专利名称：铁路t梁架桥机起升机构的吊梁小车的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的起升机构的技术领域，尤其涉及一种铁路T梁架桥机起升机构的吊梁小车。
背景技术：
目前，我国新建和旧线改造时速200公里及以下客货共线T型梁(通桥2201型，2101型)、铁路32米及以下混凝土梁的施工中使用的单臂铁路T梁架桥机已超过150台，而 且，随着国内拉动内需的需求，以及铁路建设走出国门等方面的进一步推进，架桥机的数量还将大幅度增加。而单、双线T梁的架设是一项高风险的工作，安全性问题一直是业内关注的重点。铁路T梁架桥机是目前建设我国铁路桥梁的主要施工机械，由于受到铁路运输(铁路货物运输规则)和施工环境(隧道内建筑限界)的限制，架桥机的外形结构尺寸设计十分紧凑，其吊梁小车的布置空间更是狭小，现有的铁路T梁架桥机由于受技术条件的限制，其起升机构无钢丝绳排绳装置和卷扬机末级制动装置，架桥机架桥施工时经常发生乱绳现象，致使钢丝绳使用寿命极短，平均寿命仅40孔梁，造成钢丝绳换绳频繁，浪费较大，同时存在安全隐患，影响施工进度；另外起升卷扬机只有高速级制动(电机端制动)，当架桥机吊梁施工时，若制动器发生故障或传动系统发生故障而引发高速轴断轴，卷扬机自身无法制动时，梁片就会滑落，引发重大的安全事故。为克服这些缺陷，已有的900吨箱梁架桥机采用电机+带制动轮的联轴器+行星卷筒作为起升机构，高速端采用块式制动器作用在带制动轮的联轴器上制动，低速端的行星卷筒采用液压安全制动器作用在卷筒翼缘上制动，但这种架桥机所需空间较大，只适用于没有空间限制的情况。故现有技术中存在以下缺陷①现有铁路T梁架桥机架桥施工时起升卷扬系统经常发生乱绳现象，致使钢丝绳使用寿命极短，平均寿命仅40孔梁，造成钢丝绳换绳频繁，浪费较大，成本高，同时也存在安全隐患，影响施工进度。另外某些工程施工单位为了降低钢丝绳的更换率，空载时在卷扬机构的车架外侧增设排绳工人，进行人工排绳，该处理方式危险大，处理效果也不好；当有负荷时由于钢丝绳的拉力过大，难以进行人工排绳。②现有铁路T梁架桥机的起升卷扬系统只有高速级制动(电机端制动)，当架桥机吊梁小车起升机构吊梁施工过程中，制动器发生故障或传动系统发生故障而引发高速轴断轴，卷扬机自身无法制动时，梁片就会滑落，轻则桥墩与T梁受损，重则机毁人亡，存在严重的安全隐患。③现有铁路T梁架桥机的起升卷扬系统没有监控装置，该起升起升卷扬系统一旦出现问题，操作人员无法知晓相关情况，更无法控制起升卷扬系统的失速状态。鉴于上述情况，为了降低钢丝绳的更换频率，节约成本，消除安全隐患，提高设备的安全性，本实用新型的设计者有鉴于上述缺陷，通过潜心研究和设计，综合长期多年从事相关产业的经验和成果，研究设计出一种铁路T梁架桥机起升机构的吊梁小车，以克服上述缺陷。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种铁路T梁架桥机起升机构的吊梁小车，其结构简单，操作方便，不仅能有效降低钢丝绳的更换频率，减少钢丝绳的更换次数，降低成本和工人的劳动强度，而且能进一步消除安全隐患，提高设备的安全性。为实现上述目的，本实用新型公开了一种铁路T梁架桥机起升机构的吊梁小车，该吊梁小车包含至少一套起升卷扬系统，该起升卷扬系统至少包含动力装置、行星齿轮卷绳装置、双螺旋机械排绳装置和控制系统，其特征在于该动力装置包含卷扬电机和动力减速机构，该行星齿轮卷绳装置包含行星齿轮、行星架、中心齿轮轴、齿圈和卷筒体，该中心齿轮轴的一端通过内花键连接套与动力减速机 构输出轴相连，卷扬电机驱动动力减速机构旋转，从而通过行星齿轮带动卷筒体旋转；该中心齿轮轴的另一端通过链轮链条装置连接至机械排绳装置；该机械排绳装置包含一双向螺杆以及导绳轮，该双向螺杆设有左右两个方向的螺纹槽且与卷筒轴平行设置，该左右两个方向的螺纹槽在该双头螺杆的两头互相过渡形成封闭的回路，该导绳轮包含两个相对设置以夹持钢丝绳的导轮以及嵌入双向螺杆的螺纹槽内的梭块，从而当双向螺杆旋转时，该导绳轮能沿着该双向螺杆的轴向来回移动，当卷筒体旋转一周时带动导绳轮沿螺杆的轴向移动一个钢丝绳直径的距离，从而当钢丝绳绕完一层到达卷筒体端部时，梭块也同时在双向螺杆头部从一个方向的螺纹过渡到另一方向的螺纹上，实现钢丝绳多层排绳且不乱绳；控制系统包含与卷筒体相连的链轮上的旋转编码器以及控制器。其中，链条链轮传动装置的传动比为3。其中还包含末级制动装直，该末级制动装直包含制动轮、制动带、联接件、液压缸和泵站，该制动轮与卷筒体一体设置一同旋转，该制动带围绕于制动轮的圆周，其一端固定不动，另一端通过联接件连接至液压缸的驱动端。其中，该制动轮的圆周上包围有耐磨层，该制动带为围绕制动轮的六分之五圆周上的钢带，该联接件包含固定套以及可旋转的穿过固定套的圆柱本体，圆柱本体的一端设置有活动连接至液压缸的驱动端的小凸轮，另一端设置有连接至制动带的另一端的大凸轮，由于大小凸轮的杠杆作用原理，产生更大的制动力。其中，该末级制动装置还包含有控制液压缸的液压操控系统，该液压操控系统包含吸油滤清器、电机M、油泵、溢流阀、单向阀、压力继电器、电磁阀、单向节流阀、蓄能器、油缸和手动泵，油泵的一端通过吸油滤清器连接至油箱，油泵由电机M控制，油泵的另一端连接至溢流阀和单向阀的入口，溢流阀的出口通过一滤清器连接至油箱，单向阀的出口连接至电磁阀以及单向节流阀的入口以及压力继电器和蓄能器，电磁阀的出口同样通过该滤清器连接至油箱，单向节流阀的出口连接至油缸和手动泵，该手动泵的另一端通过另一滤清器连接至油箱。其中，还包含末级制动装置,该末级制动装置包含包含与卷筒体固接一起转动的制动制动鼓、两个内张双蹄式制动蹄片，两制动蹄片之间通过制动油缸和压缩弹黃连接以形成内张双蹄式制动器。其中，该末级制动装置还包含有控制液压缸的液压操控系统,该液压操控系统包含吸油滤清器、电机M、油泵、溢流阀、单向阀、压力继电器、电磁阀、单向节流阀、蓄能器、油缸和手动泵，油泵的一端通过吸油滤清器连接至油箱，油泵由电机M控制，油泵的另一端连接至溢流阀和单向阀的入口，溢流阀的出口通过一滤清器连接至油箱，单向阀的出口连接至电磁阀以及单向节流阀的入口以及压力继电器和蓄能器，电磁阀的出口同样通过该滤清器连接至油箱，单向节流阀的出口连接至油缸和手动泵，该手动泵的另一端通过另一滤清器连接至油箱。通过上述结构，本实用新型的铁路T梁架桥机起升机构的吊梁小车能实现以下技术效果(I)在狭小空间增加双螺旋机械排绳装置，保证卷筒体上多层钢丝绳缠绕时不乱绳，延长钢丝绳使用寿命。(2)在狭小空间内增加末级制动装置，实现卷扬机超速时自行制动，防止T型梁片滑落，提高架桥机的安全性能。(3)增加监控装置，当任一卷扬机失速，各未级制动装置制动，同时主卷扬电机断电制动，并由监控系统显示失速卷扬机，便于故障判断，缩短检修时间。本实用新型将通过下面的具体实施例进行进一步的详细描述，且进一步结合对附图的说明将得到更加清楚和明显的了解。
图I显示了本实用新型的铁路T梁架桥机起升机构的吊梁小车的结构示意图。图2显示了图I所示吊梁小车的部分剖视图。图3显示了本实用新型的铁路T梁架桥机起升机构的吊梁小车的液压系统示意图。图4显示了本实用新型的末级制动装置的另一实施例的示意图。
具体实施方式
参见图I和图2，显示了本实用新型的铁路T梁架桥机起升机构的吊梁小车的结构示意图，本实用新型的铁路T梁架桥机起升机构包含至少一台图I所示的吊梁小车，优选包含两台吊梁小车，该吊梁小车包含至少一套起升卷扬系统，优选如图所示，包含有两套对称设置的起升卷扬系统，即优选的，可具有四套起升卷扬系统，以提供四条钢丝绳的起升卷扬。该起升卷扬系统至少包含动力装置、行星齿轮卷绳装置、双螺旋机械排绳装置、末级制动装置、液压站3以及控制系统。其中的动力装置包含卷扬电机11和减速机构，行星齿轮卷绳装置包含行星齿轮、行星架、中心齿轮轴、齿圈和卷筒体，其结构和现有技术中基本相同，在此不详细描述，该中心齿轮轴的一端通过内花键连接套与动力减速机构输出轴相连，卷扬电机11驱动动力减速机构旋转，动力减速机构输出轴与中心齿轮轴相连，从而通过行星齿轮带动卷筒体旋转；另一端通过卷筒体与链轮链条装置8连接，链轮链条装置8连接至双螺旋机械排绳装置，该双螺旋机械排绳装置包含双向螺杆2以及导绳轮I，该双向螺杆2设有左右两个方向的螺纹槽且与卷筒体轴平行设置，该左右两个方向的螺纹槽在该双头螺杆的两头互相过渡形成封闭的回路，该导绳轮I包含两个相对设置以夹持钢丝绳的导轮以及嵌入双向螺杆2的螺纹槽内的梭块，从而当双向螺杆2旋转时，该导绳轮I可沿着该双向螺杆2的轴向来回移动，当卷筒体旋转一周时，使双向螺杆2旋转，导致梭块相对螺杆的轴向进行移动，带动导绳轮I沿螺杆的轴向(既同样相对卷筒体的轴向)正好移动一个钢丝绳直径的距离，从而当钢丝绳绕完一层到达卷筒体端部时，梭块也同时在双向螺杆头部从一个方向的螺纹过渡到另一方向的螺纹上，实现钢丝绳多层排绳且不乱绳。为实现导绳轮I沿螺杆的轴向正好移动一个钢丝绳直径的距离，可将螺纹槽的槽距设置为等于钢丝绳的直径，同时将链条链轮装置设置为传动比为1，既当卷筒体旋转一周时使双向螺杆2同样旋转一周，此时导绳轮I沿螺杆轴向一个螺纹槽的槽距，实现移动一个 钢丝绳直径的目的；也可将螺纹槽的槽距设置为等于钢丝绳的直径的两倍，同时将链条链轮装置设置为传动比为2，既当卷筒体旋转一周时使双向螺杆2旋转半周，此时导绳轮I沿螺杆轴向半个螺纹槽的槽距，同样实现移动一个钢丝绳直径的目的，以此类推，由此，可通过该机械排绳装置，避免了在钢丝绳多层缠绕时发生的乱绳现象，提高钢丝绳寿命，降低钢丝绳损耗，降低成本，提高施工进度。其中的末级制动装置包含制动轮7、制动带6、联接件5和液压缸4，该制动轮7与卷筒体10—体设置以一同旋转，该制动带6围绕于制动轮7的圆周，其一端固定不同，另一端通过联接件5连接至液压缸4的驱动端，优选的是，该制动轮7的圆周上包围有耐磨层，该制动带6为围绕制动轮的六分之五圆周上的钢带，该联接件5包含固定套以及可旋转的穿过固定套的圆柱本体，圆柱本体的一端设置有活动连接至液压缸4的驱动端的小凸轮，另一端设置有连接至制动带6的另一端的大凸轮，通过圆柱本体两端的大小凸轮设置，当液压缸4的驱动端回缩时，小凸轮带动圆柱本体旋转，同时带动大凸轮回转，由此制动带6包住制动轮7的外周以提供卷筒体10的制动。由于大小凸轮的杠杆作用原理，在大凸轮与制动带6连接的位置产生更大的拉力，由此可更好的产生制动力，而耐磨层的设置进一步提高了摩擦力和制动效果。且该末级制动装置还包含有控制液压缸4的液压操控系统(参见图3)，该液压操控系统包含吸油滤清器21、电机M22、油泵23、溢流阀24、单向阀25、压力继电器26、电磁阀27、单向节流阀28、蓄能器29、油缸30和手动泵31，油泵23的一端通过吸油滤清器21连接至油箱，油泵23由电机M22控制，油泵23的另一端连接至溢流阀24和单向阀25的入口，溢流阀24的出口通过一滤清器连接至油箱，单向阀25的出口连接至电磁阀27以及单向节流阀28的入口以及压力继电器26和蓄能器29，电磁阀27的出口同样通过该滤清器连接至油箱，单向节流阀28的出口连接至油缸30和手动泵31，该手动泵31的另一端通过另一滤清器连接至油箱，且优选的是，该手动泵31的进出口均设置有单向阀。下面介绍该液压操控系统的原理，在正常工作时，系统提供开闸信号给电控柜，电机M22和电磁阀27得电，压力油通过单向阀25、单向节流阀28进入制动器油缸30 (对应于液压缸4)，油缸前伸克服有杆腔弹簧力的作用，制动带逐渐释放，当制动带释放到位后，限位开关动作，发出释放信号给提升机构；其中每个开闸信号分别对应每个制动装置；从而实现制动装置的释放，便于起升系统工作。制动器在释放后，系统压力达到压力继电器26设定值(例如5MPA)后压力继电器触点动作断开，电机M22停转，电磁阀保持得电状态，此时制动器处于释放后的保压状态，当管路有泄漏时，一旦系统压力低于预定值(例如4MPA)，压力继电器26触点动作闭合，电机M22得电，系统补压，压力到设定值(如5MPA)，电机断电，如此循环动作，保持起升卷扬系统工作时的压力恒定，使起升卷扬系统正常工作。其中的控制系统包含设置于卷筒轴的另一端的旋转编码器9以及控制器，该控制器可以为PLC，旋转编码器9与控制器连接以将卷筒轴的转速传递给控制器，当起升卷扬系统的卷筒体失速时，旋转编码器9将检测的数据传输给PLC，PLC将传输来的数据与设定值进行对比，当该值大于设定值时卷扬电机11、电机22、电磁阀27失电断开，压力油通过单向节流阀28、电磁阀27回到油箱，制动器油缸30在弹簧的作用力下复位，液压缸4的驱动端回缩，导致制动带6抱闸制动轮7,实现起升卷扬的末级制动功能。当起升卷扬系统的编码器检测到任意一个起升卷扬系统的卷筒体超速时，两台液 压站电磁阀27均失电，四台制动装置同时紧急制动，电控箱上指示灯显示起升卷扬系统超速和超速卷筒体的位置，并反馈超速信号给主控系统，同时将卷扬电机11断电制动，实现多级制动，提高整机的安全性能。而本实用新型的末级制动装置可不限于上述结构，参见图4，如当空间外形尺寸足够大时，该末级制动装置可包含与卷筒体10固接一起转动的制动制动鼓41、内张双蹄式制动蹄片42，两制动蹄片42之间通过制动油缸43和压缩弹簧44连接，由此形成内张双蹄式制动器，当制动油缸43收缩时使压缩弹簧44实现释放功能；当制动油缸43的有杆腔无压力油时压缩弹簧44回位顶推制动蹄片实现制动功能(其液压操控原理图如图2)。显而易见的是，以上的描述和记载仅仅是举例而不是为了限制本实用新型的公开内容、应用或使用。虽然已经在实施例中描述过并且在附图中描述了实施例，但本实用新型不限制由附图示例和在实施例中描述的作为目前认为的最佳模式以实施本实用新型的教导的特定例子，本实用新型的范围将包括落入前面的说明书和所附的权利要求的任何实施例。
权利要求1.一种铁路T梁架桥机起升机构的吊梁小车，该吊梁小车包含至少一套起升卷扬系统，该起升卷扬系统至少包含动力装置、行星齿轮卷绳装置、双螺旋机械排绳装置和控制系统，其特征在于 该动力装置包含卷扬电机和动力减速机构，该行星齿轮卷绳装置包含行星齿轮、行星架、中心齿轮轴、齿圈和卷筒体，该中心齿轮轴的一端通过内花键连接套与动力减速机构输出轴相连，卷扬电机驱动动力减速机构旋转，从而通过行星齿轮带动卷筒体旋转；该中心齿轮轴的另一端通过链轮链条装置连接至机械排绳装置； 该机械排绳装置包含一双向螺杆以及导绳轮，该双向螺杆设有左右两个方向的螺纹槽且与卷筒轴平行设置，该左右两个方向的螺纹槽在该双头螺杆的两头互相过渡形成封闭的回路，该导绳轮包含两个相对设置以夹持钢丝绳的导轮以及嵌入双向螺杆的螺纹槽内的梭块，从而当双向螺杆旋转时，该导绳轮能沿着该双向螺杆的轴向来回移动，当卷筒体旋转一周时带动导绳轮沿螺杆的轴向移动一个钢丝绳直径的距离，从而当钢丝绳绕完一层到达卷 筒体端部时，梭块也同时在双向螺杆头部从一个方向的螺纹过渡到另一方向的螺纹上，实现钢丝绳多层排绳且不乱绳； 控制系统包含与卷筒体相连的链轮上的旋转编码器以及控制器。
2.如权利要求I所述的吊梁小车，其特征在于，链条链轮传动装置的传动比为3。
3.如权利要求I或2所述的吊梁小车，其特征在于还包含末级制动装置，该末级制动装置包含制动轮、制动带、联接件、液压缸和泵站，该制动轮与卷筒体一体设置一同旋转，该制动带围绕于制动轮的圆周，其一端固定不动，另一端通过联接件连接至液压缸的驱动端。
4.如权利要求3所述的吊梁小车，其特征在于，该制动轮的圆周上包围有耐磨层，该制动带为围绕制动轮的六分之五圆周上的钢带，该联接件包含固定套以及可旋转的穿过固定套的圆柱本体，圆柱本体的一端设置有活动连接至液压缸的驱动端的小凸轮，另一端设置有连接至制动带的另一端的大凸轮，由于大小凸轮的杠杆作用原理，产生更大的制动力。
5.如权利要求3所述的吊梁小车，其特征在于，该末级制动装置还包含有控制液压缸的液压操控系统，该液压操控系统包含吸油滤清器、电机M、油泵、溢流阀、单向阀、压力继电器、电磁阀、单向节流阀、蓄能器、油缸和手动泵，油泵的一端通过吸油滤清器连接至油箱，油泵由电机M控制，油泵的另一端连接至溢流阀和单向阀的入口，溢流阀的出口通过一滤清器连接至油箱，单向阀的出口连接至电磁阀以及单向节流阀的入口以及压力继电器和蓄能器，电磁阀的出口同样通过该滤清器连接至油箱，单向节流阀的出口连接至油缸和手动泵，该手动泵的另一端通过另一滤清器连接至油箱。
6.如权利要求I或2所述的吊梁小车，其特征在于还包含末级制动装置，该末级制动装置包含包含与卷筒体固接一起转动的制动制动鼓、两个内张双蹄式制动蹄片，两制动蹄片之间通过制动油缸和压缩弹簧连接以形成内张双蹄式制动器。
7.如权利要求6所述的吊梁小车，其特征在于，该末级制动装置还包含有控制液压缸的液压操控系统，该液压操控系统包含吸油滤清器、电机M、油泵、溢流阀、单向阀、压力继电器、电磁阀、单向节流阀、蓄能器、油缸和手动泵，油泵的一端通过吸油滤清器连接至油箱，油泵由电机M控制，油泵的另一端连接至溢流阀和单向阀的入口，溢流阀的出口通过一滤清器连接至油箱，单向阀的出口连接至电磁阀以及单向节流阀的入口以及压力继电器和蓄能器，电磁阀的出口同样通过该滤清器连接至油箱，单向节流阀的出口连接至油缸和手动泵，该手动泵的另一端通过另一滤清器 连接至油箱。
专利摘要一种铁路T梁架桥机起升机构的吊梁小车，该吊梁小车包含至少一套起升卷扬系统，该铁路T梁架桥机起升机构在狭小空间增加双螺旋机械排绳装置，保证卷筒体上多层钢丝绳缠绕时不乱绳，延长钢丝绳使用寿命，在狭小空间内增加末级制动装置，实现行星齿轮卷扬机超速时自行制动，防止T型梁片滑落，提高架桥机的安全性能，且增加监控装置，当任一卷扬机失速，各末级制动装置制动，同时主卷扬电机断电制动，并由监控系统显示失速卷扬机，便于故障判断，缩短检修时间。
文档编号E01D21/00GK202705901SQ201220153450
公开日2013年1月30日 申请日期2012年4月12日 优先权日2012年4月12日
发明者万恒国, 黄晓波, 张同宝, 樊友洪, 董平华, 张雄超, 孙华平, 张尚尉, 胡进, 孙志敏, 高峰 申请人:中铁重工有限公司