一种运架一体机的制作方法

文档序号:15302593发布日期:2018-08-31 20:32阅读:198来源:国知局

本实用新型属于架桥设备技术领域,具体涉及一种运架一体机。



背景技术:

2004年初,铁道部颁布《中长期铁路网络规划》,描述2020年前宏伟蓝图,其中也包含了“十一五”铁路网规划图。大量32m/900t预应力钢筋混凝土箱梁架设任务,目前已有100台以上的架桥机在全国各地客运专线使用,已有成千上万箱梁架设成功,成功率100﹪,但是研发这一轮架桥机,瞄准的对象是京沪高速铁路这样的类似的铁路,几乎没有隧道的铁路,却忽略了隧道或隧路基相连对架桥机施工的影响。随着我国高速铁路的不断发展,铁路混凝土预制箱梁应用越来越广泛,箱梁架设施工面临的工况越来越复杂,特别是山岭地区桥隧相连地段隧道口箱梁架设及过隧施工时,施工环境有限,技术要求越来越高,施工难度也越来越大等特点,分体式运架设备很难适应,需要拆卸再重新组装;另外,现有架桥机需要操作者在驾驶室内操作,施工现场不安全因素较多,人身安全系数低;再有,目前的运梁机和架桥机中需要对各部件的状态进行实时监控,保证各部位正常工作,提高运梁和架桥安全。因此研究安全性高的运架一体机以适应山区复杂架梁工况迫在眉睫。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足,提供一种运架一体机,其结构简单,设计合理,成本低,操作便捷,完成提梁、运梁和架设,能在山岭地区桥隧相连地段隧道口箱梁架设及隧道内架设,不需要拆卸组装设备,降低劳动强度,提高桥架效率和安全性,实用性强。

为解决上述技术问题,本实用新型采用的技术方案是:一种运架一体机,其特征在于:包括主梁、安装在主梁上的支腿机构、安装在主梁上的行走机构和安装在主梁上的起吊机构,以及对所述支腿机构动作进行控制的液压控制装置、对所述起吊机构与所述行走机构进行控制的控制装置和用于远程控制的手持式控制终端,所述支腿机构包括依次安装在主梁上的第一支腿和第二支腿,所述第一支腿和第二支腿的数量均为两个,两个所述第一支腿和第二支腿对称安装在主梁两侧,所述主梁上设置有供第一支腿滑移的轨道,所述第一支腿包括设置在主梁一侧的第一支撑柱、设置在第一支撑柱上的第一升降油缸、带动第一支撑柱转折的转折油缸和连接于第一升降油缸与转折油缸之间的支撑油缸,所述转折油缸上设置有第一连接件,所述第一支撑柱上设置有第二连接件和托轮,所述第一连接件和第二连接件上设置有能沿主梁侧面滑动的反挂轮,所述第二支腿包括设置在主梁一侧的第二支撑柱和设置在第二支撑柱上的第二升降油缸,所述行走机构包括安装在主梁一端的第一行走机构和安装在主梁另一端的第二行走机构,所述控制装置包括第一控制器、驱动第一行走机构的第一行走驱动模块、驱动第二行走机构的第二行走驱动模块和驱动所述起吊机构动作的起吊驱动模块,所述第一控制器的输入端接有用于检测第一行走机构速度的第一速度检测模块、用于检测第二行走机构速度的第二速度检测模块、对所述起吊机构的高位进行限位的第一限位开关,以及对所述起吊机构的低位进行限位的第二限位开关和用于检测所述起吊机构张力的张力检测模块,所述第一控制器的输出端接有驱动反挂轮转动的第一减速电机和驱动托轮转动的第二减速电机,所述液压控制装置包括PLC模块和换向阀组,所述PLC模块的输入端接有用于检测第一支撑柱转折到位的行程开关、用于检测第二升降油缸所在供油回路中压力的第一压力传感器和用于检测第一升降油缸、转折油缸与支撑油缸所在供油回路中压力的第二压力传感器,所述手持式控制终端与第一控制器和PLC模块均为无线通信。

上述的一种运架一体机,其特征在于:所述控制装置还包括与第一控制器相接的第一无线通信模块,所述液压控制装置还包括与PLC模块相接的第二无线通信模块,所述手持式控制终端包括第二控制器和与第二控制器相接的第三无线通信模块,所述第二控制器的输出端接有报警模块,所述第二控制器的输入端接有按键操作模块,所述第二控制器通过第三无线通信模块和第一无线通信模块与第一控制器进行无线通信,所述第二控制器通过第三无线通信模块和第二无线通信模块与PLC模块进行无线通信。

上述的一种运架一体机,其特征在于:所述换向阀组包括用于控制第一升降油缸的第一换向阀、用于控制转折油缸的第二换向阀、用于控制支撑油缸的第三换向阀和用于控制第二升降油缸的第四换向阀,所述第一换向阀、第二换向阀、第三换向阀和第四换向阀均与PLC模块的输出端相接。

上述的一种运架一体机,其特征在于:所述第一行走机构和第二行走机构均包括多个行走轮,所述第一行走驱动模块和所述第二行走驱动模块的数量均为多个,多个所述第一行走驱动模块的结构均相同,所述第一行走驱动模块包括第一电机驱动器和与所述第一电机驱动器相接的第一电机,多个所述第二行走驱动模块的结构均相同,所述第二行走驱动模块包括第二电机驱动器和与所述第二电机驱动器相接的第二电机;

所述起吊驱动模块为卷扬机,所述卷扬机由第一控制器进行控制,所述卷扬机与所述起吊机构传动连接。

上述的一种运架一体机,其特征在于:所述起吊机构的数量为两个,两个所述起吊机构呈对称布设,且所述起吊机构包括架设在主梁上的起重小车和设置在起重小车上的钢丝绳,所述张力检测模块安装在钢丝绳上,所述起重小车与卷扬机连接。

上述的一种运架一体机,其特征在于:所述第一行走机构通过第一安装座安装在主梁的一端,所述第二行走机构通过第二安装座安装在主梁的另一端。

本实用新型与现有技术相比具有以下优点:

1、本实用新型设计合理,结构简单,操作简便。

2、本实用新型中控制装置控制起吊机构下降而将梁混凝土箱梁起吊,梁混凝土箱梁起吊后,控制装置控制第一行走机构和第二行走机构运动,从而将梁混凝土箱梁运送至架桥施工现场,完成提梁和运梁动作,能满足架桥运输的要求,劳动强度降低。

3、本实用新型中液压控制装置控制第二支腿伸长抵在已架设的桥面上,控制装置通过第一减速电机驱动反挂轮转动,反挂轮转动带动第一支腿沿主梁侧面滑动直至第一支腿到达下一个桥墩处时,液压控制装置控制转折油缸、第一升降油缸与支撑油缸动作而使第一支腿转折与主梁呈垂直布设支撑主梁,控制装置控制第二行走机构运动,同时控制装置通过第二减速电机控制托轮转动,在第二行走机构运动和托轮转动下推动主梁沿第一支腿上的托轮滑移,直至主梁上的梁混凝土箱梁恰好位于两个桥墩之间时,控制装置控制起吊机构将梁混凝土箱梁落下,则完成混凝土箱梁架设。

4、本实用新型通过设置第一速度检测模块对第一行走机构的速度进行检测,第二速度检测模块对第二行走机构的速度进行检测,保证第一行走机构和第二行走机构动作一致,保证运梁过程平稳;通过第一限位开关对起吊机构的高位进行限制,通过第二限位开关对起吊机构的低位进行限位,保证对起吊驱动模块的极限位置进行可靠保护;且通过张力检测模块对起吊机构的张力进行检测,以避免起吊机构超载而发生安全事故,提高了提梁和运梁的安全性。

5、本实用新型通过设置行程开关对第一支撑柱转折到位进行检测,从而保证第一支腿转折到位,且通过设置第一压力传感器和第二压力传感器对供油回路中的压力进行检测,从而保证供油回路中的压力符合要求,提高了架桥过程中支腿动作准确,从而提高了架桥的安全性。

6、本实用新型通过设置手持式控制终端,通过手持式控制终端与控制装置和液压控制装置无线通信,实现远程控制提梁、运梁和架设,提高人身安全。

综上所述,本实用新型结构简单,设计合理,成本低,操作便捷,完成提梁、运梁和架设,能在山岭地区桥隧相连地段隧道口箱梁架设及隧道内架设,不需要拆卸组装设备,降低劳动强度,提高桥架效率和安全性,实用性强。

下面通过附图和实施例,对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型中液压控制装置的电路原理框图。

图3为本实用新型中液压控制机构的电路原理框图。

图4为本实用新型中手持式控制终端的电路原理框图。

附图标记说明:

1—主梁; 2—起吊机构;

2-1—卷扬机; 2-2—第一限位开关;

2-3—第二限位开关; 2-4—张力检测模块; 2-5—钢丝绳;

2-6—起重小车; 3—第一支腿;

3-1—第一升降油缸; 3-2—转折油缸; 3-3—支撑油缸;

3-4—第一换向阀; 3-5—第二换向阀; 3-6—第三换向阀;

3-7—第一支撑柱; 3-8—第一连接件; 3-9—第二压力传感器;

3-10—行程开关; 3-11—第一减速电机; 3-12—第二减速电机;

3-13—反挂轮; 3-14—托轮; 4—第二支腿;

4-1—第二升降油缸; 4-2—第四换向阀; 4-3—第一压力传感器;

4-4—第二支撑柱; 5—第一行走机构; 5-1—第一电机驱动器;

5-2—第一电机; 5-3—第一速度检测模块;

6—第二行走机构; 6-1—第二电机驱动器;

6-2—第二电机; 6-3—第二速度检测模块;

7-1—第一桥墩; 7-2—第二桥墩; 8-1—第一安装座;

8-2—第二安装座; 10—混凝土箱梁; 11—PLC模块;

12—第一控制器; 13—第一无线通信模块;

14—第二无线通信模块; 15—按键操作模块;

16—报警模块; 17—第三无线通信模块; 18—第二控制器。

具体实施方式

如图1、图2和图3所示,本实用新型包括主梁1、安装在主梁1上的支腿机构、安装在主梁1上的行走机构和安装在主梁1上的起吊机构2,以及对所述支腿机构动作进行控制的液压控制装置、对所述起吊机构2与所述行走机构进行控制的控制装置和用于远程控制的手持式控制终端,所述支腿机构包括依次安装在主梁1上的第一支腿3和第二支腿4,所述第一支腿3和第二支腿4的数量均为两个,两个所述第一支腿3和第二支腿 4对称安装在主梁1两侧,所述主梁1上设置有供第一支腿3滑移的轨道,所述第一支腿3包括设置在主梁1一侧的第一支撑柱3-7、设置在第一支撑柱3-7上的第一升降油缸3-1、带动第一支撑柱3-7转折的转折油缸3-2 和连接于第一升降油缸3-1与转折油缸3-2之间的支撑油缸3-3,所述转折油缸3-2上设置有第一连接件3-8,所述第一支撑柱3-7上设置有第二连接件和托轮3-14,所述第一连接件3-8和第二连接件上设置有能沿主梁 1侧面滑动的反挂轮3-13,所述第二支腿4包括设置在主梁1一侧的第二支撑柱4-4和设置在第二支撑柱4-4上的第二升降油缸4-1,所述行走机构包括安装在主梁1一端的第一行走机构5和安装在主梁1另一端的第二行走机构6,所述控制装置包括第一控制器12、驱动第一行走机构5的第一行走驱动模块、驱动第二行走机构6的第二行走驱动模块和驱动所述起吊机构2动作的起吊驱动模块,所述第一控制器12的输入端接有用于检测第一行走机构5速度的第一速度检测模块5-3、用于检测第二行走机构 6速度的第二速度检测模块6-3、对所述起吊机构2的高位进行限位的第一限位开关2-2,以及对所述起吊机构2的低位进行限位的第二限位开关2-3和用于检测所述起吊机构2张力的张力检测模块2-4,所述第一控制器12的输出端接有驱动反挂轮3-13转动的第一减速电机3-11和驱动托轮3-14转动的第二减速电机3-12,所述液压控制装置包括PLC模块11 和换向阀组,所述PLC模块11的输入端接有用于检测第一支撑柱3-7转折到位的行程开关3-10、用于检测第二升降油缸4-1所在供油回路中压力的第一压力传感器4-3和用于检测第一升降油缸3-1、转折油缸3-2与支撑油缸3-3所在供油回路中压力的第二压力传感器3-9,所述手持式控制终端与第一控制器12和PLC模块11均为无线通信。

本实施例中,通过设置第一速度检测模块5-3对第一行走机构5的速度进行检测,第二速度检测模块6-3对第二行走机构6的速度进行检测,保证第一行走机构5和第二行走机构6动作一致,保证运梁过程平稳。

本实施例中,通过第一限位开关2-2对起所述吊机构的高位进行限制,通过第二限位开关2-3对所述起吊机构2的低位进行限位,保证对卷扬机2-1 的极限位置进行可靠保护。

本实施例中,通过张力检测模块2-4对起吊机构中钢丝绳2-5的张力进行检测,以避免混凝土箱梁10重量超过钢丝绳2-5所能承受的载量而发生安全事故,提高了提梁和运梁的安全性。

本实施例中,通过设置行程开关3-10对第一支撑柱3-7转折到位进行检测,从而保证第一支撑柱3-7转折到位。且通过设置第二压力传感器3-9 对第一升降油缸3-1、转折油缸3-2与支撑油缸3-3所在供油回路中压力进行检测,第一压力传感器4-3对第二升降油缸4-1所在供油回路中压力,从而各个供油回路中的压力符合要求,提高了架桥过程中支腿动作准确,从而提高了架桥的安全性。

本实施例中,通过设置手持式控制终端,通过手持式控制终端与控制装置和液压控制装置无线通信,实现远程控制提梁、运梁和架设,提高人身安全。

如图4所示,本实施例中,所述控制装置还包括与第一控制器12相接的第一无线通信模块13,所述液压控制装置还包括与PLC模块11相接的第二无线通信模块14,所述手持式控制终端包括第二控制器18和与第二控制器18相接的第三无线通信模块17,所述第二控制器18的输出端接有报警模块16,所述第二控制器18的输入端接有按键操作模块15,所述第二控制器18通过第三无线通信模块17和第一无线通信模块13与第一控制器12进行无线通信,所述第二控制器18通过第三无线通信模块17 和第二无线通信模块14与PLC模块11进行无线通信。

本实施例中,所述换向阀组包括用于控制第一升降油缸3-1的第一换向阀3-4、用于控制转折油缸3-2的第二换向阀3-5、用于控制支撑油缸 3-3的第三换向阀3-6和用于控制第二升降油缸4-1的第四换向阀4-2,所述第一换向阀3-4、第二换向阀3-5、第三换向阀3-6和第四换向阀4-2 均与PLC模块11的输出端相接。

本实施例中,所述第一行走机构5和第二行走机构6均包括多个行走轮,所述第一行走驱动模块和所述第二行走驱动模块的数量均为多个,多个所述第一行走驱动模块的结构均相同,所述第一行走驱动模块包括第一电机驱动器5-1和与所述第一电机驱动器5-1相接的第一电机5-2,多个所述第二行走驱动模块的结构均相同,所述第二行走驱动模块包括第二电机驱动器6-1和与所述第二电机驱动器6-1相接的第二电机6-2。

所述起吊驱动模块为卷扬机2-1,所述卷扬机2-1由第一控制器12 进行控制,所述卷扬机2-1与所述起吊机构2传动连接。

本实施例中,所述起吊机构2的数量为两个,两个所述起吊机构2呈对称布设,且所述起吊机构2包括架设在主梁1上的起重小车2-6和设置在起重小车2-6上的钢丝绳2-5,所述张力检测模块2-4安装在钢丝绳2-5 上,所述起重小车2-6与卷扬机2-1传动连接。

本实施例中,所述第一行走机构5通过第一安装座8-1安装在主梁1 的一端,所述第二行走机构6通过第二安装座8-2安装在主梁1的另一端。

本实施例中,按键操作模块15包括行走按键、行走停止按键、下落按键、提梁按键、运梁按键、第二支腿伸长按键、第一支腿滑动按键、第一支腿转折支撑按键、第二支腿收缩按键、主梁滑移按键、放梁按键、第一支腿收缩按键和退离按键。

本实用新型使用时,首先,通过按键操作模块15操作行走按键,第二控制器18接收到行走命令,并将行走命令依次通过第三无线通信模块 17和第一无线通信模块13发送至第一控制器12,第一控制器12接收到行走命令,第一控制器12分别通过第一电机驱动器5-1和第二电机驱动器4-3控制第一电机5-2和第二电机6-2转动,在第一电机5-2转动的过程中带动第一行走机构5中多个行走轮转动,同时在第二电机6-2转动的过程中带动第二行走机构6中多个行走轮转动,抵达混凝土箱梁场地时,按键操作模块15操作行走停止按键,第二控制器18接收到行走停止命令,并将行走停止命令依次通过第三无线通信模块17和第一无线通信模块13发送至第一控制器12,第一控制器12接收到行走停止命令,第一控制器12 控制第一电机5-2和第二电机6-2停止转动,第一行走机构5和第二行走机构6停止行走;通过按键操作模块15操作下落按键,第二控制器18接收到下落命令,并将下落命令依次通过第三无线通信模块17和第一无线通信模块13发送至第一控制器12,第一控制器12接收到下落命令,第一控制器12通过卷扬机2-1控制起重小车2-6上的钢丝绳2-5下落,直至钢丝绳2-5与梁混凝土箱梁10固定连接;之后,通过按键操作模块15操作提梁按键,第二控制器18接收到提梁命令,并将提梁命令依次通过第三无线通信模块17和第一无线通信模块13发送至第一控制器12,第一控制器 12接收到提梁命令,第一控制器12通过卷扬机2-1控制启动起重小车2-6 上的钢丝绳2-5上升,钢丝绳2-5上升而将梁混凝土箱梁起吊,梁混凝土箱梁10起吊后,通过按键操作模块15操作运梁按键,第二控制器18接收到运梁命令,并将运梁命令依次通过第三无线通信模块17和第一无线通信模块13发送至第一控制器12,第一控制器12接收到运梁命令,第一控制器12控制第一行走机构5和第二行走机构6运动,从而将梁混凝土箱梁10 运送至架桥施工现场,完成提梁和运梁动作,能满足架桥运输的要求,劳动强度降低。当梁混凝土箱梁10运送至架桥施工现场时,首先,通过按键操作模块15操作第二支腿伸长按键,第二控制器18接收到第二支腿伸长命令,并将第二支腿伸长命令依次通过第三无线通信模块17和第二无线通信模块14发送至PLC模块11,PLC模块11接收到第二支腿伸长命令,PLC 模块11通过第四换向阀4-2控制第二升降油缸4-1伸长,使第二支腿4 伸长抵在已架设的桥面上;接着,通过按键操作模块15操作第一支腿滑动按键,第二控制器18接收到第一支腿滑动命令,并将第一支腿滑动命令依次通过第三无线通信模块17和第一无线通信模块13发送至第一控制器 12,第一控制器12接收到第一支腿滑动命令,第一控制器12通过第一减速电机控制3-11控制反挂轮3-13沿主梁1侧面滑动直至第一支撑住3-7到达第二桥墩7-2处时,通过按键操作模块15操作第一支腿转折支撑按键,第二控制器18接收到第一支腿转折支撑命令,并将第一支腿转折支撑命令依次通过第三无线通信模块17和第二无线通信模块14发送至PLC模块 11,PLC模块11接收到第一支腿转折支撑命令,PLC模块11控制第二换向阀3-5和第三换向阀3-6动作,转折油缸3-2与支撑油缸3-3伸长而使第一支撑住3-7转折与主梁1呈垂直布设,使第一支腿3支撑主梁1,且PLC 模块11控制第一换向阀3-4动作,第一升降油缸3-1伸长,直至第一支腿3抵在第二桥墩7-2上;然后,通过按键操作模块15操作第二支腿收缩按键,第二控制器18接收到第二支腿收缩命令,并将第二支腿收缩命令依次通过第三无线通信模块17和第二无线通信模块14发送至PLC模块 11,PLC模块11接收到第二支腿收缩命令,PLC模块11通过第四换向阀 4-2控制第二升降油缸4-1收缩,并通过按键操作模块15操作主梁滑移按键,第二控制器18接收到主梁滑移命令,并将主梁滑移命令依次通过第三无线通信模块17和第一无线通信模块13发送至第一控制器12,第一控制器12接收到主梁滑移命令,第一控制器12控制第二行走机构6运动,且第一控制器12通过第二减速电机3-12控制托轮3-14转动,在第二行走机构6运动和托轮3-14转动的过程中推动主梁1沿托轮3-14滑移,直至主梁1 上吊装的梁混凝土箱梁10恰好位于第一桥墩7-1和第二桥墩7-2之间;最后,通过按键操作模块15操作放梁按键,第二控制器18接收到放梁命令,并将放梁命令依次通过第三无线通信模块17和第一无线通信模块13发送至第一控制器12,第一控制器12接收到放梁命令,第一控制器12通过卷扬机2-1控制启动起重小车2-6上的钢丝绳2-5下落,直至混凝土箱梁10与第一桥墩7-1和第二桥墩7-2的上侧面接触,则完成混凝土箱梁10的架设;当梁混凝土箱梁10架设完成后,通过按键操作模块15操作第一支腿收缩按键,第二控制器18接收到第一支腿收缩命令,并将第一支腿收缩命令依次通过第三无线通信模块17和第二无线通信模块14发送至PLC模块11, PLC模块11接收到第一支腿收缩命令,PLC模块11控制转折油缸3-2、支撑油缸3-3和第一升降油缸3-1收缩,第一支腿3转折与主梁1呈锐角布设;通过按键操作模块15操作退离按键,第二控制器18接收到退离命令,并将退离命令依次通过第三无线通信模块17和第一无线通信模块13发送至第一控制器12,第一控制器12接收到退离命令,第一控制器12控制第二行走机构6反向运动而远离架桥现场,之后,进行梁混凝土箱梁10的架设。该运架一体机操作便捷,完成提梁、运梁和架设,能在山岭地区桥隧相连地段隧道口箱梁架设及隧道内架设,不需要拆卸组装设备,降低劳动强度,提高桥架效率和安全性,实用性强

以上所述,仅是本实用新型的实施例,并非对本实用新型作任何限制,凡是根据本实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化,均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。

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