一种用于钢拱肋节段焊接的多功能自行式作业台车的制作方法

1.本发明属于钢结构拱桥施工设备技术领域，具体涉及一种用于钢拱肋节段焊接的多功能自行式作业台车。


背景技术：

2.在土木工程施工领域，尤其是市政施工领域，随着钢结构拱桥造型美观新颖、跨径大、工厂化、施工周期短，越来越被城市所接纳，钢结构拱桥已成为21世纪现代化城市地域标志一种，目前钢拱肋节段安装多采用支架法或悬臂拼装法施工；但是随之钢拱桥拱肋安装过程中，拱肋高度越来越高，临时措施越来越多，成本不断增加，施工环境限制大，作业风险高，支架搭建效率低；因此，设计出一种跟进式、高效可移动的多功能焊接作业台车尤为迫切。


技术实现要素：

3.为了解决背景技术中存在的问题，本发明提供一种用于钢拱肋节段焊接的多功能自行式作业台车，不必借助其他设施，到达已安装钢拱肋和待安装钢拱肋之间接缝位置作业，提高效率、增加作业安全。
4.本发明的技术方案是：一种用于钢拱肋节段焊接的多功能自行式作业台车，包括平衡机架、旋转机构、悬臂构件、轨道系统、行走系统和吊篮系统，所述旋转机构设置在平衡机架上，所述悬臂构件和旋转机构连接，在旋转机构的带动下进行旋转，所述悬臂构件和吊篮系统连接，所述轨道系统与钢拱肋连接，所述行走系统设置在旋转机构的底部，带动平衡机架、悬臂构件、吊篮系统沿着钢拱肋运动；
5.所述平衡机架包括支撑平台、设置在支撑平台底部的机架主体、设置在机架主体侧面的平衡支腿，所述平衡支腿与机架主体的底部呈钝角设置，所述平衡支腿与钢拱架的侧面接触；
6.所述旋转机构设置在支撑平台上，所述旋转机构包括驱动装置、与驱动装置输出端连接的小齿轮、与小齿轮啮合的大齿轮、穿过大齿轮设置的转动轴、设置在转动轴底部的轴承、设置在轴承底部的轴承座、设置在轴承座上的法兰盖，所述法兰盖设置在主梁的下侧，所述转动轴穿过支撑平台与悬臂机构连接，所述轴承座的底部与行走系统连接；
7.所述悬臂构件包括设置在转动轴一侧的电动卷扬机平台、设置在电动卷扬机平台上的电动卷扬机、设置在转动轴顶端的悬臂梁、设置在悬臂梁端部的滑轮、连接吊篮系统的钢索，所述钢索一端与电动卷扬机连接，另一端跨过滑轮与吊篮系统连接，能够实现吊篮系统的竖向运动，实现钢拱肋节段焊接作业。
8.优选的，所述轨道系统包括轨道、限位器、链轨，所述轨道沿钢拱肋进行布设，所述链轨包含链盒和链条，所述链轨安装在轨道翼板下侧，所述限位器设置在轨道两侧。
9.优选的，所述行走系统包括控制箱和齿轮，行走时由控制箱驱动齿轮工作，通过齿轮传动，带动平衡机架和旋转机构运动沿钢拱肋运动，从而实现平衡机架和旋转机构前进
及后退，可满足平衡机架和旋转机构爬坡能力。
10.优选的，还包括防滑系统，所述防滑系统包括插销、底座、连接杆和跟进齿轮，所述底座通过连接杆与机架主体连接，所述底座设置在轨道上，所述底座的两端底部均设有安装孔，所述插销穿过一侧的安装孔、再穿过轨道，连接至另一侧的安装孔上，可以在施工作业或停止制定情况下，增加安全保障，并以防长期停车的意外滑车，所述跟进齿轮设置在轨道翼板下侧，侧面与底座连接，能够跟随平衡机架沿钢拱肋进行移动。
11.优选的，所述机架主体包括横向支撑和纵向支撑组成的框架结构、设置在框架结构底部的竖向支撑，所述竖向支撑之间还设有与横向支撑平行的横梁，所述竖向支撑和横向支撑之间设置有斜撑。
12.优选的，所述平衡支腿的底部设有滚轮，所述滚轮与钢拱肋的侧面接触。
13.优选的，所述转动轴通过推力轴承连接在所述轴承座内部，所述转动轴底部还与所述轴承连接，所述轴承通过螺栓与所述法兰盖连接在上述所述轴承座上，
14.优选的，所述驱动装置通过螺栓连接在所述平衡机架的支撑平台上。
15.优选的，所述行走系统通过连接板、螺栓与轴承座的底部连接，实现行走系统与旋转机构的连接。
16.优选的，所述轨道系统通过连接座与钢拱肋连接。
17.优选的，所述转动轴的顶端设有固定块，所述悬臂梁和电动卷扬机平台设置在固定块的侧面。
18.本发明的有益效果是：
19.1.本发明的结构简单，生产制备方便，节约施工成本；
20.2.通过本发明进行钢拱肋节段的焊接施工，操作人员通过吊篮系统保持与作业位置的安全距离，施工过程效率高、安全性能好；
21.3.本发明通过旋转机构可以实现吊篮系统的平面角度转动，通过悬臂机构可以实现吊篮系统的竖向位移，提供了已安装与待安装拱肋焊接作业平台；
22.4.本发明利用悬臂机构可以解决已安装拱肋节段与待安装拱肋节段之间腹板焊接过程作业安全问题，节约了临时安全措施投入，保障了作业安全；
23.5.本发明利用平衡机架能根据钢拱肋断面形状进行调整，能便于各种断面的大跨径钢拱肋节段安装施工，实用性强。
附图说明
24.图1是本发明一种用于钢拱肋节段焊接的多功能自行式作业台车的实施过程中的示意图；
25.图2是本发明一种用于钢拱肋节段焊接的多功能自行式作业台车的结构主视图；
26.图3是本发明一种用于钢拱肋节段焊接的多功能自行式作业台车的结构侧视图；
27.图4是本发明一种用于钢拱肋节段焊接的多功能自行式作业台车的结构俯视图；
28.图5为图1中的a处的局部放大图；
29.图6是本发明一种用于钢拱肋节段焊接的多功能自行式作业台车的行走系统的结构示意图；
30.图7是本发明一种用于钢拱肋节段焊接的多功能自行式作业台车的轨道系统的结
构示意图；
31.图8是本发明一种用于钢拱肋节段焊接的多功能自行式作业台车的防滑系统的未工作状态下结构示意图；
32.图9是本发明一种用于钢拱肋节段焊接的多功能自行式作业台车的防滑系统的工作状态下结构示意图；
33.其中：1、钢拱肋，2、吊篮系统，3、悬臂构件，31、滑轮，32、悬臂梁，33、电动卷扬机平台，34、电动卷扬机，35、钢索，36、固定座，4、旋转机构，41、驱动装置，42、小齿轮，43、大齿轮，44、转动轴，45、轴承，46、法兰盖，47、轴承座，48、推力轴承，5、平衡机架，51、平衡支腿，52、横梁，53、机架主体，54、支撑平台，55、斜撑，56、滚轮，6、防滑系统，61、插销，62、底座，63、跟进齿轮，64、连接杆，7、连接板，8、行走系统，81、控制器，82、齿轮，9、轨道系统，91、轨道，92、限制器，93、链轨，10、连接座。
具体实施方式
34.下面结合附图对本发明做清楚完整的描述，以使本领域的技术人员在不需要作出创造性劳动的条件下，能够充分实施本发明。
35.本发明的具体实施方式是：参阅图1-9，一种用于钢拱肋节段焊接的多功能自行式作业台车，应用于钢拱肋1节段的焊接作业，包括平衡机架5、旋转机构4、悬臂构件3、轨道系统9、行走系统8和吊篮系统2，所述旋转机构4设置在平衡机架5上，所述悬臂构件3和旋转机构4连接，在旋转机构4的带动下进行旋转，所述悬臂构件3和吊篮系统2连接，所述轨道系统9与钢拱肋1连接，所述行走系统8设置在旋转机构4的底部，带动平衡机架5、悬臂构件3、吊篮系统2沿着钢拱肋1运动；
36.所述平衡机架5包括支撑平台54、设置在支撑平台54底部的机架主体53、设置在机架主体53侧面的平衡支腿51，所述平衡支腿51与机架主体的底部呈钝角设置，所述平衡支腿51与钢拱架1的侧面接触，能根据钢拱肋断面形状进行调整，能便于各种断面的大跨径钢拱肋节段安装施工；
37.所述旋转机构4设置在支撑平台上，所述旋转机构4包括驱动装置41、与驱动装置41输出端连接的小齿轮42、与小齿轮42啮合的大齿轮43、穿过大齿轮43设置的转动轴44、设置在转动轴44底部的轴承45、设置在轴承45底部的轴承座47、设置在轴承座47上的法兰盖46，所述法兰盖46设置在主梁的下侧，所述转动轴44穿过支撑平台与悬臂机构3连接，所述轴承座47的底部与行走系统8连接；
38.所述悬臂构件3包括设置在转动轴44一侧的电动卷扬机平台33、设置在电动卷扬机平台33上的电动卷扬机34、设置在转动轴44上方的悬臂梁32、设置在悬臂梁32端部的滑轮31、连接吊篮系统2的钢索35，所述钢索35一端与电动卷扬机34连接，另一端跨过滑轮31与吊篮系统2连接，能够实现吊篮系统2的竖向运动，实现钢拱肋1节段焊接作业。
39.其中，所述转动轴44的顶端设有固定块36，所述悬臂梁32和电动卷扬机平台33设置在固定块36的侧面。
40.其中，参阅图6、7所述轨道系统9包括轨道91、限位器92、链轨93，所述轨道91由h型钢制成，沿钢拱肋1进行布设，所述链轨93包含链盒和链条，链盒由链条连接，所述链轨93安装在轨道翼板下侧，所述限位器92设置在轨道两侧，所述行走系统8包括控制箱81和齿轮
82，所述齿轮82啮合在链盒内，行走时由控制箱81驱动齿轮82工作，通过齿轮传动，带动平衡机架5和旋转机构4沿钢拱肋1运动，从而实现平衡机架5和旋转机构4前进及后退，同时可满足平衡机架5和旋转机构4爬坡能力。
41.参阅图8、9，还包括防滑系统6，所述防滑系统6包括插销61、底座62、连接杆64和跟进齿轮63，所述底座62通过连接杆64与机架主体53连接，所述底座62设置在轨道上，所述底座62的两端底部均设有安装孔，所述插销61穿过一侧的安装孔、再穿过轨道，连接至另一侧的安装孔上，可以在施工作业或停止制定情况下，增加安全保障，并以防长期停车的意外滑车，所述跟进齿轮63设置在轨道翼板下侧，侧面与底座62连接，能够跟随平衡机架5沿钢拱肋1进行移动。
42.其中，所述机架主体53包括横向支撑和纵向支撑组成的框架结构、设置在框架结构底部的竖向支撑，所述竖向支撑之间还设有与横向支撑平行的横梁52，所述竖向支撑和横向支撑之间设置有斜撑55，提高平衡机架5的稳定性和强度，所述平衡支腿51的底部设有滚轮56，所述滚轮56与钢拱肋1的侧面接触。
43.其中，所述转动轴44通过推力轴承48连接在所述轴承座47内部，所述转动轴44底部还与所述轴承45连接，所述轴承45通过螺栓与所述法兰盖46连接在上述所述轴承座47上，
44.其中，所述驱动装置41通过螺栓连接在所述平衡机架5的支撑平台54上。
45.其中，所述行走系统8通过连接板7、螺栓与轴承座47的底部连接，实现行走系统8与旋转机构4的连接。
46.其中，所述轨道系统9通过连接座10与钢拱肋1连接。
47.本发明的工作过程是：
48.步骤1，行走系统8通过控制箱81控制齿轮82行走在钢拱肋轨道系统9上，到达待作业指定位置；
49.步骤2，固定好防滑系统6，利用旋转机构4调好吊篮系统2的水平位置，以适应施工作业角度，便于在钢拱肋1节段间隙间工作；
50.步骤3，通过悬臂构件3的电动卷扬机34调整吊篮系统2的竖向位移，且利用悬臂机构3保证吊篮系统2与作业位置保持安全距离，即保证已安装拱肋节段与待安装拱肋节段之间腹板焊接过程作业安全，节约了临时安全措施投入，保障了安全，可以进行安全高效的作业。
51.以上对本发明的较佳实施例进行了描述，需要指出的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。