本发明公开了一种挂篮系统桁架及轨道自动行走装置，包括桁架挂篮系统、导轨系统，桁架挂篮系统包括桁架和挂篮，挂篮通过吊杆设置在桁架的外伸端，导轨系统包括两根平行布置的工字型轨道、以及分别焊接在工字型轨道两端的前挡板和后挡板；桁架底部前后端分别设置有前端固联组件、后端固联组件，桁架通过前端固联组件、后端固联组件固定在工字型轨道上；前端固联组件外壁上设置有钢丝绳卷筒机构，钢丝绳卷筒机构包括钢丝绳和卷筒，钢丝绳缠绕在卷筒上。本发明挂篮系统桁架及轨道自动行走装置，设计巧妙，结构紧凑，能够实现桁架及工字型轨道的自动化行走，自动化程度高，劳动强度小，工作效率高，控制方便，工作质量稳定。
1.一种挂篮系统桁架及轨道自动行走装置，其特征在于，包括桁架挂篮系统、导轨系统，所述桁架挂篮系统，包括桁架(24)和挂篮，所述挂篮通过吊杆(15)设置在桁架(24)的外伸端，所述导轨系统，包括两根平行布置的工字型轨道(09)、以及分别焊接在工字型轨道(09)两端的前挡板(26)和后挡板(14)，所述工字型轨道(09)通过预埋螺纹钢(40)固定在浇注的梁段(10)上；所述桁架(24)底部前后端分别设置有前端固联组件、后端固联组件，所述桁架(24)通过前端固联组件、后端固联组件固定在工字型轨道(09)上；所述前端固联组件外壁上设置有钢丝绳卷筒机构(60)，所述钢丝绳卷筒机构(60)包括钢丝绳和卷筒(54)，所述钢丝绳缠绕在卷筒(54)上，且所述钢丝绳的两端分别固定在前挡板(26)上、以及工字型轨道(09)上安装的反力座(21)上；
所述前端固联组件，包括前节点座(30)、垫块二(31)、前支座(33)、前端挂轮(34)，所述前节点座(30)设置在桁架(24)底部前端，所述前支座(33)设置在前节点座(30)下方，所述垫块二(31)设置在前节点座(30)与前支座(33)之间，所述前支座(33)为一端开口的方形筒状结构，所述前支座(33)内壁上设置有矩形环状限位挡板(36)，所述前端挂轮(34)设置有两个且分别安装在矩形环状限位挡板(36)下方的前支座(33)两侧内壁上，两个所述工字型轨道(09)分别安装在两个前端挂轮(34)内侧，且所述工字型轨道(09)上端的平板置于前端挂轮(34)与矩形环状限位挡板(36)之间。
2.根据权利要求1所述一种挂篮系统桁架及轨道自动行走装置，其特征在于，所述前端固联组件，还包括千斤顶(32)、球形垫片(37)、门型支脚(38)，所述千斤顶(32)、球形垫片(37)、门型支脚(38)均设置在前支座(33)内侧，所述千斤顶(32)上端固定在前支座(33)内侧顶端面上，所述千斤顶(32)下端通过球形垫片(37)与门型支脚(38)固定连接。
3.根据权利要求1所述一种挂篮系统桁架及轨道自动行走装置，其特征在于，所述前端固联组件，还包括调节螺钉一(35)，所述调节螺钉一(35)设置有两个，且分别设置在两个前端挂轮(34)下方的前支座(33)侧端面上，所述调节螺钉一(35)均与前支座(33)侧端面通过螺纹联接。
4.根据权利要求1所述一种挂篮系统桁架及轨道自动行走装置，其特征在于，所述前支座(33)两侧端面上均设置有滚筒固定机构，通过滚筒固定机构可安装滚筒(25)且所述滚筒(25)置于工字型轨道(09)上方。
5.根据权利要求1所述一种挂篮系统桁架及轨道自动行走装置，其特征在于，所述后端固联组件，包括后支点座(03)、垫块三(04)、后支座(05)、后端挂轮(06)，所述后支点座(03)设置在桁架(24)底部后端，所述后支座(05)设置在后支点座(03)下方，所述垫块三(04)设置在后支点座(03)与后支座(05)之间，所述后支座(05)为一端开口的方形筒状结构，所述后支座(05)内壁上设置有方形限位挡板(08)，所述后端挂轮(06)设置有两个且分别安装在方形限位挡板(08)下方的后支座(05)两侧内壁上，两个所述工字型轨道(09)分别安装在两个后端挂轮(06)内侧，且所述工字型轨道(09)的工字型上端平板置于后端挂轮(06)与方形限位挡板(08)之间。
6.根据权利要求5所述一种挂篮系统桁架及轨道自动行走装置，其特征在于，所述后端固联组件，还包括锚固螺杆(01)、压杆(02)、调节螺钉二(07)，所述压杆(02)设置在后支点座(03)上方，所述锚固螺杆(01)的下端固定在梁段(10)内，其上端通过螺母固定在压杆(02)上，所述调节螺钉二(07)设置有两个，且分别设置在两个后端挂轮(06)下方的后支座(05)侧端面上，所述调节螺钉二(07)均与后支座(05)侧端面通过螺纹联接。
7.根据权利要求1所述一种挂篮系统桁架及轨道自动行走装置，其特征在于，所述工字型轨道(09)下设置有垫块一(11)，两个所述工字型轨道(09)内侧的工字型的底板上设置有压块(12)，所述梁段(10)上设置有紧固螺杆(13)，所述紧固螺杆(13)下端固定在梁段(10)内，其上端分别贯穿垫块一(11)和压块(12)，并通过螺母与压块(12)实现固定。
8.根据权利要求1所述一种挂篮系统桁架及轨道自动行走装置，其特征在于，所述钢丝绳卷筒机构(60)还包括有卷筒支架(50)、卷筒端盖(52)，所述卷筒支架(50)固定在前端固联组件的前支座(33)上，所述卷筒端盖(52)设置有两个并分别安装在卷筒(54)的两端，所述卷筒(54)和卷筒端盖(52)通过液压马达(51)控制旋转，所述钢丝绳上设置有紧绳器(22)调节钢丝绳的松紧度，所述卷筒(54)的一端设置有角度编码器(57)。
9.根据权利要求8所述一种挂篮系统桁架及轨道自动行走装置，其特征在于，所述卷筒(54)外表面设置有以对称轴(56)成对称的且螺旋方向相反的两段钢丝绳缠绕沟槽，所述对称轴(56)位于两个所述工字型轨道(09)的中间对称面上，两段所述钢丝绳缠绕沟槽的中部的卷筒(54)上均设置有两个可供钢丝绳穿过贯穿通孔(53)，所述钢丝绳包括钢丝绳一(55a)、钢丝绳二(55b)、钢丝绳三(58a)、钢丝绳四(58b),所述钢丝绳一(55a)与钢丝绳三(58a)、钢丝绳二(55b)与钢丝绳四(58b)分别穿过两段钢丝绳缠绕沟槽上的两个贯穿通孔(53)中，且钢丝绳一(55a)与钢丝绳三(58a)、钢丝绳二(55b)与钢丝绳四(58b)均通过钢丝绳夹头固结，所述钢丝绳一(55a)、钢丝绳二(55b)的末端均安装在反力座(21)上，所述钢丝绳三(58a)、钢丝绳四(58b)的末端均安装在前挡板(26)上。
一种挂篮系统桁架及轨道自动行走装置
技术领域
[0001] 本发明涉及大型桥梁装备技术领域，具体为一种挂篮系统桁架及轨道自动行走装置。
背景技术
[0002] 挂篮是桥梁等大型混凝土建筑悬臂施工中的主要设备之一。挂篮施工，是指浇筑较大跨径的悬臂梁桥时，采用吊篮方法，就地分段悬臂作业。挂篮系统是一套能行走移动的装备，挂篮是一个空中施工平台，通过吊杆挂在桁架的外伸端上，逐段浇筑施工，当本节梁段施工完成后，解除挂篮约束，桁架带动挂篮向前移动一个梁段，进行下一梁段施工，如此循环直至悬臂梁段浇筑全部完成。桁架及其导轨的行走移动目前主要靠人工辅助完成，劳动强度大，用人多，工作效率不高，工作质量难以控制，如能实现桁架及导轨自动行走，对于减轻劳动强度、提高工作效率和工作质量具有重要现实意义。
发明内容
[0003] 本发明的目的在于：提供一种挂篮系统桁架及轨道自动行走装置，以解决以上缺陷。
[0004] 为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
[0005] 一种挂篮系统桁架及轨道自动行走装置，包括桁架挂篮系统、导轨系统，所述桁架挂篮系统，包括桁架和挂篮，所述挂篮通过吊杆设置在桁架的外伸端，所述导轨系统，包括两根平行布置的工字型轨道、以及分别焊接在工字型轨道两端的前挡板和后挡板，所述工字型轨道通过预埋螺纹钢固定在浇注的梁段上；所述桁架底部前后端分别设置有前端固联组件、后端固联组件，所述桁架通过前端固联组件、后端固联组件固定在工字型轨道上；所述前端固联组件外壁上设置有钢丝绳卷筒机构，所述钢丝绳卷筒机构包括钢丝绳和卷筒，所述钢丝绳缠绕在卷筒上，且所述钢丝绳的两端分别固定在前挡板上、以及工字型轨道上安装的反力座上。
[0006] 优选地，所述前端固联组件，包括前节点座、垫块二、前支座、前端挂轮，所述前节点座设置在桁架底部前端，所述前支座设置在前节点座下方，所述垫块二设置在前节点座与前支座之间，所述前支座为一端开口的方形筒状结构，所述前支座内壁上设置有矩形环状限位挡板，所述前端挂轮设置有两个且分别安装在矩形环状限位挡板下方的前支座两侧内壁上，两个所述工字型轨道分别安装在两个前端挂轮内侧，且所述工字型轨道上端的平板置于前端挂轮与矩形环状限位挡板之间。
[0007] 优选地，所述前端固联组件，还包括千斤顶、球形垫片、门型支脚，所述千斤顶、球形垫片、门型支脚均设置在前支座内侧，所述千斤顶上端固定在前支座内侧顶端面上，所述千斤顶下端通过球形垫片与门型支脚固定连接。
[0008] 优选地，所述前端固联组件，还包括调节螺钉一，所述调节螺钉一设置有两个，且分别设置在两个前端挂轮下方的前支座侧端面上，所述调节螺钉一均与前支座侧端面通过螺纹联接。
[0009] 优选地，所述前支座两侧端面上均设置有滚筒固定机构，通过滚筒固定机构可安装有滚筒且所述滚筒置于工字型轨道上方。
[0010] 优选地，所述后端固联组件，包括后支点座、垫块三、后支座、后端挂轮，所述后支点座设置在桁架底部后端，所述后支座设置在后支点座下方，所述垫块三设置在后支点座与后支座之间，所述后支座为一端开口的方形筒状结构，所述后支座内壁上设置有方形限位挡板，所述后端挂轮设置有两个且分别安装在方形限位挡板下方的后支座两侧内壁上，两个所述工字型轨道分别安装在两个后端挂轮内侧，且所述工字型轨道的工字型上端平板置于后端挂轮与方形限位挡板之间。
[0011] 优选地，所述后端固联组件，还包括锚固螺杆、压杆、调节螺钉二，所述压杆设置在后支点座上方，所述锚固螺杆的下端固定在梁段内，其上端通过螺母固定在压杆上，所述调节螺钉二设置有两个，且分别设置在两个后端挂轮下方的后支座侧端面上，所述调节螺钉二均与后支座侧端面通过螺纹联接。
[0012] 优选地，所述工字型轨道下设置有垫块一，两个所述工字型轨道内侧的工字型的底板上设置有压块，所述梁段上设置有紧固螺杆，所述紧固螺杆下端固定在梁段内，其上端分别贯穿垫块一和压块，并通过螺母与压块实现固定。
[0013] 优选地，所述钢丝绳卷筒机构还包括有卷筒支架、卷筒端盖，所述卷筒支架固定在前端固联组件的前支座上，所述卷筒端盖设置有两个并分别安装在卷筒的两端，所述卷筒和卷筒端盖通过液压马达控制旋转，所述钢丝绳上设置有紧绳器调节钢丝绳的松紧度，所述卷筒的一端设置有角度编码器。
[0014] 优选地，所述卷筒外表面设置有以对称轴成对称的且螺旋方向相反的两段钢丝绳缠绕沟槽，所述对称轴位于两个所述工字型轨道的中间对称面上，两段所述钢丝绳缠绕沟槽的中部的卷筒上均设置有两个可供钢丝绳穿过贯穿通孔，所述钢丝绳包括钢丝绳一、钢丝绳二、钢丝绳三、钢丝绳四,所述钢丝绳一与钢丝绳三、钢丝绳二与钢丝绳四分别穿过两段钢丝绳缠绕沟槽上的两个贯穿通孔中，且钢丝绳一与钢丝绳三、钢丝绳二与钢丝绳四均通过钢丝绳夹头固结，所述钢丝绳一、钢丝绳二的末端均安装在反力座上，所述钢丝绳三、钢丝绳四的末端均安装在前挡板上。
[0015] 本发明的有益效果在于：
[0016] 本发明挂篮系统桁架及轨道自动行走装置，通过在桁架与工字型轨道之间设置有前后挂轮，当桁架自动升起时，通过前后挂轮将工字型轨道完全抬起；通过固定在桁架上的钢丝绳卷筒机构驱动工字型轨道相对桁架移动，工字型轨道移动到位后桁架自动下降放下工字型轨道，人工将工字型轨道位置校正并固定在已浇筑的梁段上后，桁架在工字型轨道上相对移动到指定位置，然后采用锚固螺杆将桁架固定在梁段上，从而实现桁架及工字型轨道的自动行走。本发明挂篮系统桁架及轨道自动行走装置，设计巧妙，结构紧凑，能够实现桁架及工字型轨道的自动化行走，自动化程度高，劳动强度小，工作效率高，控制方便，工作质量稳定。
附图说明
[0017] 图1：本发明结构示意图；
[0018] 图2：图1中I处结构放大图；
[0019] 图3：图2中的A‑A剖视图(显示锚固螺杆压紧桁架状态)；
[0020] 图4：图2中的A‑A剖视图(显示锚固螺杆松开桁架状态)；
[0021] 图5：图2中的B‑B剖视图(显示前支座未被顶升起状态)；
[0022] 图6：图2中的B‑B剖视图(显示前支座被顶升起状态)；
[0023] 图7：图2中的C‑C剖视图。
具体实施方式
[0024] 结合附图1‑7，对本发明的具体实施方式作如下说明：
[0025] 如图1‑7所示，一种挂篮系统桁架及轨道自动行走装置，包括桁架挂篮系统、导轨系统。桁架挂篮系统，包括桁架24和挂篮，挂篮通过吊杆15设置在桁架24的外伸端；导轨系统，包括两根平行布置的工字型轨道09、以及分别焊接在工字型轨道09两端的前挡板26和后挡板14，工字型轨道09通过预埋螺纹钢40固定在浇注的梁段10上，桁架挂篮系统的桁架24安装在导轨系统的工字型轨道09上。
[0026] 工字型轨道09下设置有垫块一11，两个工字型轨道09内侧的工字型的底板上设置有压块12，梁段10上设置有紧固螺杆13，紧固螺杆13下端固定在梁段10内，其上端分别贯穿垫块一11和压块12，并通过螺母与压块12实现固定。
[0027] 桁架24底部前后端分别设置有前端固联组件、后端固联组件，桁架24通过前端固联组件、后端固联组件固定在工字型轨道09上。
[0028] 前端固联组件，包括前节点座30、垫块二31、千斤顶32、前支座33、前端挂轮34、调节螺钉一35、球形垫片37、门型支脚38。前节点座30设置在桁架24底部前端，前支座33设置在前节点座30下方，垫块二31设置在前节点座30与前支座33之间，前支座33为一端开口的方形筒状结构，前支座33内壁上设置有矩形环状限位挡板36，前端挂轮34设置有两个且分别安装在矩形环状限位挡板36下方的前支座33两侧内壁上，两个工字型轨道09分别安装在两个前端挂轮34内侧，且工字型轨道09上端的平板置于前端挂轮34与矩形环状限位挡板36之间。千斤顶32、球形垫片37、门型支脚38均设置在前支座33内侧，千斤顶32上端固定在前支座33内侧顶端面上，千斤顶32下端通过球形垫片37与门型支脚38固定连接。调节螺钉一35设置有两个，且分别设置在两个前端挂轮34下方的前支座33侧端面上，调节螺钉一35均与前支座33侧端面通过螺纹联接。前支座33两侧端面上均设置有滚筒固定机构，通过滚筒固定机构可安装有滚筒25且滚筒25置于工字型轨道09上方。
[0029] 后端固联组件，包括锚固螺杆01、压杆02、后支点座03、垫块三04、后支座05、后端挂轮06、调节螺钉二07。后支点座03设置在桁架24底部后端，压杆02设置在后支点座03上方，锚固螺杆01的下端固定在梁段10内，其上端通过螺母固定在压杆02上。后支座05设置在后支点座03下方，垫块三04设置在后支点座03与后支座05之间，后支座05为一端开口的方形筒状结构，后支座05内壁上设置有方形限位挡板08，后端挂轮06设置有两个且分别安装在方形限位挡板08下方的后支座05两侧内壁上，两个工字型轨道09分别安装在两个后端挂轮06内侧，且工字型轨道09的工字型上端平板置于后端挂轮06与方形限位挡板08之间。调节螺钉二07设置有两个，且分别设置在两个后端挂轮06下方的后支座05侧端面上，调节螺钉二07均与后支座05侧端面通过螺纹联接。
[0030] 前端固联组件外壁上设置有钢丝绳卷筒机构60，钢丝绳卷筒机构60包括卷筒支架50、卷筒端盖52、钢丝绳、卷筒54，卷筒支架50固定在前端固联组件的前支座33上，卷筒端盖
52设置有两个并分别安装在卷筒54的两端，卷筒54和卷筒端盖52通过液压马达51控制旋转，钢丝绳缠绕在卷筒54上，且钢丝绳的两端分别固定在前挡板26上、以及工字型轨道09上安装的反力座21上，钢丝绳上设置有紧绳器22调节钢丝绳的松紧度，卷筒54的一端设置有角度编码器57。
[0031] 卷筒54外表面设置有以对称轴56成对称的且螺旋方向相反的两段钢丝绳缠绕沟槽，对称轴56位于两个工字型轨道09的中间对称面上，两段钢丝绳缠绕沟槽的中部的卷筒54上均设置有两个可供钢丝绳穿过贯穿通孔53，钢丝绳包括钢丝绳一55a、钢丝绳二55b、钢丝绳三58a、钢丝绳四58b,钢丝绳一55a与钢丝绳三58a、钢丝绳二55b与钢丝绳四58b分别穿过两段钢丝绳缠绕沟槽上的两个贯穿通孔53中，且钢丝绳一55a与钢丝绳三58a、钢丝绳二
55b与钢丝绳四58b均通过钢丝绳夹头固结，钢丝绳一55a、钢丝绳二55b的末端均安装在反力座21上，钢丝绳三58a、钢丝绳四58b的末端均安装在前挡板26上。
[0032] 本发明挂篮系统桁架及轨道自动行走装置的工作原理为：
[0033] 浇筑桥梁期间，放置在垫块一11上的工字型轨道09通过一组预埋螺纹钢40固定在已浇筑的梁段10上，预埋在已浇筑梁段上的锚固螺杆01将桁架24的后节点座03压紧在工字型轨道09上；挂篮通过吊杆15挂在桁架24的外伸端，整个桁架系统相对于已浇筑的桥梁段是固定的。浇筑好一段桥梁段后，需要前移整个桁架与挂篮系统，由于挂篮重力通过吊杆15作用在桁架外伸段，故桁架24受到以前支座32为支点的顺时针力矩作用，但锚固螺杆01限制了桁架24倾覆，因此当需要移动桁架系统时，松开锚固螺杆01可让桁架后节点座03自动抬高一定高度，随着桁架后节点座03的抬升，设置在与桁架后节点座03固联的桁架后支座05上的后端挂轮06逐渐抬升直至反扣到工字型轨道09上并带动工字型轨道09一起抬升，调节锚固螺杆01松开程度使得工字型轨道09抬升高度超过预埋螺纹钢40的高度，与此同时液压千斤顶32将桁架前节点座30顶起，设置在与桁架前节点座30固联的前支座33上的前端挂轮34将工字型轨道09前端抬起，从而使得工字型轨道09被后端挂轮06和前端挂轮36挂起悬空挂在桁架24上；钢丝绳卷筒机构60固定安装在桁架前支座33上，钢丝绳卷筒机构60的钢丝绳两端分别固定在与工字型轨道09固联的反力座21和前端挡板26上，在工字型轨道09被悬空挂起的状态下，需要移动工字型轨道09时，钢丝绳卷筒机构60拉动工字型轨道09实现导轨移动，工字型轨道09移动到位后，可在桁架前支座33下预先放入滚筒25以减小后期桁架24移动时与工字型轨道09间的摩擦力，固定在前支座33上的液压千斤顶32的顶杆带动门型支脚38缩回升起将桁架24放下致工字型轨道09前端落地即停止，此时桁架24的前支座33尚未压紧在工字型轨道09上，同时调节锚固螺杆01上端螺母压下桁架后节点座03直至工字型轨道09后端落地即停止，此时桁架后支座05也未压紧在导轨上，工字型轨道09处于自由放置在垫块11上的状态，人工校正工字型轨道09位置后将工字型轨道09固定于梁段10上，此时控制液压千斤顶32的顶杆带动门型支脚38继续缩回直至完全升起，桁架的前支座33通过滚筒25压在工字型轨道09的轨道面上，再解除锚固螺杆01对桁架后节点座03的约束，挂轮06反扣在工字型轨道09上，接下去控制钢丝绳卷筒机构60拉动整个桁架24前行移动，桁架24移动到位后，液压千斤顶32顶起桁架前支座33取出滚筒25，然后再将前支座33放下，使得前支座33底面压在工字型轨道09上面，最后用锚固螺杆01压紧桁架24的后节点座03，使整个桁架固定，从而完成整个挂篮系统桁架及轨道的自动行走调节整个过程。
[0034] 本发明挂篮系统桁架及轨道自动行走装置，通过在桁架24与工字型轨道09之间设置有前后挂轮，当桁架24自动升起时，通过前后挂轮将工字型轨道09完全抬起；通过固定在桁架24上的钢丝绳卷筒机构60驱动工字型轨道09相对桁架24移动，工字型轨道09移动到位后桁架24自动下降放下工字型轨道09，人工将工字型轨道09位置校正并固定在已浇筑的梁段10上后，桁架24在工字型轨道09上相对移动到指定位置，然后采用锚固螺杆01将桁架24固定在梁段10上，从而实现桁架及工字型轨道的自动行走。
[0035] 本发明挂篮系统桁架及轨道自动行走装置，设计巧妙，结构紧凑，能够实现桁架及工字型轨道的自动化行走，自动化程度高，劳动强度小，工作效率高，控制方便，工作质量稳定。
[0036] 上述结合附图对发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的这种非实质改进，或未经改进将发明的构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。
