造楼机调平组件及方法与流程

1.本发明涉及造楼机领域，尤其涉及一种造楼机调平组件及方法。


背景技术：

2.空中造楼机是我国自主研发的设备平台。为了应对近年来建筑行业人力资源紧缺的局面，通过集成各种自动化建筑施工设备，空中造楼机可以降低人力资源需求。
3.目前的造楼机，在传统爬架或者脚手架的顶部搭建了大型作业平台，通过附在墙体上的顶升机构，驱动桁架平台和挂架上升，通过桁架平台和挂架上搭载的自动化设备，从而快速施工。
4.其中，顶升机构一般包括三个附墙座、导轨、液压缸、两换向盒、一c型框架及一格构柱，导轨沿着三个附墙座升降，两换向盒分别抱在导轨上并沿着导轨升降，格构柱固定在导轨顶端且顶部固定连接桁架平台，液压缸两端分别与两换向盒铰连接，c型框架与下方的换向盒固定并选择性的挂载在其中两个附墙座上。
5.采用以上结构的造楼机存在以下问题：
6.(1)由于桁架平台底部对应设置有若干个顶升机构，各个顶升机构的附墙座不可能保证在同一水平面上，从而导致桁架平台与各个格构柱的连接点会出现高低落差，需要进行调节；
7.(2)在每一个升降周期开始前，都需要将最下方的附墙座换到上一层墙体上，因此，在每一个升降周期结束后，都会出现高低落差，需要进行调节。
8.虽然顶升机构可以直接驱动桁架平台升降，但是无法直接用于调节以上高度差，因为每一个升降周期结束后，c型框架都是挂在附墙座上，且液压缸处于回收状态，无法提供持续的支撑。


技术实现要素：

9.有鉴于此，本发明提出了一种造楼机调平组件及方法，方便对桁架平台调节水平。
10.本发明的技术方案是这样实现的：
11.一方面，本发明提供了一种造楼机调平组件，其包括桁架平台和若干组顶升机构，顶升机构包括三个附墙座、导轨、升降机构和格构柱，其中，三个附墙座沿竖直方向设置于墙体上，格构柱设置于导轨顶部，升降机构驱动导轨沿附墙座升降，还包括若干组调平机构，调平机构包括顶板和第一液压缸，第一液压缸固定在格构柱顶部且升降输出部与顶板球面副连接，顶板与桁架平台固定。
12.在以上技术方案的基础上，优选的，所述顶升机构包括第二液压缸、两换向盒和一c型框架，所述第二液压缸两端分别与两换向盒铰连接，两换向盒分别沿导轨升降并选择性的与导轨固定，c型框架与其中一换向盒固定并选择性的挂在附墙座上。
13.在以上技术方案的基础上，优选的，所述第一液压缸包括第一缸体、柱塞和液压站，其中，
14.第一缸体底部固定在格构柱顶部且顶部开口；
15.柱塞伸入第一缸体内并与之沿竖直方向滑动连接，且柱塞顶部与顶板球面副连接，柱塞与第一缸体之间形成密封腔体；
16.液压站提供对液压油加压并注入密封腔体内。
17.进一步优选的，所述第一液压缸包括定位杆和弹簧，所述柱塞包括柱塞筒、连接板和支撑板，其中，
18.柱塞筒伸入第一缸体内并与之沿竖直方向滑动连接；
19.连接板设置于柱塞筒顶部且与顶板球面副连接；
20.支撑板横向设置于柱塞筒内，中间开设有供液压油穿过的通孔；
21.定位杆一端穿过支撑板并伸入柱塞筒内，另一端与第一缸体固定；
22.弹簧嵌套在定位杆上且两端分别抵持定位杆端部和支撑板。
23.更进一步优选的，顶板包括顶板本体和盖板，其中，
24.顶板本体底部设置有沉孔，且沉孔底面为球面；
25.盖板盖在沉孔上且中间开设有穿孔；
26.所述连接板上表面为球面，柱塞筒穿过盖板并伸入沉孔内，连接板与沉孔球副连接，盖板对连接板进行限位防止其脱出。
27.在以上技术方案的基础上，优选的，还包括若干水准仪和一控制器，其中，
28.水准仪分别设置于顶板与桁架平台连接处，采集所在检测点的水平数据并发送给控制器；
29.控制器，与各水准仪和第一液压缸信号连接，接收各水准仪发送的实时水平数据，并调节其对应的第一液压缸，直至各水准仪的实时水平数据在阈值范围内。
30.进一步优选的，控制器根据各水准仪发送的实时水平数据，计算各检测点的实时水平高度hi，进而计算各检测点的平均水平高度h
ave
，并比较hi与h
ave
之间的偏差，
31.若偏差在阈值范围之外，
32.对于hi＜h
ave
的检测点，控制其对应的调平机构顶起；
33.对于hi≥h
ave
的检测点，控制其对应的调平机构下降；
34.直至hi与h
ave
之间的偏差在阈值范围内。
35.第二方面，本发明提供了一种造楼机调平方法，采用本发明第一方面所述的调平组件，包括以下步骤，
36.s1，通过顶升机构驱动桁架平台升降，在此过程中，第一液压缸不做伸缩；
37.s2，在一个顶升机构结束一个升降周期后，水准仪采集所在检测点的水平数据并发送给控制器，控制器计算各检测点的实时水平高度hi，进而计算各检测点的平均水平高度h
ave
，并比较hi与h
ave
之间的偏差，
38.若偏差在阈值范围之外，
39.对于hi＜h
ave
的检测点，控制其对应的调平机构顶起；
40.对于hi≥h
ave
的检测点，控制其对应的调平机构下降；
41.直至hi与h
ave
之间的偏差在阈值范围内。
42.本发明的造楼机调平组件及方法相对于现有技术具有以下有益效果：
43.(1)通过在每个格构柱与桁架平台之间设置液压调平机构，能够小幅度驱动桁架
平台升降，调节水平；且液压调平机构与桁架平台采用球面副运动，能对桁架平台往水平面内任意方向的倾斜进行适应性调节；
44.(2)设置在每个检测点设置一调平机构和一水准仪，并将数据发送给控制器，进行统一控制，实现自动化调平。
附图说明
45.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
46.图1为本发明的造楼机的正视图；
47.图2为本发明的造楼机的部分单元的立体图；
48.图3为本发明的造楼机的顶升机构部分的立体图；
49.图4为本发明的调平机构的立体图；
50.图5为本发明的调平机构的正剖视图；
51.图6为本发明的造楼机调平组件的连接关系示意图。
具体实施方式
52.下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
53.如图1和6所示，本发明的造楼机调平组件，其包括桁架平台1、若干组顶升机构2、调平机构3、若干水准仪4和一控制器5。
54.桁架平台1，作为承载平台，搭载自动化建筑施工设备，可采用现有技术，一般采用贝雷架依次连接而成，形成的框架结构围绕墙体外侧设置。
55.顶升机构2，驱动桁架平台1升降，可采用现有技术。具体的，如图2和3，顶升机构2包括三个附墙座21、导轨22、升降机构23和格构柱24。
56.三个附墙座21沿竖直方向设置于墙体上，为提供导轨22和升降机构23支撑。
57.导轨22，沿附墙座21升降，可采用现有技术。具体的，可在附墙座21上设置滚轮，导轨22与滚轮滚动连接，减小摩擦力，同时，滚轮也能对导轨22进行限位，限制其只能沿竖直方向升降。
58.格构柱24，设置于导轨22顶部，支撑桁架平台1，可采用现有技术。
59.升降机构23，驱动导轨22沿附墙座21升降，可采用现有技术。所述升降机构23可采用电机驱动齿轮转动，进而通过齿轮驱动齿条导轨22升降；也可以采用液压装置，驱动导轨22升降。具体的，本实施例中，所述升降机构23采用液压驱动，其包括第二液压缸25、两换向盒26和一c型框架27。
60.第二液压缸25，通过其伸长或者缩短，从而驱动导轨22沿附墙座21升降或者驱动第二液压缸25本身沿导轨22升降，所以：
61.当需要驱动导轨22沿附墙座21升降时，就需要第二液压缸25顶端与导轨22连接，另一端通过c型框架27固定在附墙座21上；当需要驱动第二液压缸25本身沿导轨22升降时，就需要第二液压缸25顶端与导轨22连接，另一端将c型框架27提起，并向上提升。
62.考虑到导轨22沿附墙座21升降行程一般为一个楼层高度，而第二液压缸25的行程不足一个楼层高度，因此，第二液压缸25在将导轨22顶升一个行程后，需要将第二液压缸25顶端与导轨22连接解除，将第二液压缸25缩回后，再次重复执行导轨22顶升一个行程的动作，通过多次顶升行程，才能将导轨22顶升一个楼层高度。为了便于第二液压缸25顶端与导轨22连接锁定或者解除，本发明的第二液压缸25两端分别与两换向盒26铰连接，两换向盒26分别沿导轨22升降并选择性的与导轨22固定。
63.c型框架27与其中一换向盒26固定并选择性的挂在附墙座21上。具体的，所述c型框架27上设置有挂钩，附墙座21上设置有挂杆，c型框架27可以挂在挂杆上，或者从挂杆上自由脱出。
64.升降机构23的升降周期如下：
65.以将导轨22顶升一个楼层高度为例，分多次进行：
66.s1，c型框架27挂在附墙座21上，提供支撑；
67.s2，顶部换向盒26与导轨22锁定，底部换向盒26与导轨22解除锁定，第二液压缸25伸长一个行程，导轨22与附墙座21上的防坠装置锁定解除，从而将导轨22顶升一个行程后，导轨22与附墙座21上的防坠装置再次锁定；
68.s3，然后，顶部换向盒26与导轨22解除锁定，底部换向盒26与导轨22锁定，第二液压缸25回缩一个行程；
69.s4，重复执行步骤s2～s3，从而将导轨22顶升一个楼层高度。
70.接下来，将第二液压缸25和c型框架27顶升一个楼层高度。
71.s5，顶部换向盒26与导轨22解除锁定，底部换向盒26与导轨22锁定，第二液压缸25伸长一个行程；
72.s6，然后，顶部换向盒26与导轨22锁定，底部换向盒26与导轨22解除锁定，第二液压缸25回缩一个行程，将c型框架27从顶升一个行程，在此过程中，低楼层附墙座21上的挂钩上脱出；
73.s7，重复执行步骤s5～s6，从而将c型框架27顶升一个楼层高度，将c型框架27挂在高楼层附墙座21上的挂杆上；
74.s8，将低楼层的附墙座21取出，并预埋在更高楼层墙体上，准备下一次顶升。
75.向下降的方式与向上顶升基本类似，在此不再具体介绍。
76.由于每完成一个楼层的升降周期，都需要重新预埋附墙座21，而各个附墙座21的高度在预埋过程中会存在高度查，这就导致桁架平台1无法保持水平，有高空倾覆的危险。
77.针对以上问题，本发明设置了若干组调平机构3，每个格构柱24顶部设置一个，对桁架平台1进行升降，从而调平桁架平台1。具体的，如图4和5，调平机构3包括顶板31和第一液压缸32，第一液压缸32固定在格构柱24顶部且升降输出部与顶板31球面副连接，顶板31与桁架平台1固定。通过第一液压缸32升降，调节桁架平台1的高度，通过球面副连接，能对桁架平台1往水平面内任意方向的倾斜进行适应性调节。
78.具体的，所述第一液压缸32包括第一缸体321、柱塞322和液压站323，其中，
79.第一缸体321，底部固定在格构柱24顶部且顶部开口，具体的，所述第一缸体321内部为筒状的中空结构，底部与格构柱24固定。
80.柱塞322伸入第一缸体321内并与之沿竖直方向滑动连接，且柱塞322顶部与顶板31球面副连接，柱塞322与第一缸体321之间形成密封腔体320。具体的，所述柱塞322内部为筒状的中空结构，柱塞322与第一缸体321内部形成的密封腔体320用于注入液压油。
81.液压站323提供对液压油加压并注入密封腔体320内。如此，根据控制指定，液压站323控制注入密封腔体320内的液压油量，从而量化控制柱塞322的升降。
82.液压油是经过液压站323加压后注入密封腔体320内，速度较快；而从密封腔体320内流出时，没有外力加压，速度较慢，这样会导致升降调节反馈存在滞后性，当多组调平机构3同时调节时，这种滞后反馈将导致实际控制时每两次操作间隔停留时间很长，因此，需要对柱塞322进行辅助复位，提高其复位响应的速度。具体的，所述第一液压缸32包括定位杆324和弹簧325，所述柱塞322包括柱塞筒3221、连接板3222和支撑板3223，其中，
83.柱塞筒3221伸入第一缸体321内并与之沿竖直方向滑动连接，具体的，可在柱塞筒3221与第一缸体321之间设置滑套，起导向作用，并进一步在二者之间设置密封圈，防止漏油。
84.连接板3222设置于柱塞筒3221顶部且与顶板31球面副连接。
85.支撑板3223横向设置于柱塞筒3221内，中间开设有供液压油穿过的通孔。具体的，所述支撑板3223中间开设有供定位杆324穿过的孔。
86.定位杆324一端穿过支撑板3223并伸入柱塞筒3221内，另一端与第一缸体321固定。
87.弹簧325嵌套在定位杆324上且两端分别抵持定位杆324端部和支撑板3223。具体的，所述定位杆324呈“t”形，便于抵持弹簧325。
88.如此，在弹簧325的作用下，可辅助柱塞322快速回位，提高响应速度。
89.作为球面副连接部分，顶板31包括顶板本体311和盖板312，其中，
90.顶板本体311底部设置有沉孔310，且沉孔310底面为球面。具体的，沉孔310底面为内球面。
91.盖板312盖在沉孔310上且中间开设有穿孔；盖板312中间穿孔尺寸大于柱塞筒3221且小于连接板3222。
92.所述连接板3222上表面为球面，柱塞筒3221穿过盖板312并伸入沉孔310内，连接板3222与沉孔310球副连接，盖板312对连接板3222进行限位防止其脱出。具体的，连接板3222上表面为外球面。
93.为了实现自动化控制，本发明设置有若干水准仪4和一控制器5，其中，
94.水准仪4分别设置于顶板31与桁架平台1连接处，采集所在检测点的水平数据并发送给控制器5；
95.控制器5，与各水准仪4和第一液压缸32信号连接，接收各水准仪4发送的实时水平数据，并调节其对应的第一液压缸32，直至各水准仪4的实时水平数据在阈值范围内。
96.具体的，控制器5的控制方式如下：控制器5根据各水准仪4发送的实时水平数据，计算各检测点的实时水平高度hi，进而计算各检测点的平均水平高度h
ave
，并比较hi与h
ave
之间的偏差，
97.若偏差在阈值范围之外，
98.对于hi＜h
ave
的检测点，控制其对应的调平机构3顶起；
99.对于hi≥h
ave
的检测点，控制其对应的调平机构3下降；
100.直至hi与h
ave
之间的偏差在阈值范围内。
101.最终，各个检测点的水平高度偏差被控制在阈值范围内，即达到水平状态。
102.以下介绍本发明的造楼机调平方法，包括以下步骤，
103.s1，通过顶升机构2驱动桁架平台1升降，在此过程中，第一液压缸32不做伸缩；
104.s2，在一个顶升机构2结束一个升降周期后，水准仪4采集所在检测点的水平数据并发送给控制器5，控制器5计算各检测点的实时水平高度hi，进而计算各检测点的平均水平高度h
ave
，并比较hi与h
ave
之间的偏差，
105.若偏差在阈值范围之外，
106.对于hi＜h
ave
的检测点，控制其对应的调平机构3顶起；
107.对于hi≥h
ave
的检测点，控制其对应的调平机构3下降；
108.直至hi与h
ave
之间的偏差在阈值范围内。
109.以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用以限制本发明，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。