CN218540443U - 一种基于小齿轮同步牵引系统的桥梁转体施工装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于小齿轮同步牵引系统的桥梁转体施工装置，该装置以桥梁转体施工的球铰为基础，将转盘外边缘处的牵引索道设计为齿轮状滑道，周围利用额定功率的小齿轮系统同步牵引转盘转动，将普通转体施工中的牵引系统与齿轮结合。该发明适用于多种情况下的桥梁转体施工，改造后可以通过单个齿轮的固定转动角度来精确控制转体速度，在提高施工精度的同时，也保证了施工安全。同时可以根据转体总牵引力的大小灵活配置小齿轮数量，避免了现有齿条轨道系统因齿轮间接触面积小而引起局部应力过大的缺点。除了上述所说的优点，该装置也克服了单向牵引的短板，若转动角度超限，齿轮反方向施力即可，优化了施工过程中的机动性。

Description

一种基于小齿轮同步牵引系统的桥梁转体施工装置

技术领域

本实用新型涉及桥梁转体施工技术领域，具体涉及一种基于小齿轮同步牵引系统的新型桥梁转体施工装置。

背景技术

随着我国的铁路、公路网已逐渐成型，跨越既有线路的桥梁施工项目也愈来愈多。在不影响公路及铁路运行条件下，确保工程建设的安全、可靠进行此类桥梁工程的重点研究对象，因此，对跨越既有线路桥梁的设计及施工关键技术研究，是目前桥梁施工技术研究的一项重要内容。在跨越既有线路桥梁的施工方法中，转体施工法以：1施工所需的机具设备少、工艺简单、操作安全；2具有结构合理，受力明确，力学性能好；3转体法能较好地克服在高山峡谷、水深急流或大跨度河道架设构造物的困难，尤其是对修建处于交通运输繁忙的城市立交桥和铁路跨线桥，其优势更加明显；4施工速度快、造价低、节约投资等优点在施工中得到广泛应用。

转体施工法的核心是转动设备与转动能力，在转体施工过程中保证结构的稳定性以及体系的顺利转换是此类施工技术的关键技术难题。要确保转动体系顺利、稳定的转动，除了在构造上要选择刚度大、重量轻的轻型桥型外，转动体系的设计与施工也是非常关键的环节。理想的转动体系应具备转动灵活和安全稳定的特性。现有的桥梁转体施工装置，大多具备了转动灵活和安全稳定的特性，但对于施工过程中的控制性却不高。在转动过程中，由于无法实时调节发动机的转动力，使得上部结构很难较为匀速的转动，影响施工安全性和可控性。因此，在转体施工过程中控制转动速度及转动角度显得十分重要。

同样，现有的桥梁转体施工装置受制于单向牵引，若转动角度超限，对于如何将转动体系恢复到正确角度也是在施工中常遇到的难题。

中国实用新型专利CN 202210166745.X公开了一种基于齿条轨道牵引系统的新型桥梁转体施工装置，将牵引索道改进为齿轮，牵引索为含有若干个锯齿的齿条结构，通过牵引索与牵引索道构成的齿轮齿条传动系统，使转盘朝目标方向转动，进而实现转体桥梁的转动。便于控制转动速度和转动角度，可快速准确的解决单向牵引的问题。但牵引索与牵引索道的接触面较小，在转体时会造成齿轮局部应力过大，可能会导致啮合点局部发生塑性变形，不仅增加了施工风险，同时也难以控制转动体系的转动角度。

实用新型内容

本实用新型专利的目的是为了解决桥梁转体施工中的控制问题，提供了一种便于控制转动速度和转动角度的转体施工装置，转盘外边缘牵引索道为齿轮状，并利用周围若干额定功率的小齿轮系统同步牵引转盘转动，适用于各类桥梁的转体施工。由于加装了齿轮系统，使得在转体施工过程中实现了易于控制和调整的功能。

为实现如上目的，本实用新型具体的技术方案如下：

基于小齿轮同步牵引系统的桥梁转体施工装置，包括上承台、下承台以及位于两者之间的球铰，在所述上承台的下表面设置有与所述球铰相连的转盘，所述转盘与所述球铰同轴心设置，在所述转盘外边缘上设置有由若干个啮合齿构成的牵引索道，在所述牵引索道的周边设置有小齿轮同步牵引系统，所述小齿轮同步牵引系统包括若干个额定功率的小齿轮，所述小齿轮由其底部的小型发动机驱动同步转动，且可以与齿轮状的牵引索道相互咬合，通过驱动所述小齿轮的转动，使转盘朝目标方向转动，进而实现所述转体桥梁的转动。

进一步地，所述反馈控制装置通过无线传输设备与反馈控制装置连接，所述反馈控制装置通过所述小型发动机驱动所述小齿轮同步转动，从而控制所述转盘的转动角度与速度。

进一步地，在所述转盘的外边缘处固定安装测角仪，用于监测转盘的转角数据，所述测角仪与所述反馈控制装置电性连接。

更进一步地，所述测角仪设置有三个，并分别固定在所述转盘的外边缘处。

进一步地，所述啮合齿的数量为60-80个，齿高0.4-0.6m。

进一步地，所述球铰包括上球铰、下球铰与销轴，所述下球铰安装于所述下承台的上表面，所述上球铰安装于所述上承台的下表面，所述销轴的中心轴线与所述上球铰和下球铰的中心轴线重合。

进一步地，所述下承台的外缘设置有环形滑道，所述滑道与所述转盘同轴心设置。在所述滑道内滑动安装有多个支撑脚，所述支撑脚沿所述转盘的周向设置，所述支撑脚的顶端与转盘的下表面连接。

与已有技术相比，本实用新型有益效果体现在：

本实用新型桥梁转体施工装置加入了齿轮齿条传动系统，在不改变转体施工技术原理和施工方法的前提下，

1、通过牵引索道与小齿轮的相互咬合，控制多个小齿轮同步转动，克服了桥梁转体施工中单向牵引的短板，通过控制小齿轮的同步转动角度来精确控制转体速度和转体角度，不仅提高了施工的精度，也确保了施工安全；若在施工过程中转动角度超限，仅需控制小齿轮反向转动即可，提高了施工过程中的机动性。

2、小齿轮的数量可根据转体总牵引力的大小灵活配置，能够适应不同重量桥梁转体施工，同时避免了现有齿条轨道系统因齿轮间接触面积小而引起局部应力过大的缺点。

3、利用反馈装置实时反馈的转角监测数据，对发动机的转动速度进行主动控制，从而实现对转盘转动角度的精确化控制，提高桥梁转体施工过程的机动性。

附图说明

图1为本实用新型梁转体施工装置的结构示意图；

图2为本实用新型梁转体施工装置的俯视示意图；

图3为本实用新型梁转体施工装置的局部齿轮示意图。

附图标记：1-上球铰、2-下球铰、3-销轴、4-转盘、5-牵引索道、6-小齿轮、7-小型发动机、8-啮合齿、9-上承台、10-下承台、11-撑脚、12-滑道。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限制本实用新型。

如图1-3所示，基于小齿轮同步牵引系统的桥梁转体施工装置，包括上承台9、下承台10以及位于两者之间的球铰，在所述上承台9的下表面设置有与所述球铰相连的转盘4，所述转盘4与所述球铰同轴心设置，在所述转盘4外边缘上设置有由若干个啮合齿8构成的牵引索道5，在所述牵引索道5的周边设置有小齿轮同步牵引系统，所述小齿轮同步牵引系统包括若干个额定功率的小齿轮6，所述小齿轮6由其底部的小型发动机7驱动同步转动，且可以与齿轮状的牵引索道5相互咬合，通过驱动所述小齿轮6的转动，使转盘4朝目标方向转动，进而实现所述转体桥梁的转动。

具体地，转盘4外边缘设计了齿轮状的牵引索道5，周围均匀布置了若干额定功率的小齿轮T₁、T₂、T₃…T_n，与齿轮状的牵引索道5相互咬合，小齿轮6由其底部的小型发动机7驱动，提供牵引力。

小型发动机7通过无线传输设备与反馈控制装置连接，根据转动目标方向、角度，实时监测转角数据，通过计算机向所述小齿轮6底部的小型发动机7发出指令，驱动小齿轮6同步转动，控制转盘4转动速度，完成桥梁转体的施工。

具体的实施方式中，在转盘4的外边缘处固定安装测角仪，测角仪将测试到的转盘的转角数据实时传输至反馈装置；具体地，所述测角仪设置有三个，并分别固定在转盘的三个不同位置处，测角仪分别测试转盘的转动角度，反馈给所述反馈装置。

在本实用新型的实施方式中，所述啮合齿6的数量为60-80个，齿高0.4-0.6m。

具体一实施案例中共设置了75个啮合齿8，啮合齿8齿高0.5m，转动后的转动角度为4.8°，对应转动牵引索道5弧长为0.7m，8-上承台转动弧长为0.75m。

如图1所示，在本实施方式中：

所述球铰包括上球铰1、下球铰2与销轴3，所述下球铰2安装于所述下承台10的上表面，所述上球铰1安装于所述上承台9的下表面，所述销轴3的中心轴线与所述上球铰1和下球铰2的中心轴线重合。防止桥梁水平转动过程中相对位移的出现。

所述上球铰1的下表面为凸球面，所述下球铰2的上表面为凹球面，凸球面与凹球面相互配合，形成可以相对水平转动的球铰。所述上球铰1、下球铰2均为钢制，所述转盘4为钢筋混凝土结构。

球铰包括上球铰1、下球铰2与销轴3，上球铰1下表面为凸球面，下球铰2上表面为凹球面，凸球面与凹球面相互配合，形成可以相对水平转动的球铰。

转体球铰的上球铰1下底面、下球铰2上顶面和销轴3表面涂抹机油或黄油进行防护。除上球铰下底面、下球铰上顶面和销轴表面外的其余表面均进行喷砂和防腐涂装。

具体地一实施例中：所述下承台10的外缘设置有环形滑道12，所述滑道12与所述转盘4同轴心设置。

在所述滑道12内滑动安装有多个支撑脚11，所述支撑脚11沿所述转盘4的周向设置，所述支撑脚11的顶端与转盘4的下表面连接。

虽然本实用新型专利的具体实施方案已公开如上，但本实用新型专利的创新并不局限于上述实施方案，它完全可以适用于本实用新型专利使用的多个领域，熟悉本领域的技术人员在不违背权利要求的情况下，可以做出同等变形或替换。本实用新型专利并不限于这里描述出的特定图例和细节。

Claims (8)

1.一种基于小齿轮同步牵引系统的桥梁转体施工装置，包括上承台（9）、下承台（10）以及位于两者之间的球铰，在所述上承台（9）的下表面设置有与所述球铰相连的转盘（4），所述转盘（4）与所述球铰同轴心设置，其特征在于：在所述转盘（4）外边缘上设置有由若干个啮合齿（8）构成的牵引索道（5），在所述牵引索道（5）的周边设置有小齿轮同步牵引系统，所述小齿轮同步牵引系统包括若干个小齿轮（6），所述小齿轮（6）由其底部的小型发动机（7）驱动同步转动，且可以与齿轮状的牵引索道（5）相互咬合，通过驱动所述小齿轮（6）的转动，使转盘（4）朝目标方向转动，进而实现转体桥梁的转动。

2.根据权利要求1所述的基于小齿轮同步牵引系统的桥梁转体施工装置，其特征在于，所述小型发动机（7）通过无线传输设备与反馈控制装置连接，所述反馈控制装置通过所述小型发动机（7）驱动所述小齿轮（6）同步转动，从而控制所述转盘（4）的转动角度与速度。

3.根据权利要求2所述的基于小齿轮同步牵引系统的桥梁转体施工装置，其特征在于，在所述转盘（4）的外边缘处固定安装测角仪，用于监测转盘（4）的转角数据，所述测角仪与所述反馈控制装置电性连接。

4.根据权利要求3所述的基于小齿轮同步牵引系统的桥梁转体施工装置，其特征在于，所述测角仪设置有三个，并分别固定在所述转盘（4）的外边缘处。

5.根据权利要求1所述的基于小齿轮同步牵引系统的桥梁转体施工装置，其特征在于，所述啮合齿（8）的数量为60-80个，齿高0.4-0.6m。

6.根据权利要求1所述的基于小齿轮同步牵引系统的桥梁转体施工装置，其特征在于，所述球铰包括上球铰（1）、下球铰（2）与销轴（3），所述下球铰（2）安装于所述下承台（10）的上表面，所述上球铰（1）安装于所述上承台（9）的下表面，所述销轴（3）的中心轴线与所述上球铰（1）和下球铰（2）的中心轴线重合。

7.根据权利要求1所述的基于小齿轮同步牵引系统的桥梁转体施工装置，其特征在于，所述下承台（10）的外缘设置有环形滑道（12），所述滑道（12）与所述转盘（4）同轴心设置。

8.根据权利要求7所述的基于小齿轮同步牵引系统的桥梁转体施工装置，其特征在于，在所述滑道（12）内滑动安装有多个支撑脚（11），所述支撑脚（11）沿所述转盘（4）的周向设置，所述支撑脚（11）的顶端与转盘（4）的下表面连接。

Images