一种桁架悬挂式碎石平振机的制作方法

本发明涉及平振设备技术领域，尤其涉及一种桁架悬挂式碎石平振机。

背景技术：

受渠坡基础垫层施工工艺的局限性影响，工程进度被拖累，施工质量也很难得到保障，加上混凝土衬砌板薄，面积大，受地下水扬压力及施工质量影响，混凝土衬砌板会产生不同程度的裂缝或破坏，从而影响使用寿命，因此采取何种有效的施工工艺，成为解决这一瓶颈的关键。

为确保衬砌施工质量达到设计规范和技术要求，基础碎石垫层的整平、压实质量至关重要。

工程施工初期，工程采用传统的人工操作机械压实，但是由于工程坡度较陡，使得人工压实存在一定的局限性：一是渠道坡度较陡(一般为1:2)，人工操作机械难度大，在斜坡面上因人为自重及震动用力原因，压实质量、垫层厚度及平整度均无法得到保证；二是人工振实受人力及设备的限制，效率低，不仅耗费了大量人力、物力、财力，又影响了施工进度，施工质量也得不到保证。在检测时发现，碎石面在同一断面平整度误差最大为5cm，200㎡工作面的不合格率达到20％，局部压实不合格，垫层厚度也存在误差过大情况，直接影响衬砌混凝土的用量，对单元工程验收评定产生了不确定因素，为此，我们提出了一种桁架悬挂式碎石平振机来解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是研制一种机械振动设备替代人工振动，从而对提高施工效率，保证施工质量，而提出的一种桁架悬挂式碎石平振机。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种桁架悬挂式碎石平振机，包括两个钢轨，两个钢轨上均设有行走装置，两个行走装置上均安装有手摇式升降器，两个手摇式升降器上共同安装有桁梁主架构，所述桁梁主架构的下端一侧安装有刮板，所述桁梁主架构的上端两侧均安装有角钢，两个角钢上共同安装有振动吊梁组件，所述振动吊梁组件的下端两侧均设有压实组件，所述振动吊梁组件的两侧和两个压实组件上均安装有四个吊环，同一侧的两个吊环之间共同连接有钢丝绳，所述桁梁主架构的上端安装有提升机，所述提升机上设有钢绳，所述钢绳的一端连接有拉钩，所述拉钩和振动吊梁组件相连接，所述桁梁主架构的下端安装有电器主控箱，所述电器主控箱上安装有悬挂电缆，所述悬挂电缆的一端和压实组件相连接。

优选地，所述行走机构包括设置在钢轨上的从动轮和主动轮，所述从动轮和主动轮共同转动套接有安装框，所述安装框的一侧安装有动力机构，所述动力机构和主动轮相连接，所述安装框上安装有两个锁片，两个锁片分别和从动轮和主动轮相连接。

优选地，所述振动吊梁组件包括设置在两个角钢上的承载框，所述拉钩的一端和承载框固定连接，所述承载框内安装有两组滑轮组，两组滑轮组分别安装在两个角钢上，其中八个吊环分别安装在承载框的下端两侧，所述承载框内固定有两个立辊，两组滑轮组均位于两个立棍之间。

优选地，两个压实组件包括分别设置在桁梁主架构两侧的振动板，所述振动板上安装有振动器，另外八个吊环四四一组，两组吊环分别安装在两个振动板的上端四角。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、首先，加工简单实用，该设备主要由方钢、槽钢通过焊接或法兰、螺栓组合联接，装配电机、平振机、操控台集合而成，具有加工设计简单易懂、安装拆除方便、成本造价低的特点，大大简化了施工过程，可以适应不同坡度、坡长的功能，其次，操作简单方便。工作人员可以直接利用中控操作台，指令本机纵向行走以及平振设备装置提升、运行；

2、该设备克服了传统的人工振实存在的质量不稳定、施工周期长的缺点，具有机械设备所具有的施工精度高、施工速度快等特点，缩短了施工周期，同时保证了施工质量；

3、实现了机械化施工替代传统人工振实，大大解放了劳动力，缩短了工期，从人工费、返工处理、节省工期的角度看节省了大量的人力、物力、财力，同时创造良好的质量效益和社会效益；

综上所述，本发明具有加工设计简单易懂，安装、拆除、运输方便，成本造价低的特点，其使用大大简化了施工过程，同时机械化操作方便，方便工作人员进行操控，并且还具有适用范围广泛、可循环利用以及减少大量人工成本，并且还能确保工程施工的质量，创造了良好的经济效益和社会效益。

附图说明

图1为本发明连接结构图；

图2为本发明行走装置侧视图；

图3为本发明行走装置俯视图；

图4为本发明刮板结构示意图；

图5为本发明振动吊梁组件结构示意图；

图6为本发明振动器结构示意图；

图中：1手摇式升降器、2安装框、3提升机、4桁梁主架构、5刮板、6振动板、7振动器、8悬挂电缆、9电器主控箱、10立辊、11钢轨、12锁片、13动力机构、14从动轮、15主动轮、16角钢、17承载框、18滑轮组、19拉钩、20吊环。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-5，一种桁架悬挂式碎石平振机，包括两个钢轨11，两个钢轨11上均设有行走装置，两个行走装置上均安装有手摇式升降器1，两个手摇式升降器1上共同安装有桁梁主架构4，桁架梁采用80×80×2.7方形空心钢型材焊接，63#槽钢制作竖拉撑，间距为500㎜，两个竖拉撑之间焊接斜拉撑，形成三角形结构,焊接时特别注意，上部构架与主架夹角为153°，下部构架与主梁夹角为27°，此设计能承受最大拉力和剪力，减小振动产生的晃动，桁架梁式结构通过可调法兰、螺栓组合联接，可以根据坡度、坡长进行组合伸展，以适应不同的工作坡长、坡度，通过调整支腿高度可满足不同空间的工作净空，运输方便，简便实用，从而减少施工成本开支，而且加快了施工速度，操作台安装在桁架梁下部，采用380v配电盒集中控制，通过控制开关指令本机行走以及抹面装置提升、运行，装配60a漏电保护器，分接两个振动器按钮开关，上下行走配装一个16a倒顺开关，提升机配备一个10a倒顺开关。

参照图1、4、5、6，桁梁主架构4的下端一侧安装有刮板5，桁梁主架构4的上端两侧均安装有角钢16，桁梁上部左右焊接两条30×30角钢，行走轨长度等同主梁长,桁梁下部右行走方向的前面，采用100槽钢，焊接一条与立梁等长11.08米的刮板，桁梁上部的30角钢与桁梁下部刮板平行，两个角钢16上共同安装有振动吊梁组件，振动吊梁组件的下端两侧均设有压实组件，便于进行压实作业，振动吊梁组件的两侧和两个压实组件上均安装有四个吊环20，同一侧的两个吊环20之间共同连接有钢丝绳，调整两个平板振动器钢丝绳长度，使振动板6自然下落接触到碎石表面，拧紧固定钢丝绳的u型螺丝，压实组件沿坡面自上而下振动一次，再自下而上振动一遍，后振动器7又重叠振动两次，共计四遍，经现场取样检测，碎石垫层压实度均大于0.96，桁梁主架构4的上端安装有提升机3，提升机3上设有钢绳，钢绳的一端连接有拉钩19，拉钩19和振动吊梁组件相连接，桁梁主架构4的下端安装有电器主控箱9，电器主控箱9上安装有悬挂电缆8，悬挂电缆8的一端和压实组件相连接，由发电机、卷扬机、钢绳组成，通过同心轴带动钢绳传动提升振动吊梁组件上下运行,购置3.8kw提升机，提升重量10－15t，转速15m/min，螺丝固定在上行走架的上部，振动吊梁组件通过钢丝绳带动压实组件移动，能很好的进行压实作业。

参照图1-3，行走机构包括设置在钢轨11上的从动轮14和主动轮15，从动轮14和主动轮15共同转动套接有安装框2，安装框2的一侧安装有动力机构，动力机构和主动轮15相连接，安装框2上安装有两个锁片12，两个锁片12分别和从动轮14和主动轮15相连接，采用吊装桁架的零部件，两个从动轮φ300，两个带齿圈主动轮φ300，装配0.8kw锥芯抱刹电机及变速箱，行走速度在空载情况下15m～20m/min，为确保上、下轨道轮行走一致，行走电机使用一个分电器控制,采购240槽钢型材，切割截取长度1500mm×4根，用100槽钢拉撑，焊制成一个长1500×宽200内宽长方形框架，然后为保障行走轮轴孔的同心度，镗床镗出大于轴径20丝的孔，轴与孔过度配合。同时镗出变速箱输出齿轮空，用钻打变速箱体四孔，将变速箱、电机固定好，变速箱输出齿轮齿顶与行走轮齿底留有2mm间隙，避免齿顶啃齿损坏，为了焊接方便，且更好地控制行走与主桁梁的坡度与混凝土衬砌面坡度1:2.25相吻合，将两部件放置到渠道标准断面预铺设好的钢轨上。明渠项目采购的衬砌机，上轨离上口线1.2m，下轨离坡脚1.5m。将桁架调至与衬砌坡比相同，且桁架高度与设计坡面等高，渠道上口坡脚、下口坡脚分别对齐桁架上、下两个楞角，分别将升降器升至起升高度的中间200mm，上行走支架直接焊牢在主架上。下行走架焊接上下左右4个滑槽，将主架的四个方管安装在滑槽里，这样上下行走装置可随钢轨的不规则而自行调节上下距离，使行走轮不至于脱轨。

参照图1、4、5、6，振动吊梁组件包括设置在两个角钢16上的承载框17，拉钩19的一端和承载框17固定连接，承载框17内安装有两组滑轮组18，两组滑轮组18分别安装在两个角钢16上，其中八个吊环20分别安装在承载框17的下端两侧，承载框17内固定有两个立辊10，两组滑轮组18均位于两个立棍10之间，为2700mm×700mm长方形框架结构，由两根支撑加固，两滑动组18中心间距与主梁30×30两条角钢16导轨宽同为450mm，两组滑轮夹板两侧分别安置两个立辊10，其内间距略大于主梁为505mm，防止滑轮组18掉轨，位于上部的行走装置焊接在主梁上端，行走轮中心与坡口1.2m处拉斜撑加固，下行走装置升降器内侧各焊接两个滑槽，将主梁向下伸出四臂安装在滑槽内，将滑轮组18主架放在主架上方的导轨上，四个竖辊两两一组安装在滑轮组的两侧沿主梁左右两侧，振动装置上下运动时，滑轮组18主架不会脱轨，自制的两台平板振动器，用钢丝绳固定在滑轮组18主架两侧，使平板略低于刮平板30-40mm。

参照图1、6，两个压实组件包括分别设置在桁梁主架构4两侧的振动板6，振动板6为6㎜厚钢板裁制成长900㎜、宽600㎜钢板，振动板6上安装有振动器7，另外八个吊环20四四一组，两组吊环20分别安装在两个振动板6的上端四角，四周压边50mm，折起边与底板形成45°角，将3.8kw振动器使用螺栓固定在平板上，四角分别焊接φ10钢筋吊环20，平板振动器上四个吊环20固定4根12mm钢丝绳，每根长度11m。

在本发明中，待渠道坡面垫层粗略整平后，启动桁架悬挂式碎石平振机运行，首先，调节上下升降支架，将刮平板调至碎石设计断面高程，打开平振机倒顺开关，平振机沿渠道前进3m左右，然后倒退1.5m，检查刮板刮平石子面情况；

其次，调整两个平板振动器钢丝绳长度，使振动板6自然下落接触到碎石表面，拧紧固定钢丝绳的u型螺丝，开动振动器7，同时打开提升机3开关，提升机3牵引承载框17，滑动支架上行，振动板6随之上行。上行至上坡脚处，反向扳动提升机3倒顺开关，提升机3的钢丝绳松开，压实组件在坡面上振动力和自重作用下，会自行下滑，下滑速度与提升机3运转速度相等，待振动板6下滑至渠底坡角时，停止提升机3运行；

再次，打开平振机行走开关，动力机构13使主动轮15转动，使桁梁主架构4沿渠道方向行走，刮除的多余石料滑落至渠底，人工清除；刮板与坡面有空隙缺料处采用人工填充碎石，平振机每行走0.7m，关闭行走装置开关，压实组件沿坡面自上而下振动一次，再自下而上振动一遍，后振动器7又重叠振动两次，共计四遍，经现场取样检测，碎石垫层压实度均大于0.96。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

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