自我爬升的举升机构及其使用方法 技术领域 本发明涉及一种用于建筑施工工地楼层之间举升的机械装置及其使用方法， 特别 是用于混凝土布料的固定式布料杆的可自我爬升的举升机构及其使用方法。
背景技术 在高层建筑施工过程中， 随着建筑物的高度的增加， 楼面用的建筑施工机械也必 需随着楼面的升高而升高， 因而需要有一种机械装置可以在楼层间举升固定的建筑施工设 备， 如固定式混凝土布料杆。
当建筑机械被举升装置举升到上一层楼面时， 举升装置保留在原来的楼层上， 为 了完成下一个举升循环， 必须将举升装置也相应的提升到高一层的相应楼面上。目前的做 法有 ： 将举升装置拆除， 然后搬运到上层楼面， 或者用手动或电动吊具将举升装置提升到上 层楼面。
如公开号为 CN101512082A 的专利申请文献， 其提供了一种配有高度可调的混凝 上布料杆的混凝上输送装置。 但是上述公开专利尚存在缺陷， 其一， 该装置的爬升导轨开设 有孔窗供锁止件卡入， 而同时具有导轨以及供锁止件卡位的作用， 故将使爬升导轨的强度 下降， 且一旦其发生故障时， 维修和调换变得复杂 ； 其二， 该装置的锁止件仅具有单向锁定 的作用， 只能使支柱或载荷上升， 自身的上升仍需要借助其他牵引机构 ( 如卷扬机 ) 来完 成， 使结构变复杂。
发明内容
本发明的目的之一是提供一种可举升载荷和实现自我爬升、 且结构也相对简单的 机构和使用方法 ； 本发明的另一目的是提供一种改善导轨强度的自我爬升的举升机构及其 使用方法。
为了解决上述技术问题， 本发明自我爬升的举升机构包括 ： 立柱， 侧面设有一沿其 纵向延伸的立柱凹槽 ； 举升板， 与立柱相平行设置在所述立柱凹槽内部， 其上设有板孔 ； 液 压缸， 内设有活塞及活塞杆 ； 支撑机构 ； 第一和第二滑动装置， 分别包括一导向本体， 及设 置在所述导向本体内与导向本体活动连接的锁定件 ； 所述锁定件一侧两端分别设有限位突 起和端部 ； 所述限位突起设有引导面和限位面， 所述端部设有卡位面， 在所述锁定件另一侧 的两端分别设置压紧装置 ； 导向装置， 包括导向座和导向板， 所述导向板设置在所述立柱凹 槽两内侧 ； 所述导向座设置在所述导向本体两侧 ； 所述液压缸两端分别与第一滑动装置和 第二滑动装置一端连接 ； 所述支撑机构设置于第一或第二滑动装置上。
将可供锁定件定位的举升板和具有导向作用的导向装置分开， 即把爬升和导向两 个功能通过两个装置来实现， 使得每个装置更独立， 在出现故障时维修和调换更加容易 ； 同 时， 本发明新设计的锁定件具有双向锁定功能， 其双向限位突起的设计使得爬升机构能够 完成立柱的举升和自身爬升两个动作 ； 由于在锁定件的两个限位突起之间设有两个引导 面， 使得两个限位突起在上升或者下降的过程中能够非常平顺地滑过板孔内壁与举升板表面的边界 ； 限位面使得锁定件顶住板孔的上下内壁， 达到纵向限位的作用， 当限位面顶住板 孔的内壁的同时， 卡位面也顶住举升板表面， 达到横向限位的作用， 以避免压紧装置的弹力 过大使锁定件转动幅度过大而影响定位效果。 通过限位面和卡位面的共同作用使得锁定件 能更加稳固地与举升板相固定。
所述板孔为等距分布， 且活塞杆的最大行程大于或等于所述相邻板孔的中心距。
以上板孔的等距分布以及活塞杆行程与板孔中心距之间的关系的设计， 保证了当 液压缸带动第一锁定件的限位突起卡住某一板孔时， 第二锁定件的限位突起在继续的动作 中至少能卡入相邻的一个板孔内。
所述液压缸包括有杆腔与无杆腔， 其分布方式有多种， 其一种是 ： 有杆腔与第一滑 动装置的所述导向本体连接， 无杆腔与第二滑动装置的所述导向本体连接 ； 另一种是 ： 有 杆腔与第二滑动装置的所述导向本体连接 ； 无杆腔与第一滑动装置的所述导向本体连接。
导向座与导向板的设计方案也有多种， 其一是所述导向座由两块板组成导轨， 所 述导向板嵌入所述导轨中 ； 其二是所述导向座为导向轮， 所述导向板由两块板组成， 并置于 所述导向轮两侧。
所述压紧装置包括一组永久磁铁以及用其驱动的弹簧 ； 所述举升板为平板或弯折 板； 所述立柱凹槽为 “V” 形或 “U” 形； 所述锁定件为 “X” 形或 “Y” 形或 “T” 形。
本发明还提供一种自我爬升的举升机构的使用方法， 包括举升机构举升立柱以及 举升机构自行爬升两个步骤。
所述举升立柱步骤包括如下步骤。
步骤 1， 定基点 ： 设于第二滑动装置的支撑机构支撑于楼板， 液压缸内活塞处于起 点位置， 此时两滑动装置之间具有设定的最短距离 ； 第一滑动装置的第一锁定件在压紧装 置的作用下逆时针方向旋转， 被压向举升板 ； 液压缸带动第一滑动装置开始向上运动， 当第 一滑动装置移动到板孔的位置时， 第一锁定件的引导面滑过板孔下内壁与表面之边界， 第 一锁定件的突起被压紧装置压入到板孔内， 限位面与板孔上内壁接触， 卡位面与举升板表 面接触。
步骤 2， 立柱启动 ： 液压缸继续作用， 第一滑动装置继续向上运动， 开始顶住举升 板并带动立柱同步运动。
步骤 3， 立柱到达 ： 在液压缸的继续作用下， 第一滑动装置的第一锁定件带动举升 板以及立柱上升直至达到设定的高度 ； 液压缸内活塞处于终点位置， 此时两滑动装置之间 具有设定的最长距离 ； 同时， 由于压紧装置的作用， 第二滑动装置的第二锁定件的引导面滑 过板孔下内壁与表面之边界， 第二锁定件的突起被压紧装置压入到板孔内， 限位面与板孔 上内壁接触， 卡位面与举升板表面接触， 顶住举升板及立柱。
步骤 4， 归位到新起点 ： 液压缸转换进油及出油方向， 第一滑动装置带动第一锁定 件向下运动， 液压缸内活塞逆向运动至起点位置， 两滑动装置恢复到具有设定的最短距离。
步骤 1 至步骤 4 为一个完整的举升动作， 循环往复可完成立柱的不断举升。
所述自行爬升是指第一和第二滑动装置、 液压缸、 支撑机构的爬升， 其爬升包括如 下步骤。
步骤 1， 定基点 ： 立柱固定于楼板， 第二滑动装置里的第二锁定件在压紧装置的作 用下顺时针方向旋转， 被压向举升板 ； 两滑动装置之间具有设定的最短距离。步骤 2 ： 撤原基点 ： 滑动装置的支撑机构收起而不再固定于楼板 ； 同时， 由于自重， 滑动装置及液压缸下滑 ； 第二锁定件引导面滑过板孔上内壁与表面之边界， 第二锁定件的 突起被压紧装置压入到板孔内， 限位面与板孔下内壁接触， 卡位面与举升板表面接触。
步骤 3， 液压缸及滑动装置启动 ： 液压缸开始工作， 第一滑动装置向上运动。
步骤 4 ： 液压缸及滑动装置到达 ： 液压缸把第一滑动装置推到设定的高度， 此时两 滑动装置之间具有设定的最长距离 ； 同时， 第一滑动装置的第一锁定件的引导面滑过板孔 下内壁与表面之边界， 第一锁定件的突起被压紧装置压入到板孔内， 限位面与板孔下内壁 接触， 卡位面与举升板表面接触。
步骤 5 ： 归位到新起点 ： 液压缸转换进油及出油方向， 液压缸内活塞逆向运动， 第 二滑动装置带动第二锁定件向上运动， 直到恢复到两滑动装置具有设定的最短距离， 完成 一次自身爬行动作。
步骤 1 至步骤 5 为一个完整的爬升动作， 循环往复可完成爬升装置的不断爬升。
本发明自我爬升的举升机构及其使用方法有如下优点 ： 其一， 本发明把供举升立 柱及载荷时卡位的举升板和立柱及载荷运行的轨道分开， 使得每个装置的功能更简单， 并 确保机构的强度， 在其出现故障的时候更加便于维修和调换 ； 其二， 本发明采用的锁定件为 双向设计， 使得爬升机构可以完成载荷及立柱的举升及自我爬升两个动作， 而无需借助另 外的牵引机构， 使结构简单， 并减少因牵引机构人为操作代来的不稳定。 附图说明 图 1 为本发明自我爬升的举升机构正视图。
图 2 为本发明自我爬升的举升机构侧面剖视图。
图 3 为本发明自我爬升的举升机构锁定件的结构图。
图 4 为本发明自我爬升的举升机构导向装置的俯视图。
图 5a 为本发明自我爬升的举升机构的使用方法中举升机构举升立柱于定基点步 骤时的示意图。
图 5b 为本发明自我爬升的举升机构的使用方法中举升机构举升立柱于立柱到达 步骤时的示意图。
图 5c 为本发明自我爬升的举升机构的使用方法举升机构举升立柱于归位到新起 点步骤时的示意图。
图 6a 为本发明自我爬升的举升机构的使用方法举升机构自行爬升于定基点步骤 时的示意图。
图 6b 为本发明自我爬升的举升机构的使用方法举升机构自行爬升于液压缸及滑 动装置到达步骤时的示意图。
图 6c 为本发明自我爬升的举升机构的使用方法举升机构自行爬升于归位到新起 点步骤时的示意图。
本发明自我爬升的举升机构附图中附图标记说明 ：
10- 立柱 11- 立柱凹槽 20- 举升板
21- 板孔 30- 导向装置 31- 导向座
32- 导向板 40- 第一滑动装置 41- 第二滑动装置
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说明书430- 第一上端部 433- 第二下端部 46- 第二上引导面 51- 第一上限位面 54- 第二上卡位面 57- 第二下限位面 62- 无杆腔 70- 支撑块 93- 第一下限位突起 96- 第一板孔4/6 页420- 第一导向本体 421- 第二导向本体 431- 第一下端部 432- 第二上端部 44- 第一上引导面 45- 第一下引导面 47- 第二下引导面 50- 第一上卡位面 52- 第一下卡位面 53- 第一下限位面 55- 第二上限位面 56- 第二下卡位面 60- 油缸 61- 有杆腔 63- 活塞 64- 活塞杆 81- 弹簧 90- 第一锁定件 91- 第二锁定件 92- 第一上限位突起 94- 第二上限位突起 95- 第二下限位突起 97- 第二板孔 98- 第三板孔 99- 第四板孔具体实施方式
下面结合附图对本发明自我爬升的举升机构及其使用方法作进一步详细的说明。 如图 1、 图 2 所示， 本发明自我爬升的举升机构包括 ： 立柱 10， 侧面设有一沿其纵向 延伸的立柱凹槽 11， 本实施例中立柱凹槽 11 为 “V” 形， 其还可以为 “U” 形； 举升板 20， 本实 施例中举升板为平板， 其还可以为弯折板 ； 与立柱 10 相平行设置在立柱凹槽 11 内部， 其上 设有若干板孔 21 ； 液压缸， 本实施例中液压缸为油缸 60， 其内设有活塞 63 及活塞杆 64 ； 支 撑机构， 本实施例中支撑机构为支撑块 70， 其优选实施例为设置于第一滑动装置 40 上， 其 还可以设置于第二滑动装置 41 上。第一滑动装置 40 和第二滑动装置 41， 分别包括第一导 向本体 420 和第二导向本体 421， 及设置在第一导向本体 420 和第二导向本体 421 内与其活 动连接的第一锁定件 90 和第二锁定件 91。在锁定件 90、 91 另一侧的两端分别设置压紧装 置， 压紧装置包括一组永久磁铁 ( 图中未示出 ) 以及用其驱动的弹簧 81。
如图 3 所示， 第一锁定件 90 一侧两端分别设有第一上限位突起 92 和与之相对应 的第一上端部 430 及第一下限位突起 93 和与之相对应的第一下端部 431 ； 第二锁定件 91 一 侧两端分别设有第二上限位突起 94 和与之相对应的第二上端部 432 及第二下限位突起 95 和与之相对应的第二下端部 433， 第一上限位突起 92 和第一下限位突起 93 之间设有第一上 引导面 44 和第一下引导面 45 ； 第二上限位突起 94 和第二下限位突起 95 之间设有第二上引 导面 46 和第二下引导面 47， 第一上限位突起 92 设有第一上限位面 51 以及设置在第一上端 部 430 与之相交的第一上卡位面 50 ； 第一下限位突起 93 设有第一下限位面 53 以及设置在 第一下端部 431 与之相交的第一下卡位面 52 ； 第二上限位突起 94 设有第二上限位面 55 以 及设置在第二上端部 432 与之相交的第二上卡位面 54 ； 第二下限位突起 95 设有第二下限 位面 57 以及设置在第二下端部 433 与之相交的第二下卡位面 56， 本实施例的锁定件为 “X” 形， 其还可以为 “Y” 形或 “T” 形。
如图 4 所示， 导向装置， 包括导向座 31 和导向板 32， 导向板 32 设置在立柱凹槽 11 内； 导向座 31 设置在导向本体 42、 42’ 两侧 ； 本发明的优选实施例为导向座 31 由两块板组 成导轨， 导向板 32 嵌入导轨中。其还可以为导向座为导向轮， 导向板由两块板组成， 并置于 导向轮两侧。
如图 2 所示， 油缸 60 两端分别与第一滑动装置 40 和第二滑动装置 41 一端连接， 油缸 60 包括有杆腔 61 与无杆腔 62， 本实施例中有杆腔 61 与第一滑动装置 40 的导向本体 42 连接 ； 无杆腔 62 与第二滑动装置 41 的导向本体 42 连接。作为另一个实施例， 有杆腔与 第二滑动装置的导向本体连接， 无杆腔与第一滑动装置的导向本体连接。板孔 21 为等距分 布； 活塞杆的最大行程大于或等于相邻板孔中心距。
本发明自我爬升的举升机构的使用方法， 包括举升机构举升立柱以及举升机构自 行爬升两个步骤， 举升立柱步骤包括如下步骤。
如图 5a 所示， 步骤 1， 定基点 ： 设于第二滑动装置 41 的支撑块 70 支撑于楼板， 油缸 60 内的活塞 63 处于起点位置， 此时两滑动装置之间具有既设的最短距离 ； 第一滑动装置 40 的第一锁定件 90 在压紧装置的作用下逆时针方向旋转， 并被压向举升板 20 ； 第一锁定件 90 的第一上限位突起 92 与举升板 20 的内侧相接触同时第二锁定件 91 的第二上限位突起 94 与举升板 20 的内侧相接触 ； 通过液压系统的换向阀改变油缸 60 的进出油方向， 油缸 60 接 通液压油， 无杆腔 62 进油， 有杆腔 61 出油时， 活塞杆 64 外伸， 油缸 60 带动第一滑动装置 40 开始向上运动， 当第一滑动装置 40 移动到第一板孔 96 的位置时， 第一锁定件 90 的第一上 引导面 44 滑过第一板孔 96 下内壁与表面之边界， 第一锁定件 90 的第一上限位突起 92 被 弹簧 81 压入到第一板孔 96 内， 第一上限位面 51 与第一板孔 96 上内壁接触， 第一上卡位面 50 与举升板 20 表面接触， 第一上限位面 51 与第一上卡位面 50 共同作用， 使得第一锁定件 90 稳定， 立柱 10 以及举升板 20 的重量通过第一锁定件 90、 油缸 60、 第二滑动装置 41、 支撑 块 70 依次传递到楼板。 步骤 2， 立柱启动 ： 油缸 60 继续作用， 第一滑动装置 40 继续向上运动， 开始顶住举 升板 20 并带动立柱 10 及载荷同步运动 ；
如图 5b 所示， 步骤 3， 立柱到达 ： 在油缸 60 的继续作用下， 第一滑动装置 40 的第 一锁定件 90 带动举升板 20 以及立柱 10 上升直至达到设定的高度 ； 油缸 60 内活塞 63 处于 终点位置， 此时两滑动装置之间具有既设的最长距离 ； 同时， 由于弹簧 81 的作用， 第二滑动 装置 41 的第二锁定件 91 的第二上引导面 46 滑过第二板孔 97 下内壁与表面之边界， 第二 锁定件 91 的第二上限位突起 94 被弹簧 81 压入到第二板孔 97 内， 第二上限位面 55 与第二 板孔 97 上内壁接触， 第二上卡位面 54 与举升板 20 表面接触， 顶住举升板 20 及立柱 10， 第 二上限位面 55 与第二上卡位面 54 共同作用， 使得第二锁定件 91 稳定， 立柱 10 以及举升板 20 的重量通过第二滑动装置 41 的第二锁定件 91 以及支撑块 70 传递到楼板。
如图 5c 所示， 步骤 4， 归位到新起点 ： 油缸 60 转换进油及出油方向， 油缸 60 接通 液压油， 无杆腔 62 出油， 有杆腔 61 进油时， 活塞杆 64 收缩， 油缸 60 内活塞 63 逆向运动至 起点位置， 第一滑动装置 40 带动第一锁定件 90 向下运动， 直到恢复到两滑动装置具有设定 的最短距离。
步骤 1 至步骤 4 为一个完整的举升动作， 循环往复可完成立柱及载荷的不断举升。
如果要进入更高的楼层去完成举升动则， 则所述第一和第一滑动装置、 液压缸以 及支撑装置需要上升到新的楼层， 其自行爬升步骤包括如下步骤。
如图 6a 所示， 步骤 1， 定基点 ： 立柱 10 固定于楼板， 第一和第二滑动装置 41 里的 第一和第二锁定件 91 在弹簧 81 的作用下顺时针方向旋转， 并被压向举升板 20 ； 两滑动装 置之间具有既设的最短距离。
如图 6a 所示， 步骤 2 ： 撤原基点 ： 支撑块 70 收起而不再固定于楼板 ； 同时， 滑动装 置及油缸在失去支撑时由于自重而下滑， 第二锁定件 91 的第二下限位突起 95 被弹簧 81 压 入到第四板孔 99 内， 第二下限位面 57 与第四板孔 99 下内壁接触， 第二下卡位面 56 与举升 板 20 表面接触。
步骤 3， 油缸 60 及滑动装置启动 ： 通过液压系统的换向阀改变举升油缸 60 的进出 油方向， 油缸 60 接通液压油， 无杆腔 62 进油， 有杆腔 61 出油时， 活塞杆 64 外伸， 带动第一 滑动装置 40 向上运动。
如图 6b 所示， 步骤 4 ： 液压缸及滑动装置到达 ： 油缸 60 把第一滑动装置 40 推到设 定的高度， 此时两滑动装置之间具有设定的最长距离 ； 并且， 第一滑动装置 40 的第一锁定 件 90 的第一下限位突起 93 被弹簧 81 压入到第三板孔 98 内， 第一下限位面 53 与第三板孔 98 下内壁接触， 第一下卡位面 52 与举升板 20 表面接触。
如图 6c 所示， 步骤 5 ： 归位到新起点 ： 油缸 60 转换进油及出油方向， 通过液压系统 的换向阀改变举升油缸 60 的进出油方向， 油缸 60 接通液压油， 有杆腔 61 进油， 无杆腔 62 出油时， 活塞杆 64 收缩， 带动第二滑动装置 41 以及第二锁定件 91 向上运动， 直到恢复到两 滑动装置具有既设的最短距离， 完成一次自我爬升动作。
步骤 1 至步骤 5 为一个完整的爬升动作， 循环往复可实现爬升装置的不断爬升
反之则可以实现整个装置的向下的运动过程。