一种挂胶轮式连续顶推设备的制作方法

本发明属于桥梁施工技术领域，具体涉及一种顶推设备，特别涉及一种挂胶轮式连续顶推设备。

背景技术：

顶推施工技术自1959年的ager桥成功应用以来，经过多年的修改完善，具备了快速优质、安全经济等突出特点，顶推法施工已经是桥梁施工中常用的和重要的方法之一，目前国内用于顶推施工的设备主要是采用钢绞线的拖拉式顶推设备和采用液压油缸的步履式顶推设备。拖拉式顶推设备通过设置在各个桥墩上的液压千斤顶拖拽钢绞线，拖动箱梁在桥墩上设置的轨道上滑移；步履式顶推设备通过设置在支撑平台上的顶升油缸完成箱梁的顶升动作和下放动作，通过设置在底座上的顶推平移油缸完成箱梁的平移动作，循环往复从而实现构件的顶推。如专利cn107151980a发明了一种大跨度钢箱梁可升降自行式连续顶推系统，其使用两个并联顶推千斤顶并连接到泵站作为顶推滑移的驱动系统，启动顶推，两个顶推千斤顶供油，利用顶推千斤顶的推力使得构件向前滑移；两个顶推千斤顶回油，利用顶推千斤顶回油的拖力带动顶推千斤顶后端及顶推拖座向前移动到下一位置，实现了间歇驱动的连续顶推；又如专利cn201574358u发明了一种步履式平移顶推装置，其在底座上设置顶升支撑油缸用于顶升动作，在平移顶推支撑平台上设有平移顶推装置用于平移顶推支撑平台的向前移动，通过周而复始的顶升动作和顶推平移动作完成桥梁顶推。

上述专利都是通过液压油缸的伸缩实现顶推移动，这些发明均具有两个工作缺点：第一是液压油缸只有在供油伸缸时，才能提供驱动力将构件向前推动，回油时无法提供驱动力，构件将保持不动，因此只能实现构件的间歇驱动；第二是构件在向前顶推时与支撑机构间的接触为面接触，滑动摩擦阻力大，摩擦损耗大。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种连续驱动、摩擦小、使用方便的挂胶轮式连续顶推设备。挂胶轮式连续顶推设备相比于步履式顶推设备，顶推时所受的摩擦阻力小，并且能够连续的驱动构件顶推。挂胶轮式连续顶推设备包含驱动装置及支撑装置两个部分。驱动装置通过加载油缸给予加载压力将挂胶轮压紧在构件表面，为挂胶轮和构件间提供足够的正压力；马达旋转时，由于挂胶轮与构件间具有相对运动并且存在正压力，挂胶轮与构件间产生摩擦，为顶推装置提供动力；马达不断旋转，构件受摩擦动力的驱动连续向前顶推，从而解决上述背景中只能间歇运动的问题；支撑装置通过支撑底座直接与盖梁接触并进行连接，为构件提供足够的支撑力。

本发明所采用的技术方案是：一种挂胶轮式连续顶推设备，由挂胶轮1、加载油缸2、车架3、固定螺钉4、后端盖5、圆锥滚子轴承6、轴承套筒7、托板8、销轴9、油缸销轴10、销轴端盖11、卡轴板12、固定套筒13、前端盖14、轮边减速器15、液压马达16、链条安装架17、滚子链条18、平面轴承19和支撑底座20组成，其中：

所述托板8靠近左端纵向设有通孔，销轴9放置于该通孔内，且销轴9可以在该通孔内旋转，托板8通过销轴9与车架3尾部连接，托板8与销轴9两端连接处设有对称布置的两组铜套，用于减小销轴9旋转时产生的滚动摩擦；托板8中部设有连接耳板，该连接耳板通过油缸销轴10与加载油缸2的活塞杆连接；所述销轴9前端设有卡轴板12，用于拖住销轴9，使其不会掉落；所述卡轴板12通过第一螺钉与销轴端盖11进行紧固连接；所述销轴端盖11与托板8通过第二螺钉进行紧固连接；所述加载油缸2通过第三螺钉与车架3进行紧固连接；所述液压马达16通过第四螺钉与轮边减速器15进行紧固连接；所述轮边减速器15前端设有前端盖14，前端盖14通过第五螺钉与轮边减速器15进行紧固连接，轮边减速器15后端设有后端盖5，用于固定轮边减速器15，使其不会前后晃动；所述前端盖14通过第六螺钉与托板8右前端进行紧固连接，前端盖14与托板8之间设有第一调整垫片，用于调整前端盖14的位置；所述后端盖5通过第七螺钉与托板8右后端进行紧固连接，后端盖5与托板8之间设有第二调整垫片，用于调整后端盖5的位置；所述固定螺钉4依次穿过轴承套筒7和挂胶轮1与固定套筒13后端进行紧固连接，用于传递驱动力；所述固定套筒13前端通过第八螺钉与轮边减速器15进行紧固连接；所述轴承套筒7尾部与后端盖5的伸出部分之间布置有一对圆锥滚子轴承6，用于使挂胶轮1旋转；所述链条安装架17中部设有凹槽，滚子链条18放置于所述链条安装架17的凹槽内，滚子链条18能沿链条安装架17的凹槽移动；所述链条安装架17通过第九螺钉与平面轴承19进行紧固连接；所述平面轴承19通过第十螺钉与支撑底座20进行紧固连接。

本发明中，所述加载油缸2采用液压油缸。

本发明中，所述托板8上设有前后对称的4组加强肋板，用于加强销轴9的支撑和固定。

本发明中，第一螺钉、第二螺钉、第三螺钉、第四螺钉、第五螺钉、第六螺钉、第七螺钉、第八螺钉、第九螺钉和第十螺钉均采用内六角螺钉。

本发明挂胶轮式连续顶推设备的基本原理是：

1.加载动作是加载油缸2伸缸时使托板8绕销轴9旋转，与托板8相连的挂胶轮1移动直到挂胶轮1表面接触到构件表面。加载油缸2伸缸时产生推力，通过油缸销轴10和托板8传递到挂胶轮1上，在挂胶轮1和构件的接触面上产生正压力。加载油缸2施加的推力越大，传递到接触面上的正压力越大，因此挂胶轮1与构件的接触面间能够传递的最大摩擦动力越大。

2.驱动动作是液压马达16旋转，经过轮边减速器15和固定套筒12的传递带动挂胶轮1旋转，由于挂胶轮1与构件间存在正压力且具有相对运动，因此挂胶轮1受到向后的摩擦阻力，而构件受到向前推的摩擦驱动力，推动构件向前滑移。

本发明的有益效果是：

1.能够实现连续顶推驱动。本发明采用液压马达通过轮边减速器和固定套筒带动挂胶轮旋转并提供摩擦驱动力，与步履式顶推装置采用液压油缸的伸缩驱动构件完成间歇滑移运动相比，液压马达能够提供持续的驱动力和连续的旋转运动使得构件在持续的驱动力驱动下连续向前滑移。

2.操作简单，自动化程度高。本发明能够连续推动构件持续向前滑移，滑移过程中无需人工操作；利用电液控制系统控制加载油缸的伸缸以及液压马达的旋转，即可实现连续顶推滑移施工的过程，操作方便快捷。

3.摩擦力阻力小，顶推能耗少。本发明中与顶推构件接触的是滚子和挂胶轮，因此顶推滑移过程中构件所受的摩擦力为滚动摩擦力，相比于步履式顶推装置通过面接触支撑产生的滑动摩擦力，滚动摩擦产生的阻力小，顶推滑移构件所需的驱动力就小，顶推时消耗的能量少。

4.磨损少。本发明中与顶推构件接触的是滚子和挂胶轮，相比于步履式顶推装置支撑面和构件间的面接触，滚子与构件以及挂胶轮与构件均为线接触，接触面面积小，滚动摩擦力小，因此顶推过程中构件、滚子和挂胶轮所受的磨损少。

附图说明

图1是挂胶轮式连续顶推设备驱动装置的主视图；

图2是挂胶轮式连续顶推设备驱动装置沿轮边减速器15轴线、油缸销轴10轴线和销轴9轴线所在平面剖切所得的俯视剖面图；

图3是挂胶轮式连续顶推设备由滚子链条和链条安装架构成的托辊机构的剖视图；

图4是挂胶轮式连续顶推设备的实施方式示意图；

图中标号：1-挂胶轮；2-加载油缸；3-驱动装置车架；4-固定螺钉；5-后端盖；6-圆锥滚子轴承；7-轴承套筒；8-托板；9-销轴；10-加载油缸销轴；11-销轴端盖；12-卡轴板；13-固定套筒；14-前端盖；15-轮边减速器；16-液压马达；17-链条安装架；18-滚子链条；19-平面轴承；20-支撑底座；21-盖梁；22-构件。

具体实施方式

下面结合附图通过对实施例的描述给出本发明的细节。

实施例1：

如图1-图4所示，所述装置由挂胶轮1、加载油缸2、驱动装置车架3、固定螺钉4、后端盖5、圆锥滚子轴承6、轴承套筒7、托板8、销轴9、加载油缸销轴10、销轴端盖11、卡轴板12、固定套筒13、前端盖14、轮边减速器15、液压马达16、链条安装架17、滚子链条18、平面轴承19、支撑底座20、盖梁21和构件22组成。托板8靠近左端纵向设有通孔，销轴9放置于该通孔内，托板8通过销轴9与车架3尾部连接，托板8与销轴9两端连接处设有对称布置的两组铜套，用于减小销轴9旋转时产生的滚动摩擦；托板8上与销轴9两端连接处设有前后对称的4组加强肋板，用于加强销轴9的支撑和固定；托板8中部设有连接耳板，该连接耳板通过油缸销轴10与加载油缸2的活塞杆连接；销轴9前端设有卡轴板12，用于拖住销轴9，使其不会掉落；卡轴板12通过第一螺钉与销轴端盖11进行紧固连接；销轴端盖11与托板8通过第二螺钉进行紧固连接；加载油缸2通过第三螺钉与车架3进行紧固连接；液压马达16通过第四螺钉与轮边减速器15进行紧固连接；轮边减速器15前端设有前端盖14，后端设有后端盖5，用于固定轮边减速器15，使其不会前后晃动；前端盖14通过第五螺钉与轮边减速器15进行紧固连接；前端盖14通过第六螺钉与托板8右前端进行紧固连接，前端盖14与托板8之间设有第一调整垫片，用于调整前端盖14的位置；后端盖5通过第七螺钉与托板8右后端进行紧固连接，后端盖5与托板8之间设有第二调整垫片，用于调整后端盖5的位置；固定螺钉4依次穿过轴承套筒7和挂胶轮1与固定套筒13后端进行紧固连接，用于传递驱动力；固定套筒13前端通过第八螺钉与轮边减速器15进行紧固连接；轴承套筒7尾部与后端盖5的伸出部分之间布置有一对圆锥滚子轴承6，用于使挂胶轮1旋转；链条安装架17中部设有凹槽，滚子链条18放置于所述链条安装架17的凹槽内，滚子链条18能沿该凹槽移动；链条安装架17通过第九螺钉与平面轴承19进行紧固连接；平面轴承19通过第十螺钉与支撑底座20进行紧固连接。应用时将本发明驱动装置的车架3安装在盖梁21上，并使得挂胶轮1表面与构件22表面相接触，将本发明支撑装置的支撑底座20安装在盖梁21上，并使滚子链条18表面与构件22表面相接触。加载油缸2的加载力和液压马达16的转矩及转速由电液控制器控制。

本发明的工作原理如下：

通过加载油缸2提供推力，使托板8绕销轴9转动将挂胶轮1压紧在构件22下表面，挂胶轮1和构件22接触后，加载油缸2的推力经油缸销轴10和托板8传递到挂胶轮1上，在挂胶轮1和构件22间的接触面上产生正压力，加载油缸2的加载力逐渐增大，使得挂胶轮1和构件22间的正压力逐渐增大，接触面上所能产生的最大摩擦力也逐渐增大。液压马达16提供转矩，在克服了挂胶轮1和构件22间的最大静摩擦力和滚子与构件22间的最大静摩擦力后液压马达16开始旋转，带动挂胶轮1旋转，由于挂胶轮1与构件22间存在正压力且具有相对运动，因此在挂胶轮1与构件22接触面上产生摩擦力，挂胶轮1受到向后的摩擦阻力，而构件22则受到向前的摩擦驱动力，构件22受驱动力而向前顶推，液压马达16持续旋转，构件22则受连续的摩擦驱动力和较小的滚动摩擦阻力而连续向前顶推。

具体工作过程如下：

将挂胶轮式连续顶推设备的驱动装置以车架3顶部朝下，挂胶轮1在上方的倒立姿态通过车架3顶部的螺纹孔安装放置在盖梁21上；将挂胶轮式连续顶推设备支撑装置的支撑底座20通过内六角螺钉安装放置在盖梁21上，并使滚子链条18顶部与挂胶轮1顶部处于同一高度；将构件22起吊放置在挂胶轮1和滚子链条18上；加载油缸2伸缸，逐渐将压力加载到挂胶轮1和构件22间；液压马达16旋转，带动挂胶轮1旋转，为构件22提供向前的摩擦驱动力，构件22在受到摩擦驱动力和滚子链条18的滚动摩擦阻力下向前顶推；液压马达16持续旋转，构件22受连续的摩擦驱动力而连续向前顶推，实现了构件的连续顶推运动。

以上所述仅为本发明在桥梁施工中应用的一个实例，对于本技术领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。