伸缩给料系统及包括其的浇筑设备的制作方法

本发明涉及建筑设备技术领域，特别是涉及一种伸缩给料系统及包括其的浇筑设备。

背景技术：

在利用沉管智能浇筑台车进行浇筑时，水泥浆的给料精度和稳定性至关重要。目前，常用的伸缩给料系统通常为全液压控制型或者使用链条控制型，其中，全液压控制型的伸缩给料系统的精度高、稳定好，但价格贵，工作环境要求高；使用链条控制型的伸缩给料系统，伸缩行程最长和最短比值少于2倍，而且精度不高。因此，目前亟需一种精准、稳定、安全可靠的伸缩给料系统。

技术实现要素：

鉴于以上问题，本发明的目的是提供一种精准、稳定、安全可靠的伸缩给料系统及包括其的浇筑设备。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明所述伸缩给料系统，包括：伸缩驱动机构、滑轮装置、伸缩管和钢丝绳，其中，所述滑轮装置位于所述伸缩管的上方，所述钢丝绳的一端与所述伸缩驱动机构连接，所述钢丝绳的另一端绕过所述滑轮装置与所述伸缩管连接，所述伸缩驱动机构用于驱动所述钢丝绳伸缩，通过所述钢丝绳的伸缩控制所述伸缩管的给料位置。

优选地，所述伸缩管包括：内套管、中间套管和外套管，其中，所述钢丝绳连接在所述外套管的外壁面上，所述外套管相对于所述中间套管可滑动，所述中间套管相对于所述内套管可滑动。

优选地，所述外套管与所述中间套管、所述中间套管与所述内套管之间的单边间隙均为2mm，所述外套管与所述中间套管、所述中间套管与所述内套管之间的管径圆度偏差小于或等于1mm。

优选地，所述伸缩管的最大行程与最小行程的比值为2.7。

优选地，所述伸缩管达到最大行程时，所述外套管与所述中间套管之间的重合长度和所述中间套管与所述内套管之间的重合长度均为70mm。

优选地，所述钢丝绳的端部连接有螺旋扣，所述外套管的外壁面设置有吊环，所述钢丝绳的所述螺旋扣与所述外套管的吊环连接，使得所述外套管垂直向下。

优选地，所述伸缩驱动机构包括驱动电机、钢丝绳卷筒和轴，所述驱动电机用于驱动所述轴转动，所述钢丝绳卷筒安装在所述轴上，用于缠绕所述钢丝绳。

优选地，所述伸缩给料系统还包括角度传感器，所述角度传感器安装于所述伸缩管上，用于检测所述伸缩管的伸缩角度。

本发明所述浇筑设备，包括：

如上所述的伸缩给料系统；

灌浆管，与所述伸缩给料系统中的伸缩管连接；

底座，用于安装所述灌浆管，

通过所述伸缩给料系统将所述灌浆管中的浆料投放至设定位置。

优选地，所述浇筑设备还包括视频监控系统，所述视频监控系统用于捕捉所述灌浆管的移动距离以及所述伸缩管的伸缩距离。

本发明实施例一种伸缩给料系统及包括其的浇筑设备与现有技术相比，其有益效果在于：

本发明实施例的伸缩给料系统利用伸缩管的自身重力实现向下的伸出功能，并通过钢丝绳控制其伸出长度，能够精准、稳定地控制伸缩管伸缩到设定的工作位置。

本发明实施例的伸缩给料系统工作稳定，安全可靠，能够简单方便地实现给料伸缩管自由精准伸缩到工作位置。

本发明实施例的浇筑设备利用伸缩给料系统能够精准地将灌浆管中的浆料投放至沉管中，稳定性好。

附图说明

图1是本发明实施例所述伸缩给料系统应用于浇筑设备中的结构示意图；

图2是图1中的a向视图；

图3是图1中的b向视图；

图4是本发明实施例所述伸缩驱动机构的主视示意图；

图5是本发明实施例所述伸缩驱动机构的俯视示意图；

图6是本发明实施例所述伸缩驱动机构的侧视示意图；

图7是本发明实施例所述伸缩管最小行程时的结构示意图；

图8是本发明实施例所述伸缩管最大行程时的结构示意图；

图9是本发明实施例所述灌浆管的结构示意图；

图10是图9中的c向视图；

图11是图9中的d向视图。

图中，1、伸缩驱动机构；11、电机底座；12、套筒；13、第一透盖；14、钢丝绳卷筒；15、轴；16、毡圈；17、轴承底座；18、轴承上座；19、定位套；110、第二透盖；111、轴承套；112、防尘罩；113、过渡套；114、钢板；

b1、减速器；b2、螺母；b3、垫圈；b4、联轴器；b5、螺栓；b6、垫圈；b7、轴承；b8、键；b9、螺栓；b10、单耳止动垫圈；b11、密封圈；b12、编码器；b13、螺栓；b14、垫圈；b15、螺栓；b16、垫圈；b17、螺栓；b18、垫圈；b19、螺栓；b20、联轴器；b21、螺钉；b22、轴承；

2、滑轮装置；

3、底座；

4、灌浆管；41、第一曲线段；411、第一连接法兰；42、直线段；43、第二曲线段；431、第二连接法兰；

5、伸缩管；51、伸缩管连接法兰；52、内套管；53、中间套管；54、外套管；55、吊环；56、角钢；57、封板；58、止挡；59、短链；

6、钢丝绳；61、螺旋扣。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1－图3所示，本发明实施例的一种伸缩给料系统，包括：伸缩驱动机构1、滑轮装置2、伸缩管5和钢丝绳6，其中，所述滑轮装置2位于所述伸缩管5的上方，所述钢丝绳6的一端与所述伸缩驱动机构1连接，所述钢丝绳6的另一端绕过所述滑轮装置2与所述伸缩管5连接，所述伸缩驱动机构1用于驱动所述钢丝绳6伸缩，通过所述钢丝绳6的伸缩控制所述伸缩管5的给料位置。如图2所示，从伸缩驱动机构1中引出两条钢丝绳6，滑轮装置2包括两组滑轮组，分别位于伸缩管5的两侧，两条钢丝绳6分别绕过一组滑轮组连接在所述伸缩管5的外壁面上。所述钢丝绳6通过滑轮装置2与所述伸缩管5垂直连接，使得伸缩管5可以依靠自身重力实现向下伸出功能，并通过钢丝绳6拉伸来调节伸缩管5的向下伸出深度。具体地，当需要伸缩管5伸长时，其依靠自身重力向下伸出，当需要伸缩管5缩短时，其依靠钢丝绳6拉动伸缩管5向上移动。

本发明所述伸缩给料系统利用伸缩管5的自身重力向下伸缩，并通过钢丝绳6控制其伸缩长度，无需液压控制，也无需全链条控制，工作稳定，能够更加精准地控制伸缩管5至工作位置。

如图4－图6所示，所述伸缩驱动机构1包括驱动电机、钢丝绳卷筒14和轴15，所述驱动电机用于驱动所述轴15转动，所述钢丝绳卷筒14安装在所述轴15上，用于缠绕所述钢丝绳6。钢丝绳6从钢丝绳卷筒14引出，连接在伸缩管5上，随着钢丝绳卷筒14的转动实现钢丝绳6的伸缩。

在一个可选的实施例中，所述伸缩驱动机构1还包括电机底座11、套筒12、第一透盖13、毡圈16、轴承底座17、轴承上座18、定位套19、第二透盖110、轴承套111等部件，其中，电机底座11用于安装驱动电机，第一透盖13安装在钢丝绳卷筒14下方的轴承上，轴承底座17、轴承上座18和轴承套111均用于安装轴承，并且，轴承套111的下方支撑有钢板114，毡圈16安装在钢丝绳卷筒14上方的轴承上，套筒12和定位套19均安装在轴15上，第二透盖110安装在钢丝绳卷筒14上方的轴承上。进一步地，所述伸缩驱动机构1还包括防尘罩112和过渡套113，其中，防尘罩112用于防止粉尘进入，过渡套113用于套接在轴承套111上。

在一个可选实施例中，所述驱动电机的功率为1.1kw，驱动伸缩管5的伸缩速度为10m/min。

需要说明的是，本发明中，关于驱动电机驱动轴15转动的方式、相关附属部件b1－b22以及各附属部件之间的连接方式，例如，减速器、轴承等，为现有技术，本发明不再详细赘述。例如，减速器可使用型号为k47－35.39－m1.1的减速器，其传动比为35.39，输出转速为40r/min。

在一个可选实施例中，伸缩管5由三个套管组装而成，通过三个套管之间的相对滑动实现伸缩功能。如图7－图8所示，所述伸缩管5包括：内套管52、中间套管53和外套管54，其中，所述钢丝绳6连接在所述外套管54的外壁面上，所述外套管54相对于所述中间套管53可滑动，所述中间套管53相对于所述内套管52可滑动，内套管52与中间套管53可使用短链59连接。通过各个套管之间的滑动距离确定伸缩管5的伸缩长度。

优选地，伸缩管5中，相连的套管的单边间隙为2mm左右，即，所述外套管54与所述中间套管53、所述中间套管53与所述内套管52之间的单边间隙均为2mm左右，所述外套管54与所述中间套管53、所述中间套管53与所述内套管52之间的管径圆度偏差小于或等于1mm，以确保三个套管可以依靠自身重力自由下降。

在一个可选的实施例中，所述内套管52的上方设置有伸缩管连接法兰51，通过所述伸缩管连接法兰51实现伸缩管5与其他管件之间的连接。其中，所述内套管52与所述伸缩管连接法兰51通过角钢56连接。所述外套管54的顶部设置有止挡58，用于限制所述外套管54的上行距离；所述外套管54的底部设置有封板57，用于限制中间套管53的下行距离。

如图7所示，伸缩管5为最小行程情况下，外套管54、中间套管53和内套管52之间的重合长度最大，并且，中间套管53的上边沿低于内套管52的上边沿，外套管54的上边沿低于中间套管53的上边沿，可选地，中间套管53的上边沿与内套管52的上边沿的垂直距离为13mm，外套管54的上边沿与中间套管53的上边沿的垂直距离为5mm。通过钢丝绳6拉动外套管54以及中间套管53相对于内套管52向上滑动实现最小行程。

如图8所示，伸缩管5为最大行程情况下，外套管54、中间套管53和内套管52之间的重合长度最小。所述外套管54与所述中间套管53之间的重合长度和所述中间套管53与所述内套管52之间的重合长度均为70mm，以保证伸缩管5的伸缩方向的精度。通过伸缩管5各个套管的自身重力向下伸出，并在向下伸出的过程中，利用钢丝绳6控制其伸出长度。所述伸缩管5的最大行程与最小行程的比值为2.7，扩大伸缩管5的给料范围。

在一个可选实施例中，所述钢丝绳6的端部连接有螺旋扣61，所述外套管54的外壁面设置有吊环55，所述钢丝绳6的所述螺旋扣61与所述外套管54的吊环55连接，使得所述外套管54垂直向下。钢丝绳6可通过设置的螺旋扣61微调长度，使得伸缩管5的外套管54垂直向下伸出。优选地，吊环55为两个，分别位于外套管54的两侧，且位于外套管54的上部。

在一个可选实施例中，伸缩管5的最小行程长度为1060mm，最大行程长度为2866mm。伸缩管5顶部的伸缩管连接法兰51厚度为6mm，中间套管53的上边沿距内套管52的上边沿13mm，外套管54的上边沿距中间套管53的上边沿5mm。最小行程时，外套管54上的吊环55距内套管52的上边沿180mm，两个吊环55的最大横向间距为220mm。外套管54的尺寸为φ168×6mm，长度为1000mm，中间套管53的尺寸为为φ152×4mm，长度为980mm，内套管52的尺寸为φ140×6mm，长度为1020mm。

在一个可选实施例中，所述伸缩给料系统还包括角度传感器，所述角度传感器安装于所述伸缩管5上，用于检测所述伸缩管5的伸缩角度。利用钢丝绳卷筒14控制钢丝绳6的伸缩，并结合角度传感器的检测结果，可以更加精准地控制伸缩管5的给料位置。

需要说明的是，本发明所述伸缩给料系统可以应用于任何需要利用伸缩管给料的装置中，优选应用于沉管智能浇筑台车中，将浆料精准投放至沉管中。

本发明还提供一种浇筑设备，包括：如上所述的伸缩给料系统；灌浆管4，与所述伸缩给料系统中的伸缩管5连接；底座3，用于安装所述灌浆管4，通过所述伸缩给料系统将所述灌浆管4中的浆料投放至设定位置。

需要说明的是，本发明所述浇筑设备还包括现有浇筑施工中所需的其他部件，例如，闸阀、回转机构等，本发明不再一一赘述。

本发明所述浇筑设备可以精准地将灌浆管4中的浆料投放至设定的给料位置，提高给料精度和准确度。

在一个可选的实施例中，所述浇筑设备还包括视频监控系统，所述视频监控系统用于捕捉所述灌浆管4的移动距离以及所述伸缩管5的伸缩距离，以实现监控伸缩给料系统工作状况的效果，以便于当伸缩给料系统出现故障时可以及时发现，或者，当伸缩管5的给料位置与设定位置有偏差时，可以及时纠正。当所述浇筑设备为沉管智能浇筑台车时，视频监控系统可安装在浇筑台车的小车车架上，利用视频监控系统与角度传感器，能够精准、稳定控制伸缩管5的给料位置，将其伸缩至工作位置。

如图9－图11所示，所述灌浆管4分为三段组成，分别为第一曲线段41、直线段42和第二曲线段43，其中，第一曲线段41通过第一连接法兰411与其他外接管道或设施连接，直线段42的两端分别连接所述第一曲线段41和第二曲线段43，所述第二曲线段43通过第二连接法兰431与伸缩管5连接，第一连接法兰411与第二连接法兰431的端面平行。可选地，直线段42与水平面之间的夹角为26°，灌浆管4的尺寸为φ219×8，第一连接法兰411与第二连接法兰431的厚度均为20mm，第一连接法兰411的端面与第二连接法兰431的端面之间的垂直距离为1350mm。第二曲线段43的第二连接法兰431的端面设置有对称的两个缺口，以便于其与伸缩管5连接。

本发明的工作过程为：利用伸缩驱动机构1中的钢丝绳卷筒14缠绕钢丝绳6，通过驱动电机驱动钢丝绳卷筒14绕轴15转动，控制钢丝绳6的伸缩。通过钢丝绳6的伸缩控制伸缩管5的伸缩及其伸缩长度，并利用角度传感器检测伸缩管5的伸缩距离，从而精准地控制给料位置。

综上，本发明实施例提供一种伸缩给料系统及包括其的浇筑设备，工作稳定，能够精准地将灌浆管4中的浆料投放至沉管中的设定位置，提高投放精度。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。

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