具有爬带自提功能的塔机爬升系统的制作方法

本发明属于建筑机械技术领域，特别是涉及一种具有爬带自提功能的塔机爬升系统。

背景技术：

目前在高层和超高层建筑中内爬、外挂塔式起重机被广泛应用，但现有塔机每次爬升前，需要工人对爬带进行拆除、搬运与安装。此过程消耗人力物力，影响塔机作业，施工效率降低，因此如何快速便捷的将爬带提升至预定位置是目前内爬、外挂塔式起重机研究的关键技术之一。

技术实现要素：

针对上述存在的技术问题，为了解决内爬、外挂塔式起重机爬带提升困难的问题，本发明提供一种具有爬带自提功能的塔机爬升系统，使得塔式起重机爬带提升过程更加快速、安全、便捷，大大提高施工效率。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种具有爬带自提功能的塔机爬升系统，包括支护结构、爬带、塔机，还包括爬带导行架、爬带提升爬爪和爬带安全装置，

所述支护结构，为两道，分设于塔机底端和爬带爬升顶端，支护塔机和爬带，两道支护结构间的距离为塔机爬升高度；

爬带导行架，沿塔身竖直布置多个,支撑导行爬带，爬带导行架上带有导行槽，所述爬带穿行于爬带导行架的导行槽内；

爬带提升爬爪，与塔机爬升爬爪一一对应设置，均分别安装在塔机横梁两侧和爬升节的两侧，伸出横梁或爬升节时的工作面反向相对；爬带提升时，爬带提升爬爪摆出，与爬带上的踏步板配合接触，提升爬带，塔机爬升爬爪归位固定；塔机爬升时，塔机爬升爬爪摆出与爬带上的踏步板配合接触，提升塔机，爬带提升爬爪归位固定；

爬带，挂置在下方支护结构的支撑爪上，爬带在提升过程中，由下方支护结构固定位置提升至预定高度后，支撑于上层支护结构的支撑爪上，并通过爬带安全装置固定，完成提升作业；

爬带安全装置，在爬带不工作时，安装于爬带支护结构的支撑爪上，固定爬带踏步板，防止爬带跳起坠落。

进一步地，所述爬带提升爬爪和塔机爬升爬爪安装的相对位置，在两爬爪均为摆出状态时，两爬爪的工作面相对，两爬爪工作面间的距离表达式为：

h＝r₁+l+a，r₁≥r₂

其中，h为成对布置爬带提升爬爪和塔机爬升爬爪工作平面间距，r₁为塔机爬升爬爪旋转时最大圆弧轨迹与爬带踏步板右侧边线所在直线交点距其用于工作平面间距离，r₂为爬带提升爬爪旋转时最大圆弧轨迹与爬带踏步板右侧边线所在直线交点距其用于工作平面间距离，l为爬带踏步板沿爬带方向长度，a为预留间隙。

进一步地，所述支护结构对称置于塔机两侧，包括：

主梁，连接墙体；

支撑梁，连接在主梁上；

支撑爪，一端通过销轴连接在支撑梁下部，可绕销轴转动，另一端带有和爬带踏步板配合的凹槽，该凹槽端连接有爬带安全装置。

进一步地，所述爬带安全装置为“Γ”型框架结构，安装于爬带支撑爪上，固定爬带踏步板，防止爬带跳动坠落，所述“Γ”型框架结构由两个组合成“Γ”型结构支架间连接支撑板，在“Γ”型结构支架短边端连接扣板构成，工作状态时，扣板与爬带踏步板上端面扣合接触。

进一步地，所述扣板上设置有把手。

进一步地，所述爬带为组合式爬带，由两并列设置的爬带通过踏步板连接构成，相邻爬带节间通过销轴、耳板连接，耳板外侧边缘与爬带外侧边缘预留爬带导行所需距离d，d＞t。

进一步地，所述爬带长度至少大于两倍塔机爬升高度。

进一步地，所述爬带导行架通过其上支架固定在塔机的塔身上，爬带导行架上的导行槽内侧板上下边缘分别倒角。

进一步地，所述爬带提升爬爪为偏心结构，沿其转轴自由摆出，且摆出端带有与爬带踏步板配合的凹槽。

本发明的有益效果为：

1.本发明具有爬带自提功能的塔机爬升系统，可将爬带自提升至塔机爬升作业所需位置，免除人工对爬带的拆除、搬运与安装。

2.本发明具有爬带自提功能的塔机爬升系统使塔机爬升系统具有双重功能：塔机爬升和爬带提升；两过程互不干涉，共用同一套动力装置，结构简单，操作方便，经济实惠。

3.本发明具有爬带自提功能的塔机爬升系统采用反置偏心爬爪与支撑爪用于爬带提升、支撑，当爬带提升爬爪、支撑爪与爬带踏步板接触后受力旋转，越过相应踏步后可在重力作用下自动翻转归位，用于爬带提升、支撑。

4.本发明具有爬带自提功能的塔机爬升系统，爬带最终固定时采用“G”型爬带安全装置加固，能够防止震动等原因引起的爬带跳起脱离支撑位置坠落，保证安全性。

5.本发明同时适用于现有普通内爬、外挂塔机的升级改造，只需增设爬带提升爬爪、爬带安全装置、爬带导行架及改变爬带形式、爬带顶端固定形式和其他附属结构即可。改造后可使普通塔机功能更加完备，经济效益提高。

6.本发明给出了爬带提升爬爪和爬升爬爪用于工作平面间距表达式为：h＝r₁+l+a，r₁≥r₂，使新塔设计或旧塔改造成具有爬带自提功能的塔机都更加简便、参数化。

附图说明

图1为爬带提升前内爬系统结构示意图。

图2为爬带提升过程中内爬系统结构示意图。

图3为图1中爬升横梁结构示意图。

图4为图2中爬升横梁结构示意图。

图5为图1中Ⅰ位置局部放大示意图。

图6为图1中Ⅱ位置局部放大示意图。

图7为图2中Ⅰ位置局部放大示意图。

图8为图2中Ⅱ位置局部放大示意图。

图9为图1中Ⅲ位置局部放大示意图。

图10为图9的左视图。

图11为图9中爬带安全装置结构示意图。

图12为爬带导行架结构示意图。

图13为爬带的连接方式及导行方式结构示意图。

图14为图13的右视图。

图15为图14中的A-A剖视图。

图16为把手销锁紧方式结构示意图。

图17为图16中的B-B剖视图。

图18为支撑爪结构示意图。

图19为爬带提升爬爪结构示意图。

图20为安装时爬升爬爪与爬带提升爬爪用于工作平面间距计算模型示意图。

图中：

1.支护结构，11.支撑梁，12.支撑爪，13.爬带安全装置，131.支撑板Ⅰ,132支撑板Ⅱ，133.扣板，134.把手，14.把手销，15.销轴，16.主梁,17.凹槽；

2.爬升横梁，21.卡子，22.把手销，23.爬升爬爪I，24.爬带提升爬爪I，25.把手销，26.油缸；

3.爬升节，31.爬升爬爪II，32.爬带提升爬爪II，33.把手销，34.把手销；

4.油缸；

5.塔机；

6.爬带导行架，61.导行槽；

7.爬带，71.爬带节I，72.爬带节II，73.销轴，74.耳板，75.支座，76.螺栓，77.踏步板；

8.墙体。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细描述。

实施例：如图1、图2所示，本发明一种具有爬带自提功能的塔机爬升系统，包括支护结构1、爬带7、塔机5、爬带导行架6、爬带提升爬爪24和爬带安全装置13，

所述支护结构1，为两道，分设于塔机5底端和爬带7爬升顶端，支护塔机5和爬带7，两道支护结构1间的距离为塔机爬升高度；

如图1、图12-图15所示，爬带导行架6，沿塔机5的塔身竖直均匀布置多个(具体根据实际需要而定)，爬带导行架6上带有导行槽61，所述爬带7穿行于爬带导行架6的导行槽61内；如图12、图14、图15所示，所述爬带导行架6通过其上支座75固定在塔机5的塔身上，爬带导行架6上的导行槽61内侧板上下边缘分别倒角，有利于爬带导行；所述爬带导行架6安装范围在塔机5爬升高度内，相邻爬带导行架6之间距离满足爬带导行的需求。

如图1、图3所示，爬带提升爬爪24/32，与塔机爬升爬爪23/31一一对应设置，均分别安装在塔机横梁2两侧和爬升节3的两侧，横梁2和爬升节3同侧的两道爬爪间的高度为爬带提升的一个行程，伸出横梁2或爬升节3时的工作面反向相对；爬带7提升时，爬带提升爬爪24摆出，与爬带7上的踏步板77下表面配合接触，提升爬带7，塔机爬升爬爪23归位固定；塔机5爬升时，塔机爬升爬爪23摆出与爬带7上的踏步板77上表面配合接触，提升塔机5，爬带提升爬爪24归位固定；

如图1、图9-图11所示，爬带7，挂置在下方支护结构1的支撑爪12上，并通过爬带安全装置13固定；在爬带7提升时，解除爬带安全装置13，所述爬带提升爬爪I24、Ⅱ32处于归位状态，分别通过把手销22、33固定；爬带7在提升过程中，由下方支护结构1固定位置提升至预定高度后，支撑于上层支护结构1’的支撑爪上，并通过爬带安全装置13固定，完成提升作业；

爬带安全装置13，在爬带7不工作时，安装于爬带支护结构的支撑爪12上，固定爬带踏步板77，用于爬带7固定，防止爬带跳起坠落。

如图9-图11所示，所述爬带安全装置13为“Γ”型框架结构，安装于爬带支撑爪12上，通过把手销14与支撑爪12连接，固定爬带踏步板77，防止爬带7跳动坠落，所述“Γ”型框架结构由两个组合成“Γ”型结构支架间连接支撑板Ⅰ131和支撑板Ⅱ132构成，在“Γ”型结构支架短边端连接扣板133构成，工作状态时，扣板133与爬带踏步板77上端面扣合接触。所述扣板133上设置有把手134，方便搬运、安装及拆卸。各个把手销锁紧结构相同，如图16、图17所示，以把手销14为例说明。

如图2、图9-图11所示，所述爬带7提升时，解除爬带安全装置13，支撑爪12沿图9中箭头a方向手动旋转归位至虚线位置，通过把手销14固定，如箭头b所示；所述爬升爬爪I23手动归位，通过把手销25固定，所述爬带提升爬爪I24解除固定，自由摆出；所述爬升爬爪II31手动归位，通过把手销34固定，所述爬带提升爬爪II32解除固定，自由摆出；所述爬带提升爬爪I24在油缸4驱动下，随爬升横梁2伸出，勾住爬带7上相应踏步板下表面，将爬带7提起一个油缸行程后挂在爬带提升爬爪II32上，周而复始，使爬带提升。

如图20所示，以爬升横梁2上所述爬带提升爬爪I24和塔机爬升爬爪I23安装的相对位置为例，在两爬爪均为摆出状态时，两爬爪的工作面相对，两爬爪工作面间的距离表达式为：

h＝r₁+l+a，r₁≥r₂

其中，h为成对布置爬带提升爬爪和塔机爬升爬爪工作平面间距，r₁为塔机爬升爬爪旋转时最大圆弧轨迹与爬带踏步板右侧边线所在直线交点距其用于工作平面间距离，r₂为爬带提升爬爪旋转时最大圆弧轨迹与爬带踏步板右侧边线所在直线交点距其用于工作平面间距离，l为爬带踏步板沿爬带方向长度，a为预留间隙。

如图1、图2所示，所述支护结构对称置于塔机两侧，包括：

主梁16，连接墙体8；

支撑梁11，连接在主梁16上；

支撑爪12，采用偏心结构，无阻力状态下，在重力G作用下可自动摆至工作位置；支撑爪12一端通过销轴15连接在支撑梁11下部，可绕销轴15转动，另一端带有和爬带踏步板77配合的凹槽17，该凹槽17端连接有爬带安全装置13。

如图13、图14所示，本例所述爬带7为组合式爬带，由两并列设置的爬带7通过踏步板77连接构成，相邻爬带节Ⅰ71、爬带节Ⅱ72间通过销轴73、耳板74连接，耳板74外侧边缘与爬带7外侧边缘预留爬带导行所需距离d，d＞t。

所述爬带7长度至少大于两倍塔机5的爬升高度。

所述爬带提升爬爪24为偏心结构，无阻力状态下，在重力作用下沿其转轴自由摆出至工作位置，，且摆出端带有与爬带踏步板77下表面配合的凹槽。所述塔机爬升爬爪23为偏心结构，沿其转轴自由摆出，且摆出端带有与爬带踏步板77上表面配合的凹槽。

如图16、图17所示，本例中所述的各个把手销14、22、25、33、34结构均相同，锁紧状态下，把手销14、22、25、33、34的把手部分卡在卡子21凸出圆弧部分下，使其不能够在震动下脱出。

下面给出本例爬升爬爪I23、II31与爬带提升爬爪I24、II32安装时用于工作平面间距计算实例，如图20所示，r1＝85mm，r2＝81mm，满足r1>r2，l＝100mm，a＝10mm，

根据公式h＝r₁+l+a可得到爬带提升爬爪I23、II31与爬带提升爬爪I24、II32安装时用于工作平面间距：h＝195mm。

本发明安装过程如下：

(1)如图1、图2、图4、图7、图8所示，首先在爬升横梁2、爬升节3上安装爬带提升爬爪I24、II32，将爬带提升爬爪I24、II32手动归位，使用把手销22、33固定；

(2)如图1、图2、图12、图15所示，将爬带导行架6与支座75通过螺栓76连接，沿塔身5布置；

(3)如图1、图2、图9所示，支撑爪12与支撑梁11通过销轴15连接，架设相邻两道支护结构1；

(4)如图1、图2、图9、图13、14所示，将爬带节通过销轴73连接至指定长度，挂在支撑爪12上，并用爬带安全装置13固定。

本发明工作过程如下:

(1)首先将爬升爬爪I23、II31手动归位，通过把手销25、34固定，解除爬带提升爬爪I24、II32固定，让其自由摆出；

(2)爬升横梁2在油缸4驱动下向下运动，爬带提升爬爪I24勾住爬带7上相应踏步板下表面，解除爬带安全装置13，略回缩油缸4将爬带7提起，手动将下层支撑梁11上的支撑爪12旋转归位，使用把手销14固定；

(3)油缸4完全回缩，将爬带7提起，相应踏步板越过爬带提升爬爪II32，然后油缸4伸出，将爬带7下落挂在爬带提升爬爪II32上，进入下一个提升行程；

(4)油缸4持续伸出，当爬带提升爬爪I24越过爬带7上相应踏步板后，重复步骤“(3)”；

(5)直至爬带7被提升至预定高度后，将爬带7挂在上层支撑梁11的支撑爪12上，并用爬带安全装置13固定；

(6)油缸4略伸出足够距离，将爬带提升爬爪I24、II32手动归位，并用把手销22、33固定，然后将油缸4完全回缩，解除爬升爬爪I23、II31固定，让其自由摆出，至此爬带提升工作结束，等待塔机爬升作业。