一种超宽双边箱钢混组合梁安装设备及方法与流程

文档序号:40174868发布日期:2024-12-03 11:21阅读:41来源:国知局
技术简介:
本专利针对传统钢混组合梁安装中人工操作效率低、安全风险高、施工进度受限等问题,提出一种自动化对接设备。通过集成移动机构、液压杆、调节机构及负压吸附盘等模块,实现梁体精准定位与快速连接,减少人工干预,提升施工效率与安全性,同时避免焊接螺栓等传统工艺的局限性。
关键词:钢混组合梁安装,自动化对接技术

本发明涉及桥梁工程,尤其涉及一种超宽双边箱钢混组合梁安装设备及方法。


背景技术:

1、钢箱梁又叫钢板箱形梁,是大跨径桥梁常用的结构形式。一般用在跨度较大的桥梁上,因外型像一个箱子故叫做钢箱梁,钢箱梁一般由顶板、底板、腹板、和横隔板、纵隔板及加劲肋等通过全焊接的方式连接而成。其中顶板为由盖板和纵向加劲肋构成的正交异性桥面板,在现有的钢箱梁施工过程中,基本上采用的是人工和机械设备组合的方式完成钢箱梁直接的对接。

2、但是上述的对接方式存在一些问题,人工与机械设备需要紧密配合,协调不当可能会导致效率降低或操作失误,尤其是安全措施不到位,会增加安全事故的风险,并且人工操作环节可能会成为施工进度的瓶颈,影响整体施工效率。

3、针对上述问题,本发明提出了一种超宽双边箱钢混组合梁安装设备及方法。


技术实现思路

1、基于现有的箱钢梁对接技术问题,本发明提出了一种超宽双边箱钢混组合梁安装设备及方法。

2、本发明提出的一种超宽双边箱钢混组合梁安装设备,包括h型桥架,所述h型桥架的相对面对称固定连接有箱钢梁,两个所述箱钢梁之间固定连接有t型梁,所述箱钢梁的内侧设置有对接装置,所述对接装置包括移动机构,所述移动机构的一端设置有转动机构,所述转动机构的表面阵列设置有液压杆,所述液压杆的末端固定连接有调节机构,所述转动机构的下端转动连接有液压马达,所述箱钢梁的下端开设有滑槽,所述滑槽的槽面滑动连接有支撑杆,所述支撑杆的下端固定连接有限位柱。

3、所述移动机构实现对所述调节机构和所述转动机构移动的动作。

4、所述转动机构实现对所述调节机构旋转的动作。

5、所述调节机构实现对两个所述箱钢梁之间对接的动作。

6、优选地,所述移动机构包括呈f状的移动块,所述移动块的块体内嵌有液压旋转气缸,所述移动块的一端开设有槽口,所述槽口的内部设置有第一齿轮,所述第一齿轮的一侧面通过销轴与所述液压旋转气缸的旋转部件固定连接,所述移动块的一侧下端阵列设置有滚珠,所述滚珠的表面与所述箱钢梁的上表面滚动连接,所述箱钢梁的上表面固定连接有与所述第一齿轮的齿面相适配的齿条,f状的所述移动块一端的凹陷面与所述齿条的侧面滑动连接。

7、优选地,所述转动机构包括与f状的所述移动块的一端下表面固定连接的第一轴承,所述第一轴承的内圈下端固定连接有转动柱,所述转动柱的表面圆周阵列固定有限位条,所述转动柱的表面阵列滑动插接有套管,所述套管的内壁开设有与所述限位条表面相适配的限位槽,其中位于所述转动柱表面中间位置处的所述套管与所述转动柱的表面固定为一体,位于所述转动柱两端位置处的所述套管的内壁与所述转动柱的表面滑动插接,每一个所述套管的表面分别与所述液压杆的一端固定连接,所述转动柱的下端转动连接有第二轴承,所述转动柱的下端与所述第二轴承的内圈固定连接,所述第二轴承的内圈下端与所述液压马达的旋转部件固定连接,所述第二轴承的外圈的外表面固定连接有滑杆,所述滑杆的一端与所述滑槽的槽面滑动连接。

8、优选地,所述调节机构包括与所述液压杆末端固定连接固定板,所述固定板的一侧开设有安装槽,所述固定板的一侧固定连接有第一电机,所述安装槽的槽面设置有第二齿轮,所述第一电机的输出轴通过联轴器与所述第二齿轮的侧面固定连接,所述第一电机的输出轴与所述固定板通过轴承转动连接,所述第二齿轮啮合有第三齿轮,所述第三齿轮啮合有第四齿轮,所述第三齿轮的一侧面和所述第四齿轮的一侧面分别通过轴承与所述安装槽的槽面转动连接,所述固定板的一侧面设置有连接管,所述连接管的一端与所述第四齿轮转动连接的轴承内圈固定连接。

9、优选地,所述连接管的内壁固定连接有第二电机,所述连接管的一端转动连接有第三轴承,所述第三轴承的内圈固定连接有电机箱,所述电机箱的一侧与所述第三轴承的内圈固定连接,所述第二电机的输出轴通过联轴器与所述电机箱的侧面固定连接,所述电机箱的两侧面分别固定连接有限位板。

10、优选地,其中一个所述限位板的外侧设置有第五齿轮,所述第五齿轮的一侧设置有第六齿轮,所述第五齿轮与所述第六齿轮之间啮合有齿轮皮带,所述电机箱的输出轴与所述第五齿轮的侧面固定连接,两个所述限位板之间转动连接有转轴,所述转轴的一端与所述第六齿轮的侧面固定连接,所述转轴的表面固定连接有负压管,所述负压管的一端固定连接有吸附盘。

11、优选地,所述移动块的上端对称设置有摄像头相背的高清摄像机。

12、优选地,所述吸附盘的表面设置有橡胶,所述橡胶的一侧面设置有压力传感器。

13、优选地,一种超宽双边箱钢混组合梁安装设备的操作方法,操作步骤如下:

14、步骤一、通过起吊机将首个安装有对接装置的箱钢梁安装在h型桥架的内侧面,然后再通过另一个起吊机将后续待安装的箱钢梁起吊至已安装好的箱钢梁的连接处,通过高清摄像机判断两个箱钢梁之间的距离,直至两个箱钢梁之间的距离在伸长的液压杆和调节机构的长度和范围内,此时液压旋转气缸带动第一齿轮旋转,旋转的第一齿轮与齿条相对滑动,与滚珠同时向着另一个箱钢梁一侧移动,此时与滑槽相对滑动的支撑杆带着与限位柱固定插接的液压马达一同向着另一个箱钢梁移动;

15、步骤二、当移动机构移至箱钢梁的一端后,液压马达带动转动柱旋转,转动柱从而带动与其外表面阵列固定的限位条滑动插接的套管向着另一个箱钢梁旋转,同时带动与液压杆末端固定连接的调节机构进行旋转,液压杆伸长带动调节机构靠近另一个箱钢梁,此时液压旋转气缸停止工作;

16、步骤三、第一电机通过输出轴带动第二齿轮旋转,进而带动第三齿轮和第四齿轮旋转,旋转的第四齿轮通过轴承带动与连接管固定连接的第三轴承进行旋转,连接管内部的第二电机带动电机箱旋转进一步微调,电机箱通过输出轴带动第五齿轮和齿轮皮带转动,进而带动与第六齿轮固定连接两个限位板之间的转轴转动,与转轴固定连接的负压管的吸附盘吸附在另一个箱钢梁的表面;

17、步骤四、吸附盘的表面与箱钢梁的表面吸附完成之后,通过压力传感器来判断吸附盘对箱钢梁的吸附力是否达到可拉动箱钢梁动的力数值,如果达到该数值,液压杆开始收缩,液压马达配合液压杆拉动箱钢梁靠近连接处,通过高清摄像机调整已经安装好的箱钢梁上端的齿条与待对接的箱钢梁上端的齿条在水平方向和垂直方向,直至两个齿条对齐,移动机构开始工作,在转动机构和调节机构的配合下,同时两个箱钢梁上端的齿条保持对齐状态,移动机构从已经安装好的箱钢梁的侧面移动到另一个箱钢梁的侧面;

18、步骤五、当移动机构刚好移动到另一个箱钢梁的一端时,移动机构停止工作,液压马达带动转动柱旋转,同时带动阵列设置的液压杆末端的调节机构旋转靠近已经安装好的箱钢梁,此时调节机构执行步骤三和步骤四,施工人员通过起吊机完成t型梁和已安装好的箱钢梁的铺设,然后执行步骤一。

19、本发明中的有益效果为:

20、1、通过设置移动机构,f状的设计使得移动块在箱钢梁上更加灵活地移动,同时保持结构的稳定性;滚珠减少了移动时的摩擦,提高了移动的平滑性和效率。

21、2、通过设置转动机构,液压马达和第二轴承的配合,可以实现调节机构的精确旋转,液压杆使得调节机构可以根据需要灵活调节,适应不同的施工要求。

22、3、通过设置调节机构,在对接的过程中,调节机构减少了人工作业的需求,降低了工人的劳动强度,还减少对接过程中的误差,且负压吸附盘能够快速吸附和释放箱钢梁,简化了对接过程,缩短了施工周期,提高了工作效率,尤其是负压吸附盘可以避免使用传统的焊接或螺栓连接方法,减少了操作人员在高空作业时的安全风险。

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