一种箱梁翻身装置的制作方法

本发明涉及箱体类梁、柱翻身焊接领域，尤其涉及对大型箱梁的翻身装置。

背景技术：

在钢结构工程的箱体类梁(或柱)的制作过程中，为了满足焊接或其他方面的施工需求，需多次将处于制作状态的箱体梁(或柱)做单向90°(或双向各90°)的径向翻转。

作为对箱体类梁(或柱)翻转步骤的实施，传统翻身方式为：一、对于体积和重量较小的箱体梁(或柱)，一般采用两台行车加钢丝绳的兜翻法，或专用的链条兜翻机，此兜翻机只适合翻转小规格的箱体梁、柱，对大型梁柱翻转时往往会发生侧滑现象；二、采用两台行车加多个吊耳、索具的掀翻法等多种模式；三、对于较大的箱体梁(或柱)则需更多台的行车共同参与，方可将箱体梁(或柱)进行翻转。

传统的翻身方式效率低下，安全风险高，同时会产生箱体变形扭曲等质量问题，并且还机动性差、耗人工、不经济。

技术实现要素：

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明的目的在于解决上述问题，提供了一种箱梁翻身装置，借助自动化的翻身方式克服了操作困难、安全以及经济效益的因素。

本发明的技术方案为：本发明揭示了一种箱梁翻身装置，包括主框架、配电及控制箱、锁定装置、主顶升油缸和旋转装置，其中主框架承载箱梁翻身装置的所有机构零部件以及待翻转箱体梁，配电及控制箱分配电能并控制与协调箱梁翻身装置的各种运行状态，主顶升油缸根据处于工作状态的箱梁翻身装置运行所需将旋转装置顶升至相应高度，锁定装置防止处于工作状态中的旋转装置在上升至所需高度要对箱体梁进行翻转时旋转装置失控下行移动的危险。

根据本发明的箱梁翻身装置的一实施例，主框架的底部设有旋转装置支撑座，主框架的侧面各设有旋转装置上行限位挡板、旋转装置下行限位挡板以及锁定装置顶柱槽。

根据本发明的箱梁翻身装置的一实施例，锁定装置包括液压缸和锁定装置顶柱。

根据本发明的箱梁翻身装置的一实施例，旋转装置包括大齿盘、大齿盘支座、箱体梁翻转驱动装置，其中大齿盘直接承载待翻转的箱体梁，大齿盘支座承载大齿盘以及安装箱体梁翻转驱动装置，箱体梁翻转驱动装置带动大齿盘和待翻转箱体梁做绕轴旋转。

根据本发明的箱梁翻身装置的一实施例，装置还包括操作站，开启或关闭箱梁翻身装置并可调节箱梁翻身装置的翻转速度。

本发明对比现有技术有如下的有益效果：本发明设计一套大型箱梁翻身装置，为一组对箱体梁(或柱)进行翻转作业，单套设备主要由主框架、配电及控制箱、锁定装置、旋转装置、主顶升油缸等机构零部件组合而成，其功能可满足箱体梁(或柱)的翻转加工需求。通过设计多组限位开关来控制相应机构的相应运动。通过设计蜗轮、蜗杆变速驱动机构，基于这些机构所具有的传动、变速、自锁以及限位功能来控制箱体梁翻转角度。

附图说明

图1示出了本发明的箱梁翻身装置的工作现场及工作状态示意图。

图2a和2b示出了本发明的箱梁翻身装置的机构示意图。

图3示出了主框架的示意图。

图4示出了配电及控制箱的示意图。

图5示出了锁定装置的示意图。

图6示出了主顶升油缸的示意图。

图7a至7c分别示出了旋转装置的正面图、背面图和剖视图。

图8a至8c分别示出了箱体梁翻转驱动装置的正面图、背面图和剖视图。

图9a示出了大齿盘的正面示意图。

图9b示出了大齿盘(顶紧装置处于非工作状态)的剖面示意图。

图9c示出了大齿盘(顶紧装置处于顶出极限状态)的剖面示意图。

图10示出了顶紧装置的示意图。

图11示出了操作站的示意图。

图12示出了待翻转箱体梁的状态示意图。

图13示出了启动箱体梁翻转装置的示意图。

图14示出了旋转装置上行示意图。

图15示出了垫木方示意图。

图16示出了通过旋转丝杠使顶紧装置将木方与箱体梁固定在一起的示意图。

图17示出了旋转装置再次上行的示意图。

图18示出了锁定装置顶柱锁定大齿盘支座的示意图。

图19示出了锁定装置的工作示意图。

图20a示出了箱体梁旋转45°状态示意图。

图20b示出了箱体梁旋转90°状态示意图。

图21示出了将大齿盘逆时针旋转90°的示意图。

图22示出了将顶紧装置顶板退出到非工作状态的示意图。

图23示出了将锁定装置顶柱退出的示意图。

图24示出了箱体梁翻身装置恢复费工作状态的示意图。

具体实施方式

在结合以下附图阅读本公开的实施例的详细描述之后，能够更好地理解本发明的上述特征和优点。在附图中，各组件不一定是按比例绘制，并且具有类似的相关特性或特征的组件可能具有相同或相近的附图标记。

图1示出了大型箱梁翻身装置的工作现场及工作状态。地坑7上放置箱体梁翻身装置3，连接处用地炕盖板4合上，在地板1的胎架6上放置箱体梁2，操作站5位于距离箱体梁翻身装置3不远处。图2a示出了箱梁翻身装置的正面示意图，图2b示出了箱梁翻身装置的背面示意图。本发明的箱梁翻身装置3包括以下五个部分：主框架31、配电及控制箱32、锁定装置33、旋转装置34、主顶升油缸35。主框架31的作用是承载与箱梁翻身装置有关的所有机构零部件以及待翻转箱体梁。如图3所示，主框架31底部设有旋转装置支撑座315，主框架的侧面各设有旋转装置上行限位挡板313、旋转装置下行限位挡板314以及锁定装置顶柱槽312。

配电及控制箱32的作用有两个，其一是根据设备中电动机构功能运行所需，合理的分配及调节电能；其二是控制与协调箱梁翻身装置3的各种运行状态。进一步如图4所示，配电及控制箱32安装在主框架31上，下面连接多个电缆保护钢管323。

如图5所示，锁定装置33由液压缸333、锁定装置顶柱332等零部件组成，其作用是防止处于工作状态中的旋转装置34在上升至所需高度要对箱体梁进行翻转时，因主顶升油缸35的输油管突然爆裂或密封件密封不严等因素所导致的旋转装置34突然失控下行移动，而对现场施工人员或设备造成危害。

如图6所示，主顶升油缸35的作用是根据处于工作状态中的箱梁翻身装置3运行所需，利用液压泵所提供的流体动力将箱体梁旋转装置34顶升至相应高度。主顶升油缸35包括多节液压缸351和连接销352。

如图7a至7c所示，旋转装置34主要由大齿盘341、大齿盘支座342、箱体梁翻转驱动装置343等零部件组成，其中大齿盘341的作用是直接承载待翻转的箱体梁以及安装用于固定箱体梁的顶紧装置3412。大齿盘支座342的作用是承载大齿盘341以及安装箱体梁翻转驱动装置343。箱体梁翻转驱动装置343的作用是在驱动电动机的驱动下，带动大齿盘341以及待翻转箱体梁做左右各90°的绕轴旋转。

如图8a至8c所示，箱体梁翻转驱动装置343包括在大齿轮支座342上的大齿盘支撑齿轮轴3431、大齿盘支撑及传动齿轮轴3433、蜗轮3434、蜗轮轴支撑架及蜗轮轴3435、驱动电动机3436、大齿盘压轮3437、轴承压盖3438。其中大齿盘压轮3437包括位于大齿盘支座342上的压轮固定轴34371和压轮34372。大齿盘支座342上设有轴承3432a和齿轮轴3432b。

如图9a至9c所示，大齿盘341包括大齿盘本体3411和位于其上的顶紧装置3412。如图10所示，顶紧装置3412进一步包括撑杆34121、顶板34122、双向丝杆34123、连接销34124、大齿圈本体34125、丝杠大小压盘34126以及丝杠副34127。

如图11所示，操作站5的作用是开启或关闭箱梁翻身装置，同时还具备调节箱梁翻身装置的翻转速度的功能。

以上是讲述了箱梁翻身装置的结构特点，以下说明箱梁翻身装置的操作流程。

首先，要根据箱体梁的类型和规格选择箱梁翻身装置。然后才能用选择的箱梁翻身装置进行具体的操作。

第一步，如图12所示，清除待翻转箱体梁周围的杂物。

第二步，如图13所示，开通电源，启动箱梁翻身装置3，在旋转装置下行限位挡板314上方还设置对应的旋转装置下行限位开关316。

第三步，如图14所示，启动液压泵(未示出)控制系统，使箱梁翻身装置中的旋转装置在液压泵所提供的流体动力的作用下做上行运动。当上行至一定距离后(此时大齿盘u型口底部上平面会顶柱箱体梁底板下平面)，旋转装置会通过相关控制机构的限制而自动停止上行运动。

第四步，如图15所示，将两个木方8分别放在箱体梁两侧腹板与顶紧装置的顶板之间，主要起到两个作用，一个为增高，另一个是挤紧与缓冲。

第五步，如图16所示，使用加力杆(未示出)按照顺时针和逆时针的方向分别旋动位于大齿盘两侧顶紧装置中的两个丝杠34123，将箱体梁2与木方8、大齿盘牢靠固定在一起。

第六步，如图17所示，再次启动液压泵(未示出)控制系统，使箱梁翻身装置3中的旋转装置34在液压泵所提供的流体动力的作用下继续做上行运动。当上行至一定距离后，旋转装置34会通过设置在大齿盘支座上的旋转装置上行限位开关317与设置在主框架上的旋转装置上行限位挡板313的共同作用而使旋转装置34自动停止上行运动。

第七步，如图18、19所示，启动锁定装置控制系统，使设置在主框架31两侧的两组锁定装置顶柱332在锁定装置液压缸的流体推力作用下同时向内(大齿盘支座方向)顶出，而使锁定装置顶柱上平面托住大齿盘支座下平面。

第八步，如图20a、20b所示，启动大齿盘旋转控制系统，使大齿盘做绕轴运动。当大齿盘旋转至90°时，大齿盘旋转驱动装置会通过设置在大齿盘支座上的旋转装置角度限位开关3414与大齿盘上的旋转角度限位挡板3413的共同作用而使旋转装置自动停止绕轴运动。

第九步，如图21所示，当箱体梁上的焊缝焊接完毕后，需要再次将箱体梁逆向翻转时，可启动大齿盘驱动机构使大齿盘做逆时针旋转。当旋转至90°时(此时箱体梁与工作台呈垂直状态)设备会通过相关控制装置使大齿盘自动停止旋转。如需要旋转180°时，可通过控制机构使大齿盘继续旋转，直至180°时同样通过相关控制装置使大齿盘自动停止旋转。

第十步，如图22所示，当箱体梁在经左右各一次旋转，并焊接完所有焊缝处理完所有问题后，需将箱体梁复位，将箱梁翻身装置退出时，可先将箱体梁旋转至呈垂直状态，同时再次旋转锁定装置中的双向丝杠，将顶紧装置中的顶板退出恢复至非工作状态，并拿掉用于支垫箱体梁的木方。

第十一步，如图23所示，启动锁定装置控制系统，将锁定装置顶柱退出。

第十二步，如图24所示，启动液压泵控制系统，使箱梁翻身装置的旋转装置在液压泵所提供的流体动力的作用下做下行运动。当下行至一定距离后，旋转装置会通过设置在主框架上的旋转装置下行限位挡板314与设置在大齿盘支座下方的旋转装置下行限位开关316的共同作用而自动停止下行运动。

第十三步，关闭电源，第一根箱体梁翻身工作结束。

以上步骤，箱梁翻身装置可预先设定程序由设备自动运行，也可以手动一个一个步骤的进行操作。

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