一種用于預(yù)制墩臺(tái)吊裝調(diào)位的懸掛式裝配化三維調(diào)節(jié)裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種用于預(yù)制墩臺(tái)吊裝調(diào)位的懸掛式裝配化三維調(diào)節(jié)裝置，包括頂板、底座，頂板和底座之間通過拉桿連接，所述頂板的周邊上設(shè)有與鋼護(hù)筒相配合的支撐定位臺(tái)，在頂板和底座之間設(shè)有三維千斤頂，三維千斤頂?shù)腪向頂升油缸的頂桿可穿出頂板中間的通孔。本發(fā)明的三維調(diào)節(jié)裝置用于跨?？缃瓨蛄侯A(yù)制墩臺(tái)安裝調(diào)位施工，可對(duì)墩臺(tái)平面位置、垂直度等進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，而且安裝施工簡單方便，并可通過更換頂板在各種直徑鋼護(hù)筒互換使用。
【專利說明】—種用于預(yù)制墩臺(tái)吊裝調(diào)位的懸掛式裝配化三維調(diào)節(jié)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明主要涉及跨?？缃瓨蛄侯A(yù)制墩臺(tái)安裝調(diào)位施工的裝備，具體是指一種用于預(yù)制墩臺(tái)吊裝調(diào)位的懸掛式裝配化三維調(diào)節(jié)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著交通建設(shè)的快速發(fā)展，跨江跨海大型橋梁工程越來越多，橋梁基礎(chǔ)施工工期受限于季風(fēng)、海況等環(huán)境條件，為了縮短橋梁的建設(shè)工期，提高工程效率，實(shí)現(xiàn)海洋和深水環(huán)境裝配化橋梁建設(shè)的技術(shù)要求。橋梁墩臺(tái)一般采用工廠化預(yù)制、現(xiàn)場(chǎng)吊裝施工。預(yù)制墩臺(tái)安裝需對(duì)吊裝到位的墩臺(tái)進(jìn)行精確調(diào)位，需設(shè)置三維調(diào)節(jié)系統(tǒng)，常規(guī)工藝中，三維千斤頂支撐在鋼護(hù)筒內(nèi)焊接的牛腿上，承受三維千斤頂?shù)呢Q向荷載，該工藝存在的主要問題包括:①牛腿焊接工作量大，護(hù)筒內(nèi)作業(yè)受空間限制，難以保證焊接質(zhì)量；②海上施工作業(yè)工期長，占用船舶等設(shè)備時(shí)間長，裝配化程度低，成本高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種可對(duì)墩臺(tái)平面位置、垂直度等進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，而且安裝施工簡單方便，可在各種直徑鋼護(hù)筒互換使用的用于預(yù)制墩臺(tái)吊裝調(diào)位的懸掛式裝配化三維調(diào)節(jié)裝置。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案為:一種用于預(yù)制墩臺(tái)吊裝調(diào)位的三維調(diào)節(jié)裝置，包括頂板、底座，頂板和底座之間通過拉桿連接，所述頂板的周邊上設(shè)有與鋼護(hù)筒相配合的支撐定位臺(tái)，在頂板和底座之間設(shè)有三維千斤頂，三維千斤頂?shù)腪向頂升油缸的頂桿可穿出頂板中間的通孔。
[0005]優(yōu)選的是，所述的三維千斤頂包括導(dǎo)軌座、Z向頂升油缸、Y向頂推油缸、X向推移油缸、滑移箱和滑移座，導(dǎo)軌座固定在底座上，滑移箱安裝在導(dǎo)軌座軌道上，滑移座安裝在滑移箱軌道上；Z向頂升油缸固定在滑移座上；Y向頂推油缸安裝在滑移箱上，Y向頂推油缸的推桿與Z向頂升油缸連接；Χ向推移油缸安裝在導(dǎo)軌座上，X向推移油缸的推桿與滑移箱連接。由于采用雙層滑移結(jié)構(gòu)，可通過三維千斤頂實(shí)現(xiàn)X、Y、Z三個(gè)方向的快速調(diào)節(jié)。
[0006]優(yōu)選的是，所述的拉桿兩端通過螺母鎖緊。便于快速將頂板拆出，更換不同直徑的頂板以適應(yīng)不同直徑的鋼護(hù)筒使用。
[0007]本發(fā)明的三維調(diào)節(jié)裝置的頂板懸掛于鋼護(hù)筒上，則整個(gè)裝置可懸于鋼護(hù)筒內(nèi)，可對(duì)墩臺(tái)平面位置、垂直度等進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)預(yù)制墩臺(tái)調(diào)位系統(tǒng)裝配化施工。本發(fā)明不需在鋼護(hù)筒內(nèi)焊接牛腿來支撐三維千斤頂。本發(fā)明的三維調(diào)節(jié)裝置結(jié)構(gòu)簡單、便可靠、作業(yè)效率高，具有很好的推廣使用價(jià)值。本發(fā)明的頂板可更換，更換不同直徑的頂板以適應(yīng)不同直徑的鋼護(hù)筒實(shí)用。本發(fā)明在具體使用時(shí)是采用四個(gè)單頂來調(diào)整預(yù)制構(gòu)件在六自由度的精確定位的。
【專利附圖】

【附圖說明】[0008]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為本發(fā)明除去頂板的俯視示意圖；
圖3本發(fā)明頂板立體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖4為本發(fā)明使用時(shí)分布圖；
圖5為本發(fā)明實(shí)現(xiàn)梁的轉(zhuǎn)體的原理圖。
[0009]圖中:1頂板，11支撐定位臺(tái)，12通孔，13吊耳，2底座，3拉桿，4三維千斤頂，41導(dǎo)軌座，42 Z向頂升油缸，421頂桿，43 Y向頂推油缸，44 X向推移油缸，45滑移箱，46滑移座，5螺母。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如I圖所示，本發(fā)明的用于預(yù)制墩臺(tái)吊裝調(diào)位的懸掛式裝配化三維調(diào)節(jié)裝置，包括頂板1、底座2，頂板I和底座2之間通過至少三根拉桿3固定連接，所述頂板I的周邊上設(shè)有與鋼護(hù)筒相配合的支撐定位臺(tái)11，在頂板I和底座2之間設(shè)有三維千斤頂4，三維千斤頂4的Z向頂升油缸42的頂桿421可穿出頂板I中間的通孔12。本實(shí)施例的拉桿3兩端通過螺母5鎖緊。
[0011]圖2所示，所述的三維千斤頂4包括導(dǎo)軌座41、Z向頂升油缸42、Y向頂推油缸43、X向推移油缸44、滑移箱45和滑移座46，導(dǎo)軌座41固定在底座2上，滑移箱45安裝在導(dǎo)軌座41軌道上，滑移座46安裝在滑移箱45軌道上；Ζ向頂升油缸42固定在滑移座46上；Υ向頂推油缸43安裝在滑移箱45上，Y向頂推油缸43的推桿與Z向頂升油缸42連接；Χ向推移油缸44安裝在導(dǎo)軌座41上，X向推移油缸44的推桿與滑移箱45連接。這樣Y向頂推油缸43可推動(dòng)Z向頂升油缸42在滑移箱45軌道上沿Y向移動(dòng)，X向推移油缸44可推動(dòng)整個(gè)滑移箱45及滑移箱45上的Y向頂推油缸42在導(dǎo)軌座41軌道上沿X向移動(dòng)。實(shí)現(xiàn)三維千斤頂4的X、Y、Z三個(gè)方向的移動(dòng)。
[0012]本發(fā)明的調(diào)節(jié)裝置通過高壓液壓泵站與PLC電控系統(tǒng)控制。
[0013]具體使用時(shí)，采用四個(gè)本發(fā)明的單件，懸掛于四個(gè)鋼護(hù)筒上，吊架置于四個(gè)單件的Z向頂升油缸42上，通過三維千斤頂4對(duì)吊具平面位置、垂直度進(jìn)行精確調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)墩臺(tái)平面位置、垂直度進(jìn)行精確調(diào)節(jié)。
[0014]本發(fā)明通過浮吊整體安裝于鋼護(hù)筒內(nèi)，頂板I周邊的支撐定位臺(tái)11懸掛支撐于鋼護(hù)筒壁上，承受三維千斤頂傳遞的荷載。支撐定位臺(tái)11以下結(jié)構(gòu)處于鋼護(hù)筒內(nèi)部。
[0015]X向推移油缸44采用的300Τ油缸，Y向頂推油缸43采用300Τ頂推油缸，Z向頂升油缸42采用1200Τ豎向頂升油缸。
[0016]豎向千斤頂承受總載荷為2400/4=600噸，豎向頂設(shè)計(jì)頂升能力為1200噸，安全系數(shù)為2。水平頂除要克服摩擦力，由于本產(chǎn)品采用了銅鎳基合金和鏡面不銹鋼板，摩擦系數(shù)降低到了 0.05-0.08之間，按600*0.1計(jì)算水平摩擦力為60Τ，為考慮推力和拉力，現(xiàn)采用水平頂推力噸位為200噸，拉力為100Τ，安全系數(shù)為2。通過調(diào)整三維頂升機(jī)，可使承臺(tái)空間坐標(biāo)位置精度在2mm以內(nèi)。
[0017]一、技術(shù)參數(shù)如下:
1、單臺(tái)最大頂升重量為1200t;可以多臺(tái)同時(shí)同步使用；
2、外形尺寸:1564(L)X1317 (W) X1215(H)；3、整機(jī)重量:6.2T ;
4、液壓系統(tǒng)；
a)最高系統(tǒng)壓力:70MPa，實(shí)際工作壓力45MPa以下；
b)頂升電機(jī)功率5.5KW，水平移動(dòng)電機(jī)功率1.5KW ；
c)頂升柱塞泵流量:2.73L/min，水平移動(dòng)柱塞泵流量:0.8L/min ；
d)油箱容量:300L；
e)額定電壓:AC380V；
5、位移傳感器；
a)量程范圍(mm)(T200；
b)輸出形式/供電:4~20mADC/+ 24VDC ；
c)負(fù)載特性:0~10VDC/ + 24VDC最大2mA ；
d)非線性(±%FS):優(yōu)于0.05mm, 300mm以下最大誤差150 μ m ；
e)分辨率:優(yōu)于1/2；
f)電纜:五芯屏蔽電纜；
g)外殼防護(hù)等級(jí):IP65⑥；
6、壓力傳感器；
a)工作壓力:0~IOOMpa；
b)檢測(cè)精度:0.01MPa;
c)輸出形式/供電:4~20mADC/+ 24VDC ；
d)電纜:五芯屏蔽電纜；
e)防護(hù)等級(jí):IP65；
7、垂直伸縮:行程:200mm；
垂直頂升力:1200T ；
負(fù)載回縮速度:0.5 mm/s ；
負(fù)載頂升速度:0.26mm/s ；
8、水平推拉.X方向的行程120mm Y方向的行程160 mm ；
水平推力:200T，水平拉力100Τ ；
負(fù)載頂推速度:1.0mm/s ；
負(fù)載回拉速度:1.0mm/s ；
滑移板與鏡面不銹鋼板之間的(加油)最大靜摩擦系數(shù):0.08，
(理論上的最大靜摩擦系數(shù):0.05)。
[0018]二、本發(fā)明產(chǎn)品特點(diǎn)。
[0019]1、集成式液壓系統(tǒng)。
[0020]全集成塊系統(tǒng)，主要零部件采用進(jìn)口高品質(zhì)超高壓的液壓元件，體積小、質(zhì)量輕、維修方便、性能可靠、使用壽命長。液壓系統(tǒng)及電控箱為一體式設(shè)計(jì)。
[0021]2、安全性。
[0022]主頂缸的機(jī)械鎖緊螺母機(jī)構(gòu)使整個(gè)頂升調(diào)整過程可靠、安全。當(dāng)主頂缸上升時(shí)，鎖緊螺母會(huì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)向下，主頂缸下降時(shí)，鎖緊螺母會(huì)自動(dòng)旋轉(zhuǎn)向上，鎖緊螺母與支撐缸體之間始終保持約2--3_左右的間隙。一旦主頂缸發(fā)生支撐故障，鎖緊螺母就會(huì)座落在缸體上，從而保證油缸活塞不再繼續(xù)下沉。如需長時(shí)間用主頂缸支撐，則可將鎖緊螺母向下旋轉(zhuǎn)至缸體上，此時(shí)主頂缸活塞已進(jìn)入機(jī)械鎖緊狀態(tài)，不會(huì)發(fā)生任何下沉。
[0023]在主頂缸的進(jìn)油口處(油缸的承壓腔)，裝有液壓鎖，一旦發(fā)生以外故障時(shí)(如油管斷裂等)，液壓鎖將會(huì)把承壓腔內(nèi)的液壓油封閉在腔內(nèi)，主頂缸活塞也不會(huì)因此而下降，避免了事故的發(fā)生。
[0024]另外，在液壓鎖的前部，還裝有無泄漏閥，一旦液壓鎖發(fā)生故障，該閥會(huì)將油缸內(nèi)的油液封閉在缸內(nèi)，主頂缸活塞不會(huì)因此而下降。
[0025]在X、Y方向在工作過程中還有無泄漏閥可進(jìn)行液壓鎖緊。使其在一定的時(shí)間內(nèi)穩(wěn)固地保持在原來的位置上，不受外界的干擾。同時(shí)，當(dāng)兩金屬體拼接時(shí)，如果偶爾發(fā)生碰撞，即兩金屬中的任何部位接觸時(shí)，電流會(huì)發(fā)生變化；系統(tǒng)就會(huì)自動(dòng)報(bào)警和停止工作，以防產(chǎn)生過大的側(cè)向力。
[0026]3、最大承載力。
[0027]單臺(tái)三向千斤頂?shù)捻斏ψ罡呖蛇_(dá)1200Τ。如多臺(tái)同時(shí)頂升,其最大承載力應(yīng)設(shè)計(jì)為單缸承載力的0.7—0.8倍。
[0028]①移動(dòng)方式。
[0029]頂板配備吊耳13，可車載移動(dòng)、吊運(yùn)。
[0030]②PLC 控制。
[0031]操作簡單方便，精度較高(空載時(shí)高效，滿載時(shí)高精度)提供多種控制選擇(線控或遙控方式)根據(jù)需要可選擇單機(jī)、四臺(tái)等多臺(tái)實(shí)行聯(lián)動(dòng)控制。
[0032]三、三維六自由度調(diào)整。
[0033]三維調(diào)整是采用四個(gè)單頂來調(diào)整預(yù)制構(gòu)件在六自由度的精確定位的。也是該系統(tǒng)的獨(dú)創(chuàng)之處。特別是物體的原地旋轉(zhuǎn)是世界領(lǐng)先技術(shù)。其優(yōu)點(diǎn)是因每臺(tái)缸都裝有位移傳感器，從而可實(shí)現(xiàn)構(gòu)件各點(diǎn)的同步頂升及各點(diǎn)移動(dòng)距離可控。各頂?shù)姆植嘉恢萌缦聢D4所示。
[0034]①升降。
[0035]構(gòu)件的同步升降是由系統(tǒng)的雙作用頂升油缸來實(shí)現(xiàn)的，通過PLC操縱超高壓開關(guān)閥來控制各油缸的進(jìn)油量，以達(dá)到同步的要求。調(diào)節(jié)流量的大小可控制油缸的升降速度，以滿足不同的需要。
[0036]②滾。
[0037]通過PLC電控，分別操縱構(gòu)件Y方向兩側(cè)的三維調(diào)整機(jī)同步上、下動(dòng)作(每排缸必須同步)，實(shí)現(xiàn)預(yù)制構(gòu)件側(cè)翻。
[0038]③俯仰。
[0039]通過PLC電控，分別或同時(shí)操縱構(gòu)件X方向左右兩側(cè)的油缸，以實(shí)現(xiàn)不同方向上、下的動(dòng)作(每排缸必須同步)。
[0040]④橫移和進(jìn)退。
[0041]此功能是本系統(tǒng)的一大特點(diǎn)。專項(xiàng)設(shè)計(jì)了 X、Y線性平移油缸。操縱PLC，即可使構(gòu)件準(zhǔn)確地沿X或Y方向作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，大流量快速靠近，接近后小流量慢速精調(diào)，可大大減少整體調(diào)整的時(shí)間，提高功效。由于我們采用了雙層滑移結(jié)構(gòu)，可使每個(gè)三維調(diào)整頂?shù)陌卜盼恢?角度)精度大為提高。
[0042]⑤回轉(zhuǎn)。[0043]由于使用X，Y線性平移油缸加上我們獨(dú)特雙層滑移結(jié)構(gòu)，得以簡單快捷的實(shí)現(xiàn)三維系統(tǒng)的回轉(zhuǎn)動(dòng)作，大大提高了工作效率。
[0044]其動(dòng)作原理如下(如圖5所示):當(dāng)構(gòu)件需要回轉(zhuǎn)時(shí)，PLC電控可將任何一個(gè)頂升缸設(shè)置為回轉(zhuǎn)中心，此時(shí)用無泄漏閥把該三維頂?shù)腦、Y方向的兩組平移油缸鎖住(即X、Y方向都不能移動(dòng))。
[0045]PLC控制另三個(gè)油缸(除用作回轉(zhuǎn)外)不同的推移方向，使構(gòu)件圍繞回轉(zhuǎn)中心來回旋轉(zhuǎn)。此時(shí)，除回轉(zhuǎn)中心缸A外的其他調(diào)整機(jī)下層或上層滑移油缸處于移動(dòng)狀態(tài)，它所對(duì)應(yīng)的上層或下層滑移油缸就處于卸壓狀態(tài)(即可在很小的力下回縮)，各點(diǎn)在各平移油缸的作用下(回轉(zhuǎn)中心點(diǎn)X、Y方向不移動(dòng)，只可繞其中心旋轉(zhuǎn))會(huì)作出一復(fù)合運(yùn)動(dòng)，即各點(diǎn)的下層或上層作X或Y方向的直線平移；而所對(duì)應(yīng)的上或下滑移層，就會(huì)自動(dòng)按構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)軌跡(園)進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到構(gòu)件回轉(zhuǎn)功能，提高工效。
[0046]以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式而已，當(dāng)然不能以此來限定本發(fā)明之權(quán)利范圍，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員來說，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種用于預(yù)制墩臺(tái)吊裝調(diào)位的懸掛式裝配化三維調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:包括頂板(I)、底座(2)，頂板(I)和底座(2)之間通過拉桿(3)連接，所述頂板(I)的周邊上設(shè)有與鋼護(hù)筒相配合的支撐定位臺(tái)(11)，在頂板(I)和底座(2)之間設(shè)有三維千斤頂(4)，三維千斤頂(4)的Z向頂升油缸(42)的頂桿(421)可穿出頂板(I)中間的通孔(12)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于預(yù)制墩臺(tái)吊裝調(diào)位的懸掛式裝配化三維調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述的三維千斤頂(4)包括導(dǎo)軌座(41)、Z向頂升油缸(42)、Y向頂推油缸(43)、Χ向推移油缸(44)、滑移箱(45)和滑移座(46)，導(dǎo)軌座(41)固定在底座(2)上，滑移箱(45)安裝在導(dǎo)軌座(41)軌道上，滑移座(46)安裝在滑移箱(45)軌道上；Z向頂升油缸(42)固定在滑移座(46)上；Y向頂推油缸(43)安裝在滑移箱(45)上，Y向頂推油缸(43)的推桿與Z向頂升油缸(42)連接；Χ向推移油缸(44)安裝在導(dǎo)軌座(41)上，X向推移油缸(44)的推桿與滑移箱(45)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于預(yù)制墩臺(tái)吊裝調(diào)位的三維調(diào)節(jié)裝置，其特征在于:所述的拉桿(3)兩端通過螺母( 5)鎖緊，承受三維千斤頂傳遞的荷載。
【文檔編號(hào)】E01D21/00GK104018432SQ201410311338
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月2日
【發(fā)明者】陳儒發(fā), 李斌, 施向華, 榮國城, 譚逸波, 李志生 申請(qǐng)人:廣東省長大公路工程有限公司