CN112376425A - 一种钢悬索主缆用缠丝设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢悬索主缆用缠丝设备，涉及桥梁防护设备技术领域，包括主体、机架、索夹、缠丝机构以及推丝机构，所述主体通过传动装置安装于悬索主缆上。本发明通过设置推丝机构及新型索夹，无需再于索夹间缠丝节段的端部位置剪端、手动缠丝并焊接等一系列操作，提升自动化程度及缠丝质量，同时只需在缠丝用完更换储丝轮的过程中进行焊接即可，减少大量焊接接头，保证了缠丝对主缆的长期有效防护；通过在活动部内设置存料腔，当缠丝穿过索夹后关闭活动部的过程向存料腔内部填注涂装漆，将缠丝压紧在置丝槽内的同时填满索夹内部，完全关闭活动部后由两端的拉紧缠丝封堵索夹两侧开口，实现了对索夹内部的进一步密封防护。

Description

一种钢悬索主缆用缠丝设备

技术领域

本发明涉及桥梁防护设备技术领域，具体涉及一种钢悬索主缆用缠丝设备。

背景技术

悬索桥的主缆防护非常重要的一个环节就是主缆缠丝，是指在已经做好腻子层防腐处理的主缆表面密匝缠绕直径3-6mm的镀锌软钢丝，最后再涂装底漆和面漆，形成永久性的防护层，现有的主缆缠丝设备通过主机和夹持架在主缆上交替自行，通过驱动设备及传感器控制，实现遇到索夹和吊索可自动跨越的目的。

但是采用现有防护设备进行缠丝防护后，发现仍存在一定的弊端：一、主机行至索夹及吊索端部前后时，均需要用钢丝钳将缠丝丝头扭挂在索夹的螺栓上，此处经常出现乱丝或压丝现象，且需要采用铝热焊并焊并同时用磨光机打磨焊坡，最后将缠好的钢丝人工推入索夹端部槽内，缠丝防护效果差效率低；二、单只索夹的两端至少存在两个焊点，对建造较久的老悬索桥进行养护时，发现在众多端部焊点中存在部分断裂并深度锈蚀的现象，无法继续对主缆进行有效防护；三、索夹采用若干根螺栓与主缆紧固，只有更换新索夹时才可打开，导致日常在进行防护检修时无法查看索夹内部的锈蚀情况。

发明内容

本发明的目的在于提供一种钢悬索主缆用缠丝设备，以解决现有技术中导致的上述缺陷。

一种钢悬索主缆用缠丝设备，包括主体、机架、索夹、缠丝机构以及推丝机构，所述主体通过传动装置安装于悬索主缆上，所述机架为“口”字形且下端呈开口状，机架上滑动安装有安装座，所述安装座上开设有通槽，机架安装于主体的上端，所述索夹有若干个且均布于悬索主缆上，所述缠丝机构安装于机架上，并用于将钢丝整根贯穿索夹的两端，所述推丝机构安装于安装座上，并用于开合一部分索夹并推动钢丝至该空隙区域。

优选的，所述缠丝机构包括两个对称设置的油缸一、大齿圈、张紧器以及储丝轮，两个所述油缸一安装于机架的下端，所述大齿圈为分体式且对称设置，大齿圈的下端分别与两个油缸一的输出端相连接，大齿圈的上端通过连接部滑动设置于机架上，所述连接部上安装有驱动电机一，所述驱动电机一的输出端安装有传动轮，所述传动轮与大齿圈相啮合，两个所述张紧器通过倒“T”形的安装件对称安装于大齿圈上，安装件上于大齿圈与下端之间套设有弹簧，机架的侧端固定有固定杆，所述固定杆的侧端固定有凸台，两个所述储丝轮对称且转动安装于大齿圈上，储丝轮内安装有收放器。

优选的，所述推丝机构包括驱动电机二、油缸二、齿轮以及勾杆，所述驱动电机二通过“匚”形的安装板滑动安装于安装座上，驱动电机二的输出轴贯穿通槽并与所述齿轮相连接，齿轮的侧端还同轴固定有勾筒，安装座上固定设置有与其相配合的齿条，所述齿条与齿轮相啮合，所述油缸二通过缸座安装于安装座上，油缸二的输出端连接有定位接头，所述勾杆与定位接头固定连接，定位接头上铰接有导向件，所述导向件的下端固定有“L”形的顶杆，安装座上还固定有限位板,安装座上于限位板的另一侧安装螺栓松紧器。

优选的，所述导向件为圆环状且上端设有开口，所述顶杆的下端不高于限位板的上端。

优选的，所述勾杆与导向件在主缆径向方向的投影无相交区域。

优选的，所述索夹的中部为开口设置且铰接有与此开口相配合的活动部，主缆上于活动部的下方开设有若干个均布的避让口，活动部的下端设置有若干个均布的固定板，所述固定板的两侧端分别固定有顶接头，活动部的下端与索夹之间通过螺栓进行紧固，活动部的内侧壁开设有若干个均布的存料腔，索夹上与活动部相接触的端部开设有置丝槽。

优选的，所述索夹的开口上端铰接处不高于夹持主缆区域高度的一半。

优选的，所述避让口与固定板相配合。

优选的，所述索夹上远离活动部的外侧壁上安装有两个对称设置的加强筋。

本发明的优点在于：

(1)通过设置推丝机构及新型索夹，由螺栓松紧器打开索夹下侧的活动部，在不影响主缆夹持的前提下，还可用于检修时随时查看索夹内部的锈蚀情况，再经勾筒和勾杆带着上方和下方的缠丝贯穿索夹的端部，无需再于索夹间缠丝节段的端部位置剪端、手动缠丝并焊接等一系列操作，提升自动化程度及缠丝质量，同时两根对称的缠丝可以整根的穿过索夹，并在收放器的作用下，使得穿过的缠丝能转动压实在置丝槽内，使得只需在缠丝用完更换储丝轮的过程中进行焊接即可，减少大量焊接接头，保证了缠丝对主缆的长期有效防护；

(2)通过在活动部内设置存料腔，当缠丝穿过索夹后关闭活动部的过程向存料腔内部填注涂装漆，将缠丝压紧在置丝槽内的同时填满索夹内部，完全关闭活动部后由两端的拉紧缠丝封堵索夹两侧开口，实现了对索夹内部的进一步密封防护。

附图说明

图1为本发明未经索夹前状态的结构示意图。

图2为本发明经过索夹后状态的结构示意图。

图3为本发明中勾杆和导向件的装配示意图。

图4为本发明中钢丝未发生位移时张紧器及其相应部件的结构示意图。

图5为本发明中索夹的结构示意图。

图6为本发明中索夹另一视角的结构示意图。

图7为本发明中总体结构示意图。

其中，1-主体，2-机架，3-索夹，4-缠丝机构，5-推丝机构，6-安装座，61-通槽，301-活动部，302-避让口，303-固定板，304-顶接头，305-存料腔，306-置丝槽，307-加强筋，401-油缸一，402-大齿圈，403-张紧器，404-储丝轮，405-连接部，406-驱动电机一，407-传动轮，408-安装件，409-弹簧，410-固定杆,411-凸台，412-收放器，501-驱动电机二，502-油缸二,503-齿轮，504-勾杆，505-安装板，506-勾筒,507-齿条，508-缸座，509-定位接头，510-导向件，511-顶杆，512-限位板，513-开口。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

如图1至图7所示，一种钢悬索主缆用缠丝设备，包括主体1、机架2、索夹3、缠丝机构4以及推丝机构5，所述主体1通过传动装置安装于悬索主缆上，所述机架2为“口”字形且下端呈开口状，机架2上滑动安装有安装座6，所述安装座6上开设有通槽61，机架2安装于主体1的上端，所述索夹3有若干个且均布于悬索主缆上，所述缠丝机构4安装于机架2上，并用于将钢丝整根贯穿索夹3的两端，所述推丝机构5安装于安装座6上，并用于开合一部分索夹3并推动钢丝至该空隙区域。

在本实施例中，所述缠丝机构4包括两个对称设置的油缸一401、大齿圈402、张紧器403以及储丝轮404，两个所述油缸一401安装于机架2的下端，所述大齿圈402为分体式且对称设置，大齿圈402的下端分别与两个油缸一401的输出端相连接，大齿圈402的上端通过连接部405滑动设置于机架2上，所述连接部405上安装有驱动电机一406，所述驱动电机一406的输出端安装有传动轮407，所述传动轮407与大齿圈402相啮合，两个所述张紧器403通过倒“T”形的安装件408对称安装于大齿圈402上，安装件408上于大齿圈402与下端之间套设有弹簧409，机架2的侧端固定有固定杆410，所述固定杆410的侧端固定有凸台411，两个所述储丝轮404对称且转动安装于大齿圈402上，储丝轮404内安装有收放器412。

需要说明的是，所述机架2和安装座6由两套不同的动力源驱动，所述大齿圈402侧端的上部与连接部405的下端滑动且转动限位，连接部405侧端的下部与机架2的滑动连接，大齿圈402上于分体端面设置限位接头，使得大齿圈402在合拢之后依旧保持完整圆圈，同时大齿圈402的上端分开处两侧的齿牙分别与传动轮407上的同一单片齿牙相配合，使得大齿圈402由分开到合拢的过程中，其与传动轮407的啮合不受影响。

在本实施例中，所述推丝机构5包括驱动电机二501、油缸二502、齿轮503以及勾杆504，所述驱动电机二501通过“匚”形的安装板505滑动安装于安装座6上，驱动电机二501的输出轴贯穿通槽61并与所述齿轮503相连接，齿轮503的侧端还同轴固定有勾筒506，安装座6上固定设置有与其相配合的齿条507，所述齿条507与齿轮503相啮合，所述油缸二502通过缸座508安装于安装座6上，油缸二502的输出端连接有定位接头509，所述勾杆504与定位接头509固定连接，定位接头509上铰接有导向件510，所述导向件510的下端固定有“L”形的顶杆511，安装座6上还固定有限位板512,安装座6上于限位板512的另一侧安装螺栓松紧器。

值得一提的是，所述勾筒506的外缘为螺纹设置，其上的螺纹槽尺寸与缠丝直径相配合，且驱动电机二501在通槽61内顺时针转动的过程中，勾筒506带动缠丝向远离索夹3的方向偏转，当转动至右侧极限位置时，缠丝所处平面刚好避过顶接头304。

需要说明的是，所述驱动电机一406和驱动电机二501均为伺服电机，且螺栓松紧器与固定索夹3的螺栓位置相对应，所述导向件510和顶杆511在定位接头509上铰接点为重心位置，能够达到平衡转态，即油缸二502的输出端在前进的过程中驱动电机二501不会发生明显转动。

在本实施例中，所述导向件510为圆环状且上端设有开口513，所述顶杆511的下端不高于限位板512的上端，用于固定勾杆504的下端锁紧螺钉超出勾杆504的侧端面，使得导向件510在定位接头509上只能进行顺时针的单向转动，且开口513及导向件510的环孔中心均与顶接头304相匹配，使得顶接头304在初始未打开状态和完全打开状态均置于导向件510内，同时顶杆511抵接于限位板512后，缠丝在索夹3打开的区域内位移量远小于活动部301的位移量，此增大行程的结构可确保缠丝顺利通过索夹3。

在本实施例中，所述索夹3的中部为开口设置且铰接有与此开口相配合的活动部301，主缆上于活动部301的下方开设有若干个均布的避让口302，活动部301的下端设置有若干个均布的固定板303，所述固定板303的两侧端分别固定有顶接头304，活动部301的下端与索夹3之间通过螺栓进行紧固，活动部301的内侧壁开设有若干个均布的存料腔305，索夹3上与活动部301相接触的端部开设有置丝槽306。

值得注意的是，所述索夹3的开口上端铰接处不高于夹持主缆区域高度的一半，使得索夹3依旧保持对悬索主缆的有效夹持。

在本实施例中，所述避让口302与固定板303相配合，使得活动部301在开合的过程中不受到索夹3的影响。

在本实施例中，所述索夹3上远离活动部301的外侧壁上安装有两个对称设置的加强筋307，使得索夹3在单边受力的短暂过程中依旧保持足够的结构强度。

此外，所述凸台411的高度与勾杆504到大齿圈402的间距相匹配，使得大齿圈402在打开的过程中还会带动储丝轮404水平方向移动，基于勾杆504和勾筒506的共面，可以实现缠丝与勾杆504以及勾筒506的有效抵接。

工作过程及原理：本发明在使用过程中，首先控制该设备在索夹3间的主缆上进行缠丝防护，当行进至索夹3端面位置时，由驱动电机一406带动大齿圈402转动至图示1状态位置，同时启动机架2下端的两个油缸一401，带动分体式的大齿圈402进行分离，并在机架2上端连接部405内镜像滑动，此过程张紧器403下端的安装件408抵接至凸台411的端面，并带动张紧器403伸出大齿圈402端面外，使得钢丝偏转至与勾杆504及勾筒506相配合的位置，开启螺栓松紧器，来松开索夹3侧端上用于连接活动部301的紧固螺栓，然后同时启动驱动电机二501和油缸二502,驱动电机二501的输出端带动齿轮503和勾筒506同步转动，在与齿轮503啮合的齿条507的作用下，使得勾筒506在通槽61内进行顺时针转动，当接触到发生变位偏转的上方缠丝后，带动上方的缠丝同步顺时针转动，同时勾筒506自身的转动使得缠丝在其上的螺纹槽内发生偏转，而同时油缸二502的输出端推动勾杆504、导向件510以及顶杆511同步前进，当顶接头304接触并进入导向件510上的开口513后，只能单向转动的导向件510则从索夹3上推开活动部301，持续移动的过程中勾杆504带动下方的缠丝移动至活动部301下方的开口区域内，当顶杆511抵触到限位板512后，导向件510的上端绕着铰接位置做大角度转动，会推动活动部301转动至较高位置，形成的较大开口区域足够转动至极限位置勾筒506上的上方缠丝也处于其内部，然后驱动该设备中的机架2在主缆上前行，钢丝穿过索夹3后，先向活动部301内部的存料腔305内填注涂装漆，然后再反向启动驱动电机二501和油缸二502，在储丝轮404上收放器412以及固定杆410的同步作用下，钢丝在索夹3的两端保持张紧，锁紧螺栓松紧器的过程中，索夹3内部的涂装漆将钢丝挤压至置丝槽306内，并注满索夹3内部，最后再驱动该设备中的安装座6通过防护处理好的索夹3，以此完成主缆中一个索夹3部分的防护，继续进行上述操作直至对整根主缆完成全部缠丝防护。

基于上述，本发明通过设置推丝机构5及新型索夹3，由螺栓松紧器打开索夹3下侧的活动部301，在不影响主缆夹持的前提下，再经勾筒506和勾杆504带着上方和下方的缠丝贯穿索夹3的端部，无需再于索夹3间缠丝节段的端部位置剪端、手动缠丝并焊接等一系列操作，提升自动化程度及缠丝质量，同时两根对称的缠丝可以整根的穿过索夹3，并在收放器412的作用下，使得穿过的缠丝能转动压实在置丝槽306内，使得只需在缠丝用完更换储丝轮404的过程中进行焊接即可，减少大量焊接接头，保证了缠丝对主缆的长期有效防护；

通过在活动部301内设置存料腔305，当缠丝穿过索夹3后关闭活动部301的过程向存料腔305内部填注涂装漆，将缠丝压紧在置丝槽306内的同时填满索夹3内部，完全关闭活动部301后由两端的拉紧缠丝封堵索夹3两侧开口，实现了对索夹3内部的进一步密封防护。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (9)

1.一种钢悬索主缆用缠丝设备，其特征在于，包括主体(1)、机架(2)、索夹(3)、缠丝机构(4)以及推丝机构(5)，所述主体(1)通过传动装置安装于悬索主缆上，所述机架(2)为“口”字形且下端呈开口状，机架(2)上滑动安装有安装座(6)，所述安装座(6)上开设有通槽(61)，机架(2)安装于主体(1)的上端，所述索夹(3)有若干个且均布于悬索主缆上，所述缠丝机构(4)安装于机架(2)上，并用于将钢丝整根贯穿索夹(3)的两端，所述推丝机构(5)安装于安装座(6)上，并用于开合一部分索夹(3)并推动钢丝至该空隙区域。

2.根据权利要求1所述的一种钢悬索主缆用缠丝设备，其特征在于：所述缠丝机构(4)包括两个对称设置的油缸一(401)、大齿圈(402)、张紧器(403)以及储丝轮(404)，两个所述油缸一(401)安装于机架(2)的下端，所述大齿圈(402)为分体式且对称设置，大齿圈(402)的下端分别与两个油缸一(401)的输出端相连接，大齿圈(402)的上端通过连接部(405)滑动设置于机架(2)上，所述连接部(405)上安装有驱动电机一(406)，所述驱动电机一(406)的输出端安装有传动轮(407)，所述传动轮(407)与大齿圈(402)相啮合，两个所述张紧器(403)通过倒“T”形的安装件(408)对称安装于大齿圈(402)上，安装件(408)上于大齿圈(402)与下端之间套设有弹簧(409)，机架(2)的侧端固定有固定杆(410)，所述固定杆(410)的侧端固定有凸台(411)，两个所述储丝轮(404)对称且转动安装于大齿圈(402)上，储丝轮(404)内安装有收放器(412)。

3.根据权利要求1所述的一种钢悬索主缆用缠丝设备，其特征在于：所述推丝机构(5)包括驱动电机二(501)、油缸二(502)、齿轮(503)以及勾杆(504)，所述驱动电机二(501)通过“匚”形的安装板(505)滑动安装于安装座(6)上，驱动电机二(501)的输出轴贯穿通槽(61)并与所述齿轮(503)相连接，齿轮(503)的侧端还同轴固定有勾筒(506)，安装座(6)上固定设置有与其相配合的齿条(507)，所述齿条(507)与齿轮(503)相啮合，所述油缸二(502)通过缸座(508)安装于安装座(6)上，油缸二(502)的输出端连接有定位接头(509)，所述勾杆(504)与定位接头(509)固定连接，定位接头(509)上铰接有导向件(510)，所述导向件(510)的下端固定有“L”形的顶杆(511)，安装座(6)上还固定有限位板(512),安装座(6)上于限位板(512)的另一侧安装螺栓松紧器。

4.根据权利要求3所述的一种钢悬索主缆用缠丝设备，其特征在于：所述导向件(510)为圆环状且上端设有开口(513)，所述顶杆(511)的下端不高于限位板(512)的上端。

5.根据权利要求1所述的一种钢悬索主缆用缠丝设备，其特征在于：所述勾杆(504)与导向件(510)在主缆径向方向的投影无相交区域。

6.根据权利要求1所述的一种钢悬索主缆用缠丝设备，其特征在于：所述索夹(3)的中部为开口设置且铰接有与此开口相配合的活动部(301)，主缆上于活动部(301)的下方开设有若干个均布的避让口(302)，活动部(301)的下端设置有若干个均布的固定板(303)，所述固定板(303)的两侧端分别固定有顶接头(304)，活动部(301)的下端与索夹(3)之间通过螺栓进行紧固，活动部(301)的内侧壁开设有若干个均布的存料腔(305)，索夹(3)上与活动部(301)相接触的端部开设有置丝槽(306)。

7.根据权利要求6所述的一种钢悬索主缆用缠丝设备，其特征在于：所述索夹(3)的开口上端铰接处不高于夹持主缆区域高度的一半。

8.根据权利要求6所述的一种钢悬索主缆用缠丝设备，其特征在于：所述避让口(302)与固定板(303)相配合。

9.根据权利要求6所述的一种钢悬索主缆用缠丝设备，其特征在于：所述索夹(3)上远离活动部(301)的外侧壁上安装有两个对称设置的加强筋(307)。

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