一种架桥机及架桥机的使用方法与流程

本发明涉及一种架桥机，属于桥梁建筑辅助设备技术领域，尤其涉及一种架桥机及架桥机的使用方法。

背景技术：

随着我国社会经济发展，交通量呈几何级数增加，在旧设计规范下的架桥机建造既有桥梁，难以满足现在的工程进度要求。架桥机属于起重机范畴，其主要功能是将梁片提起，然后运送到指定位置后放下。但架桥机与一般意义上的起重机有很大的不同，其施工要求的条件苛刻，并且存在梁片上走行，或者叫纵移，架桥机分为架设公路桥，常规铁路桥，客专铁路桥等几种。目前，现有的架桥机在使用过程中存在施工场景适应性差、施工时需要较大的占地面积，通常采用方木支垫、用缆风绳封固于墩顶两侧，架桥机的重心容易会发生移动，架桥机发生翻机，从而发生安全事故，特别是在风力变大时，架桥机要停止施工，影响工程进度。此外，现有的架桥机由于举起的桥梁重量大，施工时移动速度慢，也存在施工过程中液压系统等过热而造成影响设备使用寿命，减缓施工进度的问题。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种结构简单、重心稳定、实时观测调整重心偏差，并防止因施工时间过长导致的液压系统过热的一种架桥机。

为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：

一种架桥机，由一号吊梁小车、二号吊梁小车、三号吊梁小车、四号吊梁小车、水平框架、可调支腿、一号横移台车、二号横移台车、三号横移台车、四号横移台车以及安全保护监控系统组成；其特征在于，吊梁小车为中空结构，吊梁小车上端开设有进水口，吊梁小车下段开设有出水口，吊梁小车还还具有八个能够在工作模式下接通的位置传感器，八个所述位置传感器两两一组分别位于吊梁小车的四角用于监测水平面的位置偏差；吊梁小车的内腔底部设置有两个隔板，所述两个隔板将所述吊梁小车的内腔分隔成封闭的四个腔体，在所述四个腔体对应的隔板上设置有四个换向阀，所述四个换向阀用于控制所述封闭的四个腔体之间水的流动；所述四个换向阀与控制器相连，所述控制器根据所述位置传感器的检测信号，控制所述换向阀断开。

作为上述技术方案的进一步改进：一号吊梁小车、二号吊梁小车、三号吊梁小车、四号吊梁小车依次排列在水平框架上方；可调支腿位于水平框架两侧底部；一号横移台车、二号横移台车、三号横移台车、四号横移台车位于水平框架下方；一号横移台车、二号横移台车、三号横移台车、四号横移台车位于梁体上方；一号吊梁小车、二号吊梁小车、三号吊梁小车、四号吊梁吊梁小车用于运输待架梁体；吊梁小车内部空间的四个腔体上端均开设有进水口；吊梁小车内部空间的四个腔体的下端均开设有出水口。作为上述技术方案的进一步改进：八个所述位置传感器分别两两一组均匀分布于前、后、左、右四个壁面用于监测水平面x轴、y轴的位置偏差。

作为上述技术方案的进一步改进：八个所述位置传感器分别与控制器电性连接，四个换向阀分别与控制器电性连接。

作为上述技术方案的进一步改进：所述控制器内部包含八个电阻、两个二极管、三个单向晶阀管、两个电容器；一号电阻、三号电阻、五号电阻、六号电阻一端连接电源；一号单向晶阀管与一号电阻并联；七号电阻、三号单向晶阀管、二号单向晶阀管、二号二极管一端、一号电容器一端连接电源的另一端；所述二号二极管一端与所述一号电容器并联。

作为上述技术方案的进一步改进：控制器的输出信号还与安全保护监控系统连接，用以控制吊梁小车的运转速度以及吊梁小车的启停。

作为上述技术方案的进一步改进：所述安全保护监控系统包括吊梁小车速度控制系统、协调控制系统；所述吊梁小车速度控制系统接受控制器的信号；控制器接收八个位置传感器的信号进行比较，一号位置传感器、三号位置传感器、五号位置传感、七号位置传感用于测算水平液位与x轴向的偏差；采用最大似然法计算得到水平误差用以传递给一号单向阀、三号单向阀调整系统沿x轴向的偏差；二号位置传感器、四号位置传感器、六号位置传感、八号位置传感用于测算水平液位与y轴向的偏差；采用最大似然法计算得到水平误差用以传递给一号单向阀、三号单向阀调整系统沿y轴向的偏差；当水平液位与x轴向、y轴向的偏差任意一个大于1°时，控制器控制保持吊梁小车正常运行速度；当水平液位与x轴向、y轴向的偏差均小于等于1°时，控制器控制提高吊梁小车速度的运行速度5％；当水平液位与x轴向、y轴向的偏差均小于等于0.8°时，控制器控制提高吊梁小车速度的运行速度10％。

一种架桥机的使用方法，包括以下步骤：

(1)、施工现场布置；清理出安防架桥机的场地，保证整个架桥机的吊梁小车能够沿着与水平面平行的轨道上运行；

(2)、将架桥机中的一号吊梁小车、二号吊梁小车、三号吊梁小车、四号吊梁小车、水平框架、可调支腿、轨道、一号横移台车、二号横移台车、三号横移台车、四号横移台车按照工程需求依次进行安装；

(3)、在中空结构的吊梁小车内部注水；从注水口注水，保证四个分隔水箱内部平均水，注水量占整个水箱的80％；

(4)、对于上述架桥机进行试吊，特别是通过控制器调节换向阀对于吊梁小车内部的水量进行均分调节，保证吊梁小车内部水量的均匀；

(5)、通过架梁小车控制梁段的安装，架梁小车前进的速率收到控制器的控制；所述控制器接收水平液位与x轴向、y轴向的偏差；

(6)、当梁段达到指定的安装位置后，将梁段释放；

(7)、重复以上步骤，保证施工用的所有梁段释放完毕；

(8)、将水箱中的水通过出水口释放；

(9)、将上述架桥机拆除，清理施工现场。

作为上述技术方案的进一步改进：水箱中的水通过出水口释放后，可以通过管道连接到液压机发热部位，完成液压机的降温，防止长时间高温对于液压系统的损坏。

作为上述技术方案的进一步改进：当水平液位与x轴向、y轴向的偏差均小于等于0.5°时，控制器控制提高吊梁小车速度的运行速度20％。

与现有技术相比，本发明的优点在于：

1.本发明的架桥机包括吊梁小车为中空结构，其既可以加大吊梁小车的强度，又可以节约运动吊梁小车的动力消耗，还可以在通过其内部换向阀的调节，降低导致梁体横向倾斜或落梁的风险，其结构简单且安全可靠。

2.本发明的架桥机，能够大大提高架桥机的施工进度。普通架桥机在中等风力时需要停工，采用本申请的架桥机，在类似的天气下仍能施工。并且水平液位与x轴向、y轴向的偏差均小于等于安全设定度数时，大大提高吊梁小车的架梁速率。

3.本发明的架桥机拆除前，可以将使用过的水进一步利用，用于冷却液压系统。

附图说明

图1为一种架桥机的整体结构图；

图2为一种架桥机的侧视图；

图3为吊梁小车的整体结构图；

图4为吊梁小车的上部结构图；

图5为吊梁小车的上部透视图；

图6为吊梁小车的中部横截面图；

图7为吊梁小车的侧视图；

图8为安全保护监控系统结构图；

图9为施工方法流程图；

图10为控制器的控制逻辑结构图。

图中：一号吊梁小车-1、二号吊梁小车-2、三号吊梁小车-3、四号吊梁小车-4、水平框架-5、可调支腿-6、轨道-7、一号横移台车-8、二号横移台车-9、三号横移台车-10、四号横移台车-11、安全保护监控系统-12、进水口-13、出水口-14、位置传感器-15、隔板-16、换向阀-17、控制器-18。

具体实施方式

实施例1

一种架桥机，由一号吊梁小车1、二号吊梁小车2、三号吊梁小车3、四号吊梁小车4、水平框架5、可调支腿6、一号横移台车8、二号横移台车9、三号横移台车10、四号横移台车11以及安全保护监控系统12组成；吊梁小车均为中空结构，吊梁小车上端开设有进水口，吊梁小车下段开设有出水口13，吊梁小车还还具有八个能够在工作模式下接通的位置传感器15，八个所述位置传感器两两一组分别位于吊梁小车的四角用于监测水平面的位置偏差；吊梁小车的内腔底部设置有两个隔板16，所述两个隔板将所述吊梁小车的内腔分隔成封闭的四个腔体，在所述四个腔体对应的隔板上设置有四个换向阀17，所述四个换向阀用于控制所述封闭的四个腔体之间水的流动；所述四个换向阀与控制器18相连，所述控制器根据所述位置传感器的检测信号，控制所述换向阀断开。

一号吊梁小车、二号吊梁小车、三号吊梁小车、四号吊梁小车依次排列在水平框架上方；可调支腿位于水平框架两侧底部；一号横移台车、二号横移台车、三号横移台车、四号横移台车位于水平框架下方；一号横移台车、二号横移台车、三号横移台车、四号横移台车位于梁体上方；一号吊梁小车、二号吊梁小车、三号吊梁小车、四号吊梁吊梁小车用于运输待架梁体；吊梁小车内部空间的四个腔体上端均开设有进水口；吊梁小车内部空间的四个腔体的下端均开设有出水口14。

作为上述技术方案的进一步改进：八个所述位置传感器分别两两一组均匀分布于前、后、左、右四个壁面用于监测水平面x轴、y轴的位置偏差。

八个所述位置传感器分别与控制器电性连接，四个换向阀分别与控制器电性连接。

控制器的输出信号还与安全保护监控系统连接，用以控制吊梁小车的运转速度以及吊梁小车的启停。

所述安全保护监控系统包括吊梁小车速度控制系统、协调控制系统；所述吊梁小车速度控制系统接受控制器的信号；控制器接收八个位置传感器的信号进行比较，一号位置传感器、三号位置传感器、五号位置传感、七号位置传感用于测算水平液位与x轴向的偏差；采用最大似然法计算得到水平误差用以传递给一号单向阀、三号单向阀调整系统沿x轴向的偏差；二号位置传感器、四号位置传感器、六号位置传感、八号位置传感用于测算水平液位与y轴向的偏差；采用最大似然法计算得到水平误差用以传递给一号单向阀、三号单向阀调整系统沿y轴向的偏差；当水平液位与x轴向、y轴向的偏差任意一个大于1°时，控制器控制保持吊梁小车正常运行速度；当水平液位与x轴向、y轴向的偏差均小于等于1°时，控制器控制提高吊梁小车速度的运行速度5％。

实施例2

在实施例1的基础上，所述控制器内部包含八个电阻、两个二极管、三个单向晶阀管、两个电容器；一号电阻、三号电阻、五号电阻、六号电阻一端连接电源；一号单向晶阀管与一号电阻并联；七号电阻、三号单向晶阀管、二号单向晶阀管、二号二极管一端、一号电容器一端连接电源的另一端；所述二号二极管一端与所述一号电容器并联。

实施例3

在实施例1的基础上，当水平液位与x轴向、y轴向的偏差均小于等于0.8°时，控制器控制提高吊梁小车速度的运行速度10％。

进一步，设置吊梁小车常规模式下的移动速率可以根据使用现场具体的要求,在0.01-0.1米/秒中设定。

此外，还可以根据架桥机的具体使用场景，比如架设公路桥，常规铁路桥，客专铁路桥等不同使用场景设置不同的吊梁小车移动速率，以及吊梁小车移动速率提高的具体阀值。

实施例4

在实施例1的基础上，还可以进一步，设置16个所述位置传感器四四一组分别位于吊梁小车的四角用于监测水平面的位置偏差。

还可以进一步，在每个隔板两侧设置压力传感器，感知两侧压力差，然后将压力差信号传递给控制器，用以控制换向阀的开闭。其中

x轴换向阀孔径φd1和y轴换向阀孔径φd2，py表示y轴之间的压力差，px为x轴之间的压力差，使得pr满足下述公式：

最后，关于上述一种架桥机的具体使用方法，包括以下步骤：

(1)、施工现场布置；清理出安防架桥机的场地，保证整个架桥机的吊梁小车能够沿着与水平面平行的轨道上运行；

(2)、将架桥机中的一号吊梁小车、二号吊梁小车、三号吊梁小车、四号吊梁小车、水平框架、可调支腿、轨道、一号横移台车、二号横移台车、三号横移台车、四号横移台车按照工程需求依次进行安装；

(3)、在中空结构的吊梁小车内部注水；从注水口注水，保证四个分隔水箱内部平均水，注水量占整个水箱的80％；

(4)、对于上述架桥机进行试吊，特别是通过控制器调节换向阀对于吊梁小车内部的水量进行均分调节，保证吊梁小车内部水量的均匀；

(5)、通过架梁小车控制梁段的安装，架梁小车前进的速率收到控制器的控制；

(6)、当梁段达到指定的安装位置后，将梁段释放；

(7)、重复以上步骤，保证施工用的所有梁段释放完毕；

(8)、将水箱中的水通过出水口释放；

(9)、将上述架桥机拆除，清理施工现场。

作为上述技术方案的进一步改进：水箱中的水通过出水口释放后，可以通过管道连接到液压机发热部位，完成液压机的降温，防止长时间高温对于液压系统的损坏。

作为上述技术方案的进一步改进：当水平液位与x轴向、y轴向的偏差均小于等于0.5°时，控制器控制提高吊梁小车速度的运行速度20％。

作为上述技术方案的进一步改进：可以在将步骤(3)和步骤(2)的顺序进行调整，即在施工现场布置完成后就对架梁小车进行注水，然后再完成架桥机设备的安装。

最后，本发明的架桥机既可以加大吊梁小车的强度，又可以节约运动吊梁小车的动力消耗，还可以在通过其内部换向阀的调节，降低导致梁体横向倾斜或落梁的风险，其结构简单且安全可靠。能够大大提高架桥机的施工进度。普通架桥机在中等风力时需要停工，采用本申请的架桥机，在类似的天气下仍能施工。并且水平液位与x轴向、y轴向的偏差均小于等于安全设定度数时，大大提高吊梁小车的架梁速率,还可以将使用过的水进一步利用，用于冷却液压系统。

以上所述的实施例仅用于说明本发明的技术思想及特点，其目的在于使本领域内的技术人员能够了解本发明的内容并据以实施，不能仅以本实施例来限定本发明的专利保护范围，即凡依本发明所揭示的精神所作的同等变化或修饰，仍落在本发明的专利保护范围内。