CN209412787U - 渠道混凝土预制块铺砌机 - Google Patents

Abstract

一种渠道混凝土预制块铺砌机，它由大车和小车组成：上述的大车由驱动电机、大车轨道、支撑构件、小车沿坡面升降的动力系统、操作平台和控制室构成；上述的小车由行走轮、Π形刚架、定滑轮组、动滑轮组、多组预制块夹具及动力设备和导向装置构成。大车沿渠道轴线方向在轨道上行驶，可进可退，有行程开关控制小车下降抓取预制块，提起，再沿渠道坡面向下行驶，就位后铺设预制块；本装置降低劳动强度，显著提高施工效率，比人工提高工效2‑3倍。整个机械只需2人操作，较大幅度节省人力。控制可靠，就位准确，保证铺砌质量。

Description

渠道混凝土预制块铺砌机

技术领域

本实用新型涉及一种水利工程施工设备，具体说是用于铺砌渠道混凝土预制块的机械。适用于大中型灌区干渠边坡混凝土预制块的衬砌施工。

背景技术

目前我国北方地区的大中型灌区干渠混凝土衬砌设计方案主要有两种：一种是现浇混凝土板衬砌，另一种是混凝土预制块衬砌。由于预制块衬砌相比现浇混凝土板衬砌具有施工进度快、施工质量易于保证等优势，因而受到业主和设计部门的青睐。

目前混凝土预制块的设计尺寸多采用长600mm、宽400mm、厚60mm或80mm。单块重量为35kg或47kg。渠道边坡多为1:1.5。而预制块的现场铺设仍然是传统的人工搬运、摆放就位、胶锤敲击找平。劳动强度大，施工效率低。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种渠道混凝土预制块铺砌机，它抓取、提升预制块，并快速地在坡面运输和精准就位，提高工作效率，降低劳动强度。

本实用新型的技术方案如下：

一种渠道混凝土预制块铺砌机，它由大车和小车组成：

上述的大车由驱动电机、大车轨道、支撑构件、小车沿坡面升降的动力系统、操作平台和控制室构成；上述的大车轨道由渠顶轨道和渠底轨道组成，两轨道都是沿渠的轴向设置，装有行驶轮的渠顶箱型纵梁设置在渠顶轨道上，渠顶箱型纵梁由坡顶驱动电机驱动，装有行驶轮的渠底箱型纵梁设置在渠底轨道上，渠底箱型纵梁由坡底轨道驱动电机驱动，渠顶箱型纵梁和渠底箱型纵梁构成大车底座；上述的支撑构件是前横梁及后横梁平行于渠道边坡，下端经紧固件连接在渠底箱型纵梁上，上端分别连第一组导向轮支座及第二组导向轮支座，前横梁及后横梁的中部经紧固件固定连接在渠顶箱型纵梁上；支撑构件还包括前撑杆及后撑杆，它们的下端连接在操作平台上，它们的上端连接第一组导向轮支座及第二组导向轮支座，前撑杆及后撑杆兼做小车电缆悬挂杆；上述的操作平台和控制室包括：操作平台，装在操作平台上的控制室，步梯，操作平台经其支架固定于渠底箱型纵梁上；小车沿坡面升降的动力系统包括装在操作平台两端的小车卷扬机及配套的电动机、减速器、小车沿坡面升降的钢丝绳；

上述的小车由行走轮、Π形刚架、定滑轮组、动滑轮组、多组预制块夹具及动力设备和导向装置构成：小车的两侧各有两只小车行走轮固定连接在Π形刚架两侧的连接板上，同时置于大车的前后横梁上，以大车的前后横梁为轨道，大车的后横梁上设多个电磁限位挡块，小车设沿坡面升降的小车行程开关；上述的定滑轮组固定于Π形刚架横梁底部和两端顶部，与定滑轮组配套的动滑轮组装在定滑轮组的下部夹具串联轴上，上述预制块夹具的单侧主动臂上端固定连接于夹具横向连杆上，在夹具横向连杆两端设有导向杆，导向杆经夹具横向连杆连每组预制块夹具的主动臂；上述的动力设备是带电磁刹车器的电动机，它经减速器连卷扬筒，夹具升降钢丝绳依次穿过全部的定、动滑轮后，两端分别锁定于卷扬筒两端。

上述每个预制块夹具是由“ㄣ”形的两个支臂构成，两个支臂通过中间的轴孔安装在夹具串联轴上，串联轴上方的支臂段为主动臂，下方的支臂段为从动臂。预制块夹具设有空载下降抓取预制块的行程开关甲；夹具横向连杆保证每个预制块夹具同步绕夹具串联轴等速等角度转动。

上述夹具串联轴上每个预制块夹具上方设预制块微型振动器，该微型振动器设有预制块竖向位移行程开关乙，保证砂浆垫层厚度被振实至30mm时，微型振动器停振。

上述的导向杆旁设导向控制装置。

本实用新型的优点在于：1、大车沿渠道轴线方向在轨道上行驶，可进可退，有行程开关控制小车下降抓取预制块，提起，再沿渠道坡面向下行驶，就位后铺设预制块；本装置降低劳动强度，显著提高施工效率，比人工提高工效2-3倍。整个机械只需2人操作，操作室1人，小车1人操作就可，较大幅度节省人力。2、控制可靠，就位准确，保证铺砌质量，小车沿坡面运动有行程开关，且后横梁上设电磁限位挡块，确保准确位置刹车，保证铺砌位置准确。

附图说明

图1是本实用新型应用于渠道铺砌时的整体结构示意图；

图2是本实用新型应用于渠道铺砌时的另一角度整体结构示意图；

图3铺砌机小车结构示意图；

图4铺砌机小车另一角度结构示意图；

图5a预制块夹具打开状态图;

图5b预制块夹具闭合并锁定状态图；

图6a预制块夹具下降并打开状态图;

图6b预制块夹具抓取预制块状态图；

图6c预制块夹具上升到位状态图；

图7a预制块夹具小车在工作面到位图;

图7b预制块夹具下降到规定位置状态图；

图7c预制块夹具放置预制块图;

图7d预制块夹具回归原位图；

图8是小车行程开关、电磁限位挡块、小车行走轮结构图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1—6中，1、渠顶轨道；2、渠底轨道；3、渠顶箱型纵梁；4、渠底箱型纵梁；5、前横梁；6、后横梁；7、加劲梁；8、第一组导向轮支座；9、第二组导向轮支座；10、第三组导向轮支座梁；11、操作平台；12、控制室；13、步梯；14、前撑杆；15、后撑杆；16、坡顶轨道驱动电机；17、坡底轨道驱动电机；18、小车卷扬机1#，配套电机为刹车式电动机；19、小车卷扬机2#；配套电机为刹车式电动机；20、小车沿坡面升降钢丝绳；21、小车前端传力动滑轮；22、小车行走轮；23、Π形刚架；24、定滑轮组；25、动滑轮组；26、预制块夹具；27、夹具串联轴；28、夹具横向连接杆；29、带刹车器的电动机；30、减速机；31、卷扬筒；32、夹具升降钢丝绳；33、导向杆；34、导向卡环；35、预制块夹具组竖向行程开关甲， 36、小车行程开关；37、电磁限位挡块；38、预制块微型振动器；39、预制块竖向位移行程开关乙；40、预制块竖向升降机工作平台；41、大车前进行程开关；42、大车前进限位器；43、大车后退行程开关；44、大车后退限位器；45、平台梯子；46、渠道坡顶线；47、渠道示坡线；48、渠顶路面；49、带齿墙的渠底现浇砼衬砌板；50、预制块；51、已经铺砌完的预制块第二排； 52、操作平台支架；53、主动臂；54、从动臂；55、导向卡环手柄；56、丁字形定位销；57、卡环轴 ；58、手柄定位块；59、卡环锁定销孔；60、卡环张开销孔。

由图1～2 可以看到本装置整体结构，一种渠道混凝土预制块铺砌机，它由大车和小车组成；

大车沿渠道轴线方向在渠底轨道1和渠顶轨道2上行驶，可进可退，小车以大车的前、后横梁（5,6）为轨道，沿渠道坡面上下行驶,行驶速度为0～130 mm/s；小车上的多组预制块夹具26在卷扬机31的带动下垂直升降，速度为0～40mm/s；铺砌机整机重量4.56t。

上述的大车由驱动电机、大车轨道、支撑构件、小车沿坡面升降的动力系统、操作平台和控制室构成；上述的大车轨道由渠顶轨道1和渠底轨道2组成，两轨道都是沿渠的轴向设置，装有行驶轮的渠顶箱型纵梁3设置在渠顶轨道1上，渠顶箱型纵梁3由坡顶驱动电机16驱动，装有行驶轮的渠底箱型纵梁4设置在渠底轨道2上，渠底箱型纵梁由坡底轨道驱动电机17驱动，渠顶箱型纵梁3和渠底箱型纵梁4构成大车底座；上述的支撑构件是前横梁5及后横梁6平行于渠道边坡，下端经紧固件连接在渠底箱型纵梁上，上端分别连第一组导向轮支座8及第二组导向轮支座9，前横梁5及后横梁6的中部经紧固件固定连接在渠顶箱型纵梁3上；支撑构件还包括前撑杆14及后撑杆15，它们的下端连接在操作平台11上，它们的上端连接第一组导向轮支座8及第二组导向轮支座9，前撑杆14及后撑杆兼做小车电缆悬挂杆；上述的操作平台和控制室包括：操作平台11，装在操作平台上的控制室12，步梯13，操作平台经其支架52固定于渠底箱型纵梁4上；小车沿坡面升降的动力系统包括装在操作平台两端的小车卷扬机18、19及配套的电动机、减速器、小车沿坡面升降的钢丝绳20，该动力系统驱动小车沿坡面轨道上下移动；小车沿坡面升降钢丝绳20，穿绕定滑轮，其支座分别为8、9、10和小车前端传力动滑轮21后，一端锁定在卷扬机1#18上，另一端锁定在卷扬机2#19上；

由图3-4可以看到本装置小车的结构，小车由行走轮22、Π形刚架23、定滑轮组24、动滑轮组25、多组预制块夹具26及动力设备和导向装置构成：小车的两侧各有两只小车行走轮22固定连接在Π形刚架两侧的连接板上，同时置于大车的前后横梁（5,6）上，以大车的前后横梁为轨道，大车的后横梁6上设多个电磁限位挡块37，小车设沿坡面升降的小车行程开关36；上述的定滑轮组24固定于Π形刚架横梁底部和两端顶部，与定滑轮组24配套的动滑轮组25装在定滑轮组的下部夹具串联轴27上，定滑轮组24，由12个D180定滑轮组成，动滑轮组25，由6个D180动滑轮组成；上述预制块夹具26共5个，每个夹具的单侧主动臂53上端固定连接于夹具横向连杆28上，在夹具横向连杆28两端设有导向杆33，导向杆经夹具横向连杆28连每个预制块夹具的主动臂；上述的动力设备是带电磁刹车器的电动机29，它经减速器30连卷扬筒31，夹具升降钢绳32依次穿过全部的定、动滑轮（24,25）后，两端分别锁定于卷扬筒31的两端。

由图3-5看到，上述每个预制块夹具26是由“ㄣ”形的两个支臂构成，两个支臂通过中间的轴孔安装在夹具串联轴27上，串联轴上方的支臂段为主动臂53，下方的支臂段为从动臂54。预制块夹具设有空载下降抓取预制块的行程开关甲35；夹具横向连杆28保证每个预制块夹具同步绕夹具串联轴27等速等角度转动。

上述预制块夹具垂直升降速度为0～40mm/s,5个预制块夹具26借助夹具横向连接杆28可同步绕轴27转动，借助导向杆33的控制，预制块在坡面运输和垂直下降过程中始终保持规定的倾斜角度。

由图3、图5b可以看到，上述夹具串联轴27上每个夹具上方设预制块微型振动器38，共设5台，其作用是振实预制块下面的砂浆垫层，该振动器设有预制块竖向位移行程开关乙39，保证砂浆垫层厚度减小到30mm时，微型振动器停振。

由图3、图5a、图5b可以看到，上述的导向杆33旁设导向控制装置，该装置是卡环轴57连4个导向卡环34，卡环轴连导向卡环手柄55，导向卡环手柄下设手柄定位块58，该定位块58连到Π形刚架23上；手柄定位块58上设两个销孔，一个是卡环张开销孔60，另一个是卡环锁定销孔59。

图5a中导向卡环手柄55转动，带动卡环轴57转动，使4个导向卡环34张开，此时导向杆33可以转动，使预制块夹具26打开；丁字形销56在手柄的销孔内与卡环张开销孔60对上，穿入卡环张开销孔60锁定。

图5b是预制块夹具26闭合并锁定状态，此时，导向卡环手柄55回位，丁字形定位销56穿入手柄的销孔及卡环锁定销孔59，卡环轴57回位，使4个导向卡环34卡住导向杆33。

由图6a—c可以看到预制块夹具抓取预制块过程；图6a是预制块夹具下降状态图，导向杆33使预制块夹具26打开，已经下降到位，由预制块夹具组竖向行程开关甲35控制；图6b预制块夹具26抓取预制块状态图，此时预制块与渠坡呈现同一角度；图6c预制块夹具上升到位状态图，由预制块竖向位移行程开关乙39控制。

预制块夹具组竖向行程开关甲35，在预制块50码垛上方竖向运行时，控制预制块夹具26的空载下降位置（码垛7层，每层的底面对应一个位置，共7个位置，每个位置停一次，由专人负责将该层的5块预制块夹入预制块夹具中锁定，然后将夹具导向杆33推入导向卡环34，下一步等待提升。）和满载上升极限位置。

由图7a—d可以看到加持预制块夹具下降就位的过程，图7a预制块夹具小车在行程开关36和电磁限位器的控制下在坡面上停车就位，图7b预制块夹具加持住预制块下降到位状态图，此时，预制块微型振动器停振；图7c预制块夹具打开释放预制块。人工操作导向卡环手柄55，打开导向卡环34，再人工操纵导向杆 33打开预制块夹具26；图7d预制块夹具回归原位图。

图8是小车行程开关36、电磁限位挡块37、小车行走轮22结构图，图8的状态是与小车行程开关36相接的那个电磁限位挡块37是通电限位状态，即从上数第3个电磁限位挡块37是通电限位状态，表示小车在这个位置停，放下这排预制块，其它3个电磁限位挡块37都是断电放行状态。

Claims (4)

1.一种渠道混凝土预制块铺砌机，其特征在于：它由大车和小车组成：

上述的大车由驱动电机、大车轨道、支撑构件、小车沿坡面升降的动力系统、操作平台和控制室构成；上述的大车轨道由渠顶轨道（1）和渠底轨道（2）组成，两轨道都是沿渠的轴向设置，装有行驶轮的渠顶箱型纵梁（3）设置在渠顶轨道（1）上，渠顶箱型纵梁（3）由坡顶驱动电机（16）驱动，装有行驶轮的渠底箱型纵梁（4）设置在渠底轨道（2）上，渠底箱型纵梁由坡底轨道驱动电机（17）驱动，渠顶箱型纵梁和渠底箱型纵梁构成大车底座；上述的支撑构件是前横梁（5）及后横梁（6）平行于渠道边坡，下端经紧固件连接在渠底箱型纵梁（4）上，上端分别连第一组导向轮支座（8）及第二组导向轮支座（9），前横梁（5）及后横梁（6）的中部经紧固件固定连接在渠顶箱型纵梁（3）上；支撑构件还包括前撑杆（14）及后撑杆（15），它们的下端连接在操作平台上，它们的上端连接第一组导向轮支座（8）及第二组导向轮支座（9），前撑杆（14）及后撑杆（15）兼做小车电缆悬挂杆；上述的操作平台和控制室包括：操作平台（11），装在操作平台上的控制室（12），步梯（13），操作平台经其支架（52）固定于渠底箱型纵梁（4）上；小车沿坡面升降的动力系统包括装在操作平台两端的小车卷扬机（18，19）及配套的电动机、减速器、小车沿坡面升降的钢丝绳（20）；

上述的小车由行走轮、Π形刚架、定滑轮组（24）、动滑轮组（25）、多组预制块夹具及动力设备和导向装置构成：小车的两侧各有两只小车行走轮（22）固定连接在Π形刚架（23）两侧的连接板上，同时置于大车的前后横梁（5,6）上，以大车的前后横梁为轨道，大车的后横梁上设多个电磁限位挡块（37），小车设沿坡面升降的小车行程开关（36）；上述的定滑轮组（24）固定于Π形刚架横梁底部和两端顶部，与定滑轮组（24）配套的动滑轮组（25）装在定滑轮组的下部夹具串联轴（27）上，上述预制块夹具（26）的单侧主动臂上端固定连接于夹具横向连杆（28）上，在夹具横向连杆两端设有导向杆（33），导向杆经夹具横向连杆（28）连每组预制块夹具的主动臂；上述的动力设备是带电磁刹车器的电动机（29），它经减速器（30）连卷扬筒（31），夹具升降钢丝绳（32）依次穿过全部的定、动滑轮后，两端分别锁定于上述卷扬筒（31）两端。

2.根据权利要求1所述的渠道混凝土预制块铺砌机，其特征在于：每个预制块夹具（26）是由“ㄣ”形的两个支臂构成，两个支臂通过中间的轴孔安装在夹具串联轴（27）上，上述串联轴上方的支臂段为主动臂（53），下方的支臂段为从动臂（54）；预制块夹具设有空载下降抓取预制块的行程开关甲（35）。

3.根据权利要求1所述的渠道混凝土预制块铺砌机，其特征在于：夹具串联轴（27）上每个预制块夹具（26）上方设预制块微型振动器（38），该微型振动器设有预制块竖向位移行程开关乙（39）。

4.根据权利要求1所述的渠道混凝土预制块铺砌机，其特征在于：导向杆（33）旁设导向控制装置。