CN115402963A - 一种缆索陡坡施工装置及工艺 - Google Patents

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CN115402963A CN202210947413.5A CN202210947413A CN115402963A CN 115402963 A CN115402963 A CN 115402963A CN 202210947413 A CN202210947413 A CN 202210947413A CN 115402963 A CN115402963 A CN 115402963A
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张存存
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Abstract

本发明属于缆索陡坡施工技术领域，涉及一种缆索陡坡施工装置及工艺。该装置包括底座，底座上设有驱动电机、减速器、绕线筒、锁定机构。锁定机构包括齿轮盘、触发件、锁定件、齿条。当绕线筒处于锁定状态，即齿轮盘与齿条处于啮合状态时，如果驱动电机意外转动，或者由于吊运货物重量过重，而使绕线筒意外转动时，绕线筒带动齿轮盘转动，齿轮盘带动齿条横向移动，齿条带动触发件和锁定件向下移动，而使锁定件与齿轮盘卡接，在锁定件的作用下，齿轮盘被限制，进而使绕线筒被锁定，防止绕线筒意外转动，而对工作人员或设备货物造成危害。

Description

一种缆索陡坡施工装置及工艺
技术领域
本发明属于缆索陡坡施工技术领域，涉及一种缆索陡坡施工装置及工艺。
背景技术
施工缆索吊装是桥梁施工中常用方法之一，是大跨度无支架桥梁施工中经常采用的方法，尤其适用于在深谷、长距离陡坡、急流和受通航限制的河道及江面上施工。施工缆索主要由承重缆索、承重小车、承重索两端的支承塔架、起升机构、牵引机构、控制系统等设备组成。使用时，需要对钢索进行有目的的收放，使起重小车在钢索上行走，吊装运送货物。但是有的控制钢索的收放的装置只是简单的包括卷绕筒和控制卷绕筒转动的驱动机构。当需要停止小车的移动时，便停止卷绕筒的转动。这时候如果误启动收放装置或者由于吊装的货物过重，会使绕线筒发生意外转动。卷绕筒的意外转动会造成起重小车的意外移动，容易对工作人员或设备货物造成伤害。
为解决上述问题，本发明提出了一种缆索陡坡施工装置及工艺。
发明内容
为解决背景技术中存在的问题，本发明提出了一种缆索陡坡施工装置及工艺。
为了实现上述目的，本发明中一种缆索陡坡施工装置采用的技术方案如下：底座，所述底座上转动设置有转轴，所述转轴上固定套设有绕线筒，所述底座上固设有与转轴驱动连接的驱动电机；
锁定机构，所述锁定机构包括齿轮盘、齿条、锁定件、触发件；
所述齿轮盘固定套设在转轴上；
所述齿条与齿轮盘配合；齿条横向滑动设置在底座上；所述底座上设置有驱动齿条纵向移动的第一电动伸缩杆；
所述底座上固定设置有U形架，所述锁定件与U形架纵向滑动配合；所述触发件和锁定件横向活动连接；
所述底座上开设第一滑槽，第一滑槽的内壁上开设有L形滑槽；所述触发件的下端与L形滑槽滑动配合；所述触发件的下端具有与齿条配合的斜面。
进一步地，所述L形滑槽包括竖向段和横向段；所述横向段和竖向段连通；所述触发件的下端设有与L形滑槽滑动配合的滑块。
进一步地，所述底座上齿条的两侧均开设有第一T形槽，第一T形槽内滑动配合有移动块，移动块上设有与第一T形槽配合的第一T形滑块；底座上移动块的两侧均固设有固定块；两个固定块和移动块之间均固设有伸缩杆；所述伸缩杆上套设有第二弹簧，所述第二弹簧抵接在固定块与移动块之间；齿条的两侧均开设有第二T形槽；所述移动块上固设有与第二T形槽滑动配合的第二T形滑块。
进一步地，第一滑槽内沿长度上设置有第二弹簧伸缩杆，第二弹簧伸缩杆一端固设有斜面块；所述斜面块与触发件的下端配合。
进一步地，所述U形架上固定有第一弹簧，第一弹簧的上端与U形架固连，第一弹簧的下端与锁定件的上端固连；U形架上开设有竖直滑动槽，所述锁定件上固设有与竖直滑动槽配合的滑动条。
进一步地，所述锁定件和触发件之间设有第一弹簧伸缩杆；所述第一弹簧伸缩杆横向设置，其一端与锁定件固连，其另一端与触发件固连。
进一步地，所述底座上开设有第三滑槽，所述第三滑槽的底部开设有第二滑槽；第一电动伸缩杆滑动设置在第二滑槽内；第一电动伸缩杆的推杆与齿条的底部固定连接；齿条滑动设置在第三滑槽内；所述第三滑槽和第一滑槽连通。
进一步地，所述U形架的一侧固设有固定框，固定框内转动安装有螺纹杆，螺纹杆螺纹连接有套线框，所述套线框的穿线孔内设置有滚珠；所述套线框开设有滑孔，所述固定框内固设有滑杆，所述滑杆滑动穿过滑孔；所述固定框内安装有驱动螺纹杆转动的移动电机。
进一步地，所述底座上固定安装有减速器，所述驱动电机的电机轴与减速器的输入端固连，所述转轴与减速器的输出端固连。
本发明还包括一种缆索陡坡施工工艺，包括：
启动驱动电机，使驱动电机驱动绕线筒转动，进而对钢索进行收放；
需要对绕线筒进行锁定，防止钢索意外收放时，启动第一电动伸缩杆，使齿条靠近齿轮盘，并与齿轮盘啮合；绕线筒意外转动时，使齿轮盘转动，进而使齿条移动，齿条作用于触发件，触发件带动锁定件动作，使锁定件靠近齿轮盘并作用于齿轮盘；在锁定件的作用下，齿轮盘不能再转动，进而使绕线筒不能发生转动，达到防止钢索意外收放的目的。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：当绕线筒处于锁定状态，即齿轮盘与齿条处于啮合状态时，如果驱动电机意外转动，或者由于吊运货物重量过重，而使绕线筒意外转动时，绕线筒带动齿轮盘转动，齿轮盘带动齿条横向移动，齿条带动触发件和锁定件向下移动，而使锁定件与齿轮盘卡接，在锁定件的作用下，齿轮盘被限制，进而使绕线筒被锁定，防止绕线筒意外转动，而对工作人员或设备货物造成危害。
齿轮盘转动时需要克服第二弹簧的弹性势能，进而缓冲了齿轮盘的转动速度，进而防止锁定件因下降过快，而与齿轮盘接触时发生碰撞而导致锁定机构损坏。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本发明中绕线筒的结构示意图；
图3是本发明中齿条的结构示意图；
图4是本发明中L形滑槽的示意图；
图5是本发明中齿条的剖视图；
图6是本发明图5中的A部放大图；
图7是本发明中固定框的结构示意图。
图中：1、底座；2、驱动电机；3、联轴器；4、减速器；5、绕线筒；6、齿轮盘；7、钢索；8、U形架；9、固定框；10、第一弹簧；11、锁定件；12、触发件；13、齿条；14、滑动条；15、第二弹簧；16、竖直滑动槽；17、第一弹簧伸缩杆；18、滑块；19、第一滑槽；20、伸缩杆；21、移动块；22、固定块；23、第二滑槽；24、第三滑槽；25、L形滑槽；26、第一T形槽；27、第二T形槽；28、第一电动伸缩杆；29、移动电机；30、滑杆；31、滚珠；32、套线框；33、螺纹杆；34、第二弹簧伸缩杆；35、斜面块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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例，都属于本发明保护的范围。
如图1-图7所示，本发明采用的技术方案如下：一种缆索陡坡施工装置，包括底座1。底座1上设有驱动电机2、减速器4、绕线筒5、锁定机构。
驱动电机2和减速器4均固设在底座1上。底座1上固设有两个安装架，两个安装架之间转动设有转轴。绕线筒5固定套设在转轴上。减速器4的输入端通过联轴器3与驱动电机2的电机轴驱动连接。减速器4的输出端与转轴固定连接。
驱动电机2转动，带动转轴转动，进而带动绕线筒5转动，以控制钢索7的收放。
锁定机构用来防止转轴的意外转动，进而防止钢索7的意外收放。
锁定机构具有两个，分设在底座1的两侧。
锁定机构包括齿轮盘6、齿条13、锁定件11、触发件12。
齿轮盘6固定套设在转轴上。底座1上开设有第三滑槽24，齿条13滑动设置在第三滑槽24内。第三滑槽24的底部开设有第二滑槽23，第二滑槽23内滑动设置有第一电动伸缩杆28，第一电动伸缩杆28的推杆与齿条13的底部固定连接。第一电动伸缩杆28带动齿条13向上或向下移动，使齿条13与齿轮盘6啮合，或者与齿轮盘6脱离。当齿条13与齿轮盘6相啮合时，锁定机构处于启用状态。
锁定件11具有两个，分设在齿轮盘6的两侧。触发件12有两个，分别与对应的锁定件11通过第一弹簧伸缩杆17连接。第一弹簧伸缩杆17横向设置，其一端与触发件12的上端固连，其另一端与锁定件11的下端固连。
底座1上固设有两个U形架8，两个U形架8分设在转轴的两侧。
U形架8上固设有第一弹簧10，第一弹簧10的一端与U形架8固定连接，第一弹簧10的另一端与锁定件11的上端固定连接。U形架8上开设有竖直滑动槽16，锁定件11上固设有与竖直滑动槽16滑动配合的滑动条14。
锁定件11上具有与齿轮盘6配合的齿部。锁定件11的齿部与齿轮盘6啮合时，通过与齿条13的共同作用，限制齿轮盘6的转动。
底座1上第三滑槽24的两端均开设有第一滑槽19。第一滑槽19的两侧壁上对称开设有L形滑槽25。L形滑槽25包括竖直段和横向段，竖直段和横向段连通。横向段位于竖向段远离齿条13的一侧。
触发件12的下端的两侧均固设有与L形滑槽25配合的滑块18。触发件12的下端具有斜面。斜面与齿条13配合。
当锁定机构处于启用状态，即齿条13与齿轮盘6相啮合时。当绕线筒5意外转动时，通过转轴带动齿轮盘6转动，齿轮盘6带动齿条13移动。齿条13向靠近斜面的方向移动，并与斜面接触时，齿条13继续移动。齿条13通过斜面使滑块18沿着L形滑槽25的竖直段向下移动，进而带动通过触发件12使锁定件11向下移动，使锁定件11上的齿部靠近齿轮盘6，并和齿轮盘6啮合。锁定件11将限制齿轮盘6的转动，进而限制转轴的转动，进而达到限制绕线筒5转动的目的。
第一滑槽19内横向限位滑动设置有与触发件12的下端配合的斜面块35。斜面块35和第一滑槽19的内壁之间抵接有第二弹簧伸缩杆34。在滑块18向下移动过程中，触发件12的下端作用于斜面块35，使第二弹簧伸缩杆34被压缩。
当需要解除锁定时，启动第一电动伸缩杆28，使齿条13向下移动而与齿轮盘6脱离。齿条13下行挤压触发件12的斜面，使触发件12上的滑块18沿着L形滑槽25的横向段移动，使触发件12同方向移动，通过斜面块35使第二弹簧伸缩杆34进一步的被压缩。由于锁定件11只能纵向移动，所以触发件12横向移动时，第一弹簧伸缩杆17被拉神。当齿条13复位后，触发件12在第一弹簧伸缩杆17和第二弹簧伸缩杆34的作用下克服滑块18和L形滑槽25之间的摩擦力沿着L形滑槽25横向段向靠近竖向段的方向移动，直到滑块18到达L形滑槽25竖直段和横向段的连通处时，在第一弹簧10的作用下，滑块18沿着竖向段向上移动，使锁定件11与齿轮盘6脱离。对齿轮盘6的锁定解除。
底座1上齿条13长度方向的两侧，均开设有第一T形槽26。第一T形槽26的内滑动设置有移动块21，移动块21的底部固设有与第一T形槽26滑动配合的第一T形滑块。齿条13的两侧均开设有第二T形槽27，移动块21的侧面固设有与第二T形槽27滑动配合的第二T形滑块。底座1上第一T形槽26的两端均固设有固定块22。固定块22和移动块21之间固设有伸缩杆20，伸缩杆20上套设有第二弹簧15，第二弹簧15抵接在移动块21和固定块22之间。
齿条13横向移动时，通过第二T形滑块带动移动块21横向移动，使与移动块21连接的连个两个第二弹簧15中，其中一个第二弹簧15被压缩，另一个第二弹簧15被拉伸。两个第二弹簧15具有同方向的弹性势能。当齿条13与齿轮盘6脱离后，第二弹簧15带动齿条13反向移动而使齿条13复位。第二弹簧15的设置也缓冲了齿条13移动的速度，进而缓冲了锁定件11向下移动的速度，使锁定件11与齿轮盘6相啮合时不会因为速度过快，而使锁定件11和齿轮盘6发生撞击而损坏。
其中一个U形架8上固设有固定框9。固定框9内转动安装有螺纹杆33。螺纹杆33螺纹连接有套线框32。固定框9内固设有与螺纹杆33平行的滑杆30。套线框32上开设有滑孔，滑杆30滑动穿过套线框32上的滑孔。固定框9内安装有移动电机29，移动电机29与螺纹杆33驱动连接。移动电机29工作，带动螺纹杆33转动，进而使套线框32沿着滑杆30移动，进而改变钢索7的方向，使钢索7与绕线筒5的不同位置相对应。套线框32内转动设置有滚珠31，滚珠31减少钢索7与套线框32之间的摩擦力。
工作原理：初始状态下，锁定机构为停用状态，齿条13与齿轮盘6脱离，锁定件11与齿轮盘6脱离，此时第二弹簧15、第一弹簧伸缩杆17、第二弹簧伸缩杆34、均处于自然状态。钢索7穿过套线框32，一端固设在绕线筒5上。滑块18处于L形滑槽25竖向段内。
需要对钢索7进行收放时，启动驱动电机2，驱动电机2通过减速器4的作用，使输出的转速，达到需要的数值。减速器4的输出端带动转轴转动，进而带动绕线筒5转动，对钢索7进行收放。
当装置不使用，需要对绕线筒5进行锁定，防止绕线筒5意外转动时。启动第一电动伸缩杆28，使第一电动伸缩杆28伸长，带动齿条13向上移动，使齿条13与齿轮盘6相啮合。然后关闭第一电动伸缩杆28。当驱动电机2意外启动，或者由于钢索7吊装的重量过大而使绕线筒5意外转动时，通过转轴使齿轮盘6转动，进而带动齿条13沿着第三滑槽24横向移动。齿条13逐渐靠近触发件12，齿条13与触发件12下端的斜面接触时，随着齿条13的继续移动，齿条13将挤压触发件12的斜面，使触发件12上的滑块18沿着L形滑槽25的竖向段向下移动。从而使触发件12向下移动，使锁定件11沿着竖直滑动槽16向下移动。锁定件11向下移动逐渐靠近齿轮盘6，直到与齿轮盘6相啮合，此时滑块18处于竖向段和横向段的连通处。此时齿轮盘6在锁定件11作用下，将不能再转动，进而使绕线筒5不能再转动，达到对绕线筒5锁定的目的。
在锁定件11向下移动时，第一弹簧10被拉伸。齿条13横向移动时，移动块21与齿条13同方向移动，使得移动块21与运动方向同侧的固定块22之间的第二弹簧15被压缩，另一侧的固定块22与移动块21之间的第二弹簧15被拉伸。两个第二弹簧15具有相同方向上的弹性势能，即均具有使齿条13反向移动的弹性势能。滑块18在向下移动时，触发件12的下端挤压斜面块35，使斜面块35向靠近第二弹簧伸缩杆34的方向移动，使第二弹簧伸缩杆34被压缩。
需要解除锁定时，启动第一电动伸缩杆28，第一电动伸缩杆28带动齿条13向下移动，直到恢复初始高度。齿条13与齿轮盘6脱离。在齿条13向下移动过程中，挤压触发件12的斜面，使滑块18沿着L形滑槽25的横向段移动，触发件12沿着第一滑槽19横向移动。触发件12的下端进一步的挤压斜面块35，从而进一步的压缩第二弹簧伸缩杆34。在此过程中，第一弹簧伸缩杆17被拉伸。当齿条13与齿轮盘6脱离后，齿条13在第二弹簧15的作用下，反向移动，恢复到初始状态。然后滑块18在第一弹簧伸缩杆17和第二弹簧伸缩杆34的作用下，克服与L形滑槽25之间的摩擦力，向靠近L形滑槽25的竖向段移动，直到到达横向段与竖向段的连通处，然后在第一弹簧10的作用下，滑块18沿着竖向段向上移动，触发件12、锁定件11均向上移动。锁定件11向上移动而与齿轮盘6脱离。对绕线筒5的锁定解除。
本发明还包括一种缆索陡坡施工工艺，采用上述的一种缆索陡坡施工装置，步骤如下：
启动驱动电机2，使驱动电机2驱动绕线筒5转动，进而对钢索7进行收放；
需要对绕线筒5进行锁定，防止钢索7意外收放时，启动第一电动伸缩杆28，使齿条13靠近齿轮盘6，并与齿轮盘6啮合；绕线筒5意外转动时，使齿轮盘6转动，进而使齿条13移动，齿条13作用于触发件12，触发件12带动锁定件11动作，使锁定件11靠近齿轮盘6并作用于齿轮盘6；在锁定件11的作用下，齿轮盘6不能再转动，进而使绕线筒5不能发生转动，达到防止钢索7意外收放的目的。
尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,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 (10)

1.一种缆索陡坡施工装置，其特征在于，包括：
底座(1)，所述底座(1)上转动设置有转轴，所述转轴上固定套设有绕线筒(5)，所述底座(1)上固设有与转轴驱动连接的驱动电机(2)；
锁定机构，所述锁定机构包括齿轮盘(6)、齿条(13)、锁定件(11)、触发件(12)；
所述齿轮盘(6)固定套设在转轴上；
所述齿条(13)与齿轮盘(6)配合；齿条(13)横向滑动设置在底座(1)上；所述底座(1)上设置有驱动齿条(13)纵向移动的第一电动伸缩杆(28)；
所述底座(1)上固定设置有U形架(8)，所述锁定件(11)与U形架(8)纵向滑动配合；所述触发件(12)和锁定件(11)横向活动连接；
所述底座(1)上开设第一滑槽(19)，第一滑槽(19)的内壁上开设有L形滑槽(25)；所述触发件(12)的下端与L形滑槽(25)滑动配合；所述触发件(12)的下端具有与齿条(13)配合的斜面。
2.根据权利要求1所述的一种缆索陡坡施工装置，其特征在于：所述L形滑槽(25)包括竖向段和横向段；所述横向段和竖向段连通；所述触发件(12)的下端设有与L形滑槽(25)滑动配合的滑块(18)。
3.根据权利要求1所述的一种缆索陡坡施工装置，其特征在于：所述底座(1)上齿条(13)的两侧均开设有第一T形槽(26)，第一T形槽(26)内滑动配合有移动块(21)，移动块(21)上设有与第一T形槽(26)配合的第一T形滑块；底座(1)上移动块(21)的两侧均固设有固定块(22)；两个固定块(22)和移动块(21)之间均固设有伸缩杆(20)；所述伸缩杆(20)上套设有第二弹簧(15)，所述第二弹簧(15)抵接在固定块(22)与移动块(21)之间；齿条(13)的两侧均开设有第二T形槽(27)；所述移动块(21)上固设有与第二T形槽(27)滑动配合的第二T形滑块。
4.根据权利要求1所述的一种缆索陡坡施工装置，其特征在于：第一滑槽(19)内沿长度上设置有第二弹簧伸缩杆(34)，第二弹簧伸缩杆(34)一端固设有斜面块(35)；所述斜面块(35)与触发件(12)的下端配合。
5.根据权利要求1所述的一种缆索陡坡施工装置，其特征在于：所述U形架(8)上固定有第一弹簧(10)，第一弹簧(10)的上端与U形架(8)固连，第一弹簧(10)的下端与锁定件(11)的上端固连；U形架(8)上开设有竖直滑动槽(16)，所述锁定件(11)上固设有与竖直滑动槽(16)配合的滑动条(14)。
6.根据权利要求4所述的一种缆索陡坡施工装置，其特征在于：所述锁定件(11)和触发件(12)之间设有第一弹簧伸缩杆(17)；所述第一弹簧伸缩杆(17)横向设置，其一端与锁定件(11)固连，其另一端与触发件(12)固连。
7.根据权利要求4所述的一种缆索陡坡施工装置，其特征在于：所述底座(1)上开设有第三滑槽(24)，所述第三滑槽(24)的底部开设有第二滑槽(23)；第一电动伸缩杆(28)滑动设置在第二滑槽(23)内；第一电动伸缩杆(28)的推杆与齿条(13)的底部固定连接；齿条(13)滑动设置在第三滑槽(24)内；所述第三滑槽(24)和第一滑槽(19)连通。
8.根据权利要求4所述的一种缆索陡坡施工装置，其特征在于：所述U形架(8)的一侧固设有固定框(9)，固定框(9)内转动安装有螺纹杆(33)，螺纹杆(33)螺纹连接有套线框(32)，所述套线框(32)的穿线孔内设置有滚珠(31)；所述套线框(32)开设有滑孔，所述固定框(9)内固设有滑杆(30)，所述滑杆(30)滑动穿过滑孔；所述固定框(9)内安装有驱动螺纹杆(33)转动的移动电机(29)。
9.根据权利要求4所述的一种缆索陡坡施工装置，其特征在于：所述底座(1)上固定安装有减速器(4)，所述驱动电机(2)的电机轴与减速器(4)的输入端固连，所述转轴与减速器(4)的输出端固连。
10.一种缆索陡坡施工工艺，采用权利要求1中所述的一种缆索陡坡施工装置，其特征在于：
启动驱动电机(2)，使驱动电机(2)驱动绕线筒(5)转动，进而对钢索(7)进行收放；
需要对绕线筒(5)进行锁定，防止钢索(7)意外收放时，启动第一电动伸缩杆(28)，使齿条(13)靠近齿轮盘(6)，并与齿轮盘(6)啮合；绕线筒(5)意外转动时，使齿轮盘(6)转动，进而使齿条(13)移动，齿条(13)作用于触发件(12)，触发件(12)带动锁定件(11)动作，使锁定件(11)靠近齿轮盘(6)并作用于齿轮盘(6)；在锁定件(11)的作用下，齿轮盘(6)不能再转动，进而使绕线筒(5)不能发生转动，达到防止钢索(7)意外收放的目的。
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