步履式箱梁架橋機的製作方法

2023-08-11 18:49:46

專利名稱：步履式箱梁架橋機的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種鐵路建設工程中架設大型箱型梁的專用施工設備，主要應用於高速鐵路、客運專線中900噸級箱梁架設，可以架設32米、24米、20米雙線等跨箱梁及其中任意跨度組合的變跨箱梁。
背景技術：
近來，我國掀起鐵路建設的新高潮，特別是高速鐵路、客運專線的建設。預計在今後的二十年內國家將投資2萬億人民幣用於鐵路建設，從而對運架、鋪設設備有著巨大的需求；對起重的噸位、自動化程度、維護保養、安全可靠性、整機性能也提出了更高的要求。在我國，現有的各種型式、各種噸位的鐵路架橋機，可分為T梁和箱梁架橋機兩大類。最大起吊能力為600噸。從結構型式上可分為邁步式、下導梁式、運架一體式及拼裝式架橋機。
研製開發一套應用於高速鐵路、客運專線中900噸級箱梁架設，可以架設32米、24米、20米雙線等跨箱梁及其中任意跨度組合的變跨箱梁，而且自動化程度高、整機性能好、施工安全可靠、現場維護保養方便、環保性能好、經濟實用、效率高的設備尤為必要。
實用新型內容本實用新型的目的就是針對上述現狀，提供一種步履式箱梁架橋機(簡稱架橋機)。該架橋機是一種應用於高速鐵路、客運專線中架設900噸級箱梁，而且自動化程度高、整機性能好、施工安全可靠、現場維護保養方便、環保性能好、經濟實用、效率高的專用設備。
本實用新型的目的是這樣實現的如圖1，本實用新型由一號柱1、一號柱液壓系統2、機臂3、二號柱4、二號柱液壓系統5、起重小車6、起重小車液壓系統7、三號柱8、三號柱液壓系統9組成；其位置和連接關係是在機臂3下面的前端、中部、尾部分別設置有支撐機臂3的一號柱1、二號柱4、三號柱8；一號柱1、二號柱4和三號柱8分別與一號柱液壓系統2、二號柱液壓系統5和三號柱液壓系統9連接；在支撐機臂3的上方設置有起重小車6，起重小車6和起重小車液壓系統7連接；二號柱4、三號柱8與機臂3固定連接，一號柱1與機臂3為固定鉸連接。
二號柱4的走行輪組與三號柱8的走行輪組組成行走體系，實現整機走行。
本實用新型的工作原理為提梁機裝梁，輪胎式運梁車運梁至本實用新型尾部餵梁；本實用新型起重拖拉取梁，跨一孔架梁，步履式行走過孔，可以架設32m、24m、20m雙線等跨箱梁及變跨梁。本實用新型二號柱4、三號柱8相對機臂3固定，通過變換一號柱1的支承位置，可以適應高速鐵路橋梁不等跨箱梁的架設。起重小車6取梁時位於二號柱4附近，採取起重拖拉方式取梁。本實用新型通過一體化設計，採用液壓驅動輪胎式行走縱移，起重小車6起重拖拉取梁，跨一孔架梁的作業方式；輔助作業少，工人勞動強度低，理論架梁速度為3小時/孔；本實用新型取梁後，運梁車即可退出，架梁、運梁作業同步進行，提高施工效率。本實用新型既適合長大橋施工，也適合中小橋施工，過跨作業簡便，可以方便地架設變跨梁橋，工地轉移由運梁車馱運。不需藉助起重設備即可進行裝車、卸車，迅速進行工地轉移；本實用新型可以架設20m、24m、32m的等跨梁及變跨梁，並可方便架設一座橋的首孔和末孔梁。
本實用新型首次採用輪胎式液壓驅動步履過孔系統，不需要鋪設縱移軌道，輔助作業少，工人低勞動強度；過孔作業簡捷、安全可靠。
本實用新型的起重小車6首次採用凹式結構。
本實用新型已投入生產，即將用於客運專線的建設，具有以下主要特點1、整機性能好；2、施工安全、方便、可靠，效率高，維護保養方便；3、機動靈活，適用範圍廣。


圖1-本實用新型結構示意圖；圖2-一號柱結構示意圖；圖3-一號柱在架非末孔箱梁時的支撐狀態示意圖；圖4-一號柱在架末孔箱梁時的支撐狀態示意圖；圖5A-二號柱結構主視圖；圖5B-二號柱結構左視圖；圖6A-三號柱結構主視圖；圖6B-三號柱結構左視圖；圖7A-三號柱窄式支撐示意圖；圖7B-三號柱寬式支撐示意圖；圖8A-三號柱走行輪胎轉向示意圖；圖8B-三號柱懸掛均衡裝置示意圖；圖9-機臂結構示意圖；圖10A-起重小車結構主視圖；圖10B-起重小車結構左視圖。
其中1-一號柱；101-懸掛走行裝置； 102-基本柱；103-摺疊機構；104-摺疊柱； 105-伸縮柱；2-一號柱液壓系統；3-機臂；301-第一橫梁； 302-主梁； 3021-起重小車走行軌道；3022-起重小車導向軌道；3023-一號柱走行耳梁； 303-第二橫梁；4-二號柱；401-門架； 402-門架下橫梁；403-液壓升降支腿；5-二號柱液壓系統；6-起重小車；601-走行臺車； 602-走行機構； 603-大車架；
604-提升機構； 605-橫移臺車； 606-均衡裝置；6011-臺車架；6012-走行重物移運器；6041-起升卷揚機；6042-排繩器；6043-定滑輪組； 6044-動滑輪組；607-橫移裝置；7-起重小車液壓系統；8-三號柱；801-升降柱； 802-摺疊機構；803-走行機構；804-液壓懸掛均衡裝置；8041-伸縮臂；8042-支撐臂； 8043-連杆；805-轉向機構；9-三號柱液壓系統。
具體實施方式
以下結合附圖詳細說明。
1、一號柱1如圖2、圖3、圖4，一號柱1由從上到下依次排列和連接的懸掛走行輪組101、基本柱102、摺疊機構103、摺疊柱104和伸縮柱105組成；所述的走行輪組101是懸掛在機臂3下方的左右各兩個驅動輪的組合；所述的基本柱102是一種門字形框架；所述的摺疊機構103是一種連接基本柱102和摺疊柱104的伸縮裝置；所述的摺疊柱104是一種支撐柱；所述的伸縮柱105是一種可在基本柱102內和摺疊柱104內伸縮的支撐柱。
一號柱1的工作原理是一號柱1是本實用新型的前支腿，其柱體設計成可摺疊式，支撐在前方墩臺前半部支承墊石上，與機臂3有三個固定位置可以滿足三種不同跨度箱梁的架設；架梁作業時，一號柱1與機臂3縱向固定成鉸接結構，成為柔性支腿。
基本柱102是一號柱1的上半部分，是基本支撐構架，設有伸縮柱105，用於一座橋上末孔梁的架設。懸掛走行輪組101在基本柱102的上部，可以沿機臂3下耳梁前後走行，滿足變跨架梁時一號柱1移位支撐和本實用新型整機行走時重心調整的需要。摺疊柱104是一號柱1支撐構架的下部分，其下設有伸縮柱105；正常架梁作業時，摺疊柱104與基本柱102之間通過銷軸和螺栓固接，摺疊柱104下部的伸縮柱105伸出，支撐在墩臺墊石上；通過摺疊機構103可以將摺疊柱104收折，使基本柱102上的伸縮柱105支立在橋臺上，完成末梁片的架設。
2、二號柱4如圖5A、圖5B，二號柱4由門架401、門架下橫梁402、液壓升降支腿403組成；門架401和門架下橫梁402組成「O」形門架結構；門架下橫梁402下面設置有液壓升降支腿403；所述的門架401是一種馬蹄形框架；所述的門架下橫梁402是一種直線中空箱梁；所述的液壓升降支腿403是一種由液壓控制的可伸縮的支撐柱。
二號柱4的工作原理是二號柱4位於機臂3中部，與機臂3固結，是本實用新型的剛性支腿。門架401是二號柱的支撐構架，其上部採用馬鞍形橫聯連接，不僅提高機臂間的橫向連接剛度和整機的橫向整體性，而且保證起重小車6的順利通行；門架下橫梁402設有兩個液壓升降支腿403，用以實現本實用新型行走時的支撐轉換和架梁作業時穩定支撐要求。
3、三號柱8如圖6A、圖6B、圖7A、圖7B、圖8A、圖8B，三號柱8由升降柱801、摺疊機構802、走行機構803、液壓懸掛均衡裝置804和轉向機構805組成。從上到下，升降柱801、摺疊機構802、走行機構803依次排列和連接；在走行機構803內設置有液壓懸掛均衡裝置804和轉向機構805；所述的升降柱801是「O」字形的框架；所述的摺疊機構802是一種連接升降柱801和走行機構803的伸縮裝置；所述的走行機構803是一種支撐801的走行機構，該機構分左右兩排，每排分前後兩組，每組設有四個驅動輪；所述的液壓懸掛均衡裝置804，如圖8B，是由伸縮臂8041、支撐臂8042和連杆8043組成的一種三角形均衡裝置；
所述的轉向機構805是一種由連杆和油缸組成的聯動機構。
三號柱8的工作原理是三號柱8是本實用新型的縱移驅動支柱。升降柱801、摺疊機構802使三號柱8有兩種支撐工位——窄式支撐(見圖7A)和寬式支撐(見圖7B)；餵梁作業時，三號柱8提升支腿並外擺走行機構803形成寬式支撐；本實用新型縱移作業時，三號柱8向內擺動走行機構803並支撐在箱梁腹板上方，形成窄式支撐，三號柱8的走行機構803驅動本實用新型向前縱移。液壓懸掛均衡裝置804是為走行機構803通過不同路況設計的，該裝置能對走行機構803作豎向補償，並使各驅動輪受載均衡；同時走行輪軸可以橫向適量擺動，以適應線路橫坡情況。轉向機構805是根據走行機構803結構布置形式，採用偏轉走行機構803的轉向方式(見圖8A)，對應不同轉向半徑有各自不同的轉向角度；而每組間的四個走行輪組通過連杆相連，由一個轉向油缸推動實現轉向，有相同的轉向角度。
4、起重小車6如圖10A、圖10B，起重小車6由走行臺車601、走行機構602、大車架603、提升機構604、橫移臺車605、均衡裝置606、橫移裝置607組成；其位置和連接關係是大車架603的四角由四個走行臺車601支撐，大車架603左右兩邊各固定一個走行機構602；大車架603上放置有橫移臺車605，並由橫移裝置607連接；提升機構604、均衡裝置606固定在橫移臺車605上。
所述的走行臺車601是由臺車架6011(框架)和重物移運器6012(外購件)組成。
所述的走行機構602(外購件)由依次連接的液壓馬達、行星齒輪減速機、驅動箱和鏈條組成。
所述的大車架603是一種由兩根主梁和兩根端梁組成的凹式平面框架結構。
所述的提升機構604由起升卷揚機6041、排繩器6042、定滑輪組6043和動滑輪組6044組成。
所述的橫移臺車605由長方形箱梁框架和其下面的重物移運器(外購件)組成。
所述的均衡裝置606由滑輪和長方體框架組成；滑輪置於框架內。
所述的臺車架607是一種連接大車架603和橫移臺車605的伸縮油缸。
起重小車6的工作原理是根據所架設箱梁的跨度，一號柱1與機臂3間有三個固定鉸連接位置；本實用新型配有兩臺起重小車6，每臺起重小車6裝有兩套獨立的提升機構604，其中一臺小車的兩套提升機構604通過均衡裝置606使左右吊點受力均衡，從而將起重作業時的四吊點轉換成三吊點，使箱梁均衡受載，平穩起落；起重小車6具有三維運動和微動功能，能保證箱梁的準確對位安裝。大車架603由兩根主梁和兩根端梁組成凹式平面框架結構，降低了整機高度；兩端梁的兩端以鉸接形式與走行臺車601相連，4臺走行臺車601支撐大車架603。走行機構602驅動起重小車6縱移，橫移裝置607驅動橫移臺車605橫移，提升機構604提升梁片。
5、機臂3如圖9，機臂3是由兩個主梁302、第一橫梁301、第二橫梁303連接成的長方形框架。
所述的第一橫梁301是一種長方形箱梁。
所述的主梁302是一種變截面箱梁結構，其上設置有走行軌道3021，其內側設有導向軌道3022，其下面設有耳梁(懸臂梁)3023。
所述的第二橫梁303是一種長方形桁架。
機臂3的工作原理是機臂3是本實用新型的承載主梁。為變截面雙箱梁結構，全長66m，兩主梁中心距9m，分成七個節段，節段之間採用摩擦型高強螺栓形式連接。機臂前部下蓋板設有變跨節點，提供一號柱不同的安裝位置，滿足32m、24m、20m箱梁架設作業施工的需要。本實用新型縱移時，一號柱1可沿機臂下耳梁前後走行，架梁時通過節點定位裝置與機臂固定鉸接。
6、一號柱液壓系統2、二號柱液壓系統5、三號柱液壓系統9、起重小車液壓系統7均選用標準外購件，是整機的動力源，即分別為一號柱1、二號柱4、三號柱8、起重小車6的動力源。
權利要求1.一種步履式箱梁架橋機，包括一號柱液壓系統(2)、二號柱液壓系統(5)、三號柱液壓系統(9)、起重小車液壓系統(7)；其特徵在於在機臂(3)下面的前端、中部、尾部分別設置有支撐機臂(3)的一號柱(1)、二號柱(4)、三號柱(8)；一號柱(1)、二號柱(4)和三號柱(8)分別與一號柱液壓系統(2)、二號柱液壓系統(5)和三號柱液壓系統(9)連接；在支撐機臂(3)的上方設置有起重小車(6)，起重小車(6)和起重小車液壓系統(7)連接；二號柱(4)、三號柱(8)與機臂(3)固定連接，一號柱(1)與機臂(3)為固定鉸連接。
2.按權利要求1所述的一種步履式箱梁架橋機，其特徵在於一號柱(1)由從上到下依次排列和連接的懸掛走行輪組(101)、基本柱(102)、摺疊機構(103)、摺疊柱(104)和伸縮柱(105)組成。
3.按權利要求1所述的一種步履式箱梁架橋機，其特徵在於二號柱(4)由門架(401)、門架下橫梁(402)、液壓升降支腿(403)組成；門架(401)和門架下橫梁(402)組成「O」形門架結構；門架下橫梁(402)下面設置有液壓升降支腿(403)。
4.按權利要求1所述的一種步履式箱梁架橋機，其特徵在於三號柱(8)由升降柱(801)、摺疊機構(802)、走行機構(803)、液壓懸掛均衡裝置(804)和轉向機構(805)組成；從上到下，升降柱(801)、摺疊機構(802)、走行機構(803)依次排列和連接；在走行機構(803)內設置有液壓懸掛均衡裝置(804)和轉向機構(805)。
5.按權利要求4所述的一種步履式箱梁架橋機，其特徵在於液壓懸掛均衡裝置(804)由伸縮臂(8041)、支撐臂(8042)和連杆(8043)組成的三角形均衡裝置。
6.按權利要求1所述的一種步履式箱梁架橋機，其特徵在於起重小車(6)由走行臺車(601)、走行機構(602)、大車架(603)、提升機構(604)、橫移臺車(605)、均衡裝置(606)、橫移裝置(607)組成；其位置和連接關係是大車架(603)的四角由四個走行臺車(601)支撐，大車架(603)左右兩邊各固定一個走行機構(602)；大車架(603)上放置有橫移臺車(605)，並由橫移裝置(607)連接；提升機構(604)、均衡裝置(606)固定在橫移臺車(605)上。
7.按權利要求1所述的一種步履式箱梁架橋機，其特徵在於機臂(3)是由兩個主梁(302)、第一橫梁(301)、第二橫梁(303)連接成的長方形框架。
8.按權利要求7所述的一種步履式箱梁架橋機，其特徵在於主梁(302)是一種變截面箱梁結構，其上設置有走行軌道(3021)，其內側設有導向軌道(3022)，其下面設有耳梁(3023)。
專利摘要本實用新型公開了一種步履式箱梁架橋機，涉及一種鐵路建設工程中架設大型箱型梁的專用施工設備。本實用新型的結構是在機臂3下面的前端、中部、尾部分別設置有支撐機臂3的一號柱1、二號柱4、三號柱8；一號柱1、二號柱4和三號柱8分別與一號柱液壓系統2、二號柱液壓系統5和三號柱液壓系統9連接；在支撐機臂3的上方設置有起重小車6，起重小車6和起重小車液壓系統7連接。本實用新型整機性能好；施工安全、方便、可靠，效率高，維護保養方便；機動靈活，適用範圍廣；主要應用於高速鐵路、客運專線中900噸級箱梁架設，可以架設32米、24米、20米雙線等跨箱梁及其中任意跨度組合的變跨箱梁。
文檔編號E01D21/06GK2871633SQ20052009802
公開日2007年2月21日 申請日期2005年9月9日 優先權日2005年9月9日
發明者張智瑩, 唐智奮, 尹衛, 楊祖新, 蔣謨春, 胡建偉, 容毅, 李曉鋼, 黨春太, 林承朝 申請人:中鐵工程機械研究設計院