CN116791896A - 一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置，包括固定板和承力架，固定板上转动连接有两个转向块和拉索件，拉索件位于两个转向块之间；两个转向块端部均可活动插接有张拉杆，两根张拉杆成左右平行排列方式，拉索件的末端设有钢缆；承力架立面上开有三处圆孔，并且两处圆孔作为张拉杆穿过，另一处圆孔可穿过钢缆；承力架上设置有伸缩机构，伸缩机构上连接有驱动机构，伸缩机构上还设有两个支撑轴，驱动机构和支撑轴相连接，支撑轴上设有联动机构，两个联动机构上设有同步轴；承力架上设有升降机构，升降机构上连接有卡固机构，能够实现单侧传动或是双侧传动的目的，并且能保证调节后部件位置的稳定性，避免部件随意运作。

Description

一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置

技术领域

本发明涉及一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置，属于预应力钢结构牵引式工装装置结构技术领域。

背景技术

预应力钢结构是指在结构上施加荷载以前，对钢结构或构件用特定的方法预加初应力，其应力符号与荷载引起的应力符号相反；当施加荷载时，以保证结构的安全和正常使用。

预应力大跨度空间钢结构是把现代预应力技术引用到网格结构、索杆组成的张力结构、立体桁架结构等大跨度结构中，从而形成一类新型的、杂交的预应力大跨度空间钢结构休系，这一类结构受力合理、刚度大、重量轻，制作安装也比较方便，其应用和发展前景是无比广阔的。

拉索作为预应力钢结构中的重要结构构件，其施工工具和施工方法一直比较特殊。传统的张拉工装设计仅仅能满足竖向平面内曲线型拉索的张拉，而在工程实践中，针对空间曲线拉索，即平面内外双向曲线型拉索，现有工装不能很好实现单侧牵引和双侧同时牵引的切换和使用，不利于快速进行牵引固定，所以需要进行改进。

发明内容

为了解决现有技术所存在的上述问题，本发明提供了一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置，能够实现单侧传动或是双侧传动的目的，并且能保证调节后部件位置的稳定性，避免部件随意运作。

本发明的技术方案如下：

一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置，包括固定板和承力架，所述固定板的一侧转动连接有两个转向块和拉索件，所述拉索件位于两个转向块之间；两个所述转向块端部均可活动插接有张拉杆，两根张拉杆成左右平行排列方式，所述拉索件的末端设有钢缆；所述承力架立面上开有三处圆孔，并且两处圆孔作为张拉杆穿过，另一处圆孔可穿过钢缆；所述承力架上设置有伸缩机构，所述伸缩机构用于带动张拉杆移动，用于实现单侧调节或是双侧同步调节；所述伸缩机构上连接有用于驱动伸缩机构运动的驱动机构，所述伸缩机构上还设有两个支撑轴，所述驱动机构和支撑轴相连接，所述支撑轴上设有联动机构，两个联动机构上设有同步轴，同步轴两端转动套接在两个支撑轴的相向一侧，所述联动机构用于联动同步轴和支撑轴；所述承力架上设有升降机构，所述升降机构上连接有卡固机构，所述升降机构用于控制卡固机构完成对同步轴的卡固，所述卡固机构卡固完成后通过启动装置用于带动同步轴转动。

其中，所述联动机构包括安装在承力架两侧的两个安装架，所述安装架内滑动安装有移动螺杆，所述移动螺杆的一端固定有第一轴套件，所述第一轴套件上转动套接有第二轴套件，所述第二轴套件滑动套接在同步轴上，所述支撑轴和第二轴套件上均设有弧形端齿盘；两个所述弧形端齿盘通过滑动移动螺杆相啮合，所述移动螺杆通过螺合有限位螺母使得啮合状态稳固。

其中，所述升降机构包括滑动安装在承力架上的安装座，所述承力架上转动套接有驱动螺杆件，所述驱动螺杆件上螺合有螺纹套管，所述螺纹套管上转动铰接有拉杆，所述拉杆的另一端转动铰接在安装座侧壁。

其中，所述卡固机构包括固定在安装座两侧的两个弧形内齿圈，两个所述弧形内齿圈均位于同步轴的下端，所述同步轴的两端均固定套装有第一齿轮件，两个弧形内齿圈通过升降机构上移至分别和两个第一齿轮件相啮合。

其中，所述伸缩机构包括设置在承力架两端的调节架，所述张拉杆贯穿调节架，两个所述调节架的一端均固定有套管件，所述张拉杆贯穿套管件，所述套管件的另一端抵触有圆环件，所述张拉杆和圆环件固定连接，所述圆环件的一侧固定有丝杠，所述丝杠上设有限位机构，所述丝杠上螺合有丝杠螺母，所述丝杠螺母转动套接在套管件外侧，所述丝杠螺母外部固定套装有第二齿轮件，所述套管件上转动套接有中空蜗轮件，所述中空蜗轮件内壁上周向阵列设置有多个齿牙，多个齿牙和第二齿轮件相啮合，通过驱动机构推动丝杠使圆环件带动张拉杆移动。

其中，所述驱动机构包括安装在套管件上的连接架，所述支撑轴转动套接在连接架上，所述支撑轴上固定套装有蜗杆，所述蜗杆和中空蜗轮件相啮合，通过蜗杆使中空蜗轮件带动第二齿轮件。

其中，所述限位机构包括螺纹连接在丝杠上的定位螺杆，所述定位螺杆另一端固定在承力架上，所述定位螺杆上螺合有定位螺母，能够通过定位螺母配合定位螺杆以固定丝杠。

其中，所述启动装置包括转动套接在安装座上的转轮件，所述转轮件的下端和同步轴上均固定有锥齿轮，两个锥齿轮相啮合，通过转动转轮件配合两个锥齿轮的啮合带动同步轴转动。

其中，所述两个转向块和拉索件均通过销轴与固定板转动连接。

其中，所述承力架为T形框架结构，其由上下两片钢板拼装而成。

本发明具有如下有益效果：

本装置通过移动螺杆和限位螺母的配合，便于根据实际情况控制同一侧的两个弧形端齿盘是否啮合，当同一侧的两个弧形端齿盘相互啮合后，能实现动力的传递，当两个弧形端齿盘不啮合，则不进行动力传递，以便根据需要控制任一侧部件进行运作或是使两侧的部件同步运作。

本装置通过同步轴的转动能带动蜗杆使中空蜗轮件转动，中空蜗轮件的转动能使第二齿轮件推动丝杠进行前进或后退，丝杠的移动能带动圆环件拉紧张拉杆移动，能实现单侧调节或是双侧同步调节，并且通过定位螺杆能有效固定调节后的位置。

本装置通过驱动螺杆件能控制螺纹套管使拉杆拉动安装座进行升降，通过安装座的升降能使弧形内齿圈和第一齿轮件分离，使得同步轴能根据需要进行转动。

本装置通过两个锥齿轮配合能使转轮件带动同步轴转动，便于使同步轴带动相应部件进行运作，方便调节单侧或是双侧的位置。

综上所述，本发明能通过相应部件的来实现单侧传动或是双侧传动的目的，并且能保证调节后部件位置的稳定性，避免部件随意运作，能充分使工装实现任一单侧牵引或是双侧同时牵引的切换和使用，快速完成工装安装。

附图说明

图1为本发明提出的一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置的结构图；

图2为本发明提出的一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置的A处放大图；

图3为本发明提出的一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置的B处放大图；

图4为本发明提出的一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置的C处放大图；

图5为本发明提出的一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置的中空蜗轮件结构图。

图中附图标记表示为：

1、固定板；2、拉索件；3、转向块；4、承力架；5、定位螺杆；6、定位螺母；7、钢缆；8、张拉杆；9、调节架；10、蜗杆；11、中空蜗轮件；12、圆环件；13、套管件；14、弧形端齿盘；15、第二轴套件；16、移动螺杆；17、限位螺母；18、安装架；19、第一轴套件；20、同步轴；21、第一齿轮件；22、弧形内齿圈；23、转轮件；24、锥齿轮；25、安装座；26、拉杆；27、驱动螺杆件；28、螺纹套管；29、支撑轴；30、连接架；31、丝杠；32、第二齿轮件；33、齿牙。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。

请参阅图1至图5，发明提供一种技术方案：

一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置，包括固定板1和承力架4，固定板1的一侧通过销轴转动连接有两个转向块3和拉索件2，拉索件2位于两个转向块3之间；两个转向块3端部均可活动插接有张拉杆8，即转向块3和张拉杆8并不是固定的，张拉杆8插进转向块3内，通过调节两个张拉杆8延伸至两个转向块3内的长度，能实现调节角度的目的，两根张拉杆8成左右平行排列方式；拉索件2的末端连接有钢缆7，承力架4立面上开有三处圆孔，其中两端的圆孔由张拉杆8穿过，位于中间的圆孔由钢缆7穿过，承力架4为T形框架结构，其由上下两片钢板拼装而成；承力架4上设置有伸缩机构，伸缩机构用于带动张拉杆8移动，用于实现单侧调节或是双侧同步调节；伸缩机构上连接有用于驱动伸缩机构运动的驱动机构，伸缩机构上还设置有两个相向的支撑轴29，驱动机构和支撑轴29相连接，支撑轴29上设有联动机构，两个联动机构上设有同步轴20，同步轴20两端转动套接在两个支撑轴29的相向一侧，即在两个支撑轴29之间转动连接有一根同步轴20，联动机构用于联动同步轴20和支撑轴29；承力架4上设有升降机构，升降机构上连接有卡固机构，升降机构用于控制卡固机构完成对同步轴20的卡固，卡固机构卡固完成后通过启动装置用于带动同步轴20转动，伸缩机构上还设置有限位机构，用于在调节后固定装置。

联动机构包括安装在承力架4两侧的两个安装架18，安装架18内滑动安装有移动螺杆16，移动螺杆16的一端固定有第一轴套件19，第一轴套件19上转动套接有第二轴套件15，第二轴套件15滑动套接在同步轴20上，支撑轴29和第二轴套件15上均设有弧形端齿盘14；当在安装架18上滑动移动螺杆16时，将会带动第一轴套件19和第二轴套件15在同步轴20上位移，此时，与第二轴套件15相连的弧形端齿盘14同步位移直至与支撑轴29上的弧形端齿盘14的齿端相互啮合固定后，即可实现同步轴20和支撑轴29的联动，此时再通过在移动螺杆16上螺合有限位螺母17，转动限位螺母17抵触安装架18使得啮合状态稳固。

升降机构包括滑动安装在承力架4上的安装座25，安装座25可相对于承力架4上下位移，安装座25相对设置于承力架4的中部，即位于同步轴20中间处，承力架4的前侧侧壁转动套接有驱动螺杆件27，驱动螺杆件27上螺合有螺纹套管28，螺纹套管28上转动铰接有拉杆26，拉杆26的另一端转动铰接在安装座25侧壁，转动方向为上下转动，即可通过在转动驱动螺杆件27，进而导致螺纹套管28随着驱动螺杆件27前后，同时进而拉动拉杆26，使安装座25升降。

卡固机构包括固定在安装座25两侧的两个弧形内齿圈22，在初始状态下，两个弧形内齿圈22均位于同步轴20的下端，同步轴20的两端均固定套装有第一齿轮件21，第一齿轮件21的位置与两个弧形内齿圈22相对应，同上文所述，在拉杆26的作用下，安装座25升降同时带动两侧弧形内齿圈22升降，即可与同步轴20上的第一齿轮件21啮合或分离。

伸缩机构包括设置在承力架4两端的调节架9，张拉杆8贯穿调节架9，两个调节架9前端均固定有套管件13，张拉杆8贯穿套管件13，套管件13的另一端抵触有圆环件12，张拉杆8和圆环件12固定连接，即圆环件12的内壁贴合固定张拉杆8的外壁，圆环件12的一侧固定有丝杠31，丝杠31上设有限位机构，限位机构用于限制伸缩机构的移动，丝杠31上螺合有丝杠螺母，丝杠螺母转动套接在套管件13外侧，丝杠螺母外部固定套装有第二齿轮件32，套管件13上转动套接有中空蜗轮件11，中空蜗轮件11内壁上周向阵列设置有多个齿牙33，多个齿牙33和第二齿轮件32相啮合，通过驱动机构推动丝杠31移动，进而圆环件12带动张拉杆8移动；通过张拉杆8能牵引转向块3来实现固定板1角度的调节，同时也能通过调节两个张拉杆8来进行牵引。

驱动机构包括安装在套管件13上的连接架30，支撑轴29转动套接在连接架30上，支撑轴29上固定套装有蜗杆10，蜗杆10和中空蜗轮件11外壁相啮合，当支撑轴29转动时，蜗杆10同步转动，此时带动啮合的中空蜗轮件11转动，由于第二齿轮件32又与中空蜗轮件11内壁的齿牙33相啮合，则带动第二齿轮件32转动，此时丝杠螺母转动，进而丝杠31由于与丝杠螺母的螺接关系被带动螺移，则向前推动圆环件12移动，同时与圆环件12固定连接的张拉杆8即被推动。

限位机构包括螺纹连接在丝杠31上的定位螺杆5，定位螺杆5另一端穿过调节架9固定在承力架4上，定位螺杆5上螺合有定位螺母6，当张拉杆8在丝杠31的作用下完成位移后，通过定位螺母6配合定位螺杆5以固定丝杠31。

启动装置包括转动套接在安装座25上的转轮件23，转轮件23的下端和同步轴20上均固定有锥齿轮24，两个锥齿轮24相啮合，通过转动转轮件23配合两个锥齿轮24的啮合带动同步轴20转动；转轮件23类似于汽车方向盘，通过转动转轮件23，带动底部的锥齿轮24转动，此时和同步轴20上固定锥齿轮24即转动，带动同步轴20转动；当两个锥齿轮24啮合时能通过控制转轮件23的转动方向来调节牵引方向。

上述的预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置的工作原理如下：

使用时，工作人员根据需要控制限位螺母17带动移动螺杆16使第一轴套件19带动第二轴套件15沿着同步轴20的方向移动，能控制同一侧的两个弧形端齿盘14是否相互啮合，当同一侧的两个弧形端齿盘14相互啮合后，能进行稳定的传动，同时工作人员通过驱动螺杆件27带动螺纹套管28使拉杆26拉动安装座25升降，当安装座25在升降时，会控制弧形内齿圈22和第一齿轮件21是否啮合，当弧形内齿圈22和第一齿轮件21啮合时，同步轴20固定，无法转动，当弧形内齿圈22和第一齿轮件21不啮合后，转轮件23能通过两个锥齿轮24带动同步轴20转动，能使支撑轴29带动蜗杆10使中空蜗轮件11带动齿压33使第二齿轮件32转动，便于推动丝杠31使圆环件12带动张拉杆8移动，能通过定位螺母6固定定位螺杆5的位置。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置，其特征在于：包括固定板(1)和承力架(4)，所述固定板(1)的一侧转动连接有两个转向块(3)和拉索件(2)，所述拉索件(2)位于两个转向块(3)之间；两个所述转向块(3)端部均可活动插接有张拉杆(8)，两根张拉杆(8)成左右平行排列方式，所述拉索件(2)的末端设有钢缆(7)；所述承力架(4)立面上开有三处圆孔，并且两处圆孔作为张拉杆(8)穿过，另一处圆孔可穿过钢缆(7)；所述承力架(4)上设置有伸缩机构，所述伸缩机构用于带动张拉杆(8)移动，用于实现单侧调节或是双侧同步调节；所述伸缩机构上连接有用于驱动伸缩机构运动的驱动机构，所述伸缩机构上还设有两个支撑轴(29)，所述驱动机构和支撑轴(29)相连接，所述支撑轴(29)上设有联动机构，两个联动机构上设有同步轴(20)，同步轴(20)两端转动套接在两个支撑轴(29)的相向一侧，所述联动机构用于联动同步轴(20)和支撑轴(29)；所述承力架(4)上设有升降机构，所述升降机构上连接有卡固机构，所述升降机构用于控制卡固机构完成对同步轴(20)的卡固，所述卡固机构卡固完成后通过启动装置用于带动同步轴(20)转动。

2.如权利要求1所述的一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置，其特征在于：所述联动机构包括安装在承力架(4)两侧的两个安装架(18)，所述安装架(18)内滑动安装有移动螺杆(16)，所述移动螺杆(16)的一端固定有第一轴套件(19)，所述第一轴套件(19)上转动套接有第二轴套件(15)，所述第二轴套件(15)滑动套接在同步轴(20)上，所述支撑轴(29)和第二轴套件(15)上均设有弧形端齿盘(14)；两个所述弧形端齿盘(14)通过滑动移动螺杆(16)相啮合，所述移动螺杆(16)通过螺合有限位螺母(17)使得啮合状态稳固。

3.如权利要求2所述的一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置，其特征在于：所述升降机构包括滑动安装在承力架(4)上的安装座(25)，所述承力架(4)上转动套接有驱动螺杆件(27)，所述驱动螺杆件(27)上螺合有螺纹套管(28)，所述螺纹套管(28)上转动铰接有拉杆(26)，所述拉杆(26)的另一端转动铰接在安装座(25)侧壁。

4.如权利要求3所述的一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置，其特征在于：所述卡固机构包括固定在安装座(25)两侧的两个弧形内齿圈(22)，两个所述弧形内齿圈(22)均位于同步轴(20)的下端，所述同步轴(20)的两端均固定套装有第一齿轮件(21)，两个弧形内齿圈(22)通过升降机构上移至分别和两个第一齿轮件(21)相啮合。

5.如权利要求4所述的一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置，其特征在于：所述伸缩机构包括设置在承力架(4)两端的调节架(9)，所述张拉杆(8)贯穿调节架(9)，两个所述调节架(9)的一端均固定有套管件(13)，所述张拉杆(8)贯穿套管件(13)，所述套管件(13)的另一端抵触有圆环件(12)，所述张拉杆(8)和圆环件(12)固定连接，所述圆环件(12)的一侧固定有丝杠(31)，所述丝杠(31)上设有限位机构，所述丝杠(31)上螺合有丝杠螺母，所述丝杠螺母转动套接在套管件(13)外侧，所述丝杠螺母外部固定套装有第二齿轮件(32)，所述套管件(13)上转动套接有中空蜗轮件(11)，所述中空蜗轮件(11)内壁上周向阵列设置有多个齿牙(33)，多个齿牙(33)和第二齿轮件(32)相啮合，通过驱动机构推动丝杠(31)使圆环件(12)带动张拉杆(8)移动。

6.如权利要求5所述的一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置，其特征在于：所述驱动机构包括安装在套管件(13)上的连接架(30)，所述支撑轴(29)转动套接在连接架(30)上，所述支撑轴(29)上固定套装有蜗杆(10)，所述蜗杆(10)和中空蜗轮件(11)相啮合，通过蜗杆(10)使中空蜗轮件(11)带动第二齿轮件(32)。

7.如权利要求6所述的一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置，其特征在于：所述限位机构包括螺纹连接在丝杠(31)上的定位螺杆(5)，所述定位螺杆(5)另一端固定在承力架(4)上，所述定位螺杆(5)上螺合有定位螺母(6)，能够通过定位螺母(6)配合定位螺杆(5)以固定丝杠(31)。

8.如权利要求7所述的一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置，其特征在于：所述启动装置包括转动套接在安装座(25)上的转轮件(23)，所述转轮件(23)的下端和同步轴(20)上均固定有锥齿轮(24)，两个锥齿轮(24)相啮合，通过转动转轮件(23)配合两个锥齿轮(24)的啮合带动同步轴(20)转动。

9.如权利要求8所述的一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置，其特征在于：所述两个转向块(3)和拉索件(2)均通过销轴与固定板(1)转动连接。

10.如权利要求9所述的一种预应力钢结构施工的双向可转动牵引式工装装置，其特征在于：所述承力架(4)为T形框架结构，其由上下两片钢板拼装而成。