一种智能建造集成平台及使用方法
技术领域
本发明涉及建筑行业钢结构工业厂房建造装备技术领域,具体地说涉及一种智能建造集成平台及使用方法。
背景技术
钢结构工业厂房主要由钢柱、钢梁、墙面及屋面檩条、外封板及机电管线等组成。钢结构工业厂房的建造过程需要由人工将大量的钢结构件通过螺栓、焊接等方式连接起来。
由于钢结构件尺寸大、重量重,并且作业面大部分设在高空,所以在现有技术中,传统的高空作业施工方式多采用自制吊篮、井字架、登高车、钢爬梯等常规设备配合起重机来完成的。然而在现实施工过程中,利用起重机进行高空作业,多存在着实际作业空间受限、操作不便,及危险源较多、事故安全无法得到有效控制的问题,严重影响建造质量和作业效率。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可实现大范围、广空间内安全高效进行高空作业的智能建造集成平台及使用方法。
为了解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:一种智能建造集成平台,包括作业平台单元、第一支承腿单元和第二支承腿单元,所述第一支承腿单元、第二支承腿单元间隔安装在所述作业平台单元底部的左右两端;
所述作业平台单元包括主平台节段和副平台节段,所述副平台节段具有两组,分别铰接在所述主平台节段的左右两端,所述副平台节段朝外的侧端滑动嵌装有伸缩平台;
所述第一支承腿单元、第二支承腿单元均包括行走底盘机构和梯子围栏防护机构,所述第一支承腿单元还包括第一伸缩套架机构,所述第二支承腿单元还包括第二伸缩套架机构,所述第一伸缩套架机构、第二伸缩套架机构均包括外套架、内套架和顶升油缸,所述第一伸缩套架机构还包括铰接支座,所述第二伸缩套架机构还包括滑动铰接支座。
进一步地,所述主平台节段包括中部平台、两个分别可折叠安装在所述中部平台前后两侧的第一翻转平台,所述第一翻转平台朝外的侧边安装有第一栏杆;
所述副平台节段包括悬挑平台、两个分别可折叠安装在所述悬挑平台前后两侧的第二翻转平台,所述第二翻转平台朝外的侧边安装有第二栏杆,所述中部平台与所述悬挑平台同寛,所述第一翻转平台与所述第二翻转平台同寛,所述第一栏杆与所述第二栏杆不等长。
进一步地,所述外套架与所述内套架均由四根竖直的立柱桁架以及交叉连接在相邻两根所述立柱桁架之间的加强筋组装构成;
设于所述外套架中的所述立柱桁架的内侧面上竖直固定有内侧导轨,设于所述内套架中的所述立柱桁架的外侧面上竖直固定有外侧导轨,且位于所述外侧导轨两侧边的等高位置处分别间隔固定有多个销轴支撑板,所述内侧导轨与所述外侧导轨上均设置有导轮,所述内套架经由所述外侧导轨和内侧导轨之间的滑动匹配,实现在所述外套架内部的滑动嵌套安装。
进一步地,所述顶升油缸竖直安装在所述内套架之中,设于所述第一伸缩套架机构或所述第二伸缩套架机构中的所述顶升油缸用于驱动所述内套架沿所述外套架的内壁实现上下移动。
进一步地,所述铰接支座具有两组,分别间隔固定安装在设于所述第一伸缩套架机构中的所述内套架的顶端,所述铰接支座与位于左侧端的所述副平台节段铰接匹配。
进一步地,所述滑动铰接支座具有两组,分别经由直线导轨间隔滑动安装在设于所述第二伸缩套架机构中的所述内套架的顶端,所述滑动铰接支座与位于右侧端的所述副平台节段铰接匹配。
进一步地,还包括吊臂单元,所述第一伸缩套架机构、第二伸缩套架机构均还包括吊臂安装座;
所述吊臂安装座固定于所述内套架的顶端内部,所述悬挑平台上开设有安装口,所述吊臂单元具有两组,分别穿过左右两侧的所述安装口安装在所述吊臂安装座上,所述悬挑平台上还开设有与所述安装口连通的隐藏口,所述吊臂单元可伸出于所述隐藏口,处于向上空延伸的状态,所述吊臂单元还可向下方收回,处于平放至所述隐藏口内的状态。
进一步地,所述行走底盘机构包括履带底盘、支撑梁、支腿油缸、回转支承和回转驱动模块;
所述支撑梁固定支撑在所述外套架的底部,所述履带底盘具有两组,分别间隔安装在所述支撑梁的底部两侧,所述支腿油缸具有多组,分别固定在所述支撑梁的底部四角,且所述支腿油缸的底部经由活塞柱安装有可抵触至地面的均压板,所述回转支承居中设于所述支撑梁的底部,且所述回转支承与所述履带底盘连接呈一体,所述回转驱动模块安装在所述回转支承上,且所述回转驱动模块包括电机和回转减速机。
进一步地,还包括跨越连接架,所述跨越连接架包括多组铰接相连的节段支架,所述跨越连接架位于所述作业平台单元的下端,并横向铰接在间隔而设的两组所述外套架之间。
一种智能建造集成平台的使用方法,包括以下步骤:
S1:所述内套架在所述顶升油缸的驱动作用下,以及在所述外侧导轨和内侧导轨的滑动限位作用下,沿着外围嵌套的所述外套架实现上下移动,实现集成平台整体高度的升高或降低;
S2:在所述铰接支座、滑动铰接支座的铰接结构限制下,位于左右两侧的所述副平台节段分别在所述内套架的顶部实现水平角度状态下或者不同倾斜角度状态下的约束释放,实现所述作业平台单元水平角度或倾斜角度的调整;
S3:所述作业平台单元通过拆除或者扩展所述主平台节段、所述跨越连接架中间的所述节段支架,实现集成平台整体长度的缩短或者延长,所述作业平台单元通过向内折叠或者向外翻开所述第一翻转平台、第二翻转平台,实现集成平台整体宽度的收窄或者拓宽;
S4:所述履带底盘行走,实现集成平台在各施工工位之间的转移;
S5:所述支腿油缸撑地顶升,使所述履带底盘离地,所述回转驱动模块驱动所述回转支承转向,并带动所述履带底盘一并转向,以实现所述行走底盘机构的横向转动、纵向转动,进而实现集成平台的灵活转向;
S6:所述吊臂单元在液压驱动系统的作用下,实现在所述作业平台单元上方的起吊作业,待高空作业施工完毕后,所述吊臂单元可收回至所述隐藏口内平放。
本发明的有益效果体现在:
本发明中,采用支撑套架、作业平台与电液控制系统相结合的方式构成本集成平台,不仅具备高度升降自由调节、平台长度宽度自由调节的功能,适用于不同高度、宽度、空间大小的厂房施工环境,还具备灵活行走及转向的功能,满足在施工现场的自由转移和使用,实现大范围、广空间条件下的安全高效高空作业,提高建造质量和作业效率。
附图说明
图1是本发明一实施例的整体结构轴侧图。
图2是本发明一实施例的吊臂单元伸展作业、履带底盘纵向行走状态下的整体结构正视图。
图3是本发明一实施例的吊臂单元收回平放、履带底盘横向行走状态下的整体结构正视图。
图4是本发明一实施例的作业平台单元俯视图。
图5是本发明一实施例的副平台节段侧视图。
图6是本发明一实施例的主平台节段侧视图。
图7是本发明一实施例的外套架轴侧图。
图8是本发明一实施例的第一伸缩套架机构内部结构轴侧图。
图9是本发明一实施例的第二伸缩套架机构内部结构轴侧图。
图10是本发明一实施例的第一伸缩套架机构内部结构侧视图。
图11是本发明一实施例的第二伸缩套架机构内部结构侧视图。
图12是本发明一实施例的行走底盘机构轴侧图。
附图中各部件的标记为:1、作业平台单元;2、主平台节段;201、中部平台;202、第一翻转平台;203、第一栏杆;3、副平台节段;301、悬挑平台;302、第二翻转平台;303、伸缩平台;304、安装口;305、隐藏口;306、第二栏杆;4、吊臂单元;5、第一支承腿单元;6、第二支承腿单元;7、第一伸缩套架机构;8、第二伸缩套架机构;9、行走底盘机构;901、履带底盘;902、支撑梁;903、支腿油缸;904、均压板;905、回转支承;906、回转驱动模块;10、梯子围栏防护机构;11、跨越连接架;12、外套架;13、内套架;14、吊臂安装座;15、铰接支座;16、滑动铰接支座;1601、直线导轨;17、顶升油缸。
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的一部分实施例,而不是全部的实施例。需要说明,另外,若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述,则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外,本发明中涉及到的器件或设备均为现有技术中可通过购买途径获得的。
参见图1-图12。
本发明提供了一种智能建造集成平台,包括作业平台单元1、第一支承腿单元5和第二支承腿单元6,所述第一支承腿单元5、第二支承腿单元6间隔安装在所述作业平台单元1底部的左右两端;
所述作业平台单元1包括主平台节段2和副平台节段3,所述副平台节段3具有两组,分别铰接在所述主平台节段2的左右两端,所述副平台节段3朝外的侧端滑动嵌装有伸缩平台303;
所述第一支承腿单元5、第二支承腿单元6均包括行走底盘机构9和梯子围栏防护机构10,所述第一支承腿单元5还包括第一伸缩套架机构7,所述第二支承腿单元6还包括第二伸缩套架机构8,所述第一伸缩套架机构7、第二伸缩套架机构8均包括外套架12、内套架13和顶升油缸17,所述第一伸缩套架机构7还包括铰接支座15,所述第二伸缩套架机构8还包括滑动铰接支座16。
本发明中,采用支撑套架、作业平台与电液控制系统相结合的方式构成本集成平台,不仅具备高度升降自由调节、平台长度宽度自由调节的功能,适用于不同高度、宽度、空间大小的厂房施工环境,还具备灵活行走及转向的功能,满足在施工现场的自由转移和使用,实现大范围、广空间条件下的安全高效高空作业,提高建造质量和作业效率。
在一实施例中,所述主平台节段2包括中部平台201、两个分别可折叠安装在所述中部平台201前后两侧的第一翻转平台202,所述第一翻转平台202朝外的侧边安装有第一栏杆203;
所述副平台节段3包括悬挑平台301、两个分别可折叠安装在所述悬挑平台301前后两侧的第二翻转平台302,所述第二翻转平台302朝外的侧边安装有第二栏杆306,所述中部平台201与所述悬挑平台301同寛,所述第一翻转平台202与所述第二翻转平台302同寛,所述第一栏杆203与所述第二栏杆306不等长。这样设计,所述作业平台单元1不仅可以通过拆卸或扩展所述主平台节段2、收回或延展所述伸缩平台303,实现整体长度的缩短或延长,所述作业平台单元1还可以通过向内折叠或向外翻开所述第一翻转平台202、第二翻转平台302,实现整体宽度的收窄或拓宽,以满足不同空间、面积大小的厂房所使用。
在一实施例中,所述外套架12与所述内套架13均由四根竖直的立柱桁架以及交叉连接在相邻两根所述立柱桁架之间的加强筋组装构成;
设于所述外套架12中的所述立柱桁架的内侧面上竖直固定有内侧导轨,设于所述内套架13中的所述立柱桁架的外侧面上竖直固定有外侧导轨,且位于所述外侧导轨两侧边的等高位置处分别间隔固定有多个销轴支撑板,所述内侧导轨与所述外侧导轨上均设置有导轮,所述内套架13经由所述外侧导轨和内侧导轨之间的滑动匹配,实现在所述外套架12内部的滑动嵌套安装。这样设计,所述导轮为朝向侧面、朝向顶面、朝向底面的多组,以满足所述外侧导轨和内侧导轨之间的顺畅滑动匹配,所述销轴支撑板在滑动过程中抵触所述外套架12的所述立柱桁架,起到增加所述内套架13结构强度的作用,所述第一伸缩套架机构7与所述第二伸缩套架机构8均纵向设于所述作业平台单元1的底部,并且均通过所述内套架13在所述外套架12内部的上下滑动调节,实现整体高度的调整,适应于不同高度的高空作业需求。
在一实施例中,所述顶升油缸17竖直安装在所述内套架13之中,设于所述第一伸缩套架机构7或所述第二伸缩套架机构8中的所述顶升油缸17用于驱动所述内套架13沿所述外套架12的内壁实现上下移动。这样设计,所述顶升油缸17通过安装座和支撑架固定在所述内套架13的内部,且所述顶升油缸17作为所述内套架13的驱动动力源,保障所述内套架13在所述外套架12的内部得以顺利上下移动。
在一实施例中,所述铰接支座15具有两组,分别间隔固定安装在设于所述第一伸缩套架机构7中的所述内套架13的顶端,所述铰接支座15与位于左侧端的所述副平台节段3铰接匹配。这样设计,在所述铰接支座15的铰接结构限制下,位于所述第一伸缩套架机构7顶端的所述副平台节段3得以释放倾斜状态下的转动自由度,实现所述作业平台单元1水平角度或倾斜角度的调整。
在一实施例中,所述滑动铰接支座16具有两组,分别经由直线导轨1601间隔滑动安装在设于所述第二伸缩套架机构8中的所述内套架13的顶端,所述滑动铰接支座16与位于右侧端的所述副平台节段3铰接匹配。这样设计,在所述滑动铰接支座16、直线导轨1601的滑动铰接结构限制下,位于所述第二伸缩套架机构8顶端的所述副平台节段3得以释放倾斜状态下的转动自由度和滑动自由度,实现所述作业平台单元1水平角度或倾斜角度的调整。
在一实施例中,所述第一伸缩套架机构7与所述第二伸缩套架机构8内的所述顶升油缸17分别可单独伸缩驱动,以满足所述作业平台单元1对倾角的需求。
在一实施例中,还包括吊臂单元4,所述第一伸缩套架机构7、第二伸缩套架机构8均还包括吊臂安装座14;
所述吊臂安装座14固定于所述内套架13的顶端内部,所述悬挑平台301上开设有安装口304,所述吊臂单元4具有两组,分别穿过左右两侧的所述安装口304安装在所述吊臂安装座14上,所述悬挑平台301上还开设有与所述安装口304连通的隐藏口305,所述吊臂单元4可伸出于所述隐藏口305,处于向上空延伸的状态,所述吊臂单元4还可向下方收回,处于平放至所述隐藏口305内的状态。这样设计,在液压驱动系统的作用下,所述吊臂单元4可满足较大钢结构件安装时的起吊需求,为作业工人同时提供超大面积的高空连续作业面和钢结构起吊设备,待高空作业施工完毕后,所述吊臂单元4可收回至所述隐藏口305内平放,避免与厂房发生碰撞,保证本集成平台行走或行驶的可通过性或稳定安全性。
在一实施例中,所述行走底盘机构9包括履带底盘901、支撑梁902、支腿油缸903、回转支承905和回转驱动模块906;
所述支撑梁902固定支撑在所述外套架12的底部,所述履带底盘901具有两组,分别间隔安装在所述支撑梁902的底部两侧,所述支腿油缸903具有多组,分别固定在所述支撑梁902的底部四角,且所述支腿油缸903的底部经由活塞柱安装有可抵触至地面的均压板904,所述回转支承905居中设于所述支撑梁902的底部,且所述回转支承905与所述履带底盘901连接呈一体,所述回转驱动模块906安装在所述回转支承905上,且所述回转驱动模块906包括电机和回转减速机。这样设计,所述履带底盘901包括液压驱动马达和行走减速机,所述履带底盘901通过行走来带动集成平台在各施工工位之间的平稳移动,所述支腿油缸903撑地顶升,使所述履带底盘901离地,所述回转驱动模块906驱动所述回转支承905转向,并带动所述履带底盘901一并转向,以实现所述行走底盘机构9的横向转动或纵向转动,进而实现集成平台的灵活转向和转移,轻松高效。
在一实施例中,所述梯子围栏防护机构10具有多组,分别竖向间隔分布在所述外套架12朝外的侧面。这样设计,作业人员可攀登位于不同高度的所述梯子围栏防护机构10,轻松便捷地实现在本集成平台上的爬上爬下。
在一实施例中,还包括跨越连接架11,所述跨越连接架11包括多组铰接相连的节段支架,所述跨越连接架11位于所述作业平台单元1的下端,并横向铰接在间隔而设的两组所述外套架12之间。这样设计,通过拆除或扩建所述跨越连接架11的所述节段支架,改变所述跨越连接架11的长度大小,以适应跨度更窄的厂房的建设需求,同时所述跨越连接架11还起到增强本集成平台整体结构强度的作用。
一种智能建造集成平台的使用方法,包括以下步骤:
S1:所述内套架13在所述顶升油缸17的驱动作用下,以及在所述外侧导轨和内侧导轨的滑动限位作用下,沿着外围嵌套的所述外套架12实现上下移动,实现集成平台整体高度的升高或降低;
S2:在所述铰接支座15、滑动铰接支座16的铰接结构限制下,位于左右两侧的所述副平台节段3分别在所述内套架13的顶部实现水平角度状态下或者不同倾斜角度状态下的约束释放,实现所述作业平台单元1水平角度或倾斜角度的调整;
S3:所述作业平台单元1通过拆除或者扩展所述主平台节段2、所述跨越连接架11中间的所述节段支架,实现集成平台整体长度的缩短或者延长,所述作业平台单元1通过向内折叠或者向外翻开所述第一翻转平台202、第二翻转平台302,实现集成平台整体宽度的收窄或者拓宽;
S4:所述履带底盘901行走,实现集成平台在各施工工位之间的转移;
S5:所述支腿油缸903撑地顶升,使所述履带底盘901离地,所述回转驱动模块906驱动所述回转支承905转向,并带动所述履带底盘901一并转向,以实现所述行走底盘机构9的横向转动、纵向转动,进而实现集成平台的灵活转向;
S6:所述吊臂单元4在液压驱动系统的作用下,实现在所述作业平台单元1上方的起吊作业,待高空作业施工完毕后,所述吊臂单元4可收回至所述隐藏口305内平放。
应当理解本文所述的例子和实施方式仅为了说明,并不用于限制本发明,本领域技术人员可根据它做出各种修改或变化,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。