申请实施例一种便于维护的桥梁主塔11结构的实施原理为：需要对空心腔2内的拉索12进行施工维护时，工人在低处利用穿上绑接带321，起到驱动电机42，驱动电机42带动蜗轮52蜗杆53转动，进而带动驱动辊41转动，驱动辊41带动升降绳4缠绕在外壁上，此时定滑轮31对升降绳4进行导向，从而动滑轮32拉动工人在空心腔2内升降，方便工人快速对塔体内部不同位置进行施工维护，提高了工作效率。同时驱动辊41转动时，传动齿轮81和配合齿轮82相抵，带动丝杆71转动，使安装板5在底座7上匀速移动，从而带动升降绳4均匀缠绕在驱动辊41上，减少升降绳4缠绕损坏的现象，控制精度高，生产成本低，设备的使用寿命强，施工安全性高。
本申请还提供了一种便于维护的桥梁主塔11结构的施工方法，其采用如下的技术方案：
包括如下步骤：
浇筑主塔11并预留安装孔22；
将扶梯21上的安装杆211插设至安装孔22内，将安装杆211浇筑固定在安装孔22内，依次将扶梯21安装固定在空心腔2内壁上；
利用扶梯21对连接板10进行安装，通过连接螺栓101将连接板10安装在空心腔2内的顶壁上，并通过螺栓将安装环3和定滑轮31固定安装在连接板10的底部；
将升降绳4绕设在定滑轮31和动滑轮32上，并将升降绳4的一端与安装环3相互连接；
将底座7插设至限位槽91内，并将底座7与限位槽91之间浇筑固定，将升降绳4远离安装环3的一端与底座7上的驱动辊41相互连接。
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 (9)

1.一种便于维护的桥梁主塔结构，包括横梁(1)和位于横梁(1)之间的主塔(11)，所述主塔(11)和横梁(1)之间连接设置有若干个拉索(12)，所述主塔(11)内开设有供拉索(12)锚固的空心腔(2)，所述空心腔(2)的内壁上安装有扶梯(21)，其特征在于：所述空心腔(2)内的顶壁固定设置有安装环(3)和定滑轮(31)，所述安装环(3)与定滑轮(31)之间设置有动滑轮(32)，所述安装环(3)连接有升降绳(4)，所述升降绳(4)依次绕设动滑轮(32)和定滑轮(31)后连接有驱动辊(41)，所述驱动辊(41)转动设置在空心腔(2)内，所述空心腔(2)内还设置有驱动电机(42)，所述驱动电机(42)用于带动驱动辊(41)转动；所述动滑轮(32)侧壁设置有绑接带(321)。
2.根据权利要求1所述的便于维护的桥梁主塔结构，其特征在于：所述空心腔(2)内设置有安装板(5)，所述驱动电机(42)和驱动辊(41)均设置在安装板(5)上，所述安装板(5)上固定设置有一组支架(51)，所述驱动辊(41)转动设置在支架(51)之间，所述驱动辊(41)的一端贯穿支架(51)连接有蜗轮(52)，所述驱动电机(42)的驱动轴连接有蜗杆(53)，所述蜗杆(53)和蜗轮(52)相互啮合。
3.根据权利要求2所述的便于维护的桥梁主塔结构，其特征在于：所述绑接带(321)上设置有安全绳(6)，所述安全绳(6)远离绑接带(321)的一端设置有可与扶梯(21)相互挂接的登山扣(61)。
4.根据权利要求2所述的便于维护的桥梁主塔结构，其特征在于：所述空心腔(2)内固定设置有底座(7)，所述底座(7)上转动设置有丝杆(71)，所述底座(7)上固定设置有导向杆(72)，所述安装板(5)的底部固定设置有滑块(54)，所述滑块(54)滑移设置在导向杆(72)上并与丝杆(71)之间螺纹连接，所述底座(7)上设置有旋转组件(8)，所述旋转组件(8)用于驱动丝杆(71)转动。
5.根据权利要求4所述的便于维护的桥梁主塔结构，其特征在于：所述旋转组件(8)包括传动齿轮(81)、配合齿轮(82)和连接筒(83)，所述传动齿轮(81)固定设置在驱动辊(41)远离蜗轮(52)方向的一端，所述安装板(5)的表面上贯穿设置有连接孔(55)，所述配合齿轮(82)转动设置在连接孔(55)内，所述配合齿轮(82)与传动齿轮(81)相互啮合；所述连接筒(83)固定套设在丝杆(71)外侧壁上，所述连接筒(83)上开设有供配合齿轮(82)啮合并且滑移的齿槽(831)。
6.根据权利要求5所述的便于维护的桥梁主塔结构，其特征在于：所述空心腔(2)的内壁上开设有安装槽(9)，所述安装板(5)位于安装槽(9)内，所述安装槽(9)内侧壁的底部对称开设有供底座(7)插设的限位槽(91)，所述限位槽(91)与底座(7)之间相互适配，所述安装槽(9)的内侧壁上固定设置有支撑板(92)，所述支撑板(92)远离安装槽(9)内侧壁的一端与底座(7)的表面相固定。
7.根据权利要求1所述的便于维护的桥梁主塔结构，其特征在于：所述扶梯(21)在空心腔(2)的内壁上设置有若干个，所述扶梯(21)的外侧壁上固定设置有安装杆(211)，所述空心腔(2)的内侧壁上开设有若干个供安装杆(211)插设的安装孔(22)，所述安装杆(211)与安装孔(22)之间间隙配合，所述安装杆(211)上贯穿设置有若干个加固孔(212)。
8.根据权利要求1所述的便于维护的桥梁主塔结构，其特征在于：所述空心腔(2)内壁的顶部固定设置有连接板(10)，所述连接板(10)的上贯穿设置有若干个与主塔(11)之间螺纹连接的连接螺栓(101)，所述安装环(3)和定滑轮(31)通过螺栓固定设置在连接板(10)的底部。
9.一种便于维护的桥梁主塔结构的施工方法，其特征在于：包括如下步骤：
浇筑主塔(11)并预留安装孔(22)；
将扶梯(21)上的安装杆(211)插设至安装孔(22)内，将安装杆(211)浇筑固定在安装孔(22)内，依次将扶梯(21)安装固定在空心腔(2)内壁上；
利用扶梯(21)对连接板(10)进行安装，通过连接螺栓(101)将连接板(10)安装在空心腔(2)内的顶壁上，并通过螺栓将安装环(3)和定滑轮(31)固定安装在连接板(10)的底部；
将升降绳(4)绕设在定滑轮(31)和动滑轮(32)上，并将升降绳(4)的一端与安装环(3)相互连接；
将底座(7)插设至限位槽(91)内，并将底座(7)与限位槽(91)之间浇筑固定，将升降绳(4)远离安装环(3)的一端与底座(7)上的驱动辊(41)相互连接。
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