一种桁架悬挂式碎石平振机

摘要

本发明公开了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。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。

说明书

技术领域

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。

发明内容

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。