用于贝雷梁拆卸的自动横移搬运装置及其使用方法 |
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| 申请号 | CN202410086715.7 | 申请日 | 2024-01-22 | 公开(公告)号 | CN117904990A | 公开(公告)日 | 2024-04-19 |
| 申请人 | 武汉理工大学; | 发明人 | 吴超群; 杨明辉; 吴振宇; | ||||
| 摘要 | 本 发明 涉及 桥梁 工程技术领域，公开了一种用于贝雷梁拆卸的自动横移搬运装置，包括方 钢 管支梁，方钢管支梁上设有两组分别与贝雷梁下部槽钢对应的托举装置，方钢管支梁下方设有四台行走小车，行走小车上设有可升降的剪叉抬升机构，剪叉抬升机构固定安装在方钢管支梁的下方，且每个托举装置的两侧各设有一台行走小车。本发明还公开了一种用于贝雷梁拆卸的自动横移搬运装置的使用方法。本发明用于贝雷梁拆卸的自动横移搬运装置及其使用方法，提高贝雷梁拆卸过程的自动化 水 平，提升贝雷梁拆卸的效率以及安全性。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种用于贝雷梁拆卸的自动横移搬运装置，包括方钢管支梁(1)，其特征在于：所述方钢管支梁(1)上设有两组分别与贝雷梁(2)下部槽钢(3)对应的托举装置(4)，所述方钢管支梁(1)下方设有四台行走小车(5)，所述行走小车(5)上设有可升降的剪叉抬升机构(6)，所述剪叉抬升机构(6)固定安装在所述方钢管支梁(1)的下方，且每个所述托举装置(4)的两侧各设有一台所述行走小车(5)。 |
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| 说明书全文 | 用于贝雷梁拆卸的自动横移搬运装置及其使用方法技术领域背景技术[0002] 受现浇梁下方净空间小的影响，贝雷梁无法直接用吊车拆卸，而且贝雷梁重量大、数量多，贝雷梁拆卸过程格外困难。目前常将单榀贝雷梁放倒，用卷扬机通过钢丝绳牵引，将贝雷梁强行拖拽至钢平台侧边，再由小型吊车吊运，施工效率低，自动化水平较低，存在较大安全隐患。 发明内容[0003] 本发明的目的就是针对上述技术的不足，提供一种用于贝雷梁拆卸的自动横移搬运装置及其使用方法，提高贝雷梁拆卸过程的自动化水平，提升贝雷梁拆卸的效率以及安全性。 [0004] 为实现上述目的，本发明所涉及的用于贝雷梁拆卸的自动横移搬运装置，包括方钢管支梁，所述方钢管支梁上设有两组分别与贝雷梁下部槽钢对应的托举装置，所述方钢管支梁下方设有四台行走小车，所述行走小车上设有可升降的剪叉抬升机构，所述剪叉抬升机构固定安装在所述方钢管支梁的下方，且每个所述托举装置的两侧各设有一台所述行走小车。 [0005] 优选地，所述行走小车包括钢轮小车和安装在所述钢轮小车中间的减速电机，所述减速电机的输出轴上安装有输出轮，所述钢轮小车上靠近所述减速电机输出轴侧的一个车轮上安装有同步轮，所述同步轮与所述输出轮之间连有同步带。 [0006] 优选地，所述剪叉抬升机构包括固定安装在所述行走小车上的剪叉抬升机构下支架和固定安装在所述方钢管支梁下方的剪叉抬升机构上支架，所述剪叉抬升机构下支架上安装有剪叉抬升机构电机，所述剪叉抬升机构电机的输出轴连有水平的丝杆，所述丝杆的另一端通过带座轴承安装在所述剪叉抬升机构下支架上，所述剪叉抬升机构还包括有两个连杆组，每个所述连杆组包括两个连杆，两个所述连杆组通过销轴穿过设置在所述连杆中间的孔形成X型的剪叉机构铰链，一个所述连杆组的两个所述连杆的上端铰接在固定安装在所述剪叉抬升机构上支架下方的上固定支座上，下端铰接安装在下活动连接块上，所述下活动连接块固定安装在套置在所述丝杠上的螺母上，另一个所述连杆组的两个所述连杆的下端铰接在固定安装在所述剪叉抬升机构下支架上的下固定支座上，上端铰接安装在上活动连接块上，所述剪叉抬升机构下支架的下方设有水平的直线导轨，所述上活动连接块通过滑块活动安装在所述直线导轨上。 [0007] 优选地，所述托举装置包括两个固定焊接在所述方钢管支梁上的托举块，所述托举块为倒凹形结构，扣在所述方钢管支梁上，所述托举块两侧各设有一个圆孔，所述圆孔内从下往上安装有L型提升钩，所述圆孔内壁开有呈周向分布的两个直线槽，所述L型提升钩的下端为勾住贝雷梁下部槽钢的钩爪，上端为可通过所述直线槽的矩形块，所述圆孔上还设有托举垫环，所述托举垫环的中间设有一个矩形凹槽，卡住所述L型提升钩上端的矩形块，所述L型提升钩可在所述圆孔内自由转动。 [0008] 优选地，所述剪叉抬升机构下支架上还设有限位勾板，所述限位勾板包括竖板和位于所述竖板顶部的水平的勾板。 [0009] 一种所述用于贝雷梁拆卸的自动横移搬运装置的使用方法，自动横移搬运装置从钢平台侧边向所需搬运拆卸的贝雷梁移动，依靠所述剪叉抬升机构的压缩与展开使所述行走小车从贝雷梁下方的三角形空间穿过，在自动横移搬运装置到达贝雷梁沿钢平台方向的中心时，所述托举装置将贝雷梁下部的槽钢托起，所述剪叉抬升机构抬升将贝雷梁抬离钢平台，所述行走小车运行将贝雷梁搬运至吊车吊运所需位置，再将贝雷梁下放在钢平台并穿出贝雷梁即完成了贝雷梁辅助拆卸任务。 [0010] 优选地，具体包括如下步骤： [0011] A)在贝雷梁两侧的钢平台侧边上各安放好一台自动横移搬运装置； [0012] B)两侧的自动横移搬运装置同步向前行走，然后同步执行自动横移搬运装置穿过贝雷梁下方的三角形空间； [0013] C)两个自动横移搬运装置到达贝雷梁沿钢平台方向的中心，所述托举装置与所述贝雷梁下部槽钢对齐； [0014] D)两个自动横移搬运装置的剪叉抬升机构同步展开，将贝雷梁抬起实现贝雷梁在自动横移搬运装置上的稳定夹紧； [0016] F)两个自动横移搬运装置的剪叉抬升机构同步收缩，将贝雷梁下放在钢平台上，所述托举装置与所述贝雷梁下部槽钢脱离； [0017] G)两个自动横移搬运装置同步执行穿出贝雷梁。 [0018] 优选地，所述步骤B)中，所述行走小车从贝雷梁下方的三角形空间穿过时，按照行进方向将所述行走小车进行编号，分别为行走小车甲、行走小车乙、行走小车丙和行走小车丁，通过压缩所述剪叉抬升机构使所述行走小车抬升，展开所述剪叉抬升机构使所述行走小车下放，先仅抬升行走小车甲使其首先穿过贝雷梁第一榀，然后仅抬升行走小车乙使其穿过贝雷梁第一榀，再通过抬升行走小车甲和行走小车丙使行走小车甲穿过贝雷梁第二榀，同时使行走小车丙穿过贝雷梁第一榀，然后通过所述托举装置固定贝雷梁下部槽钢，再展开所有剪叉抬升机构将贝雷梁抬起。 [0019] 优选地，所述步骤G)中，所述行走小车穿出贝雷梁时，先仅抬升行走小车乙和行走小车丁使行走小车乙穿过贝雷梁第二榀，同时使行走小车丁穿过贝雷梁第一榀，再通过仅抬升行走小车丙使其穿过贝雷梁第二榀，最后通过仅抬升行走小车丁使其穿过贝雷梁第二榀，至此自动横移搬运装置在放下贝雷梁后完成从所搬运的贝雷梁中穿出来。 [0020] 本发明与现有技术相比，具有以下优点： [0021] 1、根据贝雷梁架设环境，设计行走小车作为贝雷梁的自动搬运工具，替代卷扬机牵引拖拽方式，行走小车的作用是贝雷梁移动过程中的直接滑动摩擦变换为小车搬运，同时采用电机+减速器驱动方式使操作更加简单高效，提高搬运过程的安全性； [0022] 2、根据贝雷梁在钢平台安置的空间结构特点，自动横移搬运装置选择从贝雷梁下方的三角形区域穿过，通过不同剪叉抬升机构的抬升或下放的组合越过贝雷梁下部槽钢，到达所需搬运的贝雷梁中间进行抬升搬运动作； [0023] 3、根据贝雷梁的结构特点，对托举装置进行设计，在贝雷梁上有槽钢可用于作为支撑结构用于抬升，因此设计L型提升钩用于勾住槽钢；由于所需移动的贝雷梁为两榀组合在一起，因此设计方钢管支梁和托举块，在方钢管支梁特定位置安置托举块，将L型提升钩安置在托举块上，这样可以在多个支点同时勾住贝雷梁的槽钢将贝雷梁托举起来，减小了每个L型提升钩所需承受的重量； [0024] 4、根据贝雷梁的结构特点，对抬升装置的结构进行优化设计，贝雷梁整体较重，因此设计的抬升装置符合高效省力的要求，采用多个剪叉抬升机构并联方式实现抬升功能，减小每个剪叉抬升机构所承受的负载，充分运用丝杆螺母的自锁性确保抬升装置的安全性，通过控制电机驱动实现抬升与下方可以控制贝雷梁抬升与下放的速度，提高装置工作过程的安全性。附图说明 [0025] 图1为本发明用于贝雷梁拆卸的自动横移搬运装置的结构示意图； [0026] 图2为图1中行走小车的结构示意图； [0027] 图3为图1中托举装置的结构示意图； [0028] 图4为本发明穿过贝雷梁的过程示意图； [0029] 图5为本发明用于贝雷梁拆卸的自动横移搬运装置使用时的工作状态正面示意图； [0030] 图6为本发明用于贝雷梁拆卸的自动横移搬运装置使用时的工作状态侧面示意图。 [0031] 图中各部件标号如下： [0032] 方钢管支梁1、贝雷梁2、槽钢3、托举装置4、行走小车5、剪叉抬升机构6、钢轮小车7、减速电机8、输出轮9、同步轮10、同步带11、剪叉抬升机构下支架12、剪叉抬升机构上支架 13、剪叉抬升机构电机14、丝杆15、带座轴承16、连杆17、上固定支座18、下活动连接块19、螺母20、下固定支座21、上活动连接块22、直线导轨23、托举块24、L型提升钩25、托举垫环26、限位勾板27、钢平台28、滑块29。 具体实施方式[0033] 下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。 [0034] 如图1及图5所示，一种用于贝雷梁拆卸的自动横移搬运装置，包括方钢管支梁1，方钢管支梁1上设有两组分别与贝雷梁2下部槽钢3对应的托举装置4，方钢管支梁1下方设有四台行走小车5，行走小车5上设有可升降的剪叉抬升机构6，剪叉抬升机构6固定安装在方钢管支梁1的下方，且每个托举装置4的两侧各设有一台行走小车5。 [0035] 其中，如图2所示，行走小车5包括钢轮小车7和安装在钢轮小车7中间的减速电机8，减速电机8的输出轴上安装有输出轮9，钢轮小车7上靠近减速电机8输出轴侧的一个车轮上安装有同步轮10，同步轮10与输出轮9之间连有同步带11，给行走小车5提供动力，同时靠近同步轮10侧的两个车轮为T形钢轮，用于实现前进及后退过程的限位。 [0036] 如图2所示，剪叉抬升机构6包括固定安装在行走小车5上的剪叉抬升机构下支架12和固定安装在方钢管支梁1下方的剪叉抬升机构上支架13，剪叉抬升机构下支架12上安装有剪叉抬升机构电机14，剪叉抬升机构电机14的输出轴连有水平的丝杆15，丝杆15的另一端通过带座轴承16安装在剪叉抬升机构下支架12上，剪叉抬升机构6还包括有两个连杆组，每个连杆组包括两个连杆17，两个连杆组通过销轴穿过设置在连杆17中间的孔形成X型的剪叉机构铰链，一个连杆组的两个连杆17的上端铰接在固定安装在剪叉抬升机构上支架 13下方的上固定支座18上，下端铰接安装在下活动连接块19上，下活动连接块19固定安装在套置在丝杠15上的螺母20上，另一个连杆组的两个连杆17的下端铰接在固定安装在剪叉抬升机构下支架12上的下固定支座21上，上端铰接安装在上活动连接块22上，剪叉抬升机构下支架12的下方设有水平的直线导轨23，上活动连接块22通过滑块29活动安装在直线导轨23上，通过剪叉抬升机构电机14带动丝杆15转动，可以改变螺母20在丝杆15上的位置，达到改变下活动连接块19与下固定支座21之间距离的目的，进而改变剪叉抬升机构上支架13的高度，实现剪叉抬升机构6的举升和下放。 [0037] 在本实施例中，四个剪叉抬升机构上支架13呈对称分布焊接在方钢管支梁1下侧，中间两个剪叉抬升机构上支架13距离为150mm，两侧相邻剪叉抬升机构上支架13距离为230mm，两侧相邻的两个行走小车5距离为200mm，中间两个行走小车5距离为220mm，使自动横移搬运装置可以横跨在贝雷梁2下部的槽钢3上同时具有足够的活动空间。 [0038] 如图3所示，托举装置4包括两个固定焊接在方钢管支梁1上的托举块24，托举块24为倒凹形结构，扣在方钢管支梁1上，托举块24两侧各设有一个圆孔，圆孔内从下往上安装有L型提升钩25，圆孔内壁开有呈周向分布的两个直线槽，L型提升钩25的下端为勾住贝雷梁下部槽钢的钩爪，上端为可通过直线槽的矩形块，圆孔上还设有托举垫环26，托举垫环26的中间设有一个矩形凹槽，卡住L型提升钩25上端的矩形块，L型提升钩25可在圆孔内自由转动，抬升贝雷梁2前需要将L型提升钩25旋转至钩爪位于槽钢3下方，当剪叉抬升机构6向上抬升时，L型提升钩25将贝雷梁2下方的槽钢3托起，进而抬起贝雷梁2。 [0039] 本实施例中，方钢管支梁1长度为1.65m，四个托举块24通过焊接呈对称分布固定在方钢管支梁1上，两个内侧托举块24距离为650mm，两侧相邻两个托举块24距离为150mm，当自动横移搬运装置到达贝雷梁2沿钢平台28方向的中心时，四个托举块24分布在贝雷梁2下部槽钢3外侧，靠近同一个贝雷片的两个托举块24上的圆孔中心距为200mm，可使L型提升钩25勾住贝雷梁2下部槽钢3。 [0040] 另外，在本实施例中，剪叉抬升机构下支架12上还设有限位勾板27，限位勾板27包括竖板和位于竖板顶部的水平的勾板，其外伸的勾板用于在上方锁住贝雷梁2的槽钢3，通过与托举装置4的L型提升钩25组合实现定位。 [0041] 本实施例使用时，结合图5及图6所示，自动横移搬运装置从钢平台侧边向所需搬运拆卸的贝雷梁2移动，依靠剪叉抬升机构6的压缩与展开使行走小车5从贝雷梁2下方的三角形空间穿过，在自动横移搬运装置到达贝雷梁2沿钢平台28方向的中心时，托举装置4将贝雷梁2下部的槽钢3托起，剪叉抬升机构6抬升将贝雷梁2抬离钢平台28，行走小车5运行将贝雷梁2搬运至吊车吊运所需位置，再将贝雷梁2下放在钢平台28并穿出贝雷梁2即完成了贝雷梁2辅助拆卸任务。 [0042] 具体包括如下步骤： [0043] A)在贝雷梁2两侧的钢平台28侧边上各安放好一台自动横移搬运装置； [0044] B)两侧的自动横移搬运装置同步向前行走，然后同步执行自动横移搬运装置穿过贝雷梁2下方的三角形空间； [0045] C)两个自动横移搬运装置到达贝雷梁2沿钢平台28方向的中心，托举装置4与贝雷梁2下部槽钢3对齐，即L型提升钩25旋转90°使L型提升钩25的钩爪位于贝雷梁2槽钢3正下方； [0046] D)两个自动横移搬运装置的剪叉抬升机构6同步展开，将贝雷梁2抬起并顶住行走小车5的限位勾板27实现贝雷梁2在自动横移搬运装置上的稳定夹紧； [0047] E)两个自动横移搬运装置的行走小车5同步后退，当将贝雷梁2搬运至钢平台28侧边指定位置时，两个自动横移搬运装置同步停止； [0048] F)两个自动横移搬运装置的剪叉抬升机构6同步收缩，将贝雷梁2下放在钢平台28上，托举装置4与贝雷梁2下部槽钢3脱离，即将L型提升钩25反向旋转90°使L型提升钩25的钩爪离开贝雷梁2槽钢3正下方； [0049] G)两个自动横移搬运装置同步执行穿出贝雷梁2。 [0050] 其中，结合图4所示，步骤B)中，行走小车5从贝雷梁下方的三角形空间穿过时，按照行进方向将行走小车进行编号，分别为行走小车甲、行走小车乙、行走小车丙和行走小车丁，通过压缩剪叉抬升机构6使行走小车5抬升，展开剪叉抬升机构6使行走小车5下放，先仅抬升行走小车甲使其首先穿过贝雷梁2第一榀，然后仅抬升行走小车乙使其穿过贝雷梁2第一榀，再通过抬升行走小车甲和行走小车丙使行走小车甲穿过贝雷梁2第二榀，同时使行走小车丙穿过贝雷梁2第一榀，然后通过托举装置4固定贝雷梁2下部槽钢28，再展开所有剪叉抬升机构6将贝雷梁2抬起，具体如下： [0051] B1)在自动横移搬运装置的行走小车甲到达距离贝雷梁2下部第一榀槽钢3指定位置时，行走小车乙、行走小车丙、行走小车丁的剪叉抬升机构6伸展，行走小车甲的剪叉抬升机构6收缩，行走小车甲被抬起，行走小车乙、行走小车丙、行走小车丁向前运动，使自动横移搬运装置的行走小车甲穿过贝雷梁2下方三角形空间； [0052] B 2)在自动横移搬运装置的行走小车乙到达距离贝雷梁2下部第一榀槽钢3指定位置时，行走小车甲、行走小车丙、行走小车丁的剪叉抬升机构6伸展，行走小车乙的剪叉抬升机构6收缩，行走小车乙被抬起，行走小车甲、行走小车丙、行走小车丁向前运动，使自动横移搬运装置的行走小车乙穿过贝雷梁2下方三角形空间； [0053] B 3)在自动横移搬运装置的行走小车甲到达距离贝雷梁2下部第二榀槽钢3指定位置时，同时行走小车丙到达距离贝雷梁2下部第一榀槽钢3指定位置，行走小车乙、行走小车丁的剪叉抬升机构6伸展，行走小车甲、行走小车丙的剪叉抬升机构6收缩，行走小车甲、行走小车丙被抬起，行走小车乙、行走小车丁向前运动，使自动横移搬运装置的行走小车甲、行走小车丙穿过贝雷梁2下方三角形空。 [0054] 步骤G)中，行走小车5穿出贝雷梁2时，先仅抬升行走小车乙和行走小车丁使行走小车乙穿过贝雷梁2第二榀，同时使行走小车丁穿过贝雷梁2第一榀，再通过仅抬升行走小车丙使其穿过贝雷梁2第二榀，最后通过仅抬升行走小车丁使其穿过贝雷梁2第二榀，至此自动横移搬运装置在放下贝雷梁2后完成从所搬运的贝雷梁2中穿出来，具体如下： [0055] G1)在自动横移搬运装置的行走小车乙到达距离贝雷梁2下部第二榀槽钢3指定位置时，同时行走小车丁到达距离贝雷梁2下部第一榀槽钢3指定位置，行走小车甲、行走小车丙的剪叉抬升机构6伸展，行走小车乙、行走小车丁的剪叉抬升机构6收缩，行走小车乙、行走小车丁被抬起，行走小车甲、行走小车丙向前运动，使自动横移搬运装置的行走小车乙、行走小车丁穿过贝雷梁2下方三角形空间； [0056] G2)在自动横移搬运装置的行走小车丙到达距离贝雷梁2下部第二榀槽钢3指定位置时，行走小车甲、行走小车乙、行走小车丁的剪叉抬升机构6伸展，行走小车丙的剪叉抬升机构6收缩，行走小车丙被抬起，行走小车甲、行走小车乙、行走小车丁向前运动，使自动横移搬运装置的行走小车丙穿过贝雷梁2下方三角形空间； [0057] G3)在自动横移搬运装置的行走小车丁到达距离贝雷梁2下部第二榀槽钢3指定位置时，行走小车甲、行走小车乙、行走小车丙的剪叉抬升机构6伸展，行走小车丁的剪叉抬升机构6收缩，行走小车丁被抬起，行走小车甲、行走小车乙、行走小车丙向前运动，使自动横移搬运装置的行走小车丁穿过贝雷梁2下方三角形空间，此时自动横移搬运装置完全穿过一组贝雷梁2。 [0058] 本发明用于贝雷梁拆卸的自动横移搬运装置及其使用方法，根据贝雷梁2架设环境，设计行走小车5作为贝雷梁2的自动搬运工具，替代卷扬机牵引拖拽方式，行走小车5的作用是贝雷梁2移动过程中的直接滑动摩擦变换为小车搬运，同时采用电机+减速器驱动方式使操作更加简单高效，提高搬运过程的安全性；根据贝雷梁2在钢平台28安置的空间结构特点，自动横移搬运装置选择从贝雷梁2下方的三角形区域穿过，通过不同剪叉抬升机构6的抬升或下放的组合越过贝雷梁2下部槽钢3，到达所需搬运的贝雷梁2中间进行抬升搬运动作；根据贝雷梁2的结构特点，对托举装置4进行设计，在贝雷梁2上有槽钢3可用于作为支撑结构用于抬升，因此设计L型提升钩25用于勾住槽钢3；由于所需移动的贝雷梁2为两榀组合在一起，因此设计方钢管支梁1和托举块24，在方钢管支梁1特定位置安置托举块24，将L型提升钩25安置在托举块24上，这样可以在多个支点同时勾住贝雷梁2的槽钢3将贝雷梁2托举起来，减小了每个L型提升钩25所需承受的重量；根据贝雷梁2的结构特点，对抬升装置的结构进行优化设计，贝雷梁2整体较重，因此设计的抬升装置符合高效省力的要求，采用多个剪叉抬升机构6并联方式实现抬升功能，减小每个剪叉抬升机构6所承受的负载，充分运用丝杆15螺母20的自锁性确保抬升装置的安全性，通过控制电机驱动实现抬升与下方可以控制贝雷梁2抬升与下放的速度，提高装置工作过程的安全性。 |
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