有效
一种高铁底座板滑模摊铺机及摊铺作业方法
李群明、徐磊、余志武、付强、沈广祖、蔡念
高速铁路建造技术国家工程研究中心
摘要
本发明提供了一种高铁底座板滑模摊铺机及摊铺作业方法,涉及轨道交通工程技术领域。摊铺机包括调平机构和螺旋分料机构、计量机构、振捣机构、搓平机构和滑模成型机构,调平机构包括安装机架和调平组件,调平组件包括调平支腿、行走部件和域激光接收器,域激光接收器与调平支腿电连接,调平支腿驱动行走部件靠近或远离安装机架以降低或升高安装机架;滑模成型机构包括滑模安装座、滑模成型板、驱动组件和分两个侧模成型组件,驱动组件包括用于调整滑模成型板倾斜度的升降驱动件,侧模成型组件与滑模成型板抵紧设置。本发明实现了对底座板的高程和位形的精准控制,有效地提高了底座板的摊铺质量和施工自动化水平,有利于提高施工效率。
1.一种高铁底座板滑模摊铺机,其特征在于,所述高铁底座板滑模摊铺机包括调平机构(1)和螺旋分料机构(2)、计量机构(3)、振捣机构(4)、搓平机构(5)和滑模成型机构(6),所述调平机构(1)包括安装机架(1.1)和调平组件(1.2),所述调平组件(1.2)设置于所述安装机架(1.1)上,所述调平组件(1.2)包括调平支腿(1.21)、行走部件(1.22)和域激光接收器(1.23),所述调平支腿(1.21)与所述安装机架(1.1)连接,所述行走部件(1.22)与所述调平支腿(1.21)的输出端连接,所述域激光接收器(1.23)与所述调平支腿(1.21)电连接,所述域激光接收器(1.23)用于接收激光信号以获取所述调平支腿(1.21)的高度信息,所述调平支腿(1.21)驱动所述行走部件(1.22)靠近或远离所述安装机架(1.1)以降低或升高所述安装机架(1.1);所述螺旋分料机构(2)设置于所述安装机架(1.1)的底部,所述螺旋分料机构(2)用于铺开混凝土;所述计量机构(3)正对所述螺旋分料机构(2)设置,所述计量机构(3)用于控制进入所述振捣机构(4)的混凝土量;所述振捣机构(4)正对所述计量机构(3)设置,所述振捣机构(4)用于振实混凝土;所述搓平机构(5)正对所述振捣机构(4)设置,所述搓平机构(5)用于整平混凝土;所述滑模成型机构(6)正对所述搓平机构(5)设置,所述滑模成型机构(6)包括滑模安装座(6.1)、滑模成型板(6.2)、驱动组件和分设于所述滑模成型板(6.2)两端的两个侧模成型组件(6.4),所述滑模安装座(6.1)与所述安装机架(1.1)连接,所述驱动组件包括用于调整所述滑模成型板(6.2)倾斜度的升降驱动件(6.3),所述侧模成型组件(6.4)与所述滑模成型板(6.2)抵紧设置。
2.根据权利要求1所述的高铁底座板滑模摊铺机,其特征在于,所述调平支腿(1.21)包括固定套筒(1.211)、调平底座(1.212)、支腿主体(1.213)和调平驱动件(1.214),所述固定套筒(1.211)与所述安装机架(1.1)连接,所述调平底座(1.212)设置于所述固定套筒(1.211)的顶部,所述支腿主体(1.213)滑动设置于所述固定套筒(1.211)内,且所述支腿主体(1.213)的部分露出于所述固定套筒(1.211)的底部与所述行走部件(1.22)连接,所述调平驱动件(1.214)设置于所述调平底座(1.212)上,且所述调平驱动件(1.214)的输出端与所述支腿主体(1.213)连接。
3.根据权利要求1所述的高铁底座板滑模摊铺机,其特征在于,所述驱动组件至少包括两个所述升降驱动件(6.3),两个所述升降驱动件(6.3)对称设置于所述滑模安装座(6.1)上,且所述升降驱动件(6.3)的输出轴均与所述滑模成型板(6.2)转动连接;所述侧模成型组件(6.4)包括安装框(6.41)、滑板(6.42)和弹性件(6.43),所述安装框(6.41)与所述安装机架(1.1)连接,所述安装框(6.41)的两侧分别设有滑轨结构,所述滑轨结构沿竖直方向设置,且所述滑轨结构正对所述安装框(6.41)的镂空部设置,所述滑模成型板(6.2)伸入所述安装框(6.41)的镂空部中;所述滑板(6.42)的两端分别与两个所述滑轨结构滑动连接,且所述滑板(6.42)的顶部与所述滑模成型板(6.2)相抵紧设置,所述弹性件(6.43)压缩于所述滑板(6.42)和所述安装框(6.41)的底部之间。
4.根据权利要求1所述的高铁底座板滑模摊铺机,其特征在于,所述螺旋分料机构(2)包括升降组件(2.1)、安装架(2.4)、搅拌轴(2.3)、传动组件(2.2)和分料驱动件(2.5),所述升降组件(2.1)设置于所述安装机架(1.1)上,所述安装架(2.4)与所述升降组件(2.1)的输出端连接,所述搅拌轴(2.3)转动设置于所述安装架(2.4)上,所述分料驱动件(2.5)设置于所述安装架(2.4)上,且所述分料驱动件(2.5)的输出轴通过所述传动组件(2.2)与所述搅拌轴(2.3)连接。
5.根据权利要求1所述的高铁底座板滑模摊铺机,其特征在于,所述计量机构(3)包括计量底座(3.1)、计量板(3.2)和计量驱动件(3.3),所述计量底座(3.1)包括连接主体(3.11)和设置于所述连接主体(3.11)两端的支座(3.12),所述连接主体(3.11)设置于所述安装机架(1.1)上,所述计量板(3.2)包括垂直连接的滑动部(3.21)和水平部(3.22),所述滑动部(3.21)的两端分别与两个所述支座(3.12)滑动连接,所述计量驱动件(3.3)的数量至少为两个,两个所述计量驱动件(3.3)对称设置于所述连接主体(3.11)上,且所述计量驱动件(3.3)的输出轴均与所述水平部(3.22)连接。
6.根据权利要求1所述的高铁底座板滑模摊铺机,其特征在于,所述振捣机构(4)包括固定梁(4.1)和至少两个间隔设置于所述固定梁(4.1)上的振动组件(4.2),所述固定梁(4.1)设置于所述安装机架(1.1)上,所述振动组件(4.2)包括连接结构(4.23)、振动驱动件(4.22)和振动平板(4.21),所述连接结构(4.23)包括上连接座(4.231)、下连接座(4.232)、插销(4.233)和缓冲件(4.234),所述上连接座(4.231)与所述固定梁(4.1)连接,所述下连接座(4.232)与所述振动平板(4.21)连接,且所述下连接座(4.232)上开设有腰形槽,所述插销(4.233)穿过所述上连接座(4.231)和所述腰形槽以连接所述上连接座(4.231)和所述下连接座(4.232),所述缓冲件(4.234)连接于所述上连接座(4.231)和所述下连接座(4.232)之间;所述振动平板(4.21)至少通过两个对称设置的所述连接结构(4.23)与所述固定梁(4.1)连接,所述振动驱动件(4.22)设置于所述振动平板(4.21)的中心处。
7.根据权利要求1所述的高铁底座板滑模摊铺机,其特征在于,所述搓平机构(5)包括底板(5.1)、搓平驱动件(5.2)、链轮组件(5.3)和搓平辊子(5.4),所述底板(5.1)与所述搓平驱动件(5.2)的输出轴转动连接,且所述搓平驱动件(5.2)转动设置于所述安装机架(1.1)上,所述搓平驱动件(5.2)的数量为两个,两个所述搓平驱动件(5.2)对称设置,所述链轮组件(5.3)包括链轮驱动件(5.31)、主动轮(5.32)、链条(5.33)和从动轮(5.34),所述链轮驱动件(5.31)设置于所述底板(5.1)上,所述主动轮(5.32)与所述链轮驱动件(5.31)的输出轴连接,所述从动轮(5.34)与所述搓平辊子(5.4)连接,所述搓平辊子(5.4)转动设置于所述底板(5.1)上。
8.根据权利要求2所述的高铁底座板滑模摊铺机,其特征在于,所述调平组件(1.2)还包括上轴承(1.24)、下轴承(1.25)和转向耳板(1.26),所述上轴承(1.24)和所述下轴承(1.25)分设于所述固定套筒(1.211)的上下两端,所述支腿主体(1.213)通过所述上轴承(1.24)和所述下轴承(1.25)与所述固定套筒(1.211)转动连接,所述转向耳板(1.26)与所述固定套筒(1.211)转动连接,且所述转向耳板(1.26)与所述支腿主体(1.213)固定连接;所述高铁底座板滑模摊铺机还包括与所述调平组件(1.2)对应设置的转向机构(7),所述转向机构(7)包括转向驱动件(7.1)、第一连杆(7.2)和第二连杆(7.3),所述转向驱动件(7.1)转动设置于所述安装机架(1.1)上,且所述转向驱动件(7.1)的输出轴与所述第一连杆(7.2)转动连接,所述第一连杆(7.2)远离所述转向驱动件(7.1)的一端与所述安装机架(1.1)转动连接,所述第二连杆(7.3)的一端与所述转向耳板(1.26)转动连接,另一端与所述第一连杆(7.2)的中部转动连接。
9.根据权利要求1-7任一项所述的高铁底座板滑模摊铺机,其特征在于,所述高铁底座板滑模摊铺机还包括分设于所述安装机架(1.1)两侧的两个侧方模块(8),所述侧方模块(8)包括固定架(8.1)、侧板(8.2)和多个加强杆(8.3),所述固定架(8.1)包括安装角铁(8.11)和多个间隔设置于所述安装角铁(8.11)上的竖杆(8.12),所述侧板(8.2)与各所述竖杆(8.12)焊接,且所述侧板(8.2)正对所述搓平机构(5)处开设有开口,所述侧板(8.2)的两端分别露出于所述螺旋分料机构(2)和所述滑模成型机构(6);所述加强杆(8.3)的数量与所述竖杆(8.12)的数量一致且一一对应设置,所述加强杆(8.3)连接于所述安装角铁(8.11)与对应的所述竖杆(8.12)之间;所述高铁底座板滑模摊铺机还包括设置于所述安装机架(1.1)上的控制柜(9)、配电箱(10)、动力电池组(11)、驾驶座(12)、操作台(13)以及遮阳棚(14),所述控制柜(9)与所述域激光接收器(1.23)电连接,所述动力电池组(11)通过所述配电箱(10)与所述螺旋分料机构(2)、所述计量机构(3)、所述振捣机构(4)、所述搓平机构(5)和所述滑模成型机构(6)电连接,所述驾驶座(12)、所述操作台(13)和所述遮阳棚(14)均设置于所述安装机架(1.1)上,且所述驾驶座(12)位于所述螺旋分料机构(2)上方,所述操作台(13)正对所述驾驶座(12)设置,所述遮阳棚(14)罩设于所述驾驶座(12)和所述操作台(13)上方。
10.一种高铁底座板摊铺作业方法,其特征在于,采用如权利要求9所述的高铁底座板滑模摊铺机,所述高铁底座板摊铺作业方法包括:S1:根据域激光接收器(1.23)接收的激光信号通过调平机构(1)调节安装机架(1.1)的高度,具体是:在待摊铺路段上架设激光发射装置,激光发射装置发射水平激光;域激光接收器(1.23)接收到水平激光的激光信号,获得调平支腿(1.21)的高度信息并传输至上位机;上位机根据调平支腿(1.21)的高度信息和实际施工高度计算的到高程信息,并将高程信息传输至调平支腿(1.21)上;调平支腿(1.21)驱动行走部件(1.22)靠近或远离安装机架(1.1)以降低或升高安装机架(1.1);S2:启动行走部件(1.22),并使螺旋分料机构(2)对准混凝土根据实际施工高度调整计量机构(3)的位置;S3:通过水泥泵车将混凝土输送至待摊铺路段,将高铁底座板滑模摊铺机行进至螺旋分料机构(2)待摊铺路段的起点处,启动螺旋分料机构(2)、振捣机构(4)、搓平机构(5)和滑模成型机构(6);S4:高铁底座板滑模摊铺机由待摊铺路段的起点行进至终点以在待摊铺路段上形成底座板。






