一種六自由度模數式伸縮裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于伸縮裝置【技術領域】，公開了一種六自由度模數式伸縮裝置。其主要技術特征為：包括邊梁異型鋼、中梁異型鋼，帶有支撐橫梁、邊梁壓緊支座、邊梁承壓支座的位移控制箱和設有傳動鏈條的鏈條箱，中梁異型鋼底部設置有吊架、中梁壓緊支座、中梁承壓支座，支撐橫梁為實心圓柱體或空心圓管體，支撐橫梁設有鼓狀多向變位鉸，邊梁壓緊支座、邊梁承壓支座與多向變位鉸的接觸面為凹球面，中梁壓緊支座、中梁承壓支座與支撐橫梁的接觸面為凹柱面，中梁異型鋼設置有中梁定位塊，U型定位軸的中心軸貫穿中梁定位塊。該伸縮裝置能實現順橋向、橫橋向和豎向的位移和轉動，滿足梁體溫度變化、車輛碾壓、風力等產生的轉角及位移。
【專利說明】
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于橋梁伸縮裝置【技術領域】，尤其涉及一種六自由度模數式伸縮裝 置。 一種六自由度模數式伸縮裝置

【背景技術】
[0002] 當前使用的橋梁伸縮裝置，較常用的為模數式伸縮裝置和梳齒板伸縮裝置。
[0003] 模數式伸縮裝置由邊梁、中梁、橫梁和連動機構組成，此結構僅僅提供順橋向溫變 位移及由車載造成的橫梁撓度變形即繞橫橋向軸的轉動兩個自由度，在橋梁的運營過程中 會出現以下病害：車載造成的中梁撓度變形受約束，多次通車后會將吊架與中梁、連動裝置 與中梁的焊口撕開；連動裝置與中梁僅僅用較小的焊縫承受車輛速度的沖擊，會導致焊口 直接剪斷；繞橋梁上平面中心軸的轉動受到橫梁的限制，直接卡死甚至破壞薄弱環(huán)節(jié)；伸 縮裝置兩側的橋梁發(fā)生高差或沿橫橋向錯動時，直接將力作用到伸縮裝置本體上，導致薄 弱環(huán)節(jié)破壞等。
[0004] 梳齒板伸縮裝置與模數式伸縮裝置的結構雖有不同，但也僅僅提供了兩個自由 度，另外四個自由度的受限，直接導致伸縮裝置的破壞。 實用新型內容
[0005] 本實用新型要解決的技術問題就是提供一種能適應橋梁各種變化且又能承受車 輛重載的六自由度模數式伸縮裝置。
[0006] 為解決上述技術問題，本實用新型采用的技術方案為：包括成對的邊梁異型鋼和 至少一個中梁異型鋼，邊梁異型鋼和中梁異型鋼之間及相鄰兩中梁異型鋼之間分別設置有 防水橡膠條，邊梁異型鋼下設置有帶有支撐橫梁的位移控制箱和設有傳動鏈條的鏈條箱， 位移控制箱內與邊梁異型鋼位置相匹配處的支撐橫梁的上、下面分別設有邊梁壓緊支座、 邊梁承壓支座，中梁異型鋼底部設置有支撐橫梁貫穿通過的吊架，中梁異型鋼與支撐橫梁 間、支撐橫梁與吊架間分別設有中梁壓緊支座、中梁承壓支座，中梁承壓支座底部設置有用 固定螺母鎖緊的壓梁，所述的支撐橫梁為實心圓柱體或空心圓管體，支撐橫梁與邊梁壓緊 支座、邊梁承壓支座相匹配處設置有鼓狀多向變位鉸，多向變位鉸的中心開有支撐橫梁穿 過的圓柱孔，邊梁壓緊支座、邊梁承壓支座與多向變位鉸的接觸面為凹球面，中梁壓緊支 座、中梁承壓支座與支撐橫梁的接觸面為凹柱面。
[0007] 其附加技術特征為：所述的中梁異型鋼下設置有中梁定位塊，U型定位軸的中心 軸貫穿中梁定位塊后兩端用鎖緊螺母緊固；
[0008] 所述支撐橫梁的外表面設置有鍍鉻層或包覆不銹鋼面，多向變位鉸的中心圓柱孔 內側設有凹槽，凹槽中鑲嵌軟質滑動材料層，中梁壓緊支座、中梁承壓支座與支撐橫梁接觸 的凹柱面設置有軟質滑動材料層，軟質滑動材料層與支撐橫梁的鍍鉻層或包覆的不銹鋼面 形成摩擦副；
[0009] 所述邊梁壓緊支座、邊梁承壓支座與多向變位鉸接觸的凹球面設置有軟質滑動材 料層，多向變位鉸的外表面設置有鍍鉻層或包覆不銹鋼面，軟質滑動材料層與多向變位鉸 的鍍鉻層或包覆的不銹鋼面形成摩擦副；
[0010] 所述支撐橫梁的兩端設置有限位板。
[0011] 本實用新型所提供的一種六自由度模數式伸縮裝置，支撐橫梁順橋向放置，支撐 橫梁為實心圓柱體或空心圓管體，支撐橫梁與邊梁壓緊支座、邊梁承壓支座相匹配處設置 有鼓狀多向變位鉸，多向變位鉸的中心開有支撐橫梁穿過的圓柱孔，支撐橫梁在多向變位 鉸的圓柱孔前后移動，實現伸縮裝置順橋向的移動。邊梁壓緊支座、邊梁承壓支座與多向變 位鉸的接觸面為凹球面，它們之間是球面配合；中梁壓緊支座、中梁承壓支座與支撐橫梁的 接觸面為凹柱面，它們之間是圓柱面配合；這種球面配合與圓柱面配合，使得伸縮裝置可以 實現繞順橋向和橫橋向的轉動及沿堅向的移動和轉動。中梁異型鋼下設置有中梁定位塊，U 型定位軸的中心軸貫穿中梁定位塊后兩端用鎖緊螺母緊固，可以實現傳動鏈條繞中心軸的 順橋向轉動。
[0012] 支撐橫梁的外表面設置有鍍鉻層或包覆不銹鋼面，多向變位鉸的中心圓柱孔內側 設有凹槽，凹槽中鑲嵌軟質滑動材料層，中梁壓緊支座、中梁承壓支座與支撐橫梁接觸的凹 柱面設置有軟質滑動材料層，軟質滑動材料層與支撐橫梁的鍍鉻層或包覆的不銹鋼面形成 摩擦副；邊梁壓緊支座、邊梁承壓支座與多向變位鉸接觸的凹球面設置有軟質滑動材料層， 多向變位鉸的外表面設置有鍍鉻層或包覆不銹鋼面，軟質滑動材料層與多向變位鉸的鍍鉻 層或包覆的不銹鋼面形成摩擦副；可以使得轉動滑動更順暢。支撐橫梁的兩端設置有限位 板，對支撐橫梁限位。
[0013] 本實用新型提供的一種六自由度模數式伸縮裝置制備時，將邊梁異型鋼與中梁異 型鋼按照要求的并縫寬度并縫，用鋼件固定在一起，保證邊梁異型鋼與中梁異型鋼上平面 平齊；然后將通過鋼件固定在一起的邊梁異型鋼與中梁異型鋼反過來放置在專用組裝臺 上，把成對的位移控制箱焊在邊梁異型鋼底面，根據圖紙要求焊接限位塊，把邊梁壓緊支座 放入限位塊中間，中梁異型鋼下面焊接中梁墊板和吊架及加強板，把中梁壓緊支座放入吊 架中間；其后將支撐橫梁的外表面鍍鉻或包覆焊接不銹鋼板后，在支撐橫梁的兩端安裝上 多向變位鉸，支撐橫梁的兩端頭焊接限位板；把支撐橫梁組件放在中梁壓緊支座和邊梁壓 緊支座上，安裝邊梁承壓支座和中梁承壓支座，壓梁，用螺母擰緊，安裝止動板防止螺母松 動；然后將支撐橫梁預壓一定的力后，焊接位移控制箱底板，完成位移控制箱的安裝；把鏈 條箱焊接在位移控制箱旁邊，把中梁定位塊焊接在中梁異型鋼底面，U型定位軸的中心軸 穿過中梁定位塊，兩端用鎖緊螺母緊固；把雙孔和三孔鏈板用聯動軸，和邊梁定位軸聯接起 來，把傳動裝置整體通過箱體定位塊焊接在鏈條箱的相應位置；把邊梁定位軸焊接牢固，完 成伸縮裝置的箱體組裝；最后將伸縮裝置從專用組裝臺上取下，邊梁異型鋼與中梁異型鋼 朝上放置。
[0014] 本實用新型所提供的一種六自由度模數式伸縮裝置，能實現順橋向、橫橋向和堅 向的位移和轉動，可以前、后、左、右、上、下六個方向位移和轉動，滿足梁體溫度變化、車輛 碾壓、風力等因素產生的轉角及位移。當不通車時，本伸縮裝置就是一張柔性的網，兩側橋 梁可不受任何約束的進行變化，當通車時，本伸縮裝置就是一張鋼板，來承受車載。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為本實用新型一種六自由度模數式伸縮裝置的結構示意圖；
[0016] 圖2為中梁異型鋼與傳動鏈條的順橋向結構示意圖；
[0017] 圖3為中梁異型鋼與傳動鏈條的橫橋向結構示意圖；
[0018] 圖4為多向變位鉸的結構示意圖；
[0019] 圖5為支撐橫梁橫橋向的第一種結構示意圖；
[0020] 圖6為支撐橫梁橫橋向的第二種結構示意圖；
[0021] 圖7為順橋向位移后的結構示意圖；
[0022] 圖8為順橋向的旋轉結構示意圖；
[0023] 圖9為橫橋向位移后的結構示意圖；
[0024] 圖10為橫橋向的旋轉結構示意圖；
[0025] 圖11為堅向位移后的結構示意圖；
[0026] 圖12為堅向的旋轉結構示意圖。

【具體實施方式】
[0027] 下面結合附圖對本實用新型所提供的一種六自由度模數式伸縮裝置的結構做進 一步說明。
[0028] 如圖1所示，本實用新型一種六自由度模數式伸縮裝置包括設置在橋梁端伸縮縫 間的成對的邊梁異型鋼1和一個中梁異型鋼2,邊梁異型鋼1和中梁異型鋼2之間設置有防 水橡膠條3,邊梁異型鋼1下設置有帶有支撐橫梁4的位移控制箱5,位移控制箱5內與邊 梁異型鋼1位置相匹配處的支撐橫梁4的上面設有邊梁壓緊支座6、下面設有邊梁承壓支 座7,中梁異型鋼2底部設置有支撐橫梁4貫穿通過的吊架8,中梁異型鋼2與支撐橫梁4 間設有中梁壓緊支座9、支撐橫梁4與吊架8間設有中梁承壓支座10,中梁承壓支座10底 部設置有用固定螺母11鎖緊的壓梁12,支撐橫梁4為實心圓柱體或空心圓管體，支撐橫梁 4與邊梁壓緊支座6、邊梁承壓支座7相匹配處設置有鼓狀多向變位鉸13,邊梁壓緊支座6、 邊梁承壓支座7與多向變位鉸13的接觸面為凹球面，中梁壓緊支座9、中梁承壓支座10與 支撐橫梁4的接觸面為凹柱面，支撐橫梁4的兩端設置有限位板14。
[0029] 如圖2所示，邊梁異型鋼1下設置有設有傳動鏈條15的鏈條箱16,中梁異型鋼2 設置有中梁定位塊17，U型定位軸的中心軸18貫穿中梁定位塊17后兩端用鎖緊螺母19緊 固。
[0030] 如圖3所示，中梁異型鋼2設置有中梁定位塊17, U型定位軸的中心軸18貫穿中 梁定位塊17后兩端用鎖緊螺母19緊固。
[0031] 如圖4所示，多向變位鉸13為鼓狀，多向變位鉸13的中心開有支撐橫梁穿過的圓 柱孔20,圓柱孔20內側設有凹槽21。
[0032] 如圖5所示，中梁異型鋼2與支撐橫梁4間設有中梁壓緊支座9、支撐橫梁4下設 有中梁承壓支座10,中梁壓緊支座9、中梁承壓支座10與支撐橫梁4的接觸面為凹柱面，支 撐橫梁4為實心圓柱體。
[0033] 如圖6所示，中梁異型鋼2與支撐橫梁4間設有中梁壓緊支座9、支撐橫梁4下設 有中梁承壓支座10,中梁壓緊支座9、中梁承壓支座10與支撐橫梁4的接觸面為凹柱面，支 撐橫梁4為空心圓管體。
[0034] 如圖7所示，邊梁異型鋼1向中梁異型鋼2靠近，多向變位鉸13沿支撐橫梁4向 中心移動，伸縮裝置順橋向移動。
[0035] 如圖8所示，邊梁異型鋼1下設置有位移控制箱5和鏈條箱16,隨著車載的通過， 位移控制箱5內邊梁壓緊支座、邊梁承壓支座在多向變位鉸表面，支撐橫梁在4中梁壓緊支 座、中梁承壓支座表面來回滑動。
[0036] 如圖9所示，成對的邊梁異型鋼1和一個中梁異型鋼2,邊梁異型鋼1下設置有帶 有支撐橫梁4的位移控制箱5和設有傳動鏈條15的鏈條箱16,伸縮裝置繞傳動鏈條15的 中心軸18橫橋向移動。
[0037] 如圖10所示，中梁異型鋼2下沉，多向變位鉸13在邊梁壓緊支座6、邊梁承壓支座 7內表面向里滑動，支撐橫梁4向下彎曲。
[0038] 如圖11所示，一邊的邊梁異型鋼1下沉，邊梁壓緊支座6、邊梁承壓支座7沿多向 變位鉸13表面向里滑動，一邊的邊梁異型鋼Γ上升，邊梁壓緊支座6'、邊梁承壓支座7'沿 多向變位鉸13'表面向外滑動，支撐橫梁4傾斜。
[0039] 如圖12所示，邊梁異型鋼1的一端101向靠近中梁異型鋼2方向移動，該處的傳 動鏈條15壓縮，多向變位鉸沿支撐橫梁4向靠近中心移動，另一端102向離開中梁異型鋼 2方向移動，該處的傳動鏈條15'伸展，多向變位鉸沿支撐橫梁4'向遠離中心移動。
[0040] 本實用新型所提供的一種六自由度模數式伸縮裝置，支撐橫梁4順橋向放置，支 撐橫梁4為實心圓柱體或空心圓管體，支撐橫梁4與邊梁壓緊支座6、邊梁承壓支座7相匹 配處設置有鼓狀多向變位鉸13,多向變位鉸13的中心開有支撐橫梁4穿過的圓柱孔20,支 撐橫梁4在多向變位鉸13的圓柱孔20前后移動，實現伸縮裝置順橋向的移動。邊梁壓緊 支座6、邊梁承壓支座7與多向變位鉸13的接觸面為凹球面，它們之間是球面配合；中梁壓 緊支座9、中梁承壓支座10與支撐橫梁4的接觸面為凹柱面，它們之間是圓柱面配合；這種 球面配合與圓柱面配合，使得伸縮裝置可以實現繞順橋向和橫橋向的轉動及沿堅向的移動 和轉動。中梁異型鋼2下設置有中梁定位塊17，U型定位軸的中心軸18貫穿中梁定位塊17 后兩端用鎖緊螺母19緊固，可以實現傳動鏈條繞中心軸18的橫橋向移動和轉動。
[0041] 支撐橫梁4的外表面設置有鍍鉻層或包覆不銹鋼面，多向變位鉸13的中心圓柱孔 20內側設有凹槽21，凹槽21中鑲嵌軟質滑動材料層，中梁壓緊支座9、中梁承壓支座10與 多向變位鉸13接觸的凹柱面設置有軟質滑動材料層，軟質滑動材料層與支撐橫梁4的鍍鉻 層或包覆的不銹鋼面形成摩擦副；邊梁壓緊支座6、邊梁承壓支座7與多向變位鉸13接觸 的凹球面設置有軟質滑動材料層，多向變位鉸13的外表面設置有鍍鉻層或包覆不銹鋼面， 軟質滑動材料層與多向變位鉸的鍍鉻層或包覆的不銹鋼面形成摩擦副；可以使得轉動滑動 更順暢。支撐橫梁4的兩端設置有限位板14,對支撐橫梁4限位。
[0042] 本實用新型提供的一種六自由度模數式伸縮裝置制備時，將邊梁異型鋼1與中梁 異型鋼2按照要求的并縫寬度并縫，用鋼件固定在一起，保證邊梁異型鋼1與中梁異型鋼2 上平面平齊；然后將通過鋼件固定在一起的邊梁異型鋼1與中梁異型鋼2反過來放置在專 用組裝臺上，把成對的位移控制箱5焊在邊梁異型鋼1底面，根據圖紙要求焊接限位塊，把 邊梁壓緊支座6放入限位塊中間，中梁異型鋼2下面焊接中梁墊板和吊架8及加強板，把中 梁壓緊支座9放入吊架8中間；其后將支撐橫梁4的外表面鍍鉻或包覆焊接不銹鋼板后，在 支撐橫梁4的兩端安裝上多向變位鉸13,支撐橫梁4的兩端頭焊接限位板14 ;把支撐橫梁 組件放在中梁壓緊支座9和邊梁壓緊支座6上，安裝邊梁承壓支座7和中梁承壓支座10， 壓梁，用螺母擰緊，安裝止動板防止螺母松動；然后將支撐橫梁4預壓一定的力后，焊接位 移控制箱底板，完成位移控制箱5的安裝；把鏈條箱16焊接在位移控制箱5旁邊，把中梁 定位塊焊接在中梁異型鋼2底面，U型定位軸的中心軸18穿過中梁定位塊17,兩端用鎖緊 螺母19緊固；把雙孔和三孔鏈板用聯動軸，和邊梁定位軸聯接起來，把傳動裝置整體通過 箱體定位塊焊接在鏈條箱16的相應位置；把邊梁定位軸焊接牢固，完成伸縮裝置的箱體組 裝；最后將伸縮裝置從專用組裝臺上取下，邊梁異型鋼1與中梁異型鋼2朝上放置。
[〇〇43] 本實用新型所提供的一種六自由度模數式伸縮裝置不僅限于上述結構，但不管是 何種形式，只要結構與本實用新型相同，都落入本實用新型保護范圍。
【權利要求】
1. 一種六自由度模數式伸縮裝置，包括成對的邊梁異型鋼和至少一個中梁異型鋼，邊 梁異型鋼和中梁異型鋼之間及相鄰兩中梁異型鋼之間分別設置有防水橡膠條，邊梁異型鋼 下設置有帶有支撐橫梁的位移控制箱和設有傳動鏈條的鏈條箱，位移控制箱內與邊梁異型 鋼位置相匹配處的支撐橫梁的上、下面分別設有邊梁壓緊支座、邊梁承壓支座，中梁異型鋼 底部設置有支撐橫梁貫穿通過的吊架，中梁異型鋼與支撐橫梁間、支撐橫梁與吊架間分別 設有中梁壓緊支座、中梁承壓支座，中梁承壓支座底部設置有用固定螺母鎖緊的壓梁，其特 征在于：所述的支撐橫梁為實心圓柱體或空心圓管體，支撐橫梁與邊梁壓緊支座、邊梁承壓 支座相匹配處設置有鼓狀多向變位鉸，多向變位鉸的中心開有支撐橫梁穿過的圓柱孔，邊 梁壓緊支座、邊梁承壓支座與多向變位鉸的接觸面為凹球面，中梁壓緊支座、中梁承壓支座 與支撐橫梁的接觸面為凹柱面。
2. 根據權利要求1所述的一種六自由度模數式伸縮裝置，其特征在于：所述的中梁異 型鋼下設置有中梁定位塊，U型定位軸的中心軸貫穿中梁定位塊后兩端用鎖緊螺母緊固。
3. 根據權利要求1所述的一種六自由度模數式伸縮裝置，其特征在于：所述支撐橫梁 的外表面設置有鍍鉻層或包覆不銹鋼面，多向變位鉸的中心圓柱孔內側設有凹槽，凹槽中 鑲嵌軟質滑動材料層，中梁壓緊支座、中梁承壓支座與支撐橫梁接觸的凹柱面設置有軟質 滑動材料層，軟質滑動材料層與支撐橫梁的鍍鉻層或包覆的不銹鋼面形成摩擦副。
4. 根據權利要求1所述的一種六自由度模數式伸縮裝置，其特征在于：所述邊梁壓緊 支座、邊梁承壓支座與多向變位鉸接觸的凹球面設置有軟質滑動材料層，多向變位鉸的外 表面設置有鍍鉻層或包覆不銹鋼面，軟質滑動材料層與多向變位鉸的鍍鉻層或包覆的不銹 鋼面形成摩擦副。
5. 根據權利要求1所述的一種六自由度模數式伸縮裝置，其特征在于：所述支撐橫梁 的兩端設置有限位板。
【文檔編號】E01D19/06GK203890872SQ201420317038
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權日:2014年6月16日
【發(fā)明者】劉欣順, 高興麗, 吳聰利, 趙九平, 史洪超, 吳永勝 申請人:衡水寶力工程橡膠有限公司