一种塔式起重机下回转支座与标准节间自动化安拆装置

技术领域

本发明涉及塔式起重机技术领域，具体涉及一种塔式起重机下回转支座与标准节间自动化安拆装置。

背景技术

目前螺栓孔式标准节型塔式起重机顶升加节过程中下回转支座下回转支座1与标准节连接存在以下问题：在塔式起重机安装施工过程中，每顶升一个标准节都需要人工完成塔机下回转支座下回转支座1与标准节间螺栓与螺母间连接、拆卸，工人需要反复使用长柄力矩扳手施工，且长柄力矩扳手工作空间狭小，整个过程工作量较大且不易施工。人工完成螺母安装、拆卸过程中，安装人员所处的操作位置和站位尺寸都较为狭小，既是高处作业，又是临边作业，稍有不慎，极易发生坠落伤亡事故。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种塔式起重机下回转支座与标准节间自动化安拆装置，目的是降低工人劳动强度，提高安装效率以及避免工人施工过程中坠落风险等问题，并具有结构简单、安装方便、可靠性高的优点。

本发明采用以下具体技术方案：

一种塔式起重机下回转支座与标准节间自动化安拆装置，该自动化安拆装置包括固定支座、同步带模组、升降平台、上限位器、下限位器、电动扳手、扳手固定装置、伸缩套筒以及自锁螺栓；

所述下回转支座的四角均固定安装有一个所述固定支座；

所述同步带模组沿竖直方向设置，底端固定安装于所述固定支座，用于驱动所述升降平台沿上下运动；所述同步带模组设置有用于对所述升降平台的顶部位置进行限位的所述上限位器和用于对所述升降平台的底部位置进行限位的所述下限位器；

在所述升降平台上通过所述扳手固定装置固定安装有一对所述电动扳手；沿竖直方向，所述电动扳手与所述自锁螺栓一一对应；

所述自锁螺栓用于连接所述下回转支座与所述标准节；

所述电动扳手的螺母拧紧装置连接所述伸缩套筒；

所述伸缩套筒能够沿竖直方向弹性伸缩，用于拆装位置对应的所述自锁螺栓。

更进一步地，所述自锁螺栓包括开槽光头螺杆、螺母、螺杆固定套、滑块、环形弹簧、定位销、拨动板以及上端盖；

所述开槽光头螺杆与所述伸缩套筒通过所述拨动板实现活动连接；所述开槽光头螺杆的顶端设置有方形凸台，在所述方形凸台的外周侧套接有所述拨动板，在所述方形凸台上通过螺钉固定安装有所述上端盖，所述上端盖用于将所述拨动板压紧于所述开槽光头螺杆；

所述拨动板设置有凸出于所述开槽光头螺杆外周面的拨动齿；

所述开槽光头螺杆的底端设置有倒角且外周面设置有多个凹槽；

所述螺杆固定套设置有与所述开槽光头螺杆插接配合的中心孔、与所述凹槽一一对应的凹台孔、以及沿周向设置的环形槽；

所述凹台孔均位于所述环形槽内，并在每个所述凹台孔中插接有一个所述滑块；

所述滑块的内端部沿周向的一侧设置有倒圆，用于在所述开槽光头螺杆朝向所述倒圆一侧转动时使所述滑块能够从所述凹槽中滑出；

所述滑块的外端面设置有弧形槽；

所述环形弹簧套设于所述弧形槽和所述环形槽内；

所述螺母与所述开槽光头螺杆螺纹连接；

在所述螺杆固定套的顶端面固定安装有沿周向分布的所述定位销；

当所述开槽光头螺杆的底端部插入所述螺杆固定套的中心孔内时，在所述环形弹簧的弹力作用下使所述滑块的内端部嵌入所述凹槽内，将所述开槽光头螺杆锁定于所述螺杆固定套内。

更进一步地，所述伸缩套筒包括上套筒、下套筒、扭矩传感器以及带位移监测的弹性缓冲件；

所述上套筒与所述螺母拧紧装置固定连接；

所述上套筒与所述下套筒通过花键连接且沿竖直方向滑动连接；

在所述上套筒与所述下套筒之间安装有所述弹性缓冲件；

所述下套筒装有用于检测拧紧扭矩的扭矩传感器；

所述弹性缓冲件用于检测所述上套筒与所述下套筒之间的压缩量；

所述下套筒设置有用于引导所述螺母进入所述中心孔的导向面、与所述螺母外周面形状配合的多边形孔、以及沿周向间隔设置且与所述拨动齿对应配合的拨动槽；

所述自锁螺栓的顶部通过所述拨动齿限位于所述上套筒与所述下套筒之间；

当拆卸所述自锁螺栓时，所述拨动齿嵌合于所述拨动槽内，通过所述电动扳手反向驱动所述上套筒使所述滑块从所述开槽光头螺杆的凹槽中滑出，实现所述滑块与所述开槽光头螺杆的解锁。

更进一步地，所述伸缩套筒还包括定位销钉和安全销；

所述上套筒的外周面设置有沿周向均匀分布的一对导向槽；

所述下套筒设置有与所述导向槽一一对应的螺纹孔；

所述定位销钉与所述螺纹孔螺纹连接并伸入所述导向槽内，实现所述下套筒与所述上套筒之间的滑动连接；

所述上套筒的顶部与所述螺母拧紧装置采用方孔配合，并设置有沿径向延伸的通孔，在所述通孔内插接所述安全销，所述安全销用于防止所述上套筒与所述螺母拧紧装置脱离。

更进一步地，所述下回转支座和所述标准节均固定安装有沿竖直方向一一对应的螺栓套，所述螺栓套用于穿设所述开槽光头螺杆；

在所述标准节的螺栓套底端面设置有与所述定位销一一对应的定位孔。

有益效果：

1、本发明的自动化安拆装置包括固定支座、同步带模组、升降平台、上限位器、下限位器、电动扳手、扳手固定装置、伸缩套筒以及自锁螺栓；在下回转支座的四角分别安装一个自动化安拆装置，自动化安拆装置通过固定支座固定安装于下回转支座，并通过安装于固定支座的同步带模组带动升降平台上下运动，进而带动电动扳手和伸缩套筒沿竖直方向运动以适应不同高度的螺栓，伸缩套筒能够沿竖直方向弹性伸缩，通过电动扳手和伸缩套筒能够拆装对应位置的自锁螺栓，因此，采用上述自动化安拆装置能够自动拆装用于连接下回转支座与标准节的自锁螺栓，无需人工操作，降低了工人劳动强度，提高了安装效率，避免了工人施工过程中的坠落风险，并具有结构简单、安装方便、可靠性高的优点

2、本发明自动化安拆装置的自锁螺栓包括开槽光头螺杆、螺母、螺杆固定套、滑块、环形弹簧、定位销、拨动板以及上端盖；开槽光头螺杆与伸缩套筒通过拨动板实现活动连接，从而使开槽光头螺杆始终与伸缩套筒连接；螺杆固定套固定安装于标准节，开槽光头螺杆与螺杆固定套之间通过滑块与凹槽的插接配合即可实现连接、解锁，简化了自锁螺栓的拆装，从而实现了自动拆装的可能性，并提高了拆装效率。

3、本发明自动化安拆装置的伸缩套筒包括上套筒、下套筒、扭矩传感器以及带位移监测的弹性缓冲件，弹性缓冲件用于检测上套筒与下套筒之间的压缩量，同时通过弹性缓冲件还可以解决一对螺母在同时安装过程中行程不同步的问题；下套筒设置有用于引导螺母进入所述中心孔的导向面、与螺母外周面形状配合的多边形孔、以及沿周向间隔设置且与拨动齿对应配合的拨动槽，通过导向面便于螺母进入下套筒中，通过多边形孔与螺母的外形配合实现螺母的松紧；自锁螺栓的顶部通过拨动齿限位于上套筒与下套筒之间，防止开槽光头螺杆掉落；当拆卸自锁螺栓时，拨动齿嵌合于拨动槽内，通过电动扳手反向驱动上套筒使滑块从开槽光头螺杆的凹槽中滑出，实现滑块与开槽光头螺杆的解锁，通过拨动齿与拨动槽的配合，在拧紧螺母的过程中，拨动齿位于拨动槽的上方，使拨动齿脱离拨动槽，当需要拆卸螺母时，拨动齿嵌合于拨动槽中，使伸缩套筒与螺母和开槽光头螺杆连为一体能够同时反向转动，实现开槽光头螺杆与螺杆固定套的解锁，从而可将开槽光头螺杆从螺杆固定套中拔出，实现下回转支座与标准节之间的自动拆卸。

4、本发明自动化安拆装置的伸缩套筒还包括安全销，上套筒的顶部设置有沿径向延伸的通孔，在通孔内插接安全销，通过所述安全销能够防止上套筒与螺母拧紧装置脱离，减少了安全隐患，提高了自动化安拆装置的使用安全性。

附图说明

图1为本发明自动化安拆装置在塔机下回转支座与标准节间的装配结构示意图；

图2为本发明自动化安拆装置的结构示意图；

图3为自锁螺栓的整体结构示意图；

图4为自锁螺栓中开槽光头螺杆与螺杆固定套的结构示意图；

图5为伸缩套筒的装配结构示意图；

图6为伸缩套筒的爆炸结构示意图；

图7为自锁螺栓与下套筒之间的装配结构示意图；

图8为螺杆固定套与标准节的螺栓套的装配结构示意图；

图9为自动化安拆装置的初始状态示意图；

其中，1-下回转支座，2-自动化安拆装置，3-标准节，4-固定支座，5-同步带模组，6-升降平台，7-上限位器，8-下限位器，9-电动扳手，10-扳手固定装置，11-伸缩套筒，12-自锁螺栓，13-开槽光头螺杆，14-螺母，15-螺杆固定套，16-滑块，17-环形弹簧，18-定位销，19-上端盖，20-拨动板，21-螺钉，22-凹槽，23-凹台孔，24-环形槽，25-弧形槽，26-倒角，27-倒圆，28-上套筒，29-下套筒，30-弹性缓冲件，31-定位销钉，32-通孔，33-花键，34-导向槽，35-螺纹孔，36-方孔，37-拨动齿，38-挡台，39-拨动槽，40-螺栓套，41-定位孔

具体实施方式

下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。

塔式起重机包括塔机下回转支座1与标准节3，在塔机自顶升过程中，每顶升一个标准节3都需要完成塔机下回转支座1与标准节3间的拆装；现有技术中，在下回转支座1的四角和标准节3的四角分别设置两个螺栓套40，下回转支座1的螺栓套40位于上部，标准节3的螺栓套40位于下部，螺栓穿过上、下对应的螺栓套40后与螺母14螺纹连接，实现下回转支座1与标准节3的连接固定，下回转支座1与标准节3之间利通过人工进行拆卸和连接固定。

本实施例提供了一种塔式起重机下回转支座1与标准节3间自动化安拆装置2，如图1和图9结构所示，自动化安拆装置2可同时自动拧紧、拆卸两根螺栓，自动化安拆装置2安装在下回转支座1上，下回转支座1四角各安装一套自动化拧紧装置，可以同时完成下回转支座1四角的8个自锁螺栓12的拧紧与拆卸；

如图2结构所示，该自动化安拆装置2包括固定支座4、同步带模组5、升降平台6、上限位器7、下限位器8、电动扳手9、扳手固定装置10、伸缩套筒11以及自锁螺栓12；

下回转支座1的四角均固定安装有一个固定支座4；

同步带模组5沿竖直方向设置，底端固定安装于固定支座4，用于驱动升降平台6沿上下运动；同步带模组5设置有用于对升降平台6的顶部位置进行限位的上限位器7和用于对升降平台6的底部位置进行限位的下限位器8；同步带模组5可以设置有一个，也可以设置有两个，在本实施例中以设置有两个平行的同步带模组5为例进行说明；同步带模组5可以包括电机、减速器以及传动机构，将电机的旋转运动转变为沿竖直方向的往复运动，从而带动升降平台6沿竖直方向运动；

在升降平台6上通过扳手固定装置10固定安装有一对电动扳手9；沿竖直方向，电动扳手9与自锁螺栓12一一对应；每个电动扳手9对应一个自锁螺栓12，通过两个电动扳手9可以同时拆卸下回转支座1一角的两个自锁螺栓12，通过四角设置的四个自动化安拆装置2可以同时拆卸连接下回转支座1与标准节3的8个自锁螺栓12；

自锁螺栓12用于连接下回转支座1与标准节3；

电动扳手9的螺母14拧紧装置连接伸缩套筒11；

伸缩套筒11能够沿竖直方向弹性伸缩，用于拆装位置对应的自锁螺栓12。

上述自动化安拆装置2包括固定支座4、同步带模组5、升降平台6、上限位器7、下限位器8、电动扳手9、扳手固定装置10、伸缩套筒11以及自锁螺栓12；在下回转支座1的四角分别安装一个自动化安拆装置2，自动化安拆装置2通过固定支座4固定安装于下回转支座1，并通过安装于固定支座4的同步带模组5带动升降平台6上下运动，进而带动电动扳手9和伸缩套筒11沿竖直方向运动以适应不同高度的螺栓，伸缩套筒11能够沿竖直方向弹性伸缩，通过电动扳手9和伸缩套筒11能够拆装对应位置的自锁螺栓12，因此，采用上述自动化安拆装置2能够自动拆装用于连接下回转支座1与标准节3的自锁螺栓12，无需人工操作，降低了工人劳动强度，提高了安装效率，避免了工人施工过程中的坠落风险，并具有结构简单、安装方便、可靠性高的优点

如图3和图4所示，自锁螺栓12包括开槽光头螺杆13、螺母14、螺杆固定套15、滑块16、环形弹簧17、定位销18、拨动板20以及上端盖19；

如图7所示，开槽光头螺杆13与伸缩套筒11通过拨动板20实现活动连接；开槽光头螺杆13的顶端设置有方形凸台(图中未示出)，在方形凸台的外周侧套接有拨动板20，在方形凸台上通过螺钉21固定安装有上端盖19，上端盖19用于将拨动板20压紧于开槽光头螺杆13；

如图3和图7所示，拨动板20设置有凸出于开槽光头螺杆13外周面的拨动齿37；多个拨动齿37沿开槽光头螺杆13的周向均匀分布；

如图4所示，开槽光头螺杆13的底端设置有倒角26且外周面设置有多个凹槽22；通过设置的倒角26便于开槽光头螺杆13插入螺杆固定套15内；多个凹槽22沿开槽光头螺杆13的周向均匀分布，凹槽22可以为矩形凹槽22；螺杆固定套15设置有与开槽光头螺杆13插接配合的中心孔、与凹槽22一一对应的凹台孔23、以及沿周向设置的环形槽24；螺杆固定套15的顶部设置有中心孔，中心孔可以为顶部开口的盲孔，并与开槽光头螺杆13间隙配合；凹台孔23的内部与中心孔连通，使得插入凹台孔23内的滑块16能够插入凹槽22内；凹台孔23均位于环形槽24内，并在每个凹台孔23中插接有一个滑块16；滑块16的内端部沿周向的一侧设置有倒圆27，用于在开槽光头螺杆13朝向倒圆27一侧转动时使滑块16能够从凹槽22中滑出；滑块16的外端面设置有弧形槽25；环形弹簧17套设于弧形槽25和环形槽24内；通过弧形槽25和环形槽24能够容置环形弹簧17，从而通过弧形槽25和环形槽24对环形弹簧17的轴向位置进行限位，避免环形弹簧17脱落产生安全隐患，同时环形弹簧17在滑块16从凹槽22中滑出时能够对滑块16进行约束，避免滑块16从凹台孔23中脱离；螺母14与开槽光头螺杆13螺纹连接；

在螺杆固定套15的顶端面固定安装有沿周向分布的定位销18；如图4所示，在螺杆固定套15的顶端面均匀分布有4个定位销18；

当开槽光头螺杆13的底端部插入螺杆固定套15的中心孔内时，在环形弹簧17的弹力作用下使滑块16的内端部嵌入凹槽22内，将开槽光头螺杆13锁定于螺杆固定套15内。

上述自锁螺栓12包括开槽光头螺杆13、螺母14、螺杆固定套15、滑块16、环形弹簧17、定位销18、拨动板20以及上端盖19；开槽光头螺杆13与伸缩套筒11通过拨动板20实现活动连接，从而使开槽光头螺杆13始终与伸缩套筒11连接；螺杆固定套15固定安装于标准节3，开槽光头螺杆13与螺杆固定套15之间通过滑块16与凹槽22的插接配合即可实现连接、解锁，简化了自锁螺栓12的拆装，从而实现了自动拆装的可能性，并提高了拆装效率。

如图5、图6和图7所示，伸缩套筒11包括上套筒28、下套筒29、扭矩传感器以及带位移监测的弹性缓冲件30；上套筒28与螺母14拧紧装置固定连接；上套筒28与下套筒29通过花键33连接且沿竖直方向滑动连接；在上套筒28与下套筒29之间安装有弹性缓冲件30；下套筒29装有用于检测拧紧扭矩的扭矩传感器，通过扭矩传感器可以实时监测拧紧扭矩数值，便于在拧紧之后停止电动扳手9的拧紧动作；弹性缓冲件30用于检测上套筒28与下套筒29之间的压缩量；下套筒29设置有用于引导螺母14进入中心孔的导向面、与螺母14外周面形状配合的多边形孔、以及沿周向间隔设置且与拨动齿37对应配合的拨动槽39；多边形孔可以为正十二边形孔；拨动槽39沿周向均匀分布，并且沿周向间隔设置，相邻的拨动槽39之间设置有用于分隔的挡台38；自锁螺栓12的顶部通过拨动齿37限位于上套筒28与下套筒29之间；当拆卸自锁螺栓12时，拨动齿37嵌合于拨动槽39内，通过电动扳手9反向驱动上套筒28使滑块16从开槽光头螺杆13的凹槽22中滑出，实现滑块16与开槽光头螺杆13的解锁。

由于伸缩套筒11包括上套筒28、下套筒29、扭矩传感器以及带位移监测的弹性缓冲件30，弹性缓冲件30用于检测上套筒28与下套筒29之间的压缩量，同时通过弹性缓冲件30还可以解决一对螺母14在同时安装过程中行程不同步的问题；下套筒29设置有用于引导螺母14进入中心孔的导向面、与螺母14外周面形状配合的多边形孔、以及沿周向间隔设置且与拨动齿37对应配合的拨动槽39，通过导向面便于螺母14进入下套筒29中，通过多边形孔与螺母14的外形配合实现螺母14的松紧；自锁螺栓12的顶部通过拨动齿37限位于上套筒28与下套筒29之间，防止开槽光头螺杆13掉落；当拆卸自锁螺栓12时，拨动齿37嵌合于拨动槽39内，通过电动扳手9反向驱动上套筒28使滑块16从开槽光头螺杆13的凹槽22中滑出，实现滑块16与开槽光头螺杆13的解锁，通过拨动齿37与拨动槽39的配合，在拧紧螺母14的过程中，拨动齿37位于拨动槽39的上方，使拨动齿37脱离拨动槽39，当需要拆卸螺母14时，拨动齿37嵌合于拨动槽39中，使伸缩套筒11与螺母14和开槽光头螺杆13连为一体能够同时反向转动，实现开槽光头螺杆13与螺杆固定套15的解锁，从而可将开槽光头螺杆13从螺杆固定套15中拔出，实现下回转支座1与标准节3之间的自动拆卸。

更进一步地，伸缩套筒11还可以包括定位销钉31和安全销；上套筒28的外周面设置有沿周向均匀分布的一对导向槽34，如图6所示，两个导向槽34沿周向间隔180°；下套筒29设置有与导向槽34一一对应的螺纹孔35；定位销钉31与螺纹孔35螺纹连接并伸入导向槽34内，实现下套筒29与上套筒28之间的滑动连接；上套筒28的顶部与螺母14拧紧装置采用方孔36配合，并设置有沿径向延伸的通孔32，在通孔32内插接安全销，安全销用于防止上套筒28与螺母14拧紧装置脱离。

由于伸缩套筒11还包括定位销钉31和安全销；通过定位销钉31与下套筒29的螺纹连接实现定位销钉31的安装，定位销钉31的内端部伸入导向槽34使得下套筒29能够沿上套筒28上下滑动实现滑动连接，通过下套筒29相对上套筒28的滑动能够使得一对螺母14进行同步拆装；上套筒28的顶部设置有沿径向延伸的通孔32，在通孔32内插接安全销，通过安全销能够防止上套筒28与螺母14拧紧装置脱离，减少了安全隐患，提高了自动化安拆装置2的使用安全性。

如图8和图9所示，下回转支座1和标准节3均固定安装有沿竖直方向一一对应的螺栓套40，螺栓套40用于穿设开槽光头螺杆13，并通过与开槽光头螺杆13螺纹连接的螺母14实现下回转支座1和标准节3的固定连接；在标准节3的螺栓套40底端面设置有与定位销18一一对应的定位孔41，在使用过程中，先将定位销18与标准节3上螺栓套40的定位孔41一一对应且插接到位，再将螺杆固定套15焊接连接于螺栓套40底端面；当连接下回转支座1和标准节3时，开槽光头螺杆13依次穿过下回转支座1的螺栓套40和标准节3的螺栓套40，最后插入螺杆固定套15的中心孔中，通过多个滑块16将开槽光头螺杆13锁定在螺杆固定套15中，再将螺母14拧紧在开槽光头螺杆13上，完成下回转支座1和标准节3的固定连接。

电动扳手9顺时针转动拧紧螺母14，开槽光头螺杆13通过嵌入凹槽22内的滑块16锁死，电动逆时针转动拆卸螺母14时，开槽光头螺杆13与滑块16松开，再将开槽光头螺杆13升高使其底端从标准节3的螺栓套40中抽出，从而实现下回转支座1和标准节3的拆卸。

使用上述自动化安拆装置2的拧紧过程为：

第一步，如图8所示，将螺栓固定套与标准节3的螺栓套40通过定位销18和定位孔41插接定位，再将螺栓固定套焊接在螺栓套40上；

第二步，如图9所示，将螺母14预装在开槽光头螺杆13的螺纹处，将预装有螺母14的开槽光头螺杆13上端与下套筒29进行装配；将开槽光头螺杆13下端插入下回转支座1的螺栓套40中；通过同步带模组5调整升降平台6的高度，带动开槽光头螺杆13末端与下回转支座1的螺栓套40下端平齐；

第三步，标准节3引入就位后，同步带模组5带动升降平台6向下运动，开槽光头螺杆13末端到达螺杆固定套15底端，此时升降平台6停止下降，电动扳手9顺时针旋转，下套筒29的挡台38带动拨动板20使开槽光头螺杆13顺时针旋转，当伸缩套筒11内扭矩传感器检测到扭矩大于一定值时，说明螺杆固定套15中的滑块16已经进入开槽光头螺杆13的凹槽22内；

第四步，升降平台6下降使伸缩套筒11被压缩至极限位置，此时，螺母14可能未进入伸缩套筒11，电动扳手9顺时针旋转30°，在电动扳手9旋转过程中，伸缩套筒11压缩量突变，即，螺母14进入伸缩套筒11内部，此时，电动扳手9顺时针旋转，将螺母14拧至规定扭矩，随后电动扳手9停止运动，下回转支座1与标准节3间连接完成。

使用上述自动化安拆装置2的拆卸过程为：

电动扳手9逆时针旋转720°，将螺母14拆松，升降平台6上升至下套筒29的拨动槽39与拨动齿37贴合，电动扳手9逆时针旋转，螺杆固定套15内的滑块16被推出，滑块16脱离开槽光头螺杆13的凹槽22；升降平台6上升至上限位器7处，到达装置初始位置，完成下回转支座1与标准节3间的拆卸过程。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。