CN115972351B - 一种梁场用高铁箱梁顶板压抹装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于高铁箱梁预制加工领域，具体涉及一种梁场用高铁箱梁顶板压抹装置；包括轨道式桁架、固定于轨道式桁架两端的行走单元、设置于轨道式桁架中部下方的抹盘系统安装架、安装于抹盘系统安装架两侧的高度调节机构、高度调节机构下方吊挂着抹盘轨道结构、可在抹盘轨道结构内横移的数个抹盘单元、驱动抹盘单元的传动链系统；数个抹盘单元通过锁链串在一起，最左边和最右边的抹盘单元与传动链系统的链条相连；本发明提供的一种梁场用高铁箱梁顶板压抹装置，能够实现混凝土机械化抹平，极大提高了施工的效率，有效降低了工人的劳动强度和人工成本。

Description

一种梁场用高铁箱梁顶板压抹装置

技术领域

本发明属于高铁箱梁预制加工领域，具体涉及一种梁场用高铁箱梁顶板压抹装置。

背景技术

高铁预制箱梁技术不断成熟，具有稳定性强、经济性高的优势，在高速铁路的施工中得到了广泛的应用。但预制箱梁混凝土施工仍然存在机械化程度低、工人劳动强度大等问题，不仅施工质量难以控制，甚至现场用工都处于后继无人的状态。因此迫切需求能够有效减省人工、提高表面处理质量的自动化设备用于抹面作业。

发明内容

针对现有技术中的缺陷，本发明提供了一种梁场用高铁箱梁顶板压抹装置，实现混凝土自动化抹平，极大提高了施工的效率，有效降低了工人的劳动强度和人工成本。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种梁场用高铁箱梁顶板压抹装置，包括轨道式桁架、固定于轨道式桁架两端的行走单元、设置于轨道式桁架中部下方的抹盘系统安装架、安装于抹盘系统安装架两侧的高度调节机构、高度调节机构下方吊挂着抹盘轨道结构、可在抹盘轨道结构内横移的数个抹盘单元、驱动抹盘单元的传动链系统；

数个抹盘单元通过锁链串在一起，最左边和最右边的抹盘单元与传动链系统的链条相连；

传动链系统包括链条、两个抬升链轮机构、两个转向链轮、传动链驱动电机以及若干个链条导向机构，抬升链轮机构设置在抹盘轨道结构的左右两端，两个转向链轮分别设置在抹盘轨道结构的左右两端端梁的内侧，其中一个端梁的内侧设置一部传动链驱动电机，若干个链条导向机构设置在抹盘轨道结构上方、沿其长度方向散开，链条的右端与最右边的抹盘单元相连，链条的左端依次绕过设置在抹盘轨道结构右端的转向链轮、抹盘轨道结构右端的抬升链轮机构、若干个链条导向机构、最后经过抹盘轨道结构左端的抬升链轮机构和转向链轮后与最左边的抹盘单元相连。

进一步地，所述的抹盘轨道结构为双轴对称的矩形框架结构，包括两端的两根端梁、连接两根端梁的梁端的两根轨道梁、两根轨道梁之间沿其长向分布的若干个加强梁，抹盘单元可滑动地支撑在两根轨道梁之间，轨道梁包括两端的水平梁、中间的顶梁、水平梁与顶梁之间的斜梁，斜梁从水平梁起向顶梁抬高。

进一步地，所述的顶梁、水平梁和斜梁为槽钢节段，组成两根轨道梁的槽钢的腹腔相向。

进一步地，所述的斜梁与水平面间的坡度为2％。

进一步地，所述的抹盘单元包括车体、压抹圆盘机构、抹盘驱动电机，车体与轨道梁相接的两侧各布置有两个竖向的行走车轮和两个横向的抗转矩车轮，两个行走车轮居中，压抹圆盘机构位于车体的中心位置并且在车体的下方，压抹圆盘机构中心处的连接器与安装在车体上方的抹盘驱动电机连接。

进一步地，所述的车体由两根纵梁、与两根纵梁垂直固定连接的两根横梁组成，行走车轮和抗转矩车轮安装在纵梁上。

进一步地，所述的压抹圆盘机构包括圆盘、四个矩形叶片、四个卡片、十字轴、上压盘、下压盘以及推力球轴承，圆盘上设置有十字轴，十字轴为中心对称结构，十字轴的中心与圆盘圆心重合，十字轴的轴端下方都与一个矩形叶片连接，每个矩形叶片的一侧分别安装一个卡片，十字轴的中心安装有连接器，在十字轴之上增加上压盘和下压盘，下压盘直接作用在十字轴上，上压盘和下压盘之间有一个推力球轴承，抹盘驱动电机的凸台作用于上压盘，上压盘、下压盘和推力球轴承均安装在连接器上。

进一步地，所述的抹盘单元还包括连接销头，连接销头设置于车体的纵梁的端头。

进一步地，所述的行走车轮是端头小、根部大的1.15度圆锥形状。

进一步地，所述的高度调节机构包括高度调节手柄、上部导向结构、下部导向结构以及导向轴，上部导向结构与抹盘系统安装架固定连接，下部导向结构与抹盘轨道结构固定连接，导向轴包括螺纹连接的两截，下半截与下部导向结构固定连接，上半截与上部导向结构可转动地连接，上半截与高度调节手柄固定连接。

与现有技术相比，本发明的优势在于：

本发明提供的一种梁场用高铁箱梁顶板压抹装置，能够实现混凝土机械化抹平，极大提高了施工的效率，有效降低了工人的劳动强度和人工成本。抹盘轨道结构的轨道梁包括两端的水平梁、中间的顶梁、水平梁与顶梁之间的斜梁，斜梁从水平梁起向顶梁抬高，斜梁与水平面间的坡度为2％，可用于处理中间高两边低的混凝土表面。抹盘单元间通过锁链连接，只约束了抹盘单元的拉伸自由度，可使本发明用于具有坡度的混凝土表面。本发明的抹盘单元上设置有抗转矩车轮，防止整个车体随之转动，减少行走车轮的磨损以及轨道梁的变形。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为传动链系统的结构示意图。

图3为抹盘单元在抹盘轨道结构上的安装示意图。

图4为抹盘轨道结构的结构示意图。

图5为抹盘单元的结构示意图。

图6为压抹圆盘机构的结构示意图。

图7为抹盘单元之间串连示意图。

图8为高度调节机构的结构示意图。

图中：1-轨道式桁架；2-行走单元；3-抹盘系统安装架；

4-高度调节机构；4.1-高度调节手柄；4.2-上部导向结构；4.3-下部导向结构；4.4-导向轴；

5-抹盘轨道结构；5.1-端梁；5.2-加强梁；5.3-水平梁；5.4-顶梁；5.5-斜梁；

6-抹盘单元；6.1-抹盘驱动电机；6.2-行走车轮；6.3-抗转矩车轮；6.4-压抹圆盘机构；6.4.1-连接器；6.4.2-矩形叶片；6.4.3-卡片；6.4.4-十字轴；6.4.5-上压盘；6.4.6-下压盘；6.4.7-推力球轴承；6.4.8-圆盘；6.5-连接销头；6.6-纵梁；6.7-横梁；

7-传动链系统；7.1-链条；7.2-抬升链轮机构；7.3-转向链轮；7.4-传动链驱动电机；7.5-链条导向机构；8-锁链。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

如图1所示：一种梁场用高铁箱梁顶板压抹装置，包括轨道式桁架1、固定于轨道式桁架1两端的行走单元2、设置于轨道式桁架1中部下方的抹盘系统安装架3、安装于抹盘系统安装架3两侧的高度调节机构4、高度调节机构4下方吊挂着抹盘轨道结构5、可在抹盘轨道结构5内横移的数个抹盘单元6、驱动抹盘单元6的传动链系统7。轨道式桁架1用四根工字钢作为桁架的主体，轨道式桁架1前后两侧各有两根工字钢，工字钢之间通过螺栓连接作为主要承重梁，两根承重梁之间设置有桁架加强横梁。

如图2、图7所示：数个抹盘单元6通过锁链8串在一起，最左边和最右边的抹盘单元6与传动链系统7的链条7.1相连。传动链系统7包括链条7.1、两个抬升链轮机构7.2、两个转向链轮7.3、传动链驱动电机7.4以及若干个链条导向机构7.5，抬升链轮机构7.2设置在抹盘轨道结构5的左右两端，两个转向链轮7.3分别设置在抹盘轨道结构5的左右两端端梁5.1的内侧，其中一个端梁5.1的内侧设置一部传动链驱动电机7.4，若干个链条导向机构7.5设置在抹盘轨道结构5上方、沿其长度方向散开，链条7.1的右端与最右边的抹盘单元6相连，链条7.1的左端依次绕过设置在抹盘轨道结构5右端的转向链轮7.3、抹盘轨道结构5右端的抬升链轮机构7.2、若干个链条导向机构7.5、最后经过抹盘轨道结构5左端的抬升链轮机构7.2和转向链轮7.3后与最左边的抹盘单元6相连。链条7.1、抹盘单元6和锁链8连接成闭合的环，传动链驱动电机7.4将转矩输入给其中一个转向链轮7.3，转向链轮7.3转动时牵拉链条7.1及抹盘单元6和锁链8移动。

具体的，抬升链轮机构7.2包括利用型钢拼焊成的铁架和安装在铁架上的链轮，铁架与抹盘轨道结构5固定连接。链条导向机构7.5包括利用型钢拼焊成的铁架和安装在铁架上的导向轮，铁架与抹盘轨道结构5固定连接，导向轮两侧隆起、中间凹陷，链条7.1置于导向轮的凹陷区域内。

如图4所示：抹盘轨道结构5为双轴对称的矩形框架结构，包括两端的两根端梁5.1、连接两根端梁5.1的梁端的两根轨道梁、两根轨道梁之间沿其长向分布的若干个加强梁5.2，抹盘单元6可滑动地支撑在两根轨道梁之间，轨道梁包括两端的水平梁5.3、中间的顶梁5.4、水平梁5.3与顶梁5.4之间的斜梁5.5，斜梁5.5从水平梁5.3起向顶梁5.4抬高。斜梁5.5与水平面间的坡度为2％，便于处理中间有坡度的高铁箱梁顶板。

顶梁5.4、水平梁5.3和斜梁5.5为槽钢节段，组成两根轨道梁的槽钢的腹腔相向。

轨道梁有一定的角度，为了抹盘单元6的行走车轮都能与轨道相切，抹盘系统不能设计成一体，只能拆成数个抹盘单元，中间用锁链连接在一起，轨道梁两头布置链传动带动抹盘单元6左右移动。

如图3、图5所示：抹盘单元6包括车体、压抹圆盘机构6.4、抹盘驱动电机6.1，车体与轨道梁相接的两侧各布置有两个竖向的行走车轮6.2和两个横向的抗转矩车轮6.3，两个行走车轮6.2居中，压抹圆盘机构6.4位于车体的中心位置并且在车体的下方，压抹圆盘机构6.4中心处的连接器6.4.1与安装在车体上方的抹盘驱动电机6.1连接，抹盘驱动电机6.1驱动压抹圆盘机构6.4转动，抗转矩车轮6.3用于防止整个抹盘单元反转，减少行走车轮6.2的磨损以及轨道梁的变形。

车体由两根纵梁6.6、与两根纵梁6.6垂直固定连接的两根横梁6.7组成，行走车轮6.2和抗转矩车轮6.3安装在纵梁6.6上，行走车轮6.2和抗转矩车轮6.3安装在纵梁6.6顶部的三角钢支座上。

如图6所示：压抹圆盘机构6.4包括圆盘6.4.8、四个矩形叶片6.4.2、四个卡片6.4.3、十字轴6.4.4、上压盘6.4.5、下压盘6.4.6以及推力球轴承6.4.7，圆盘6.4.8上设置有十字轴6.4.4，十字轴6.4.4为中心对称结构，十字轴6.4.4的中心与圆盘6.4.8圆心重合，十字轴6.4.4的轴端下方都与一个矩形叶片6.4.2连接，每个矩形叶片6.4.2的一侧分别安装一个卡片6.4.3，十字轴6.4.4的中心安装有连接器6.4.1，在十字轴6.4.4之上增加上压盘6.4.5和下压盘6.4.6，下压盘6.4.6直接作用在十字轴6.4.4上，上压盘6.4.5和下压盘6.4.6之间有一个推力球轴承6.4.7，抹盘驱动电机6.1的凸台作用于上压盘6.4.5，上压盘6.4.5、下压盘6.4.6和推力球轴承6.4.7均安装在连接器6.4.1上。在推力球轴承6.4.7的作用下，上压盘6.4.5不会跟着下压盘6.4.6一起转动。为了使抹盘驱动电机6.1输出的转矩均匀的输出到圆盘6.4.8上，采用十字轴输出方式。为了使抹盘驱动电机6.1的压力均匀的作用在十字轴上，下压盘6.4.6设计成一个圆盘。

卡片6.4.3固定在圆盘6.4.8上，卡片6.4.3为Z型，卡片6.4.3与圆盘6.4.8之间留有装夹矩形叶片6.4.2的缝隙，四个矩形叶片6.4.2卡塞到四个卡片6.4.3下的缝隙内时将圆盘6.4.8与矩形叶片6.4.2连接，十字轴6.4.4转动时圆盘6.4.8转动，圆盘6.4.8的底面作为混凝土压抹面。将圆盘6.4.8从矩形叶片6.4.2上拆下后，矩形叶片6.4.2的底面作为混凝土压抹面。

抹盘单元6还包括连接销头6.5，连接销头6.5设置于车体的纵梁6.6的端头，连接销头6.5用于抹盘单元6间的连接，锁链8与连接销头6.5连接。

如图8所示：高度调节机构4包括高度调节手柄4.1、上部导向结构4.2、下部导向结构4.3以及导向轴4.4，上部导向结构4.2与抹盘系统安装架3固定连接，下部导向结构4.3与抹盘轨道结构5固定连接，导向轴4.4包括螺纹连接的两截，下半截与下部导向结构4.3固定连接，上半截与上部导向结构4.2可转动地连接，上半截与高度调节手柄4.1固定连接。通过旋转高度调节手柄4.1将导向轴4.4拉长或缩短调节抹盘单元6的工作高度。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.一种梁场用高铁箱梁顶板压抹装置，其特征在于，包括：轨道式桁架（1），轨道式桁架（1）两端固定有行走单元（2），轨道式桁架（1）中部下方设置有抹盘系统安装架（3），抹盘系统安装架（3）两侧的安装有高度调节机构（4），高度调节机构（4）下方吊挂着抹盘轨道结构（5），数个抹盘单元（6）活动设置在抹盘轨道结构（5）上，沿着抹盘轨道结构（5）横移， 数个抹盘单元（6）通过锁链（8）串在一起；还包括传动链系统（7）；

所述的抹盘轨道结构（5）为双轴对称的矩形框架结构，包括两端的两根端梁（5.1）；

传动链系统（7）包括链条（7.1）、两个抬升链轮机构（7.2）、两个转向链轮（7.3）、传动链驱动电机（7.4）以及若干个链条导向机构（7.5），抬升链轮机构（7.2）设置在抹盘轨道结构（5）的左右两端，两个转向链轮（7.3）分别设置在抹盘轨道结构（5）的左右两端端梁（5.1）的内侧，其中一个端梁（5.1）的内侧设置一部传动链驱动电机（7.4），若干个链条导向机构（7.5）设置在抹盘轨道结构（5）上方、沿其长度方向散开，链条（7.1）的右端与最右边的抹盘单元（6）相连，链条（7.1）的左端依次绕过设置在抹盘轨道结构（5）右端的转向链轮（7.3）、抹盘轨道结构（5）右端的抬升链轮机构（7.2）、若干个链条导向机构（7.5）、最后经过抹盘轨道结构（5）左端的抬升链轮机构（7.2）和转向链轮（7.3）后与最左边的抹盘单元（6）相连；链条（7.1）、抹盘单元（6）和锁链（8）连接成闭合的环，传动链驱动电机（7.4）将转矩输入给其中一个转向链轮（7.3），转向链轮（7.3）转动时牵拉链条（7.1）及抹盘单元（6）和锁链（8）移动；

所述的抹盘轨道结构（5）还包括连接两根端梁（5.1）的梁端的两根轨道梁、两根轨道梁之间沿其长向分布的若干个加强梁（5.2），抹盘单元（6）可滑动地支撑在两根轨道梁之间，轨道梁包括两端的水平梁（5.3）、中间的顶梁（5.4）、水平梁（5.3）与顶梁（5.4）之间的斜梁（5.5），斜梁（5.5）从水平梁（5.3）起向顶梁（5.4）抬高。

2.根据权利要求1所述的一种梁场用高铁箱梁顶板压抹装置，其特征在于：所述的顶梁（5.4）、水平梁（5.3）和斜梁（5.5）为槽钢节段，组成两根轨道梁的槽钢的腹腔相向。

3.根据权利要求1所述的一种梁场用高铁箱梁顶板压抹装置，其特征在于：所述的斜梁（5.5）与水平面间的坡度为2%。

4.根据权利要求1所述的一种梁场用高铁箱梁顶板压抹装置，其特征在于：所述的抹盘单元（6）包括车体、压抹圆盘机构（6.4）、抹盘驱动电机（6.1），车体与轨道梁相接的两侧各布置有两个竖向的行走车轮（6.2）和两个横向的抗转矩车轮（6.3），两个行走车轮（6.2）居中，压抹圆盘机构（6.4）位于车体的中心位置并且在车体的下方，压抹圆盘机构（6.4）中心处的连接器（6.4.1）与安装在车体上方的抹盘驱动电机（6.1）连接。

5.根据权利要求4所述的一种梁场用高铁箱梁顶板压抹装置，其特征在于：所述的车体由两根纵梁（6.6）、与两根纵梁（6.6）垂直固定连接的两根横梁（6.7）组成，行走车轮（6.2）和抗转矩车轮（6.3）安装在纵梁（6.6）上。

6.根据权利要求4所述的一种梁场用高铁箱梁顶板压抹装置，其特征在于：所述的压抹圆盘机构（6.4）包括圆盘（6.4.8）、四个矩形叶片（6.4.2）、四个卡片（6.4.3）、十字轴（6.4.4）、上压盘（6.4.5）、下压盘（6.4.6）以及推力球轴承（6.4.7），圆盘（6.4.8）上设置有十字轴（6.4.4），十字轴（6.4.4）为中心对称结构，十字轴（6.4.4）的中心与圆盘（6.4.8）圆心重合，十字轴（6.4.4）的轴端下方都与一个矩形叶片（6.4.2）连接，每个矩形叶片（6.4.2）的一侧分别安装一个卡片（6.4.3），十字轴（6.4.4）的中心安装有连接器（6.4.1），在十字轴（6.4.4）之上增加上压盘（6.4.5）和下压盘（6.4.6），下压盘（6.4.6）直接作用在十字轴（6.4.4）上，上压盘（6.4.5）和下压盘（6.4.6）之间有一个推力球轴承（6.4.7），抹盘驱动电机（6.1）的凸台作用于上压盘（6.4.5），上压盘（6.4.5）、下压盘（6.4.6）和推力球轴承（6.4.7）均安装在连接器（6.4.1）上。

7.根据权利要求4所述的一种梁场用高铁箱梁顶板压抹装置，其特征在于：所述的抹盘单元（6）还包括连接销头（6.5），连接销头（6.5）设置于车体的纵梁（6.6）的端头。

8.根据权利要求4所述的一种梁场用高铁箱梁顶板压抹装置，其特征在于：所述的行走车轮（6.2）是端头小、根部大的1.15度圆锥形状。

9.根据权利要求1所述的一种梁场用高铁箱梁顶板压抹装置，其特征在于：所述的高度调节机构（4）包括高度调节手柄（4.1）、上部导向结构（4.2）、下部导向结构（4.3）以及导向轴（4.4），上部导向结构（4.2）与抹盘系统安装架（3）固定连接，下部导向结构（4.3）与抹盘轨道结构（5）固定连接，导向轴（4.4）包括螺纹连接的两截，下半截与下部导向结构（4.3）固定连接，上半截与上部导向结构（4.2）可转动地连接，上半截与高度调节手柄（4.1）固定连接。