整体模块化房屋吊篮系统的制作方法

本发明涉及一种房屋吊篮系统，特别涉及一种整体模块化房屋吊篮系统，属于建筑技术领域。

背景技术：

装配式建筑在国家的大力支持下迅猛发展，各种装配形式如雨后春笋般发展。其中一种便是装配式集成房屋模块，该模块是精装修模块，包括钢梁、钢柱、楼板、墙板、整体的厨房、卫生间、桌椅、橱柜等人性化设施。但是装配式集成房屋模块在施工过程中，出现了核心技术难题：集成房屋模块体量小，则安装效率低；模块体量大，则没有设备能够保证整体模块化房屋的吊装安全可靠性，不能更好的符合集成化模块房屋的安装理念。

因此，提供一种整体结构简单，大幅度提高施工效率，从而降低施工成本的整体模块化房屋吊篮系统就成为该技术领域急需解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种整体结构简单，大幅度提高了施工效率，从而降低了施工成本的整体模块化房屋吊篮系统。

本发明的上述目的是通过以下技术方案达到的：

一种整体化模块房屋吊篮系统，其特征在于：主要包括主框架结构、吊具、机械臂、集成化房屋模块、齿轮齿条装置、底盘和电液控制系统，底盘包括电机，链条，横梁，车轮，四连杆机构以及位移限制装置；电机通过链条和车轮以及四连杆机构与横梁相连接，所述位移限制装置固定在横梁上，与四连杆机构的转动轴共线，通过位移限制装置的尺寸保证四连杆机构的运行角度和伸缩尺寸；底盘两端的电机与车轮、链条以及四连杆机构与横梁形成两个可伸缩的结构；底盘的四个角设有齿轮齿条装置，齿轮齿条装置与主框架结构相连接，主框架结构的四侧设有机械臂，吊具与电液控制系统相连接，机械臂与电液控制系统相连接，吊具设有与集成化房屋模块连接的连接点。

优选地，所述电液压控制系统由液压站、高压管路以及控制阀件以及plc控制器、显示器、按钮键盘、操控手柄、数据采集模块组成，液压站通过法兰盘及各种控制阀件连接到一起，plc控制器通过光缆等信号传输设备控制驱动电机和泵站，显示器布置在地面的操作室，数据在高层经由光电信号设备采集后，传输到地面控制室，经过plc控制器既定程序处理后完成动作。

优选地，所述机械臂为杠杆结构，设有扶手，扶手上安装有应力传感器和激光传感器，应力传感器和激光传感器与电液控制系统中的plc装置相连接。

优选地，所述位移限制装置设有激光传感器、机械限位器和编码器，与齿轮齿条装置相连接。

优选地，所述吊具通过连接点与集成化房屋模块中的承重钢柱相连接。

优选地，所述机械臂为8个。

优选地，所述电机为四个。

优选地，所述四连杆机构为16个。

优选地，所述横梁为8个。

有益效果：

本发明提供了一种整体化模块房屋吊篮系统，包括吊具装置、底盘装置、机械臂、齿轮齿条装置、电液控制系统等部件。整体结构简单，大幅度提高了施工效率，从而降低了施工成本。

下面通过附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。应该理解的是，所述的实施例仅涉及本发明的优选实施方案，在不脱离本发明的精神和范围情况下，各种同等功能的零部件的替代都是可能的。

附图说明

图1是本发明的整体化模块房屋吊篮系统的结构示意图。

图2是本发明的整体化模块房屋吊篮系统中集成化房屋模块的结构示意图。

图3是是本发明的整体化模块房屋吊篮系统中吊具和集成化房屋模块的连接结构示意图。

图4是本发明的整体化模块房屋吊篮系统中吊具的结构示意图。

图5是本发明的整体化模块房屋吊篮系统中底盘和齿轮齿条装置连接的局部放大结构示意图。

图6-1是本发明的整体化模块房屋吊篮系统中底盘的结构示意图。

图6-2是本发明的整体化模块房屋吊篮系统中底盘一角的局部放大结构示意图。

图6-3是本发明的整体化模块房屋吊篮系统中底盘四连杆机构的局部放大结构示意图。

图7是本发明的整体化模块房屋吊篮系统中机械臂和电液压控制系统的连接结构示意图。

图8是本发明的整体化模块房屋吊篮系统的操作流程图。

附图中主要零部件名称：

1吊具2吊点

2-1集成化房屋模块吊点2-2集成化房屋模块吊点

2-3集成化房屋模块吊点3机械臂

4集成化房屋模块5齿轮齿条装置

6底盘7电液控制系统

8承重钢柱9液压缸托举位置

10电机11链条

12横梁13四连杆机构

14车轮15-1液压缸

15-2液压缸15-3液压缸

16扶手17连接点

18位移限制装置

具体实施方式

实施例1

如图1所示，是本发明的整体化模块房屋吊篮系统的结构示意图，其中，1为吊具，2为吊点(装楼机在吊装整个吊篮时，卷扬机系统吊装位置，四个卷扬机，一个角一个)，3为机械臂，4为集成化房屋模块，5为齿轮齿条装置，6为底盘，7为电液控制系统；本发明的整体化模块房屋吊篮系统主要包括吊具1、吊点2、机械臂3、集成化房屋模块4、齿轮齿条装置5、底盘6和电液控制系统7，底盘6包括电机10，链条11，横梁12，四连杆机构13以及位移限制装置14；电机10通过链条11以及四连杆机构13与横梁12相连接，底盘6两端的两个电机10与链条11以及四连杆机构13与横梁12形成两个可伸缩的结构；底盘6的四个角设有四个齿轮齿条装置5，齿轮齿条装置5与吊具1相连接，吊具1的四角各设有一个吊点2，吊具1的四侧各设有两个机械臂3，吊具1的四个角均与电液压控制系统7相连接，机械臂3与电液控制系统7相连接，吊具1设有与集成化房屋模块4连接的连接点；

电液控制系统7控制吊具1及机械臂3的动作，吊篮在集成化房屋模块4上方抓取集成化房屋模块4，并且已经将集成化房屋模块4与吊具1连接到一起时，此时电液控制系统7启动，吊具1中位于液压缸托举位置9的液压缸在电液控制系统7控制下充油，托举起集成化房屋模块及其吊具1，然后齿轮齿条装置5启动，底盘6下降到位，横梁12在电机10的带动下均布到集成化房屋模块4下方；液压缸回收，将集成化房屋模块4及其吊具1放置到横梁12上；再启动机械臂3的供油系统，液压缸15-1、15-2、15-3充油，并在激光传感器、摄像头、位移传感器、应力传感器等光电信号传感器(安装在扶手上)的作用下，机械臂3的扶手16可靠的靠近并贴紧集成化房屋模块4。电液控制系统7控制着四个机械臂、吊具四个角的液压缸、齿轮齿条机构和光电信号传感器的信号。

如图2所示，是本发明的整体化模块房屋吊篮系统中集成化房屋模块的结构示意图，本实施例中，集成化房屋模块总共设有12个集成化房屋模块吊点；图中标示的有：集成化房屋模块吊点2-1、集成化房屋模块吊点2-2和集成化房屋模块吊点2-3；集成化房屋模块吊点的位置根据主要承载钢柱的位置设置，集成化房屋模块吊点起吊时，重心位置与单独的集成化房屋模块吊点位置相同，保证集成化房屋模块平衡起吊，不会发生受力不均而给集成化房屋模块带来损坏。

如图3所示，是本发明的整体化模块房屋吊篮系统中吊具和集成化房屋模块的连接结构示意图，其中，1为吊具，8为集成化房屋模块中的承重钢柱，吊具1通过连接点17与集成化房屋模块中的承重钢柱8相连接；吊具1的设计根据已有的集成化房屋模块吊点设计，通过吊具1的机械连接点17与已组装成的集成化房屋模块中的承重钢柱使用快速扳手进行连接，连接点17设置在集成化房屋模块的主承重钢柱上面，从而保证在起吊集成化房屋模块时，使集成化房屋模块的受力是整体受力，不发生偏斜，还能够保证集成化房屋模块的水平起吊。

如图4所示，是图4是本发明的整体化模块房屋吊篮系统中吊具的结构示意图；其中，1为吊具，9为液压系统托举位置；吊装集成时，吊具1是通过液压系统中的液压缸的作用实现微调，一方面保证底盘的收放自如，另一方面保证能够在安装过程中实现平稳安装。

如图5所示，是本发明的整体化模块房屋吊篮系统中底盘和齿轮齿条装置连接的局部放大结构示意图；其中，5为齿轮齿条装置，6为底盘；当本发明的整体化模块房屋吊篮系统处于待吊挂房屋模块时，底盘6是通过齿轮齿条装置5收缩到整体化模块房屋吊篮系统的上部位置，当吊具1与集成化房屋模块4快速连接后，底盘6通过齿轮齿条装置5下移，经过激光传感器测算下移距离，激光传感器安装在底盘上，同时在齿轮齿条装置5上安装编码器，实现控制的双重保证，通过二者的共同信号反馈到plc控制系统，确定齿轮齿条装置的运行与否，保证运行安全可靠性；当集成化房屋模块4的底部与底盘6的横梁12的上表面距离为100mm时，底盘6停止下降，同时，电液控制系统中的液压缸托起吊具1及集成化房屋模块4。

如图6-1所示，是本发明的整体化模块房屋吊篮系统中底盘的结构示意图；如图6-2所示，如图6-3所示，是本发明的整体化模块房屋吊篮系统中底盘四连杆机构的局部放大结构示意图；是本发明的整体化模块房屋吊篮系统中底盘一角的局部放大结构示意图；其中，10为电机，11为链条，12为横梁，13为四连杆机构，13-1为四连杆机构转动轴，14为车轮，18为位移限制装置；电机10通过链条11、车轮14以及四连杆机构13与横梁12相连接，底盘6两端的两个电机与链条11、车轮14以及四连杆机构13与横梁12形成两个可伸缩的结构，所述横梁12上固定有位移限制装置18，与四连杆机构13的转动轴13-1共线，通过位移限制装置18的尺寸来保证四连杆机构13的运行角度和伸缩尺寸。

横梁12的端部连接有车轮14，经过电机10驱动，由链条11带动第一根横梁向前运行，第一根横梁则通过四连杆机构13(四边形机构)带动其他横梁平移，由于在每根横梁上设有位移限制装置18，因此每个四边形的变形收到限制，从而保证每个横梁的位移是相等的。

启动底盘6的电机10，通过链条11带动横梁12移动，通过位移限制装置18，使其均匀平铺到集成化房屋模块4的下方，然后再启动齿轮齿条装置5，通过激光传感器的控制，将集成化房屋模块4放置在底盘6的横梁12上，在起吊上升过程中，主要由底盘6承载集成化房屋模块4的重量。

如图7所示，是本发明的整体化模块房屋吊篮系统中机械臂和电液控制系统的连接结构示意图；其中，15-1、15-2和15-3为液压缸，16为扶手，扶手采用大接触面积形式，保证扶手在接触墙体时避免局部受力过大而对装修的平面造成破坏，同时在扶手上安装有应力传感器和激光传感器，应力传感器和激光传感器与电液控制系统中的plc装置相连接，二者的信号传出给电液控制系统的plc装置，进而控制机械臂的位移行程；机械臂3能够在集成化房屋模块4的起吊过程中从四个方向扶住集成化房屋模块4，防止由于不平稳起吊产生的晃动，造成集成化房屋模块4的破坏。

当底盘6下降到距离集成化房屋模块4的底部100mm时，启动机械臂3，通过激光传感器测量机械臂3的扶手16距离集成化房屋模块4的距离，进而确定机械臂3前伸的距离。当机械臂3前申到位置后，通过激光传感器给的光电信号转化为电控信号，停止机械臂3的继续动作，另外，由于是已经装修完毕的房屋，因此设计了比较宽大的扶手16，以增大与集成化房屋模块4的接触面积，避免在提升过程中，集成化房屋模块4的晃动而对墙体造成损伤，另外，在安装集成化房屋模块4时，能够通过机械臂3来调整集成化房屋模块4的角度问题，以便于使集成化房屋模块4精准的对正已安装的房屋。

本发明的整体化模块房屋吊篮系统中的电液压控制系统由液压站、高压管路以及控制阀件以及plc控制器、显示器、按钮键盘、操控手柄、数据采集模块等组成，液压站通过法兰盘及各种控制阀件连接到一起，plc控制器通过光缆等信号传输设备控制驱动电机、泵站等。所有的功能操作及流程均可以在显示器上显示，显示器布置在地面的操作室，数据在高层经由光电信号设备采集后，传输到地面控制室，经过plc控制器既定程序处理后完成动作；液压站及高压管路对液压缸提供高压液压油作为动力，由比例阀、电磁方向阀等控制阀件实现液压缸操作，位移传感器实时监测并反馈实际位移，plc控制系统根据位移高差自动调节比例阀开口流量，从而完成吊篮的吊具托举及机械臂的动态状态；采用计算机控制，人机操作界面，对运行状态随时检测显示，显示内容全部中文显示，控制系统集中布置在控制室的操作面板上，便操作员观察和操作。

如图8所示，是本发明的整体化模块房屋吊篮系统的操作流程图，当摆渡车将集成化房屋模块4运送到吊篮系统下方，摄像头扫码识别后，吊篮下移，经由安装在吊具及集成化房屋模块4上的激光传感器及位移传感器的共同作用，使吊篮到达集成化房屋模块4上方后，经由人工使用快速扳手，将吊具与集成化房屋模块4快速安装到一起，启动吊具的液压缸，托举吊具1及集成化房屋模块4，向上托举100mm，到位后，齿轮齿条装置5接受动作信号，使底盘6下移，到达预定位置后，底盘6上的电机10开始动作，使横梁12均匀分布到集成化房屋模块4下部，启动吊具1的液压缸，使集成化房屋模块4归位，同时，机械臂3接收信号开始由撑开状态，变为收缩状态，机械臂3的扶手16牢靠的扶住集成化房屋模块4，起吊吊篮，到达安装位置后，启动吊具液压缸，抬升100mm，底盘6上的横梁12收回，同时，机械臂3张开，然后，通过齿轮齿条装置5将底盘6收回，待底盘6回收后，机械臂3重新作用到集成化房屋模块4上，激光传感器及摄像头测量，通过plc控制系统的演算，机械臂3能够调整集成化房屋模块4的角度，使其对正已经安装的模块，吊篮系统下降，安装集成化房屋模块4，安装完毕后，机械臂3归位，整个吊篮系统归位，等待下一次的安装。

本发明的有益效果：

本发明的整体化模块房屋吊篮系统能够通过房屋吊具快速与模块化房屋连接，且能够平衡房屋的各个受力点；在房屋起吊过程中，底盘会更好的拖住房屋模块，四周的机械扶臂会扶住房屋模块，使其吊装更加安全可靠，为快速、平稳的安装创造条件，采用了电液压控制传感器技术、齿轮齿条传动技术、人机操作界面，提高了吊篮的准确度，降低了工人的劳动强度和安全隐患。

本发明的关键点是采用了一种托拽组合的安装形式，既能够保证大体量模块的托举上升，又保证了模块的精确安装，实现了高层装配式建筑，安装需要的托举、平移、下行安装3个基本动作。