弧形梁安裝輔助裝置的製作方法

2023-04-30 05:44:16

專利名稱：弧形梁安裝輔助裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種隧道施工中用於輔助安裝弧形梁的設備，尤其涉及弧形梁安裝輔助裝置
背景技術：
弧形梁是隧道施工中用來支撐挖掘後隧道內壁的整圈型鋼。目前，弧形梁的安裝，是先 將弧形梁放在一個環形架上，並通過吊裝設備連同環形架和弧形梁一起頂出，再將弧形梁固 定於隧道內壁，這種安裝方式只能將弧形梁送至一固定位置，在安裝過程中不便於進行前後 、左右、上下角度調整，不便於弧形梁的安裝，且弧形梁運輸行程很短，只能單根運輸、單 根安裝，操作費時費力，人力投入要求很高。

發明內容
本發明要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種便於弧形梁的運輸、安裝， 可直接將弧形梁送至安裝位置，操作簡單，省時省力的弧形梁安裝輔助裝置。 為解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案
一種弧形梁安裝輔助裝置，包括伸縮機構、滾床架、夾持裝置和可在滾床架內前後滑動 的滑移基座，所述伸縮機構尾端與滑移基座連接，所述夾持裝置裝設於伸縮機構前端。
所述滾床架內裝設有滑軌，所述滑移基座裝設於滑軌上，滑移基座與滾床架之間裝設有 滑移驅動油缸。
所述伸縮機構與滑移基座之間設有連接座，所述連接座通過豎直鉸接軸與滑移基座連接 ，且連接座一側與滑移基座之間設有水平擺動油缸，連接座通過水平鉸接軸與伸縮機構連接 ，伸縮機構下方與連接座之間設有豎直擺動油缸。
所述夾持裝置包括夾持座、夾緊調節杆和可作伸縮調節的俯仰角度調節杆，所述夾持座 一端與伸縮機構前端鉸接，另一端固定有第一夾持板，所述俯仰角度調節杆一端與第一夾持 板鉸接，另一端與伸縮機構鉸接，所述夾緊調節杆一端與第一夾持板相連，另一端設有第二 夾持板。
所述滾床架頂部裝設有兩排平行布置的滾輪。
所述伸縮機構包括繩式伸展機構、繩式縮回機構、驅動油缸和三節以上依次套接相連的 伸縮臂，順著伸縮臂的伸出方向為前方，所述驅動油缸的伸縮杆與第一節伸縮臂尾端鉸接，所述驅動油缸的缸體固定於第二節伸縮臂的尾端，所述第二節伸縮臂前方的各節伸縮臂均通 過繩式伸展機構和繩式縮回機構驅動，所述驅動油缸的缸體前端設有至少一件可對末節伸縮 臂導向的導向輪。
所述驅動油缸的缸體與第二節伸縮臂相連的一端設有翼板，所述第二節伸縮臂的尾端設 有卡槽，所述翼板置於卡槽內。
所述繩式伸展機構包括伸展滑輪和伸展繩，所述第一節伸縮臂與末節伸縮臂之間的各節 伸縮臂上的前端處均裝設有伸展滑輪，所述伸展繩繞設於所述伸展滑輪上，所述伸展繩的兩 端分別固定於相鄰兩節伸縮臂的後端部，所述繩式縮回機構包括收縮滑輪和收縮繩，所述第 一節伸縮臂與末節伸縮臂之間的各節伸縮臂上的後端處均裝設有收縮滑輪，所述收縮繩繞設 於所述收縮滑輪上，所述收縮繩的一端固定於所述伸縮臂前方的相鄰伸縮臂的後端部，所述 收縮繩的另一端固定於所述伸縮臂後方的相鄰伸縮臂的前端部。
與現有技術相比，本發明的優點在於使用本發明的弧形梁安裝輔助裝置安裝弧形梁時 ，可先在滾床架上集中堆放多根弧形梁，同時將滑移基座和伸縮機構收回，然後將待安裝的 一根弧形梁推送至伸縮機構前端，並用伸縮機構前端的夾持裝置夾緊，再通過伸縮機構和滑 移基座將弧形梁送至安裝位置，並且可通過伸縮機構和滑移基座對弧形梁的前後位置進行調 整，將弧形梁安裝固定後，收回滑移基座和伸縮機構，即可將堆放於滾床架上的弧形梁再次 夾緊、送出，如此循環，使得弧形梁的運輸和安裝變得簡便、快捷，操作省時省力，工作效 率大大提高。將滑移基座裝設於滾床架內所設滑軌上，並通過滑移驅動油缸驅動滑移基座前 後滑動，使滑移基座的移動和定位更為方便，位置調整更加精準。伸縮機構經連接座與滑移 基座連接，通過水平擺動油缸可調節伸縮機構的水平角度，通過豎直擺動油缸可調節伸縮機 構與水平面的夾角，從而可以精確調整弧形梁所在位置，為弧形梁的快速安裝提供了有力支 持。夾持裝置不僅可以通過夾緊調節杆將弧形梁牢固夾緊，而且還可以通過俯仰角度調節杆 調節夾持座的俯仰角度，使弧形梁的位置調節更加靈活。滾床架頂部裝設有兩排平行布置的 滾輪，使弧形梁在滾床架頂部的移動更為輕鬆。由於採用繩式伸展機構和繩式縮回機構驅動 第二節伸縮臂前方的各節伸縮臂，機械臂伸展開後具有一定的柔性，會彎曲成弧形，第二節 伸縮臂前方的各節伸縮臂的中軸線也會相對驅動油缸的伸縮軸線偏轉，本發明的機械臂伸縮 機構在驅動油缸的缸體前端裝設導向輪，在機械臂伸展和收縮的過程中，使驅動油缸的缸體 與末節伸縮臂在導向輪的作用下實現平穩銜接，機械臂伸展的初始階段，導向輪可對末節伸 縮臂的伸出提供一定的支撐和導向，使末節伸縮臂在保持中軸線與驅動油缸伸縮軸線基本平 行的狀態平穩伸出，在機械臂收縮的初始階段，末節伸縮臂中軸線與驅動油缸伸縮軸線互成一定角度，末節伸縮臂框體邊緣先與導向輪接觸，在導向輪作用下，末節伸縮臂平穩套入驅 動油缸，使末節伸縮臂中軸線與驅動油缸伸縮軸線逐漸平行，完成平穩收縮；驅動油缸的缸 體與第二節伸縮臂相連的一端設有翼板，該翼板置於第二節伸縮臂尾端所設卡槽內，使驅動 油缸的缸體可以在卡槽的約束下相對於第二節伸縮臂產生一定程度的位移，整個驅動油缸繞 伸縮杆與第一節伸縮臂的鉸接點轉動，以此適應機械臂伸出後的彎曲變形，減少驅動油缸需 要承受的彎曲力矩，起到保護驅動油缸的作用，延長驅動油缸使用壽命；第二節伸縮臂前方 的各節伸縮臂分別通過一組伸展繩和伸展滑輪驅動伸展，並分別通過一組收縮繩和收縮滑輪 驅動收縮，當某節臂的伸展繩或收縮繩出現故障時，可以單獨進行更換，方便維修。


圖l是本發明的主視結構示意圖2是本發明的俯視結構示意圖3是本發明的主剖視結構示意圖4是本發明夾持裝置的放大結構示意圖5是本發明伸縮機構的原理圖6是本發明伸縮機構的主視結構示意圖7是本發明伸縮機構的俯視結構示意圖8是缸體與第二節伸縮臂連接處的放大結構示意圖9是圖8的B向視圖10是圖8的C向視圖ll是本發明導向輪的工作原理示意圖。 圖中各標號表示
1、伸縮機構；2、滑移基座；3、滑移驅動油缸；4、滾床架；5、夾持裝置；6、滾輪； 7、滑軌；8、連接座；9、弧形梁；101、第一節伸縮臂；102、第二節伸縮臂；103、第三節 伸縮臂；104、第四節伸縮臂；105、末節伸縮臂；106、驅動油缸；107、導向輪；108、伸 展繩；109、收縮繩；110、伸展滑輪；111、收縮滑輪；1021、卡槽；1022、中軸線；1061
、伸縮杆；1062、缸體；1063、伸縮軸線；10621、翼板；501、夾持座；502、俯仰角度 調節杆；503、夾緊調節杆；504、第一夾持板；505、第二夾持板；506、夾緊螺杆；507、 伸縮套；508、轉動限制件；509、中間螺杆；510、套管；81、豎直鉸接軸；82、水平鉸接
軸；83、水平擺動油缸；84、豎直擺動油缸。
具體實施方式
如圖1至圖3所示，本發明的弧形梁安裝輔助裝置，包括伸縮機構l、滾床架4、夾持裝置 5和可在滾床架4內前後滑動的滑移基座2，伸縮機構1尾端與滑移基座2連接，夾持裝置5裝設 於伸縮機構l前端。滾床架4頂部裝設有兩排沿伸縮機構1伸出方向平行布置的滾輪6，使弧形 梁9在滾床架4頂部的移動更為輕鬆。滾床架4內裝設有滑軌7，滑移基座2裝設於滑軌7上，滑 移基座2與滾床架4之間裝設有滑移驅動油缸3，通過滑移驅動油缸3可以驅動滑移基座2前後 滑動，使滑移基座2的移動和定位更為方便，位置調整更加精準。伸縮機構1與滑移基座2之 間設有連接座8，連接座8通過豎直鉸接軸81與滑移基座2連接，連接座8—側與滑移基座2之 間設有水平擺動油缸83，通過水平擺動油缸83可調節伸縮機構1的水平角度，連接座8通過水 平鉸接軸82與伸縮機構1連接，伸縮機構1下方與連接座8之間設有豎直擺動油缸84，通過豎 直擺動油缸84可調節伸縮機構1與水平面的夾角，從而可以精確調整弧形梁9所在位置，為弧 形梁9的快速安裝提供了有力支持。
如圖4所示，本實施例中，夾持裝置5包括夾持座501、夾緊調節杆503和可作伸縮調節的 俯仰角度調節杆502，夾持座501—端與伸縮機構1前端鉸接，另一端固定有第一夾持板504， 本實施例中，夾緊調節杆503和俯仰角度調節杆502均設有兩組，並沿伸縮機構l的中軸線對 稱布置，夾緊調節杆503由夾緊螺杆506、伸縮套507和轉動限制件508組成，轉動限制件508 設於夾持座501底部，伸縮套507經轉動限制件508限制轉動，伸縮套507上固定第二夾持板 505，並與夾緊螺杆506螺紋連接，旋轉夾緊螺杆506可驅使伸縮套507帶動第二夾持板505靠 近或遠離第一夾持板504，從而將弧形梁9牢固夾緊或放鬆，俯仰角度調節杆502由中間螺杆 509和一對套管510組成，該對套管510內螺紋旋向相反，且兩件套管510分別連接於中間螺杆 509的兩端，其中一套管510與第一夾持板504鉸接，另一套管510與伸縮機構1鉸接，旋轉中 間螺杆509可以使俯仰角度調節杆502伸長或縮短，從而可以通過俯仰角度調節杆502調節夾 持座501的俯仰角度，使弧形梁9的位置調節更加靈活。
如圖5至圖11所示，本實施例中，伸縮機構l包括繩式伸展機構、繩式縮回機構、驅動油 缸106和三節以上依次套接相連的伸縮臂，順著伸縮臂的伸出方向為前方，驅動油缸106的伸 縮杆1061與第一節伸縮臂101尾端鉸接，驅動油缸106的缸體1062固定於第二節伸縮臂102的 尾端，第二節伸縮臂102前方的各節伸縮臂均通過繩式伸展機構和繩式縮回機構驅動，驅動 油缸106的缸體1062前端設有至少一件可對末節伸縮臂105導向的導向輪107。當伸縮機構l僅 具有三節依次套接相連的伸縮臂時，第二節伸縮臂102前方各節臂僅指末節伸縮臂105，當伸 縮機構l具有超過三節依次套接相連的伸縮臂時，第二節伸縮臂102前方各節臂由末節伸縮臂 105、以及末節伸縮臂105與第二節伸縮臂102之間的各節臂組成。本實施例中，導向輪107設有一件，為一獨立滾輪，它可沿末節伸縮臂105內側滾動，導向輪107的直徑大於缸體1062的 外徑並略小於末節伸縮臂105的內徑，由於採用繩式伸展機構和繩式縮回機構驅動第二節伸 縮臂102前方的各節伸縮臂，機械臂伸展開後具有一定的柔性，會彎曲成弧形，第二節伸縮 臂102前方的各節伸縮臂的中軸線會相對驅動油缸106的伸縮軸線1063偏轉。本發明的伸縮機 構1通過在驅動油缸106的缸體1062前端裝設導向輪107，在機械臂伸展和收縮的過程中，使 驅動油缸106的缸體1062與末節伸縮臂105在導向輪107的作用下實現平穩銜接，機械臂伸展 的初始階段，導向輪107可對末節伸縮臂105的伸出提供一定的支撐和導向，使末節伸縮臂 105在保持中軸線1022與驅動油缸106的伸縮軸線1063基本平行的狀態平穩伸出，在機械臂收 縮的初始階段，末節伸縮臂105的中軸線1022與驅動油缸106的伸縮軸線1063互成一定角度， 隨著機械臂的收縮，末節伸縮臂105的框體邊緣先與導向輪107接觸，在導向輪107的作用下 ，末節伸縮臂105平穩套入驅動油缸106，使末節伸縮臂105的中軸線1022與驅動油缸106的伸 縮軸線1063逐漸平行，完成平穩收縮。本實施例中，驅動油缸106的缸體1062與第二節伸縮 臂102相連的一端設有翼板10621，第二節伸縮臂102的尾端設有卡槽1021，翼板10621置於卡 槽1021內，卡槽1021的寬度尺寸b和深度尺寸a通過導向輪107和整個伸縮臂徑向偏移距離計 算得出，使缸體1062上的翼板10621可以在卡槽1021的約束下相對於第二節伸縮臂102產生一 定程度的位移，整個驅動油缸106繞伸縮杆1061與第一節伸縮臂101的鉸接點轉動，以此適應 機械臂伸出後的的彎曲變形，減少驅動油缸106需要承受的彎曲力矩，起到保護驅動油缸 106的作用，延長驅動油缸106使用壽命，同時翼板10621在卡槽1021內下移後會與卡槽1021 形成傾角，限制缸體繼續下移，故可利用深度尺寸a控制驅動油缸106的偏移量大小。繩式伸 展機構包括伸展滑輪110和伸展繩108，第一節伸縮臂101與末節伸縮臂105之間的各節伸縮臂 上的前端處均裝設有伸展滑輪IIO，伸展繩108繞設於伸展滑輪110上，伸展繩108的兩端分別 固定於相鄰兩節伸縮臂的後端部。繩式縮回機構包括收縮滑輪111和收縮繩109，第一節伸縮 臂101與末節伸縮臂105之間的各節伸縮臂上的後端處均裝設有收縮滑輪111，收縮繩109繞設 於收縮滑輪lll上，收縮繩109的一端固定於伸縮臂前方的相鄰伸縮臂的後端部，收縮繩109 的另一端固定於伸縮臂後方的相鄰伸縮臂的前端部。本實施例中，第二節伸縮臂102前方各 節臂由第三節伸縮臂103、第四節伸縮臂104和末節伸縮臂105組成。第二節伸縮臂102上的前 端處裝設有伸展滑輪IIO，伸展繩108繞設於伸展滑輪110上，伸展繩8的兩端分別固定於第一 節伸縮臂101和第三節伸縮臂103的後端部，第二節伸縮臂102上的後端處裝設有收縮滑輪111 ，收縮繩109繞設於收縮滑輪111上，收縮繩109的一端固定於第一節伸縮臂101的後端部，收 縮繩109的另一端固定於第三節伸縮臂103的前端部。第三節伸縮臂103上的前端處裝設有伸展滑輪110，伸展繩108繞設於伸展滑輪110上，伸展繩108的兩端分別固定於第二節伸縮臂 102和第四節伸縮臂104的後端部，第三節伸縮臂103上的後端處裝設有收縮滑輪111，收縮繩 109繞設於收縮滑輪111上，收縮繩109的一端固定於第二節伸縮臂102的後端部，收縮繩109 的另一端固定於第四節伸縮臂104的前端部。第四節伸縮臂104上的前端處裝設有伸展滑輪 110，伸展繩108繞設於伸展滑輪110上，伸展繩108的兩端分別固定於第三節伸縮臂103和末 節伸縮臂105的後端部，第四節伸縮臂104上的後端處裝設有收縮滑輪111，收縮繩109繞設於 收縮滑輪lll上，收縮繩109的一端固定於第三節伸縮臂103的後端部，收縮繩109的另一端固 定於末節伸縮臂105的前端部。第二節伸縮臂102、第三節伸縮臂103、第四節伸縮臂104和末 節伸縮臂105中的各節臂分別通過一組伸展繩108和伸展滑輪110驅動伸展，並分別通過一組 收縮繩109和收縮滑輪111驅動收縮，當某節臂的伸展繩108或收縮繩109出現故障時，可以單 獨進行更換，方便維修。本實施例中，第一節伸縮臂101與末節伸縮臂105之間的各節伸縮臂 的伸展繩108和伸展滑輪111設有兩組，並對稱布置於各節臂的兩側，第一節伸縮臂101前方 的各節伸縮臂的收縮繩109和收縮滑輪111也設有兩組，並對稱布置於各節臂的兩側，這種布 置方式有利於提高機械臂的伸縮穩定性。
使用本發明的弧形梁安裝輔助裝置安裝弧形梁9時，可先在滾床架4上集中堆放多根弧形 梁9，同時將滑移基座2和伸縮機構1收回，然後將待安裝的一根弧形梁9推送至伸縮機構1前 端，並用伸縮機構1前端的夾持裝置5夾緊，再通過伸縮機構1和滑移基座2將弧形梁9送至安 裝位置，並且可通過伸縮機構1和滑移基座2對弧形梁9的前後位置進行調整，通過水平擺動 油缸83調節弧形梁9的水平角度，通過豎直擺動油缸84調節弧形梁9與水平面的夾角，通過俯 仰角度調節杆502調節弧形梁9的俯仰角度，通過夾緊調節杆503調節對弧形梁9的夾持鬆緊， 調節方式多樣、方便，為快速安裝弧形梁9提供支持，將弧形梁9安裝固定後，收回滑移基座 2和伸縮機構1，即可將堆放於滾床架4上的弧形梁9再次夾緊、送出，如此循環，使得弧形梁 9的運輸和安裝變得簡便、快捷，操作省時省力，工作效率大大提高。
上述實施例僅是本發明的優選實施方式，應當指出，對於本領域的普通技術人員來說， 在不脫離本發明的原理的前提下，還可以作出若干等同變換，這些等同變換均應視為本發明 的保護範圍。
權利要求
1.一種弧形梁安裝輔助裝置，其特徵在於包括伸縮機構(1)、滾床架(4)、夾持裝置(5)和可在滾床架(4)內前後滑動的滑移基座(2)，所述伸縮機構(1)尾端與滑移基座(2)連接，所述夾持裝置(5)裝設於伸縮機構(1)前端。
2.根據權利要求l所述的弧形梁安裝輔助裝置，其特徵在於所述滾 床架(4)內裝設有滑軌(7)，所述滑移基座(2)裝設於滑軌(7)上，滑移基座(2)與 滾床架(4)之間裝設有滑移驅動油缸(3)。
3.根據權利要求1或2所述的弧形梁安裝輔助裝置，其特徵在於所 述伸縮機構(1)與滑移基座(2)之間設有連接座(8)，所述連接座(8)通過豎直鉸接軸 (81)與滑移基座(2)連接，且連接座(8) —側與滑移基座(2)之間設有水平擺動油缸 (83)，連接座(8)通過水平鉸接軸(82)與伸縮機構(1)連接，伸縮機構(1)下方與 連接座(8)之間設有豎直擺動油缸(84)。
4.根據權利要求1或2所述的弧形梁安裝輔助裝置，其特徵在於所 述夾持裝置(5)包括夾持座(501)、夾緊調節杆(503)和可作伸縮調節的俯仰角度調節 杆(502)，所述夾持座(501) —端與伸縮機構(1)前端鉸接，另一端固定有第一夾持板 (504)，所述俯仰角度調節杆(502) —端與第一夾持板(504)鉸接，另一端與伸縮機構 (1)鉸接，所述夾緊調節杆(503) —端與第一夾持板(504)相連，另一端設有第二夾持 板(505)。
5.根據權利要求3所述的弧形梁安裝輔助裝置，其特徵在於所述夾 持裝置(5)包括夾持座(501)、夾緊調節杆(503)和可作伸縮調節的俯仰角度調節杆( 502)，所述夾持座(501) —端與伸縮機構(1)前端鉸接，另一端固定有第一夾持板(504 )，所述俯仰角度調節杆(502) —端與第一夾持板(504)鉸接，另一端與伸縮機構(1) 鉸接，所述夾緊調節杆(503) —端與第一夾持板(504)相連，另一端設有第二夾持板( 505)。
6.根據權利要求1或2所述的弧形梁安裝輔助裝置，其特徵在於所述滾床架(4)頂部裝設有兩排平行布置的滾輪(6)。
7 根據權利要求5所述的弧形梁安裝輔助裝置，其特徵在於所述滾 床架(4)頂部裝設有兩排平行布置的滾輪(6)。
8 根據權利要求7所述的弧形梁安裝輔助裝置，其特徵在於所述伸 縮機構(1)包括繩式伸展機構、繩式縮回機構、驅動油缸(106)和三節以上依次套接相連 的伸縮臂，順著伸縮臂的伸出方向為前方，所述驅動油缸(106)的伸縮杆(1061)與第一 節伸縮臂(101)尾端鉸接，所述驅動油缸(106)的缸體(1062)固定於第二節伸縮臂( 102)的尾端，所述第二節伸縮臂(102)前方的各節伸縮臂均通過繩式伸展機構和繩式縮回 機構驅動，所述驅動油缸(106)的缸體(1062)前端設有至少一件可對末節伸縮臂(105) 導向的導向輪(107)。
9 根據權利要求8所述的弧形梁安裝輔助裝置，其特徵在於所述驅 動油缸(106)的缸體(1062)與第二節伸縮臂(102)相連的一端設有翼板(10621)，所 述第二節伸縮臂(102)的尾端設有卡槽(1021)，所述翼板(10621)置於卡槽(1021)內
10 根據權利要求9所述的弧形梁安裝輔助裝置，其特徵在於所述 繩式伸展機構包括伸展滑輪(110)和伸展繩(108)，所述第一節伸縮臂(101)與末節伸 縮臂(105)之間的各節伸縮臂上的前端處均裝設有伸展滑輪(110)，所述伸展繩(108) 繞設於所述伸展滑輪(110)上，所述伸展繩(108)的兩端分別固定於相鄰兩節伸縮臂的後 端部，所述繩式縮回機構包括收縮滑輪(111)和收縮繩(109)，所述第一節伸縮臂(101 )與末節伸縮臂(105)之間的各節伸縮臂上的後端處均裝設有收縮滑輪(111)，所述收縮 繩(109)繞設於所述收縮滑輪(111)上，所述收縮繩(109)的一端固定於所述伸縮臂前 方的相鄰伸縮臂的後端部，所述收縮繩(109)的另一端固定於所述伸縮臂後方的相鄰伸縮 臂的前端部。
全文摘要
本發明公開了一種弧形梁安裝輔助裝置，包括伸縮機構、滾床架、夾持裝置和可在滾床架內前後滑動的滑移基座，所述伸縮機構尾端與滑移基座連接，所述夾持裝置裝設於伸縮機構前端。該弧形梁安裝輔助裝置具有便於弧形梁的運輸、安裝，可直接將弧形梁送至安裝位置，操作簡單，省時省力的優點。
文檔編號E21D11/18GK101666235SQ20091030846
公開日2010年3月10日 申請日期2009年10月19日 優先權日2009年10月19日
發明者喻志兵, 張學文, 李翠英 申請人:三一集團有限公司