CN111395200B - 一种利用齿轮传动的桥梁顶推组件 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用齿轮传动的桥梁顶推组件，属于重物运送机构领域，包括外壳、顶升油缸、顶推台，所述外壳内设有用于推动顶推台水平运动的齿轮传动机构，所述齿轮传动机构包括输出齿轮，所述输出齿轮为缺齿齿轮，所述顶推台下部设有两块分别位于输出齿轮两侧的传动板，两块传动板朝向输出齿轮的一侧上分别设有进位齿条和退位齿条，所述进位齿条与输出齿轮啮合时控制顶推台进位，所述退位齿条与输出齿轮啮合时控制顶推台退位，输出齿轮只需单向转动即可控制顶推台来回运动，提高装置使用寿命，并且能适应更高速的顶推，解决了现有技术中用油缸控制顶推台的来回运动导致容易由于液压冲击而损坏的问题。

Description

一种利用齿轮传动的桥梁顶推组件

技术领域

本发明涉及一种重物运送机构，尤其是涉及一种利用齿轮传动的桥梁顶推组件。

背景技术

目前公路、铁路桥梁的架设多采用顶推法实现，所述顶推法就是通过多个顶推组件将构成桥梁主体的钢箱梁顶起，然后逐步向前推进，顶推组件每次推进的量较少，现有的顶推方案中主要通过液压缸来完成钢箱梁的推动，由于顶推组件需要放置在临时墩上以提供顶推所需的高度，因此顶推组件的大小不能过大；现有的顶推组件的行程一般在200mm-500mm，这意味着完成一座桥梁的顶推需要非常多次数的来回推动，在来回推动的过程中，顶推组件需要不断改变其推动方向，而液压缸在变向的过程中，由于内部压力的瞬时变化，会带来很大的液压冲击，尤其是在桥梁顶推中，由于钢箱梁重量极大，产生的液压冲击也非常大，为了避免液压冲击带来的损害，需要延长换向时间，导致实际顶推方案中，顶推速度大概为2.5-6m/h，完成桥梁的顶推需要非常长的时间，因此，提升桥梁顶推的效率显得尤为重要。

例如，在中国专利文献上公开的“一种桥梁顶推机”，其公告号为CN201821348514.6，包括底座和顶推油缸，其不足之处在于，使用油缸来完成桥梁组件的推动，为了避免液压冲击带来的损坏，需要延长油缸的换向时间，导致整个顶推过程需要更长的时间，严重影响了顶推的效率。

发明内容

本发明是为了克服现有技术顶推桥梁组件的过程中，由于使用液压缸作为来回推动桥梁组件的动力系统，其推动方向需要不断改变，导致顶推组件的动力机构需要不断变向，从而会产生较大的液压冲击，对液压缸产生损害的问题，提供一种桥梁施工用的顶推组件，不使用液压缸作为动力系统，可以避免推动方向改变时对动力系统造成的损坏，从而大幅提高设备的可靠性和使用寿命。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明，一种利用齿轮传动的桥梁顶推组件，包括外壳，所述外壳底部安装有顶升油缸，所述外壳上设有用于顶起和推动桥梁施工组件的顶推台，所述外壳内设有用于推动顶推台水平运动的齿轮传动机构；所述齿轮传动机构包括输出齿轮，所述输出齿轮为缺齿齿轮，所述顶推台下部设有两块分别位于输出齿轮两侧的传动板，两块传动板朝向输出齿轮的一侧上分别设有与所述输出齿轮啮合的进位齿条和退位齿条，所述进位齿条的长度方向和退位齿条的长度方向平行，所述进位齿条与输出齿轮啮合时控制顶推台进位，所述退位齿条与输出齿轮啮合时控制顶推台退位。

所述顶推组件使用齿轮传动机构来代替现有技术中的液压缸来提供顶推台推动的动力；而如果简单地使用齿轮和齿条的组合来控制顶推台的移动，顶推台在变向时，齿轮也需要改变其转动方向，依然会对动力系统产生机械冲击；而在本方案中，由于输出齿轮为缺齿齿轮，在齿轮持续转动的过程中，只有带齿部分朝向齿条时才可以起到有效地输出，当缺齿部分朝向齿条时，齿轮无法起到实际的输出作用；当输出齿轮的带齿部分与进位齿条啮合传动时，退位齿条不与齿轮发生啮合，当输出齿轮与退位齿条啮合传动时，进位齿轮的不与齿轮发生啮合；由于进位齿轮和退位齿轮分别位于输出齿轮的两侧，并且进位齿条的长度方向和退位齿条的长度方向平行，因此输出齿轮只需进行一个方向的转动即可；从而避免了由于动力系统变向带来的冲击，不仅使动力系统更加耐用，还使顶推组件可以适应更快速度的顶推。

作为优选，所述传动板背向输出齿轮的一侧与导向轮接触，所述导向轮通过转轴固定在外壳内；由于本方案中，当输出齿轮与进位齿条啮合时，退位齿条与输出齿轮不接触，若没有导向轮，传动板可能会由于受到输出齿轮的压力而发生偏移，而所述导向轮可以在传动板背向输出齿轮的一侧提供与输出齿轮压力反向的支持力，从而防止传动板偏移。

作为优选，所述输出齿轮旁设有自动上油组件，所述自动上油组件包括油管和单向阀喷嘴，所述油管固定在固定件上并且可以与输出齿轮的带齿部分发生挤压；油管与所述输出齿轮无齿部分的间距小于输出齿轮的齿高，现有的上油方式是直接通过喷嘴向齿轮进行喷油，而在本方案中，输出齿轮为缺齿齿轮，并且需要不断转动，若直接通过喷嘴朝向输出齿轮喷油，会导致大部分时间内，润滑油喷在了输出齿轮的无齿部分，造成了润滑油的浪费；而所述自动上油组件的油管固定在固定件上，当输出齿轮的缺齿部分转动到油管处时，可以与油管发生挤压，由于油管一般为橡胶软管，受到挤压后口径减小，内部油压增大，导致喷嘴处的单向阀被打开，润滑油从喷嘴处喷出，而当输出齿轮的无齿部分朝向油管处时，油管不会受到挤压，单向阀一端的油压较小，润滑油不会从喷嘴中喷出；通过这种结构可以保证喷出的润滑油始终可以喷在输出齿轮的带齿部分，提高了润滑油的利用率。

作为优选，所述外壳的两侧设有支座，所述顶升油缸位于所述支座下方，所述支座与外壳之间通过连接轴相连，所述连接轴的方向与所述顶推台受齿轮传动机构推动的方向垂直，所述支座上方安装有可以横推油缸，所述横推油缸可以沿所述连接轴的方向推动所述顶推台；由于实际的桥梁不一定是笔直的，若需要对带有一定弯曲量的桥梁进行施工，则钢箱梁在运输的过程中需要一定量的横向偏移，所述横推油缸可以帮助钢箱梁进行横向偏移，所述连接轴可以对外壳的横向移动进行导向。

作为优选，所述横推油缸上设有滚轮，所述横推油缸通过所述滚轮推动所述顶推台，所述滚轮在与顶推台接触处的滚动方向与顶推台受齿轮传动机构推动的方向相同；在顶推组件进行进位和退位时，顶推台始终与所述滚轮接触并相对滚动，所述滚轮可以对顶推台进行进位退位方向上的导向，并且由于滚轮与顶推台之间产生的是滚动摩擦，不会对进位和退位造成较大阻碍。

作为优选，所述顶推台下方还设有顶升感应轴和归位感应轴，所述外壳内还设有到位检测组件，所述到位检测组件包括用于检测所述顶升感应轴和归位感应轴在由齿轮传动机构推动的方向上极限位置的传感器；顶升感应轴和归位感应轴均设置在顶推台上，随顶推台一同运动，顶升感应轴被传感器检测到时，所述顶升油缸通过液压控制系统控制向上顶升，所述归位感应轴被传感器检测到时，所述顶升油缸通过液压控制系统控制向下归位；所述传感器可以检测顶升感应轴和归位感应轴的极限位置，当归位感应轴运动到进位的极限位置时，传感器将信号发送到控制系统，控制顶升油缸下降归位，当顶升感应轴运动到退位的极限位置时，传感器将信号发送到控制系统，控制顶升油缸上升顶起桥梁组件，可以防止顶推台进位还未完成时顶升油缸就提前下降，从而导致单次进位的距离小于预计的距离；相比于现有技术中通过在进位步骤和顶升步骤之间添加缓冲时间的方案，本方案可以无需缓冲时间，进一步提高顶推的效率。

作为优选，带动所述输出齿轮转动的轴为传动轴，所述传动轴上设有与所述输出齿轮同步转动的的传动齿轮，所述传动齿轮上啮合有从动齿轮；所述从动齿轮始终与传动齿轮同步转动，可以提高结构的稳定性，防止输出齿轮相对外壳发生抖动。

作为优选，所述顶推台上设有接触垫；所述接触垫可以防止顶推台与钢箱梁直接接触从而导致钢箱梁发生刚性挤压导致形变。

因此，本发明具有如下有益效果：（1）用齿轮传动机构代替一般顶推组件中的液压缸作为动力系统，并且通过齿轮的单向转动直接控制顶推台来回运动，避免了液压缸在变向时发生的液压冲击，提高了设备的使用寿命，还使顶推组件可以适应更快速度的顶推；（2）在顶推过程中，顶推台下部不易发生偏移；（3）顶推时齿轮传动机构的稳定性好，不易发生抖动；（4）在顶推钢箱梁的过程中可以对钢箱梁的位置进行横向的调整：（5）可以进行自动上油，并且不会造成润滑油的浪费。

附图说明

图1是本发明的一种外壳内部上层的俯视图。

图2是本发明的一种外壳内部下层的俯视图。

图3是本发明的一种俯视图。

图4是本发明的一种主视图。

图5是本发明在施工环境中的一种结构示意图。

图中：1、外壳 2、顶升油缸 3、导向轴 4、顶推台 5、钢箱梁 6、接触垫 7、输出齿轮 8、传动板 9、进位齿条 10、退位齿条 11、导向轮 12、转轴 13、传动轴 14、传动齿轮 15、从动齿轮 16、油管 17、单向阀喷嘴 18、固定件 19、支座 20、连接座21、连接轴 22、横推油缸 23、滚轮 24、顶升感应轴 25、归位感应轴 26、传感器。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明做进一步的描述。

如图1-5所示的实施例中，一种利用齿轮传动的桥梁顶推组件，所述顶推组件可以带动钢箱梁进行三个方向的运动，分别为顶升归位运动、进位退位运动、横向偏移运动，这三个运动的方向垂直，包括外壳1，所述外壳底部安装有顶升油缸2，所述外壳上设有导向轴3，所述导向轴的长度方向与进位退位运动的方向相同，所述外壳上设有用于顶起和推动桥梁施工组件的顶推台4，所述顶推台的上部用于顶起钢箱梁5，所述顶推台上还设有接触垫6，所述接触垫的上侧面可以是倾斜的，具体倾斜的角度由该顶推组件所在处钢箱梁的倾斜角度决定，所述外壳内设有用于推动顶推台水平运动的齿轮传动机构；所述齿轮传动机构包括单个输出齿轮7，所述输出齿轮为缺齿齿轮，所述顶推台下部设有两块分别位于输出齿轮两侧的传动板8，两块传动板朝向输出齿轮的一侧上分别设有与所述输出齿轮啮合的进位齿条9和退位齿条10，本实施例中位于前侧的齿条为退位齿条，后侧的齿条为进位齿条，所述进位齿条的长度方向和退位齿条的长度方向平行，所述进位齿条与输出齿轮啮合时控制顶推台进位，所述退位齿条与输出齿轮啮合时控制顶推台退位；所述传动板背向输出齿轮的一侧与导向轮11接触，所述导向轮通过转轴12固定在外壳内，所述导向轮为包胶轮，当传动板移动时，导向轮与传动板发生相对滚动；带动所述输出齿轮转动的轴为传动轴13，所述传动轴上设有与所述输出齿轮同步转动的的传动齿轮14，传动轴由输入电机带动转动，所述传动齿轮上啮合有从动齿轮15，所述传动齿轮和从动齿轮均为全齿齿轮，并且均位于输出齿轮的下方，不会与输出齿轮、传动板等结构发生干涉；所述输出齿轮旁设有自动上油组件，所述自动上油组件包括油管16和单向阀喷嘴17，所述单向阀喷嘴上的单向为液控单向阀，只有在受到一定的液压值时才会打开，单向阀喷嘴朝向输出齿轮，所述油管固定在固定件18上并且可以与输出齿轮的带齿部分发生挤压；所述固定件固定在外壳内，油管通过卡扣固定在固定件上，油管的一段位于固定件和输出齿轮之间，固定件安装油管处到齿轮轴心的距离略大于齿顶圆直径；所述外壳的两侧设有支座19，所述顶升油缸位于所述支座下方，所述外壳内设有连接座20，所述支座与连接座之间通过连接轴21相连，所述连接轴的方向与所述顶推台受齿轮传动机构推动的方向垂直，即为横向偏移运动方向，所述支座上方安装有可以横推油缸22，所述横推油缸可以沿所述连接轴的方向推动所述顶推台；所述横推油缸上设有滚轮23，所述横推油缸通过所述滚轮推动所述顶推台，所述滚轮在与顶推台接触处的滚动方向与顶推台受齿轮传动机构推动的方向相同，所述外壳的外侧设有与所述滚轮接触的导向面；所述顶推台下方还设有顶升感应轴24和归位感应轴25，所述外壳内还设有到位检测组件，所述到位检测组件包括用于检测所述顶升感应轴和归位感应轴在由齿轮传动机构推动的方向上极限位置的传感器26，所述传感器为对射传感器，所述顶升感应轴被传感器检测到时，所述顶升油缸通过液压控制系统控制向上顶升，所述归位感应轴被传感器检测到时，所述顶升油缸通过液压控制系统控制向下归位。

在桥梁顶推的过程中，本实施例中的输入电机只需持续单向转动，即可实现顶推组件在进位退位方向上的来回运动，具体过程为：启动输入电机，此时顶推台位于进位退位方向上的中间位置；输入电机带动传动轴顺时针转动；传动轴带动传动齿轮和输出齿轮同时顺时针转动；由于传动齿轮与从动齿轮啮合传动，齿轮传动机构不易发生抖动；在输出齿轮和进位齿条或退位齿条啮合运动的过程中，传动板背向输出齿轮的一侧受到来自导向轮的支持力，不会发生横向的偏移；当输出齿轮的带齿部分转到与退位齿条的接触处时，退位齿条与输出齿轮啮合运动，使顶推台向左进行退位移动；当输出齿轮的带齿部分完全转过退位齿条，顶推台停止运动，此时顶推台位于最左侧，位于外壳左部的对射传感器由于被顶升感应轴阻挡，向控制系统发出信号；控制系统受到信号后控制顶升气缸向上顶起，并带动顶推台上升，顶推台在接触垫的作用下不会与钢箱梁发生刚性挤压，可以避免钢箱梁变形，在顶升过程中，输出齿轮的缺齿部分朝向齿条；当输出的带齿部分转动到与进位齿条接触处时，顶推台开始向右运动，此时顶升气缸已经完成顶升，顶推台带动钢箱梁一同运动；当输出齿轮的带齿部分运动到油管所在位置时，与油管发生挤压，油管挤压后口径减小，油管内液压增大，喷嘴处的单向阀打开，使喷嘴将润滑油喷到输出齿轮上；当退位齿轮的带齿部分离开油管所在位置时，油管口径复原，管内油压减小，单向阀关闭，停止喷油；当输出齿轮的带齿部分转过与进位齿条的接触处时，顶推台停止移动，此时顶推台位于最右侧，位于外壳右部的对射传感器由于被归位感应轴，向控制系统发出信号；控制系统受到信号后控制顶升气缸向下归位，将钢箱梁放下；此后，顶推台再次向左运动，实现循环，顶推台在左右反复运动的时候，滚轮可以对其进行导向。

当进行带有弧度的桥梁的顶推工程时，钢箱梁在进位的同时还需要调整其横向的位置，所述横推油缸可以在顶推台进位和退位的同时完成对外壳的横向偏移。

Claims (7)

1.一种利用齿轮传动的桥梁顶推组件，包括外壳，所述外壳底部安装有顶升油缸，其特征是，所述外壳上设有用于顶起和推动桥梁施工组件的顶推台，所述外壳内设有用于推动顶推台水平运动的齿轮传动机构；所述齿轮传动机构包括输出齿轮，所述输出齿轮为缺齿齿轮，所述顶推台下部设有两块分别位于输出齿轮两侧的传动板，两块传动板朝向输出齿轮的一侧上分别设有与所述输出齿轮啮合的进位齿条和退位齿条，所述进位齿条的长度方向和退位齿条的长度方向平行，所述进位齿条与输出齿轮啮合时控制顶推台进位，所述退位齿条与输出齿轮啮合时控制顶推台退位，所述顶推台下方还设有顶升感应轴和归位感应轴，所述外壳内还设有到位检测组件，所述到位检测组件包括用于检测所述顶升感应轴和归位感应轴在由齿轮传动机构推动的方向上极限位置的传感器，所述顶升感应轴被传感器检测到时，所述顶升油缸通过液压控制系统控制向上顶升，所述归位感应轴被传感器检测到时，所述顶升油缸通过液压控制系统控制向下归位。

2.根据权利要求1所述的一种利用齿轮传动的桥梁顶推组件，其特征是，所述传动板背向输出齿轮的一侧与导向轮接触，所述导向轮通过转轴固定在外壳内。

3.根据权利要求1所述的一种利用齿轮传动的桥梁顶推组件，其特征是，所述输出齿轮旁设有自动上油组件，所述自动上油组件包括油管和单向阀喷嘴，所述油管固定在固定件上并且可以与输出齿轮的带齿部分发生挤压。

4.根据权利要求1所述的一种利用齿轮传动的桥梁顶推组件，其特征是，所述外壳的两侧设有支座，所述顶升油缸位于所述支座下方，所述支座与外壳之间通过连接轴相连，所述连接轴的方向与所述顶推台受齿轮传动机构推动的方向垂直，所述支座上方安装有可以横推油缸，所述横推油缸可以沿所述连接轴的方向推动所述顶推台。

5.根据权利要求4所述的一种利用齿轮传动的桥梁顶推组件，其特征是，所述横推油缸上设有滚轮，所述横推油缸通过所述滚轮推动所述顶推台，所述滚轮在与顶推台接触处的滚动方向与顶推台受齿轮传动机构推动的方向相同。

6.根据权利要求1所述的一种利用齿轮传动的桥梁顶推组件，其特征是，带动所述输出齿轮转动的轴为传动轴，所述传动轴上设有与所述输出齿轮同步转动的的传动齿轮，所述传动齿轮上啮合有从动齿轮。

7.根据权利要求1-6中任意一项所述的一种利用齿轮传动的桥梁顶推组件，其特征是，所述顶推台上设有接触垫。

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