一种底模小车纵移驱动装置及其换轨方法与流程

1.本发明属于桥梁施工机械技术领域，具体涉及一种底模小车纵移驱动装置及其换轨方法。


背景技术：

2.在早期箱梁预制生产线中，预制场里常使用卷扬机为运输的底模小车提供行走动力，使得占用场地大，且不利于快速方便地准确定位。随着发展出现了新的底模小车，其动力装置直接布置在底模小车的底部，即直接使用电机驱动底模小车轮组。但在实际运用中，由于底模小车需要进入蒸养房，电机常因为进水而失效，因此需要一种新的驱动方式来使底模小车完成纵移。
3.现有技术cn201890282u描述了一种双向驾驶运梁车，包括主车和副车，其不需要在路基上铺设铁轨，而是直接驾驶汽车运梁。但该方式运梁方法较麻烦，需要驾驶员有较高驾驶技术。另外由于梁常在没干透的情况下运载，该方法会限制梁的工艺制成，因此这种方式尚有较大缺陷。
4.现有技术cn204775239u公开的运梁台车具有主动轮总成与被动轮总成，减速机工作，通过齿轮传动，减速机输出轴带动主动车轮轴转动，并将动力传递给主动车轮，使得主动轮沿着相应轨道移动，即使用电器设备驱动底模小车车轮，达到小车行走的功能。该小车在实际应用中，蒸养房中水汽会使这些电器设备进水失效。各元件寿命较短，使用成本高，经常影响生产连续性进而影响生产进度。此外，设备使用前，需要预建基础设施，预埋管道，接电引电等，时间消耗大，成本高。同一个底模需要多台底模小车运载，底模数量较多，浪费率高。


技术实现要素：

5.针对现有技术的不足，本发明提供一种结构紧凑、操作方便且稳定性高的底模小车纵移驱动装置，解决了现有技术中底模小车的驱动电机类元器件在蒸养房内进水失效的问题。本发明还提供一种基于上述底模小车纵移驱动装置的换轨方法，达到了便捷自动、快速换轨的效果，无需通过吊装等方式使底模小车纵移驱动装置换轨。
6.为实现上述目的，本发明可采用以下技术方案：
7.一种底模小车纵移驱动装置，包括：机架、轨道，以及设置在机架上的连接装置、行走装置、夹紧装置；
8.所述连接装置用于将底模小车纵移驱动装置与底模小车连接；
9.所述行走装置用于驱动底模小车纵移驱动装置移动；
10.所述夹紧装置包括有驱动组件，并通过驱动组件可实现夹紧装置与轨道的夹紧或松弛，所述夹紧装置夹紧时可与轨道产生摩擦力作为底模小车纵移驱动装置的反作用力。
11.作为本发明的进一步改进，所述夹紧装置包括夹紧轮、连杆机构和第三驱动组件，所述连杆机构分别与夹紧轮和第三驱动组件连接，在第三驱动组件的驱动下，连杆机构进
行外扩或内收，以带动夹紧轮松开或夹紧轨道。
12.作为本发明的进一步改进，所述夹紧装置上安装有压力传感器，所述压力传感器用于监测第三驱动组件通过夹紧轮施加到轨道上的夹紧力。
13.作为本发明的进一步改进，还包括抬升装置，所述抬升装置包括第四驱动组件，所述第三驱动组件与机架铰接，所述第四驱动组件的固定端与机架铰接，第四驱动组件的输出端与第三驱动组件接触，在第四驱动组件的驱动下，第三驱动组件围绕其与机架的铰接点转动，以带动连杆机构抬升或放低，进而实现夹紧轮远离或靠近轨道。
14.作为本发明的进一步改进，还包括换轨装置，所述换轨装置包括：托盘、第六驱动组件和旋转台；所述第六驱动组件的固定端与机架连接，第六驱动组件的输出端与托盘之间设有旋转台；在第六驱动组件的驱动下，托盘靠近或远离机架底部，进而实现底模小车纵移驱动装置接触或远离地面，所述旋转台用于实现底模小车纵移驱动装置自动旋转，进而完成底模小车纵移驱动装置换轨。
15.作为本发明的进一步改进，所述连杆机构包括长杆、紧固盘和铰座；所述长杆的上端通过铰座与第三驱动组件的固定端铰接，长杆的下端与紧固盘的上端铰接，所述紧固盘的下端与第三驱动组件的输出端铰接，所述夹紧轮与紧固盘连接；在第三驱动组件的驱动下，长杆与紧固盘配合运动实现连杆机构的外扩或内收，以带动夹紧轮松开或夹紧轨道。
16.作为本发明的进一步改进，还包括第一驱动组件，所述第一驱动组件用于驱动夹紧轮，以辅助行走装置带动底模小车纵移驱动装置沿着轨道进行纵向移动。
17.作为本发明的进一步改进，所述连接装置包括有第五驱动组件，在第五驱动组件抬升时，连接装置可与底模小车连接或触接，在第五驱动组件放低时，连接装置可与底模小车分离。
18.作为本发明的进一步改进，所述连接装置还包括有撑杆，所述底模小车开设有凹槽或凸块，所述撑杆的一端与机架铰接；所述撑杆还与第五驱动组件的输出端连接，在第五驱动组件的驱动下，可使撑杆抬升或放低，进一步的可实现撑杆与底模小车的连接或分离。
19.作为本发明的进一步改进，所述行走装置包括车轮和第二驱动组件，所述车轮安装在机架的四角，且车轮与第二驱动组件的输出端连接，在第二驱动组件的驱动下，车轮转动，以带动底模小车纵移驱动装置沿着轨道进行纵向移动。
20.作为一个总的技术构思，本发明还提供了一种上述的底模小车纵移驱动装置的换轨方法，包括以下步骤：
21.s1、第六驱动组件进行正向驱动，托盘相应下行至接触地面，并使得底模小车纵移驱动装置的车轮离开地面；
22.s2、旋转台带动底模小车纵移驱动装置旋转九十度；
23.s3、第六驱动组件进行反向驱动，托盘相应上行，使得底模小车纵移驱动装置的车轮重新接触地面；
24.s4、将底模小车纵移驱动装置移动至指定的轨道；
25.s5、第六驱动组件再次进行正向驱动，托盘再次下行至接触地面，并使得底模小车纵移驱动装置的车轮再次离开地面；
26.s6、旋转台带动底模小车纵移驱动装置旋转回原方向；
27.s7、第六驱动组件再次进行反向驱动，托盘再次上行，使得底模小车纵移驱动装置
的车轮重新接触地面，换轨完成。
28.与现有技术相比，本发明的优点在于：
29.1、本发明的底模小车纵移驱动装置，设有行走装置、夹紧装置和连接装置，通过连接装置连接底模小车及底模小车纵移驱动装置，进而通过行走装置的驱动可使底模小车纵移驱动装置带动底模小车移动。进一步的，通过夹紧装置的驱动组件驱动夹紧装置使其与轨道夹紧或顶紧，可使底模小车纵移驱动装置与轨道产生摩擦力并作为其前进的反作用力，当底模小车负载过重时，能有效的解决底模小车纵移驱动装置因摩擦力不够而出现轮子打空无法前进的问题。此外，当需要移动底模小车时，可使底模小车纵移驱动装置与底模小车通过连接装置连接，行走装置将底模小车运送到指定蒸养房后，再解除连接装置的连接并使底模小车与底模小车纵移装置分离，然后使底模小车纵移装置驶出蒸养房，通过将驱动装置设置在行走装置内，有效解决了现有技术中底模小车的驱动装置因进入蒸养房而进水失效的问题，显著提高了驱动装置的使用寿命，确保了生产的持续性。
30.2、本发明优选示例中的底模小车纵移驱动装置，通过托盘、第六驱动组件和旋转台组成了换轨装置，在第六驱动组件和托盘的配合下，实现了底模小车纵移驱动装置接触或远离地面，再通过旋转台的旋转作用，实现了底模小车纵移驱动装置自动旋转，换轨装置的设置实现了底模小车纵移驱动装置进行快捷可靠地换轨，并且有利于简化换轨操作的流程，提高了底模小车纵移驱动装置的利用率和生产效率。
31.3、本发明优选示例中的底模小车纵移驱动装置，通过设置在夹紧装置上的压力传感器实时监测第三驱动组件输出的压力变化，确保了夹紧轮与轨道之间的可靠接触，提高了底模小车纵移驱动装置和底模小车在轨道上的定位精准性，进一步地，夹紧轮采用橡胶轮，大幅增加了夹紧轮与轨道之间的摩擦系数，在同等夹紧力下有效增大了摩擦力，提高了底模小车纵移驱动装置的使用可靠性。
32.4、本发明优选示例中的底模小车纵移驱动装置，通过驱动组件与托盘的正向配合，将底模小车纵移驱动装置抬升至离开地面，在旋转台的带动下实现了底模小车纵移驱动装置在原方向的基础上旋转90
°
，再通过驱动组件与托盘的反向配合，将底模小车纵移驱动装置降低至重新接触地面，并将底模小车纵移驱动装置移动至指定的轨道，驱动组件与托盘再次进行正向配合，实现了底模小车纵移驱动装置再次抬升至离开地面，旋转台将底模小车纵移驱动装置旋转回原方向，驱动组件与托盘再次进行反向配合，将底模小车纵移驱动装置降低至重新接触地面，即完成了底模小车纵移驱动装置的换轨，通过采用换向横移至指定轨道后再次换向的方式，便捷快速地达到了平稳可靠换轨的效果，同时也避免了采用吊装方式进行换轨所带来的安全隐患，提高了换轨效率的同时也提高了换轨的安全性。底模小车纵移驱动装置完成换轨后可到其他轨道上工作，拓宽了底模小车纵移驱动装置的适用范围，提高了底模小车纵移驱动装置的利用率。
附图说明
33.图1为本发明中底模小车纵移驱动装置在具体实施例一中的俯视结构原理示意图；
34.图2为本发明中底模小车纵移驱动装置在具体实施例一中的主视结构原理示意图；
35.图3为本发明中底模小车纵移驱动装置在具体实施例一中的工作状态原理示意图，其中，图3(a)为纵移驱动装置被举高至脱离地面时的状态图，图3(b)为纵移驱动装置被下移至重新接触地面时的状态图。
36.图4为本发明中纵移驱动装置在具体实施例一中与底模小车的连接结构原理示意图。
37.图5为本发明中底模小车纵移驱动装置进行换轨的流程示意图。
38.图例说明：1、车轮；2、轨道；3、夹紧轮；31、压力传感器；4、第一驱动组件；6、长杆；7、紧固盘；8、铰座；10、第二驱动组件；11、限位块；12、撑杆；13、第三驱动组件；14、第四驱动组件；15、第五驱动组件；16、托盘；17、第六驱动组件；18、旋转台；19、底模小车；20、底模小车车轮；100、机架。
具体实施方式
39.以下结合说明书附图和具体优选的实施例对本发明作进一步描述，但并不因此而限制本发明的保护范围。
40.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“侧部”、“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
41.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
42.实施例1
43.如图1至图4所示，本发明的底模小车纵移驱动装置，包括：机架100、轨道以及设置在机架100上的行走装置、夹紧装置、抬升装置和连接装置，连接装置用于将底模小车纵移驱动装置与底模小车连接，行走装置用于实现底模小车纵移驱动装置进行纵向移动，进而带动底模小车19在轨道2上进行纵向移动；所述抬升装置用于抬升或放下夹紧装置，并使夹紧装置离开或靠近轨道；夹紧装置包括有驱动组件，并通过驱动组件可实现夹紧装置与轨道的夹紧或松弛，无需人工操作，所述夹紧装置夹紧时可与轨道产生摩擦力作为底模小车纵移驱动装置的反作用力。
44.如图1及图2所示，本实施例中，夹紧装置包括夹紧轮3、连杆机构和第三驱动组件13、第一驱动组件4。在第一驱动组件4的驱动下，夹紧轮3转动，以辅助行走装置带动底模小车纵移驱动装置沿着轨道2进行纵向移动。具体地，第一驱动组件4可以采用伺服电机。
45.所述连杆机构分别与夹紧轮3和第三驱动组件13连接，连杆机构包括长杆6、紧固盘7和铰座8，铰座8对称焊接在第三驱动组件13两侧。长杆6的上端通过铰座8与第三驱动组件13的固定端铰接，长杆6的下端与紧固盘7的上端铰接，紧固盘7的下端与第三驱动组件13的输出端铰接，夹紧轮3与紧固盘7连接。在第三驱动组件13的驱动下，长杆6与紧固盘7配合运动实现连杆机构的外扩或内收，从而使夹紧轮3相应地夹紧或松开轨道2。可以理解，本实
施例的底模小车纵移驱动装置在使用时无需预建轨道，其定位有两种方式，一种是两边的夹紧轮3都在轨道2内并顶着轨道2，进而达到限位的一个作用，另一种方式则是如图1中所示的夹紧轮3稍微夹着轨道2前移。
46.进一步地，所述夹紧轮3为橡胶轮，大幅增加了夹紧轮3与轨道2之间的摩擦系数，在同等夹紧力下有效增大了摩擦力，提高了底模小车纵移驱动装置的使用可靠性。可以理解，在其他实施例中，夹紧轮3可以采用其他有利于增加摩擦力的材料制备得到，连杆机构也可以采用其他结构，能实现驱动组件驱动连杆使滚轮与滑轨接触，增加摩擦力即可。
47.进一步的，夹紧装置的夹紧轮3上可安装压力传感器，压力传感器用于实时监测夹紧轮3施加到轨道2上的夹紧力变化，确保夹紧轮3与轨道2之间的可靠接触，提高了底模小车纵移驱动装置和底模小车19在轨道2上定位的精准性；也确保了多车协同工作时，夹紧轮3与轨道2之间的夹紧力大小适中。
48.如图2及图4所示，本实施例中，抬升装置包括第四驱动组件14，第三驱动组件13与机架铰接，第四驱动组件14的固定端与机架100铰接，第四驱动组件14的输出端与第三驱动组件13接触，在第四驱动组件14的驱动下，第三驱动组件13围绕与机架的铰接点转动，以带动连杆机构抬升或放低，进而实现夹紧轮3远离或靠近轨道2。具体地，第四驱动组件14倾斜放置，一端与机架100铰接，靠近第三驱动组件13的一端放置在机架100上，第四驱动组件14的输出端与第三驱动组件13表面接触但不相连。
49.如图2及图3所示，本实施例中，换轨装置包括：托盘16、第六驱动组件17和旋转台18。第六驱动组件17的固定端与机架100连接，第六驱动组件17的输出端与托盘16之间设有旋转台18。在第六驱动组件17的驱动下，托盘16靠近或远离机架100底部，进而实现底模小车纵移驱动装置接触或远离地面，旋转台18用于实现底模小车纵移驱动装置自动旋转，进而完成底模小车纵移驱动装置换轨。可以理解，换轨装置通过将底模小车纵移驱动装置举升后旋转至横移状态，落地行走至另一指定轨道后再举升，并旋转回到纵移状态，则完成了换轨过程。换轨装置的设置实现了底模小车纵移驱动装置进行快捷可靠地换轨，并且有利于简化换轨操作的流程，提高了底模小车纵移驱动装置的利用率和生产效率。
50.如图2和图4所示，本实施例中，连接装置包括有撑杆和第五驱动组件15，在第五驱动组件15抬升时，连接装置可与底模小车连接或触接，在第五驱动组件15收缩时，连接装置可与底模小车分离。撑杆铰接在机架100上，且撑杆12与第五驱动组件15的输出端连接，在第五驱动组件15的驱动下，撑杆12抬升或放低，以实现底模小车19底部连接或松开。本实施例中，撑杆12的一端(与底模小车19底部的连接端)设有限位块11，通过第五驱动组件15顶升带动撑杆12抬升，进一步的使限位块11卡入底模小车19的凹槽，可实现连接装置与底模小车的卡紧，可以理解的，连接装置与底模小车的连接也可通过其他方式来实现，如通过挂钩与挂杆、销轴与较座、或撑杆12(此时无需设凸块)直接卡入底模小车凹槽、或底模小车19设有凸块并与撑杆12顶住等。
51.如图1所示，本实施例中，行走装置包括车轮1和第二驱动组件10。车轮1安装在机架100的四角，且车轮1与第二驱动组件10的输出端连接，在第二驱动组件10的驱动下，车轮1转动，以带动底模小车纵移驱动装置沿着轨道2进行纵向移动。具体地，第二驱动组件10可以采用伺服电机，伺服电机同时驱动对称布置的两个车轮1；采用伺服驱动系统，原理简单，对环境友好，并且可通过plc实现远程控制，达到远程一键操作的效果。进一步地，通过夹紧
轮3和车轮1的共同配合，提高了底模小车纵移驱动装置在承载条件下的移动稳定性。本实施例中，底模小车纵移驱动装置运行于底模小车19下方、轨道2内侧，即底模小车纵移驱动装置的宽度小于轨道2的宽度，而且底模小车纵移驱动装置纵向无阻挡，可以根据各类工况调整其纵向长度。当连接装置与底模小车连接后，行走装置可带动底模小车及底模小车上的混凝土构件纵移。在实际使用过程中，为多车协同工作，底模小车纵移驱动装置在携带底模小车19到达蒸养房后，夹紧轮3脱离轨道2，底模小车纵移驱动装置离开蒸养房。
52.本实施例中，通过将行走装置、夹紧装置、抬升装置和连接装置集成设置在机架100上，获得了结构紧凑、移动方便且稳定可靠的底模小车纵移驱动装置。
53.本实施例中，第三驱动组件13、第四驱动组件14、第五驱动组件15和第六驱动组件17均为液压缸。在其他实施例中，第三驱动组件13、第四驱动组件14、第五驱动组件15和第六驱动组件17也可以采用气压缸。
54.本实施例的底模小车纵移驱动装置的工作原理为：
55.要夹紧轨道2时，第三驱动组件13伸长，连杆机构相应外扩，夹紧轮3绕连接点旋转，夹紧轨道2。第三驱动组件13可继续加压，则夹紧轮3对轨道2压力继续增大，压力传感器检测数值，直至满足所需要的摩擦力大小，停止加压。此时，第五驱动组件15向上伸出，撑杆12相应绕支点转动升高，限位块11卡入底模小车19底部相应的凹槽中，第五驱动组件15继续伸长，保证限位块11完全到位。第一驱动组件4带动夹紧轮3转动，底模小车纵移驱动装置则可以带着底模小车19一起沿着轨道2纵向移动。
56.运输底模小车19到达指定位置后，第五驱动组件15收回，撑杆12相应绕支点旋转降低，限位块11离开底模小车19底部相应的凹槽中，底模小车纵移驱动装置与底模小车相互分离。第四驱动组件14伸长，第三驱动组件13受力绕支点旋转，第三驱动组件13相应抬高，直至高度抬升至夹紧轮3下表面高于轨道2上表面，第三驱动组件13收回，连杆机构相应收缩，夹紧轮3回收至轨道2内。此时第二驱动组件10驱动车轮1转动，底模小车纵移驱动装置快速行走离开位置。
57.实施例2
58.如图5所示，本发明的基于实施例1中所述底模小车纵移驱动装置的换轨方法，包括以下步骤：
59.s1、第六驱动组件17进行正向驱动，托盘16相应下行至接触地面，并进一步抬升使得底模小车纵移驱动装置的车轮1离开地面；如图3(a)中所示。本实施例中，第六驱动组件17具体可以采用液压缸的形式，第六驱动组件17进行正向驱动表示液压缸的推杆伸长，第六驱动组件17进行反向驱动则表示液压缸的推杆收缩。
60.s2、旋转台18带动底模小车纵移驱动装置旋转九十度；
61.s3、第六驱动组件17进行反向驱动，托盘16相应上行，使得底模小车纵移驱动装置的车轮1重新接触地面；如图3(b)中所示。
62.s4、将底模小车纵移驱动装置移动至指定的轨道；
63.s5、第六驱动组件17再次进行正向驱动，托盘16再次下行至接触地面，并使得底模小车纵移驱动装置的车轮1再次离开地面；
64.s6、旋转台18带动底模小车纵移驱动装置旋转回原方向；
65.s7、第六驱动组件17再次进行反向驱动，托盘16再次上行，使得底模小车纵移驱动
装置的车轮1重新接触地面，换轨完成。
66.本实施例的上述换轨方法，通过采用换向横移至指定轨道后再次换向的方式，便捷快速地达到了平稳可靠换轨的效果，同时也避免了采用吊装方式进行换轨所带来的安全隐患，提高了换轨效率的同时也提高了换轨的安全性。
67.虽然本发明以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明的精神实质和技术方案的情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，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、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。