一种球面轨道液压传动与控制架桥机、架桥系统及架桥方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种架设桥梁的设备及方法，更具体地说，涉及一种球面轨道液压传动与控制架桥机、架桥系统及架桥方法。
【背景技术】
[0002]随着我国科学技术和基础建设的不断发展，尤其在高速公路和高速铁路施工建设中，各种新技术、新装备得到了广泛的应用和推广，提高了铁路和公路的施工速度和质量。架桥机是一种将预制好的片梁放置到预制好的粧基上去的桥梁施工机械，属于起重机范畴。但其与一般意义上的起重机有很大的不同。因其主要功能是将片梁提起，然后运送到位后放下，所以对其在已架片梁上的纵移要求较苛刻。
[0003]采用架桥机架设预制片梁的施工方法在一般桥梁工程预制梁安装施工中已得到广泛的应用。但现有架桥机仍存在一些缺陷，如预制片梁纵移稳定性差、架设效率低(正常一天可架设2片片梁，最多也只能架设4片片梁)、施工安全可靠性不高、架桥系统结构设计
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[0004]经检索，针对上述问题，现有技术已有一些解决方案。如中国专利申请号201510060031.0，申请日为2015年2月5日，发明创造名称为:新型大吨位架桥机及其施工方法；该申请案包括由架桥机主梁、主梁前联系梁、主梁后联系梁组成的主框架结构，所述主框架结构上依次连接设置有中部支撑装置、前辅助支撑装置和后辅助支撑装置；新型大吨位架桥机的施工方法包括架桥机过孔工序、过孔向架梁转换工序、架桥机架梁工序、架梁向过孔转换工序、正常架梁与末跨转换工序、变跨施工工序、小曲线段施工工序和驮运转场施工工序。该申请案解决了大跨度、大吨位、小曲率、跨度和幅度变化多、转场频繁等条件下预制桥梁采用架桥机安装的问题，具有安全、稳定性能好等优点。
[0005]又如中国专利申请号201210292991.6，申请日为2012年8月9日，发明创造名称为:能够承重自助均衡的架桥机组及利用其进行架桥的方法；该申请案的架桥机组包括上车系统和下车系统，以及若干对油缸式支腿，安装在下车系统车架主梁后部承重横垫梁后侧；控制装置，用于控制若干对油缸式支腿的油缸压力和行程。该申请案采用了配置三对油缸式支腿，通过控制油缸式支腿的压力，使其产生的抗后倾力矩大于等于上车系统承重后支腿传给下车系统后部承重横垫梁的压力所造成的下车系统向后倾翻的力矩，保证了下车系统能够在整个架梁过程自助保持其承重的均衡性，保证了下车系统的纵向稳定性。然而，上述申请案均存在结构设计复杂，制造成本高等问题，仍需一种进一步的改进方案。
【发明内容】
[0006]1.发明要解决的技术问题
[0007]本发明的目的在于克服现有桥梁架设过程，预制片梁纵移稳定性差、架设效率低，架桥系统结构设计复杂等问题，提供了一种球面轨道液压传动与控制架桥机、架桥系统及架桥方法；使用本发明提供的技术方案，能够大大提高预制片梁架设效率和架设质量，且架桥系统的结构更优化，制造成本得到了降低。
[0008]2.技术方案
[0009]为达到上述目的，本发明提供的技术方案为:
[0010]本发明的一种球面轨道液压传动与控制架桥机，包括主框架、主框架平移机构以及片梁输送机构；所述的主框架包括支架横梁、U形支架、机臂和支撑板，支撑板连接固定多于I个的U形支架；所述的主框架平移机构包括U形支架支腿油缸和框架输送球面轨道，U形支架支腿油缸和框架输送球面轨道均设置于支撑板的底部，该U形支架支腿油缸与框架输送球面轨道配合达到平移主框架的目的；所述的片梁输送机构包括起重台车和片梁输送球面轨道，起重台车在机臂上滑行吊运预制片梁，所述的片梁输送球面轨道铺设于U形支架上，该片梁输送球面轨道承载并输送预制片梁。
[0011]更进一步地，所述的机臂竖向穿过U形支架，U形支架上在机臂的上下方分别设置了机臂上球面轨道和机臂下球面轨道，机臂通过机臂上球面轨道、机臂下球面轨道相对U形支架滑动。
[0012]更进一步地，所述的机臂上球面轨道包括上轨道、下轨道和滚球，滚球安装于上、下轨道之间，机臂下球面轨道与机臂上球面轨道结构设计相同；所述的框架输送球面轨道为挂耳球面轨道，挂耳球面轨道的上轨道设置有凸起，下轨道设置有凹槽，所述凸起与凹槽相互配合，使下轨道在竖直方向上不脱离上轨道。
[0013]更进一步地，所述片梁输送球面轨道设置有第一片梁输送上轨道和第二片梁输送上轨道，第一片梁输送上轨道和第二片梁输送上轨道在片梁输送球面轨道的下轨道上滑行。
[0014]本发明的一种球面轨道液压传动与控制架桥系统，包括架桥机和桥面调试机器人，所述的桥面调试机器人包括片梁承接平台、托举油缸、第二回转支承、行走球面轨道、纵向油缸和大臂；其中，所述的大臂用于支撑机器人整个机体，纵向油缸用于推动机体沿行走球面轨道平移，所述的第二回转支承用于控制机器人转向，托举油缸用于控制片梁承接平台在竖直方向移动。
[0015]更进一步地，所述的大臂内部设置有大臂伸出油缸，大臂伸出油缸的活塞端连接有大臂支腿油缸；大臂共设置有4个，两两为一组分设于机器人外围框架的两侧，且位于同一侧的2个大臂的大臂伸出油缸活塞伸出方向相反。
[0016]更进一步地，所述的行走球面轨道为挂耳球面轨道，该行走球面轨道的上轨道与第二回转支承相连。
[0017]更进一步地，所述的架桥系统还包括架桥机转体机构，该架桥机转体机构设置于地面以下，架桥机转体机构包括回转支承平台、第一回转支承和承接球面轨道，所述的第一回转支承设置于回转支承平台上，该第一回转支承的上部连接有承接球面轨道，所述的承接球面轨道与框架输送球面轨道的上轨道相配合，用于承接架桥机。
[0018]更进一步地，所述的架桥系统还包括双层会车机构，该双层会车机构包括桥面支撑油缸、一层桥面、二层桥面和导向框，所述的一层桥面和二层桥面通过导向框连为一整体，桥面支撑油缸共设置有2排4列，桥面支撑油缸用于支撑双层桥面在竖直方向上同步移动。
[0019]本发明利用所述架桥系统进行架桥的方法，其步骤为:
[0020]步骤一、利用I号架桥机从生产现场起吊预制片梁，并承载预制片梁行走；
[0021]步骤二、遇十字路口或弯道时，通过架桥机转体机构的第一回转支承实现转向；
[0022]步骤三、I号架桥机将预制片梁运至2号架桥机的下平台，再通过2号架桥机将下平台上预制片梁吊运至轮胎平板车上，由轮胎平板车运输至架桥施工现场；
[0023]步骤四、通过3号架桥机将轮胎平板车上预制片梁吊运至两粧基之间，完成片梁架设；预制片梁架设过程具体如下:
[0024](a)控制3号架桥机机臂靠近轮胎平板车一侧的起重台车起吊预制片梁，起重台车沿机臂移动，将部分预制片梁置于片梁输送球面轨道上；
[0025](b)控制片梁输送球面轨道的上轨道前移，运送预制片梁，在预制片梁移动过程中机臂和起重台车跟随移动；
[0026](c)待预制片梁运送到指定位置后，机臂另一侧的起重台车接替起吊预制片梁，并将预制片梁落于两粧基之间；
[0027]步骤五、控制两桥面调试机器人至架设后预制片梁两端，微调预制片梁空间位置；
[0028]步骤六、控制U形支架支腿油缸支撑U形支架，通过卷扬牵引框架输送球面轨道的下轨道前移，U形支架支腿油缸下落，再通过卷扬牵引框架输送球面轨道的上轨道前移，进而使主框架前移至下一预制片梁的架设工位；
[0029]步骤七、卸载预制片梁后的返程平板车与载桥平板车在双层会车机构完成会车，载桥平板车运输下一预制片梁至架桥施工现场。
[0030]3.有益效果
[0031]采用本发明提供的技术方案，与已有的公知技术相比，具有如下显著效果:
[0032](I)本发明的一种球面轨道液压传动与控制架桥机，其采用U形支架承载片梁，能够加大片梁的跨度，保证了片梁的纵移稳定性；采用球面轨道运输架桥机主框架和预制片梁，减小了架桥操作所需消耗的能源；采用液压油缸支撑整个架桥机主框架，保证了架桥机平移的稳定性；
[0033](2)本发