悬挑钢梁的全自动矫正装置及其施工方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种悬挑钢梁的全自动矫正装置及施工方法，该装置包括支撑架、z向千斤顶和顶头；z向千斤顶的固定件固定在支撑架顶部，z向千斤顶的托座与顶头固定，顶头内安装有x向千斤顶和y向千斤顶，x向千斤顶的托座上可转动安装有用于支承悬挑钢梁悬挑端的x向滚轮，x向千斤顶的托座上还设有用于驱动x向滚轮的第一电动机；y向千斤顶的托座上可转动安装有用于支承悬挑钢梁悬挑端的y向滚轮；y向千斤顶的托座上还设有用于驱动y向滚轮的第二电动机；该方法的关键在于利用两组滚轮交替支撑牵引悬挑端，以实现全自动校正。该全自动矫正装置及施工方法能使得各个悬挑钢梁的悬挑端在xyz各个方向均保持对齐。

【技术实现步骤摘要】
悬挑钢梁的全自动矫正装置及其施工方法
本专利技术涉及土木工程中的桁架式钢结构的连接施工
，具体讲是一种在桁架式钢结构的型钢立柱上安装悬挑钢梁时对其悬挑端进行纠偏矫正的全自动装置及利用该装置施工悬挑钢梁的方法。
技术介绍
大型场馆多采用由钢横梁及型钢立柱纵横连接成的桁架式钢结构，在上述桁架式钢结构中，经常需施工出外探的悬挑式平台以作为悬挑看台或挡雨棚等。其具体的施工方法是在一排平行的型钢立柱上部连接固定一排平行的悬挑式型钢横梁即悬挑钢梁，再用外横梁将各根悬挑钢梁的外端即悬挑端连接固定，最后在悬挑钢梁及外横梁之间的框架上铺设看台底板或玻璃顶板，以构成悬挑看台或挡雨棚等。现有技术的将每根悬挑钢梁与对应的一根钢立柱连接固定的具体过程为，先在钢立柱顶部固定一个钢牛腿，该钢牛腿的竖面与钢立柱外表面焊接固定，用吊机吊运悬挑钢梁，使其内端搁置在钢牛腿水平面上，并将悬挑横梁内端与钢牛腿焊接固定，且在焊接过程中，吊车继续吊住悬挑钢梁承受其大部分重力，待悬挑钢梁与钢牛腿焊接牢固后，再将吊绳与悬挑钢梁脱离。上述现有技术的连接过程存在一个技术难题，即一排本来应该是平行的悬挑横梁，其外端也就是悬挑端高低不齐，有的上翘或有的下垂，有的外凸有的内缩，甚至有的左偏有的右偏，换句话说，以高度向为z轴建立坐标系，悬挑钢梁的悬挑端可能沿z向出现高低偏差，也可能沿x向出现内缩或外凸，还可能沿y向出现左倾或右倾。这不仅使得整个悬挑平台的外边缘非常难看，更给后续的外横梁的对齐、焊接施工提高了难度。造成上述难题的原因是多方面的，一是施工人员具体操作失误导致悬挑端最终位置的误差，二是因为在悬挑钢梁内端焊接固定的同时，悬挑钢梁的大部分重量仍然是依靠吊车吊起的，悬挑端缺乏有效支撑，导致施工难度加大，会进一步放大悬挑端的偏差；三也是更主要的原因为，每根钢立柱在实际施工中难免存在误差，不可能完全保持垂直，所以钢立柱顶部就已经产生了内外向或左右向的偏差，而悬挑横梁是内端抵住钢立柱顶部以钢立柱作为基准面焊接的，基准都出现偏差了，悬挑端自然会出现误差，虽然钢立柱顶部的误差是保持在施工能接受的范畴内，但经过了大尺寸大体积的悬挑横梁的放大，最终体现在悬挑横梁的外端也就是悬挑端的误差，自然就被放大到有碍观瞻、难以接受的程度了。
技术实现思路
本专利技术要解决的一个技术问题是，提供一种能自动将悬挑钢梁的悬挑端在xyz各个方向对齐的悬挑钢梁的全自动矫正装置。本专利技术的一个技术解决方案是，提供一种悬挑钢梁的全自动矫正装置，它包括支撑架、z向千斤顶和顶头；z向千斤顶的固定件固定在支撑架顶部，z向千斤顶的托座与顶头固定，顶头内安装有x向千斤顶和y向千斤顶，x向千斤顶的托座上可转动安装有用于支承悬挑钢梁悬挑端的x向滚轮，x向千斤顶的托座上还设有用于驱动x向滚轮的第一电动机；y向千斤顶的托座上可转动安装有用于支承悬挑钢梁悬挑端的y向滚轮；y向千斤顶的托座上还设有用于驱动y向滚轮的第二电动机。本专利技术悬挑钢梁的全自动矫正装置与现有技术相比，具有以下显著优点和有益效果。首先，z向千斤顶能驱动顶头上升，进而抬升悬挑钢梁的下垂的悬挑端，使其水平，完成z向修正；且此时x向和y向两组相互垂直的滚轮均与悬挑钢梁抵靠，以确保将其水平向锁死，避免调节竖向高度时发生水平向错动；然后驱动x向千斤顶下降x向滚轮，使得悬挑端底面仅与y向滚轮抵靠，这样，悬挑端支承在y向滚轮上，故仅仅通过电动机驱动y向滚轮向左或向右旋转就能实现y向的修正；同理，y向修正完成后，先上升x向滚轮顶住悬挑端，再下放y向滚轮，使得悬挑端仅与x向滚轮接触，x向滚轮在电动机驱使下旋转，从而牵引悬挑端沿x向移动，以实现x向的修正。其次，该装置实现了调节的全自动化，完全不依赖人工，即可完成三个方向全部的调节过程，自动化程度高、操作更加方便省力，节约了人工成本，降低了劳动强度。支撑架结构优选为：它由多个钢架单元上下螺接而成，每个单元包括四根立杆、四根上梁和四根下梁，上述的立杆、上梁和下梁构成正方体框架结构，该正方体框架的每个面上还设有一根连接斜梁，这样，可以根据钢立柱也就是悬挑钢梁的高度，来选择合适数目的钢架单元，组成高度接近的支撑架。顶头结构优选为：它为中空的矩形壳体，顶头底板与z向千斤顶的托座固定，x向千斤顶和y向千斤顶的固定件均固定在顶头底板上，x向滚轮为一个而y向滚轮为两个，三个滚轮成品字形三角分布；顶头的顶板上贯通有三个供滚轮凸出顶头的长孔；三角形品字结构，更加稳定，为悬挑钢梁的悬挑端提供更稳定的支撑，而顶头中空，可以将千斤顶、滚轮、电动机及传动机构都收容在顶头内部，更好的保护上述动力部件，也使得结构更加紧凑合理。每个滚轮与对应的千斤顶托座的连接关系优选为，每个滚轮与一根联动轴固定，每根联动轴经一个轴座固定在对应的千斤顶托座上，且每个滚轮与所在的托座相互抵靠。每个滚轮下端与千斤顶托座直接抵靠而上端直接与悬挑钢梁底部抵靠，这样，有效将上部负荷直接传递到千斤顶，其支撑性更加稳固，使用寿命长。每个滚轮与对应的电动机的连接关系优选为，电动机外壳也固定在该滚轮所在的千斤顶托架上，电动机输出轴设有蜗杆，滚轮的联动轴上固定有涡轮，上述的涡轮蜗杆相互啮合。上述结构简单，传动稳定可靠，而且电动机及传动部件均能跟随千斤顶上升下降，不干涉滚轮正常抵靠功能。作为优选，顶头的外端固定有用于限定悬挑钢梁x向最外侧位置的外端限位板，外端限位板高于顶头的顶板；这样，当x向滚轮向外移动悬挑钢梁时，外端限位板可以作为一个有效的判断依据，当悬挑端与外端限位板抵靠时，则x向修正完成，该结构简单且对该方向的修正判定精准。作为进一步优选，顶头的左右两侧分别设有两个y向限位气缸，每个限位气缸的活塞杆上设有一侧限位板，当活塞杆伸出到最大行程时侧限位板与顶头的同一侧的侧面平齐，每个侧限位板上设有一个距离传感器；这样，两个距离传感器会检测与悬挑端的距离，距离近的为偏移侧，这样就驱动非偏移侧的侧限位板与顶头同侧抵靠，作为y向修正的判断依据和基准面，当y向滚轮将悬挑端带动到与该侧限位板抵靠，则y向修正完成，该结构设计合理，对y向的修正精确方便。作为再进一步优选，顶头上设有桅杆和卷扬机，桅杆顶部设有吊梁，吊梁内外两端各设一个定滑轮，卷扬机的牵引绳绕过吊梁的两定滑轮后与一个电磁座连接，电磁座上设有水平仪。这样，水平仪可以精确测得悬挑钢梁是否水平，为z向修正提供精准的依据。而且，只需要驱动卷扬机上提或下放电磁座，且对电磁座通断电，使其与悬挑钢梁吸附或脱离，即可完成水平仪的安装或拆卸，上述装拆过程均简单方便，而且完全实现了自动化，便于水平仪的反复循环使用。该矫正装置还包括一个主控制器，外端限位板设有第一压力传感器，每个侧限位板设有第二压力传感器，三个千斤顶、三个滚轮对应的三个电动机、三个压力传感器和一个水平仪均与主控制器信号连接。第一传感器可以精确判定x向修正是否到位，第二传感器可以精确判定y向修正是否完成，更重要的是，主控制器和上述各个部件的信号连接，使得上述各个部件动作更加连续，自动化程度更高。作为又进一步优选，该矫正装置还包括一条y向轨道，轨道滑动配合有小车，支撑架底端固定在小车上，在每个悬挑钢梁悬挑端的下方设有对小车定位的插销式锁紧装置。上述矫正装置，自动化程度和智能化程度很高，三个方向本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种悬挑钢梁的全自动矫正装置，其特征在于：它包括支撑架(1)、z向千斤顶(2)和顶头(3)；z向千斤顶(2)的固定件固定在支撑架(1)顶部，z向千斤顶(2)的托座与顶头(3)固定，顶头(3)内安装有x向千斤顶(4)和y向千斤顶(5)，x向千斤顶(4)的托座上可转动安装有用于支承悬挑钢梁(6)悬挑端的x向滚轮(7)，x向千斤顶(4)的托座上还设有用于驱动x向滚轮(7)的第一电动机(9)；y向千斤顶(5)的托座上可转动安装有用于支承悬挑钢梁(6)悬挑端的y向滚轮(8)；y向千斤顶(5)的托座上还设有用于驱动y向滚轮(8)的第二电动机(10)。

【技术特征摘要】
1.一种悬挑钢梁的全自动矫正装置，其特征在于：它包括支撑架(1)、z向千斤顶(2)和顶头(3)；z向千斤顶(2)的固定件固定在支撑架(1)顶部，z向千斤顶(2)的托座与顶头(3)固定，顶头(3)内安装有x向千斤顶(4)和y向千斤顶(5)，x向千斤顶(4)的托座上可转动安装有用于支承悬挑钢梁(6)悬挑端的x向滚轮(7)，x向千斤顶(4)的托座上还设有用于驱动x向滚轮(7)的第一电动机(9)；y向千斤顶(5)的托座上可转动安装有用于支承悬挑钢梁(6)悬挑端的y向滚轮(8)；y向千斤顶(5)的托座上还设有用于驱动y向滚轮(8)的第二电动机(10)。2.根据权利要求1所述的悬挑钢梁的全自动矫正装置，其特征在于：支撑架(1)由多个钢架单元(12)上下螺接而成，每个单元包括四根立杆、四根上梁和四根下梁，上述的立杆、上梁和下梁构成正方体框架结构，该正方体框架的每个面上还设有一根连接斜梁。3.根据权利要求1所述的悬挑钢梁的全自动矫正装置，其特征在于：顶头(3)为中空的矩形壳体，顶头(3)底板与z向千斤顶(2)的托座固定，x向千斤顶(4)和y向千斤顶(5)的固定件均固定在顶头(3)底板上，x向滚轮(7)为一个而y向滚轮(8)为两个，三个滚轮成品字形三角分布；顶头(3)的顶板上贯通有三个供滚轮凸出顶头(3)的长孔；每个滚轮与对应的千斤顶托座的连接关系为，每个滚轮与一根联动轴(11)固定，每根联动轴(11)经一个轴座(13)固定在对应的千斤顶托座上，且每个滚轮与所在的托座相互抵靠。4.根据权利要求3所述的悬挑钢梁的全自动矫正装置，其特征在于：每个滚轮与对应的电动机的连接关系为，电动机外壳也固定在该滚轮所在的千斤顶托架上，电动机输出轴设有蜗杆(15)，滚轮的联动轴(11)上固定有涡轮(17)，上述的涡轮(17)蜗杆(15)相互啮合。5.根据权利要求1所述的悬挑钢梁的全自动矫正装置，其特征在于：顶头(3)的外端固定有用于限定悬挑钢梁(6)x向最外侧位置的外端限位板(14)，外端限位板(14)高于顶头(3)的顶板。6.根据权利要求1所述的悬挑钢梁的全自动矫正装置，其特征在于：顶头(3)的左右两侧分别设有两个y向限位气缸(18)，每个限位气缸(18)的活塞杆上设有一侧限位板(16)，当活塞杆伸出到最大行程时侧限位板(16)与顶头(3)的同一侧的侧面平齐，每个侧限位板(16)上设有一个距离传感器(19)。7.根据权利要求1所述的悬挑钢梁的全自动矫正装置，其特征在于：顶头(3)上设有桅杆(20)和卷扬机(21)，桅杆(20)顶部设有吊梁(22)，吊梁(22)内外两端各设一个定滑轮(23)，卷扬机(21)的牵引绳绕过吊梁(22)的两定滑轮(23)后与一个电磁座(24)连接，电磁座(24)上设有水平仪(25)。8.利用权利要求1～7中任何一项所述的悬挑钢梁的全自动矫正装置，其特征在于：它包括一个主控制器，外端限位板(14)设有第一压力传感器，每个侧限位板(16)设有第二压力传感器，三个千斤顶、三个滚轮对应的三个电动机、三个压力传感器和一个水平仪(25)均与主控制器信号连接。9.根据权...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国松，张彬，金卫光，俞嘉俊，
申请(专利权)人：浙江省二建钢结构有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33