CN111663792A - 钢悬挑桁架构件空间定位装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于工程安装技术领域，具体涉及钢悬挑桁架构件空间定位装置，包括定位套，定位套上设有调节机构和能将定位套固定在悬挑桁架上的固定机构；调节机构包括多个移动筒和填充部，移动筒之间通过连接管彼此连通；移动筒内滑动连接有一端伸入定位套内的柱塞，定位套内设有多个调节板，每个调节板由不同的柱塞驱动运动；调节板远离固定机构的一侧上设有能接触感应悬挑桁架的感应器，每个调节板上的感应器均与吊装的悬挑桁架接触时，填充部停止往移动筒内填充流体。本技术方案能够快速的调节悬挑桁架的位置，使得两个悬挑桁架能够准确实现对中，保证了后续两个悬挑桁架的安装精度。

Description

钢悬挑桁架构件空间定位装置

技术领域

本发明属于工程安装技术领域，具体涉及一种钢悬挑桁架构件空间定位装置。

背景技术

体育场馆、大型商场、影视剧院、会展中心和机场车站等大型建筑广泛运用了形态各异的大跨度空间结构体系，以实现丰富的造型，大跨悬臂结构是大跨度空间结构体系的重要部分。外悬挑结构和大跨悬臂结构主要结构形式有钢结构、钢-混凝土组合结构和预应力混凝土结构。外悬挑结构和大跨悬臂结构通常依托钢结构的悬挑桁架来实现，以满足结构受力和实际使用的要求。

悬挑桁架在安装时(将新的悬挑桁架安装在已经固定在建筑物上的悬挑桁架上)，通常都是采用钢梁吊装拼接安装。在吊装的过程中，待安装量相对于已安装量空间位置准确与否，直接影响安装精度和安装效率，尤其是已经悬空的部分，拼接位置要精准对接，需要对吊装的悬挑桁架进行微调，现有的微调都只有手调或者借用简陋的工具，效率低，而且人为调节，工人处在高空中，危险系数大。因此亟需一种新的悬挑桁架构件空间定位装置以快速、精准的实现对悬挑桁架位置的调节。

发明内容

本发明意在提供一种钢悬挑桁架构件空间定位装置，以解决使用现有的微调手段，效率低而且危险系数大的问题。

为了达到上述目的，本发明的方案为：钢悬挑桁架构件空间定位装置，包括定位套，定位套上设有调节机构和能将定位套固定在悬挑桁架上的固定机构；调节机构包括多个内部填充有流体的移动筒和用于调节移动筒内流体填充量的填充部，移动筒之间通过连接管彼此连通；移动筒内滑动连接有一端伸入定位套内的柱塞，定位套内设有多个调节板，每个调节板由不同的柱塞驱动运动；调节板远离固定机构的一侧上设有能接触感应悬挑桁架的感应器，每个调节板上的感应器均与吊装的悬挑桁架接触时，填充部停止往移动筒内填充流体。

本方案的工作原理：

需要拼接安装悬挑桁架时，先将定位套固定在已经安装完成的悬挑桁架(下称悬挑桁架A，指已经固定在建筑物上的悬挑桁架)上或在固定安装悬挑桁架前先安装定位套，具体的，先将定位套套设在悬挑桁架的一端，使悬挑桁架的一部分位于定位套中，确保调节板的一侧能与该悬挑桁架接触，而调节板设有感应器的一侧能与后续待拼装的悬挑桁架接触；利用固定机构使定位套固定在悬挑桁架上。吊装待拼装的悬挑桁架(下称悬挑桁架B，指位置需要调节对准的悬挑桁架)，使悬挑桁架B的一端伸入定位套，并使悬挑桁架B的端部与悬挑桁架A的端部接触。操作完成后，需要调节悬挑桁架B的位置，使悬挑桁架A和悬挑桁架B能够对准，最后实现两个悬挑桁架的拼接安装。具体的，操作填充部，使流体流动到移动筒内，此时，柱塞驱动调节板逐渐靠近两个悬挑桁架，调节板推动待拼装的悬挑桁架B细微移动，当调节板与悬挑桁架A接触后，由于悬挑桁架A已经固定安装完成，调节板被阻挡而不能继续运动，即调节板的运动是受到限制的，调节板最后只能使悬挑桁架B移动到与悬挑桁架A位于同一平面上，有效避免悬挑桁架B移动过量。当所有的调节板均与悬挑桁架A接触时，实际上调节板也将悬挑桁架B推动到与悬挑桁架A位于同一平面上，此时悬挑桁架B与悬挑桁架A对准，悬挑桁架B的位置调节完成，填充部也自动停止往移动筒内填充流体。

本方案的有益效果在于：

本技术方案能够快速的调节悬挑桁架B的位置，使得悬挑桁架B与悬挑桁架A能够准确实现对中，保证了后续两个悬挑桁架的安装精度。在本方案中，设置调节板，调节板能够同时与悬挑桁架A、悬挑桁架B接触，调节板利用固定好的悬挑桁架A作为基准，有效控制了调节板的运动，确保调节板运动到极限位置时，调节板恰好将悬挑桁架B推动到与悬挑桁架A位于同一平面上。设置填充部，利用填充部能够同时调节多个调节板的位置，操作方便，而且能够快速的实现对悬挑桁架B位置的调节。设置感应器，当每个调节板上的感应器均与悬挑桁架B接触时，填充部自动停止往移动筒内填充流体，此时悬挑桁架B的位置已经调节完成，不需人为判断填充部停止的时机，控制准确。

可选地，填充部包括存液筒、动力单元和控制器，存液筒至少与其中一个移动筒之间连接有运输管；存液筒内滑动连接有密封板，动力单元用于控制密封板的往复运动；控制器均与感应器、动力单元电连接，每个感应器均与悬挑桁架接触时，控制器控制动力单元停止工作。

需要使填充部开始工作时，先使动力单元驱动密封板运动，通过密封板挤压存液筒内的流体，使流体通过运输管逐渐转移到移动筒内，此时，柱塞驱动调节板逐渐靠近两个悬挑桁架。当所有的调节板均与悬挑桁架B接触时，控制器控制动力单元停止工作，密封板停止移动。

可选地，动力单元为气缸或液压缸。气缸或液压缸的输出运动符合本方案的要求，而且控制器可以较好的控制气缸或液压缸的运动，选用气缸或液压缸作为动力单元较为合适。

可选地，动力单元包括电机和固定在密封板上的螺母套，电机的输出轴上连接有螺纹杆，螺纹杆螺纹连接在螺母套内；控制器与电机电连接。

需要往移动筒内填充流体时，启动电机，使电机往固定方向转动。电机带动螺纹杆一同转动，使得螺母套沿着螺纹杆移动，螺母套驱动密封板一同移动，密封板挤压存液筒内的流体，使流体通过运输管转移到移动筒内。当每个调节板上的感应器均与悬挑桁架B接触时，控制器控制电机停止工作。

可选地，感应器为压力传感器。当压力传感器与悬挑桁架接触时，压力传感器即接受到信号，能够将信号反馈给控制器，使控制器控制填充部停止工作。

可选地，调节板通过弹性件连接在定位套内，每个调节板能与不同的柱塞相对，柱塞能与调节板接触。调节板与柱塞非固定连接，当调节板需要更换时，不需将调节板与柱塞拆卸，更换更加方便。

可选地，固定机构包括多个螺纹连接在定位套上的螺纹件，螺纹件的一端伸入定位套内，螺纹件伸入定位套的一端上设有固定板。需要将本方案的定位套固定安装在其中一个悬挑桁架上时，先将定位套套设在悬挑桁架的一端，使悬挑桁架的一部分位于悬挑桁架中。对多个螺纹件进行拧动，使螺纹件上的固定板逐渐与悬挑桁架表面接触，当全部固定板抵紧在悬挑桁架的表面时，即可较好的将定位套固定在悬挑桁架上。使用上述方式固定定位套，结构简单，操作方便。

可选地，螺纹件设有4个，4个螺纹件沿定位套的周向均匀分布。4个螺纹件能够从4个不同的方向固定定位套，使得定位套能够很好的安装在悬挑桁架上，固定可靠，而且数量也不会过多导致结构复杂。

可选地，固定机构包括多个内部填充有传动介质的滑动筒和用于调节滑动筒内传动介质填充量的调节部，滑动筒之间通过管道彼此连通；滑动筒内滑动连接有一端伸入定位套内的定位柱，定位柱伸入定位套的一端上设有定位板。

需要将本方案的定位套固定安装在其中一个悬挑桁架上时，先将定位套套设在悬挑桁架的一端，使悬挑桁架的一部分位于悬挑桁架中。操作调节部，使得传动介质逐渐充入滑动筒内，使得定位柱和定位柱上的定位板逐渐靠近悬挑桁架，当全部定位板抵紧在悬挑桁架的表面时，停止操作调节部，此时即可较好的将定位套固定在悬挑桁架上。使用本技术手段，能够同时对多个定位柱进行位置的调节，操作简单。

可选地，调节部包括充液筒，充液筒内滑动连接有活塞，活塞与充液筒之间连接有复位件；充液筒上螺纹连接有驱动轴，驱动轴上设有能与活塞始终保持接触的凸轮；充液筒至少与其中一个滑动筒之间连接有输送管。

需要往滑动筒内通入传动介质时，往固定方向转动驱动轴，驱动轴带动凸轮一同转动，凸轮对活塞施加作用力，使活塞挤压存液筒内的传动介质，当定位柱移动到需要的位置时，停止转动驱动轴即可，操作方便。驱动轴与充液筒螺纹连接，不对驱动轴施加额外的作用力，驱动轴即能保持稳定，不会随意转动。

附图说明

图1为本发明实施例一中钢悬挑桁架构件空间定位装置主视方向的全剖视图；

图2为本发明实施例二中钢悬挑桁架构件空间定位装置主视方向的全剖视图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：定位套10、螺纹件11、固定板12、悬挑桁架A 20、悬挑桁架B 30、移动筒40、柱塞41、调节板42、感应器43、弹性件44、运输管45、存液筒50、密封板51、螺母套52、螺纹杆53、电机54、滑动筒60、定位柱61、定位板62、输送管63、充液筒70、活塞71、复位件72、驱动轴74、凸轮73。

实施例一

本实施例基本如图1所示：钢悬挑桁架构件空间定位装置，包括定位套10，定位套10上设有调节机构和能将定位套10固定在悬挑桁架上的固定机构。

固定机构包括调节部和多个滑动筒60(本实施例中设有4个滑动筒60)，滑动筒60的一端开口，滑动筒60焊接在定位套10上。滑动筒60内填充有传动介质，在本实施例中，传动介质为液压油。相邻滑动筒60之间通过管道彼此连通，滑动筒60内的液压油可以在不同的滑动筒60内自由流动。滑动筒60内滑动且密封连接有一端能够伸入定位套10内的定位柱61，定位柱61伸入定位套10的一端上焊接有定位板62。

调节部包括焊接在定位套10上的充液筒70，充液筒70内滑动且密封连接有活塞71，活塞71与充液筒70之间连接有复位件72，在本实施例中，复位件72为压簧，压簧的一端连接在活塞71的底部，另一端连接在充液筒70的底部。充液筒70的侧壁上螺纹连接有驱动轴74，驱动轴74上焊接有位于活塞71上方的凸轮73，在压簧的作用下，凸轮73能与活塞71的表面始终保持接触。充液筒70与其中一个滑动筒60之间连接有输送管63，充液筒70内的传动介质能够通过输送管63转移到滑动筒60中。

调节机构包括填充部和多个内部填充有流体的移动筒40(本实施例中，流体为液压油)，相邻移动筒40之间通过连接管彼此连通，移动筒40内的液压油可以在不同的移动筒40内自由流动。移动筒40的一端开口，移动筒40内滑动连接有一端伸入定位套10内的柱塞41，定位套10内设有多个调节板42，每个调节板42由不同的柱塞41驱动运动。调节板42可以直接焊接在柱塞41的端部，也可以通过其他形式设置，在本实施例中，调节板42通过弹性件44(在本实施了中，弹性件44为拉簧)连接在定位套10内，每个调节板42能与不同的柱塞41相对，柱塞41能与调节板42接触。调节板42远离固定机构的一侧上设有能接触感应悬挑桁架的感应器43，感应器43为压力传感器，当压力传感器与悬挑桁架接触时，压力传感器能够感知悬挑桁架的压力。在本实施例中，压力传感器使用的是深圳双信达智能科技有限公司销售的型号为MPXA2XXXAPXT1的压力传感器。

填充部包括存液筒50、动力单元和控制器，存液筒50焊接在定位套10上，存液筒50与其中一个移动筒40之间连接有运输管45。在本实施例中，控制器使用的是松下型号为AFP7CPS21控制器。存液筒50内滑动且密封连接有密封板51，动力单元用于控制密封板51的往复运动。动力单元可为气缸或液压缸，气缸的活塞71杆或液压缸的活塞71杆连接在密封板51上，通过操作气缸或液压缸即可控制密封板51运动。动力单元也可设置为其他结构，在本实施例中，动力单元包括电机54和焊接在密封板51上的螺母套52，电机54通过安装座固定安装在定位套10上。电机54的输出轴上固定连接有螺纹杆53，螺纹杆53螺纹连接在螺母套52内，启动电机54，电机54带动螺纹杆53转动，通过螺纹杆53即可驱使螺母套52和密封板51移动。控制器均与压力传感器、电机54电连接，通过提前对控制器进行设置，当每个压力传感器上的感应器43均与悬挑桁架接触时，控制器控制电机54停止工作，从而使填充部停止往移动筒40内填充流体。

具体实施过程：

需要拼接安装悬挑桁架时，先将定位套10固定在已经安装完成的悬挑桁架(下称悬挑桁架A 20，指已经固定在建筑物上的悬挑桁架)上或在固定安装悬挑桁架前先安装定位套10。具体的，先将定位套10套设在悬挑桁架的一端，使悬挑桁架的一部分位于定位套10中，确保调节板42的一侧能与该悬挑桁架接触，而调节板42设有感应器43的一侧能与后续待拼装的悬挑桁架接触。利用固定机构使定位套10固定在悬挑桁架上，具体的，往固定方向转动驱动轴74，驱动轴74带动凸轮73一同转动，凸轮73对活塞71施加作用力，使活塞71挤压存液筒50内的传动介质，传动介质逐渐充入滑动筒60内，使得定位柱61和定位柱61上的定位板62逐渐靠近悬挑桁架，当全部定位板62抵紧在悬挑桁架的表面时，停止转动驱动轴74，此时即可较好的将定位套10固定在悬挑桁架上。

吊装待拼装的悬挑桁架(下称悬挑桁架B 30，指位置需要调节对准的悬挑桁架)，使悬挑桁架B 30的一端伸入定位套10，并使悬挑桁架B 30的端部与悬挑桁架A 20的端部接触。操作完成后，需要调节悬挑桁架B 30的位置，使悬挑桁架A 20和悬挑桁架B 30能够对准，最后实现两个悬挑桁架的拼接安装。具体的，启动电机54，使电机54往固定方向转动。电机54带动螺纹杆53一同转动，使得螺母套52沿着螺纹杆53移动，螺母套52驱动密封板51一同移动，密封板51挤压存液筒50内的流体，使流体通过运输管45转移到移动筒40内。此时柱塞41驱动调节板42逐渐靠近两个悬挑桁架，调节板42推动待拼装的悬挑桁架B30细微移动，当调节板42与悬挑桁架A 20接触后，由于悬挑桁架A 20已经固定安装完成，调节板42被阻挡而不能继续运动，即调节板42的运动是受到限制的，调节板42最后只能使悬挑桁架B 30移动到与悬挑桁架A 20位于同一平面上，有效避免悬挑桁架B 30移动过量。当所有的调节板42均与悬挑桁架A 20接触时，实际上调节板42也将悬挑桁架B 30推动到与悬挑桁架A 20位于同一平面上，此时所有的调节板42也均与悬挑桁架B 30接触，悬挑桁架B 30与悬挑桁架A 20对准，悬挑桁架B 30的位置调节完成。由于每个调节板42上的压力传感器均与悬挑桁架B 30接触，每个压力传感器均感知到悬挑桁架B 30的压力，压力传感器接受到信号，然后将该信号反馈给控制器，控制器控制电机54停止工作，填充部自动停止往移动筒40内填充流体。

实施例二

本实施例与实施例一的区别之处在于：本实施例的固定机构不同于实施一种的固定机构，如图2所示，在本实施例中，固定机构包括多个螺纹连接在定位套10上的螺纹件11，在本实施例中，螺纹件11设有4个，4个螺纹件11环绕定位套10均匀分布，螺纹件11的一端伸入定位套10内，螺纹件11伸入定位套10的一端上焊接固定板12。

需要将本方案的定位套10固定安装在其中一个悬挑桁架上时，先将定位套10套设在悬挑桁架的一端，使悬挑桁架的一部分位于悬挑桁架中。对各个螺纹件11进行拧动，使螺纹件11上的固定板12逐渐与悬挑桁架表面接触，当全部固定板12抵紧在悬挑桁架的表面时，即可较好的将定位套10固定在悬挑桁架上。使用上述方式固定定位套10，结构简单，操作方便。

以上所述的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和本发明的实用性。

Claims (10)

1.钢悬挑桁架构件空间定位装置，其特征在于：包括定位套，定位套上设有调节机构和能将定位套固定在悬挑桁架上的固定机构；调节机构包括多个内部填充有流体的移动筒和用于调节移动筒内流体填充量的填充部，移动筒之间通过连接管彼此连通；移动筒内滑动连接有一端伸入定位套内的柱塞，定位套内设有多个调节板，每个调节板由不同的柱塞驱动运动；调节板远离固定机构的一侧上设有能接触感应悬挑桁架的感应器，每个调节板上的感应器均与吊装的悬挑桁架接触时，填充部停止往移动筒内填充流体。

2.根据权利要求1所述的钢悬挑桁架构件空间定位装置，其特征在于：填充部包括存液筒、动力单元和控制器，存液筒至少与其中一个移动筒之间连接有运输管；存液筒内滑动连接有密封板，动力单元用于控制密封板的往复运动；控制器均与感应器、动力单元电连接，每个感应器均与悬挑桁架接触时，控制器控制动力单元停止工作。

3.根据权利要求2所述的钢悬挑桁架构件空间定位装置，其特征在于：动力单元为气缸或液压缸。

4.根据权利要求2所述的钢悬挑桁架构件空间定位装置，其特征在于：动力单元包括电机和固定在密封板上的螺母套，电机的输出轴上连接有螺纹杆，螺纹杆螺纹连接在螺母套内；控制器与电机电连接。

5.根据权利要求1-4任一项所述的钢悬挑桁架构件空间定位装置，其特征在于：感应器为压力传感器。

6.根据权利要求1所述的钢悬挑桁架构件空间定位装置，其特征在于：调节板通过弹性件连接在定位套内，每个调节板能与不同的柱塞相对，柱塞能与调节板接触。

7.根据权利要求5所述的钢悬挑桁架构件空间定位装置，其特征在于：固定机构包括多个螺纹连接在定位套上的螺纹件，螺纹件的一端伸入定位套内，螺纹件伸入定位套的一端上设有固定板。

8.根据权利要求7所述的钢悬挑桁架构件空间定位装置，其特征在于：螺纹件设有4个，4个螺纹件沿定位套的周向均匀分布。

9.根据权利要求5所述的钢悬挑桁架构件空间定位装置，其特征在于：固定机构包括多个内部填充有传动介质的滑动筒和用于调节滑动筒内传动介质填充量的调节部，滑动筒之间通过管道彼此连通；滑动筒内滑动连接有一端伸入定位套内的定位柱，定位柱伸入定位套的一端上设有定位板。

10.根据权利要求9所述的钢悬挑桁架构件空间定位装置，其特征在于：调节部包括充液筒，充液筒内滑动连接有活塞，活塞与充液筒之间连接有复位件；充液筒上螺纹连接有驱动轴，驱动轴上设有能与活塞始终保持接触的凸轮；充液筒至少与其中一个滑动筒之间连接有输送管。

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