一种多点同步顶升系统液压驱动机械支撑安全保护装置的制作方法

本发明涉及同步顶升系统，具体涉及到了一种多点同步顶升系统液压驱动机械支撑安全保护装置。

背景技术：

1、随着现代化城市和乡村道路桥梁的发展，老的建筑影响新的桥梁道路的发展，但老的桥梁又没有到报废期限。这就出现对原桥梁进行改造例如：高速公路桥梁维修更换支座、 高速公路立交桥抬高、高速铁路桥梁维修更换支座、顶升，平移现存古建筑、大型结构测试、重型设备的水平移动、7水电站大型水轮机叶轮同步顶升、内河桥梁同步顶升抬高以及城市高架桥调坡顶升。

2、以上建筑施工项目均需要同步液压千斤顶顶升来完成，这些重型、超重型建筑或设备多为体积庞大，顶升均采用多点液压千斤顶同步顶升，且同步顶升位移要保持一至。当同步顶升到位后，往往需要长时间支撑，只有当桥梁维修或维护完成时，才能拆除顶升装置。液压千斤顶在长时间高压下存在内部泄露，内部泄露支撑物就好下降。还有就是当密封损坏，管道损坏，千斤顶油缸损坏，都会出现上部载重物物体破坏。因此为保证安全，目前多采用随动支撑装置或人工增加垫块等方法。人工增加垫块，垫块太重，工人劳动强度大，垫块为一块一块叠加，施工速度慢，并且不能随时跟随预防。且人员必须进入下面，这种方法安全性差。

3、为此人们研制出自动跟随支撑系统。如图1所示为常见桥梁改造整体布置示意图，从目前现有的随动支撑装置多采用电机或油马达、小齿轮、螺母、螺杆等组成。通过检测接近开关信号来控制自动随动支撑。这种装置结构复杂，制作及安装难度大，齿轮传动对环境清洁度要求高，使用寿命低，可靠性差。

4、现有的随动支撑装置机械连接面大多采用三角螺纹及梯形螺纹连接，三角螺纹和梯形螺纹丝杆和螺母之间间隙很小，由于施工作用环境都在野外，灰尘及杂物进入都会导致卡死。产品可靠性低。

5、现有的随动支撑装置是通过测量顶升物件和随动支撑的间隙来控制电机或液压马达旋转，这样就会出现顶升物和支撑存在空间距离，当液压千斤顶出现故障时，此处将和其它顶升点不在同一个平面上，从而产生施工物体损坏事故。

6、现有的随动支撑装置均采用丝牙连接。当丝杆旋转到最底端时，由于惯性力的作用，丝杆往往会和螺母底部止退装置卡死。当丝杆被卡死时，必须人工处理，通常时通过敲击震动让其松开。

7、现有的随动支撑装置部分采用电机驱动，由于电机转速快，必须有减速装置，制作复杂。当丝杆运行到位时或螺母和丝杆卡死时。电机就不能转动，电机堵死导致电机烧坏。电机在野外工作不能防水，需要慢速运行时，控制难度大。用电机必须用齿轮减速，齿轮长期运行必须润滑散热，并要保证清洁度。

8、这些装置结构复杂，控制难度高，安装方式要吊装到上部物体上，有些物体是无法安装的。很多顶升物体如桥梁是混凝土，古建筑是砖石结构无法吊装适配性较为单一，因此研发一种结构简单，控制方便，能放在地面和顶升液压千斤顶安装在同一个平面技术方案意义重大。

技术实现思路

1、本发明要解决的问题是处理繁琐的齿轮及减速机构，简化机械结构，方便生产制作，提高性价比，无缝隙随动支撑，通过液压马达预设最大扭矩力驱动液压随动支撑安全装置丝杆旋转，实现无缝隙随动支撑，解决因脱离距离过大产生重量加速度产生的额外力问题，丝杆旋转挡块限位结构，消除丝杆顶住卡死问题，改电机动力为液压马达为动力源，能潜水作业，不会因扭矩过大堵死烧坏电机，解决野外防水防潮问题，改变三角螺纹、梯形螺纹为锯齿螺纹，解决抗污染能力问题，同时提供一套能随千斤顶油缸自动升降支撑装置。

2、为了解决上述问题，本发明提供了一种多点同步顶升系统液压驱动机械支撑安全保护装置，包括液压顶升装置，用于将载重物顶升，还包括液压驱动机械支撑安全装置和液压泵站，所述液压泵站通过液压驱动机构给液压驱动机械支撑安全装置提供扭矩力，所述液压驱动机构驱动液压驱动机械支撑安全装置丝杆旋转伸出，当液压驱动机械支撑安全装置丝杆伸出顶上载重物体时，液压驱动机构停止转动，所述液压顶升装置将载重物体再次抬高时，液压驱动机械支撑安全装置丝杆推力负载减小，液压顶升装置扭矩力能够旋转液压驱动机械支撑安全装置丝杆，实现随动目标，通过液压泵站给液压驱动机构一个指定扭矩力，液压驱动机构驱动液压驱动机械支撑安全装置丝杆旋转伸出，当驱动液压随动支撑安全装置丝杆伸出顶上载重物体时，由于空间没有了，再想伸出，旋转力将转变成顶推力，但旋转扭矩力受泵站控制，最大也只能输出380n.m。推力不能撼动载重物体的端面，不得以，液压驱动机构就停止转动。当液压顶升装置将桥梁再次抬高，载重物体的端面对液压驱动机械支撑安全装置压力减小，液压驱动机械支撑安全装置丝杆推力负载减小，液压驱动机构扭矩力又能旋转丝杆。周而复始，一直到达到目标停止运行。

3、作为优选地，所述液压驱动机构包括液压马达，所述液压马达设于马达安装支架内，所述液压马达一端连接有马达a/b口过度接头，所述液压马达与马达a/b口过度接头接口处设有组合密封垫，液压泵站内的液压油从马达a/b口过度接头进出，液压马达通过液压泵站提的液压力驱动。

4、作为优选地，所述液压驱动机械支撑安全装置包括马达传动花键轴，所述液压马达与马达传动花键轴传动连接，液压马达带动马达传动花键轴旋转，所述马达传动花键轴顶端固定套设于丝杆传动花键套内，所述丝杆传动花键套设于丝杆内，所述马达传动花键轴驱动丝杆传动花键套旋转，丝杆传动花键套通过花键带动丝杆旋转，液压顶升装置为液压千斤顶，液压油从马达a/b口过度接头进出，液压马达在压力作用下旋转，液压马达带动马达传动花键轴旋转，马达传动花键轴驱动丝杆传动花键套旋转，丝杆传动花键套通过花键带动丝杆旋转，丝杆在锯齿螺纹的限制下丝杆伸出，从而实现丝杆伸出随动的目的，但当丝杆伸出到和液压顶升装置一平面时，也就是顶上载重物体时，在重量的作用下要产生很大扭矩，但液压马达扭矩被泵站限制在能转动丝杆范围内，这时液压马达只能停止转动，液压马达不能转动，丝杆也就停止伸出，当液压千斤顶继续顶升时，液压驱动机械支撑安全装置和载重物体面再次出现间隙，丝杆伸出阻力减小或无时液压马达再次转动，从而实现随动目标。

5、作为优选地，所述丝杆外缘设有支撑套螺母，所述支撑套螺母与丝杆呈锯齿螺纹连接， 丝杆和支撑套螺母采用锯齿螺纹连接，改变传统的三角螺纹或梯形螺纹连接，三角螺纹或梯形螺纹连接公牙和母牙之间间隙非常小，只要有一点污染或杂质都会将丝杆卡住，不能行走，锯齿螺纹的螺距为10mm，以提高抗污染性和避免丝杆卡住的问题，解决了丝杆受力问题的同时提高了抗污染性，因锯齿螺纹间隙特别大。

6、作为优选地，所述支撑套螺母底部固定连接有底座安装板，所述支撑套螺母内端固定设有防咬死止推部件，所述防咬死止推部件用于限制丝杆旋转范围。

7、作为优选地，所述防咬死止推部件包括止推环和设于止推环上端的限位层状体,所述限位层状体在丝杆旋转到下端最低位置时，将止推环与丝杆间隔，从而使丝杆与止推环不会轴向接触，当丝杆旋转到最低位置时，通常丝杆在惯性力的作用下会和支撑套螺母咬合，咬死。导致再次反转丝杆时液压马达无法带动丝杆旋转，为防止丝杆和支撑套螺母咬死，通过在止推环上加装限位层状体，让螺纹旋转到位时无法再旋转，并不让丝杆和止推环不能轴向接触，彻底消除了到位咬死现象。

8、作为优选地，丝杆顶部安装有偏载顶帽装配体，所述偏载顶帽装配体包括球形支撑面，所述球形支撑面上端设有偏载鞍座，所述球形支撑面的球面部分设于偏载鞍座上端的球槽内，所述球形支撑面与偏载鞍座间设有随动支撑部件。

9、作为优选地，所述随动支撑部件包括偏载顶帽，所述偏载顶帽内设有弹簧座，所述弹簧座通过内六角螺钉固定于偏载顶帽内侧上端，所述弹簧座一端连接有弹簧，所述弹簧绕设于鞍杆上，所述鞍杆上端与偏载顶帽相连接，所述鞍杆远离偏载顶帽的一端通过活动销轴与偏载鞍座相铰接，底部和上部载重物体的端面不一定在平行面上，为保证不会单边受力，同时也是为了丝杆旋转时不会破坏载重物体的端面，在随动支撑的顶部安装了偏载顶帽装配体，能够适应不平行面的底部和上部载重物体的端面，同时确保随动支撑的稳定性和完美性。

10、本发明提供的多点同步顶升系统液压驱动机械支撑安全保护装置，能解决处理繁琐的齿轮及减速机构的问题，简化机械结构，方便生产制作，提高性价比。通过液压马达预设最大扭矩力驱动液压随动支撑安全装置丝杆旋转，实现无缝隙随动支撑。该装置还改变了传统的三角螺纹或梯形纹为锯齿螺纹，提高了抗污染能力，并提供了能随液压顶升装置自动升降支撑，通过液压泵站给液压驱动机构一个指定的最大矩力，驱动液压驱动机械支撑安全装置丝杆旋转，当丝杆伸出顶上载重物体时，液压驱动机构停止转动，当液压顶升装置将载重物体抬高时，液压驱动机械支撑安全装置杆推力负载减小，液压顶升装置扭矩力够旋转液压驱动机械支撑安全装置丝杆，实现随动目标。该装置还包括防咬死止推部件，避免丝杆被咬死，以及支撑套螺母和偏载顶帽装配体适应不平行面的底部和上部载重物体的端面，保证随动支撑的稳定性和完美。液压泵站包括液压泵和安全阀，液压泵将机械动力转换成流体力，通过液压管道输送到液压马达，安全阀用来调整液压马达的输出扭矩力。

11、本发明与现有技术相比，取得的有益的技术效果：

12、1.简化机械结构，制作和安装难度低：通过采用液压马达预设最大扭矩力驱动液压随动支撑安全装置丝杆旋转，实现无缝隙随动支撑，避免了繁琐的齿轮及减速机构，简化了机械结构，方便生产制作。

13、2.解决重量加速度产生的额外力问题：通过液压驱动机械支撑安全装置丝杆的旋转控制，在顶上载重物体时，能够减小液压驱动机械支撑安全装置丝杆的推力负载，避免因脱离距离过大产生的重量加速度产生额外力，通过采用液压马达作为动力源，相比于电机驱动，液压马达具有更高的可靠性和耐用性，并且能够潜水作业，解决了野外防水防潮的问题，提高了装置的性价比。

14、3.无缝隙随动支撑：通过液压马达提供的扭矩力，驱动液压驱动机械支撑安全装置的丝杆旋转伸出，实现无缝隙随动支撑，解决了因顶升物和支撑之间存在空间距离而产生的施工物体损坏事故的问题。

15、4.解决丝杆顶住卡死问题：本发明的液压驱动机械支撑安全装置采用防咬死止推部件，当丝杆旋转到最低位置时，防咬死止推部件将丝杆与支撑套螺母间隔，避免了丝杆顶住卡死的问题。

16、5. 提高抗污染能力：本发明的丝杆和支撑套螺母采用锯齿螺纹连接，锯齿螺纹间隙较大，具有更好的抗污染能力，避免了污染物进入导致卡死的问题。

17、综上所述，本发明提供的多点同步顶升系统液压驱动机械支撑安全保护装置具有结构简单、制作和安装方便、性价比高、无缝隙随动支撑、解决丝杆顶住卡死问题和提高抗污染能力等有益的技术效果。