一种便于机械化桥架设的横梁机构
阅读说明：本技术 一种便于机械化桥架设的横梁机构 (Crossbeam mechanism convenient to mechanized bridge erects ) 是由 张清林 崔晓双 陈汝斯 王瑞亨 单海超 刘一凡 于 2021-10-11 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种便于机械化桥架设的横梁机构,包括：上横梁、上滚轮总成、下滚轮总成、横梁轴、弹簧和链齿组件；上横梁为沿横向对称的拱形结构,其纵向两端连接在外部的两个主桥节之间,形成桥跨；上横梁上横向对称且纵向对称设置四个上滚轮总成,每个上滚轮总成通过滚轮轴支撑在上横梁上,并可绕滚轮轴转动,用于为外部的伸缩臂结构铲入桥跨导向；上横梁两端设有横梁轴,每个横梁轴一端连接有下滚轮总成,另一端固定在主桥节上；其中,下滚轮总成为伸缩臂结构相对上横梁前移或后退导向；上横梁两端与主桥节之间均支撑有弹簧,用于为上横梁的横向偏转提供回复力；链齿组件焊接在上横梁的下端中部,并和伸缩臂的链条连接以驱动上横梁的纵向移动。(The invention discloses a crossbeam mechanism convenient for mechanical bridge erection, which comprises: the device comprises an upper beam, an upper roller assembly, a lower roller assembly, a beam shaft, a spring and a sprocket component; the upper cross beam is in an arch structure which is symmetrical along the transverse direction, and the longitudinal two ends of the upper cross beam are connected between two external main bridge sections to form a bridge span; four upper roller assemblies are transversely and symmetrically arranged on the upper cross beam and longitudinally and symmetrically arranged on the upper cross beam, and each upper roller assembly is supported on the upper cross beam through a roller shaft and can rotate around the roller shaft to be used for shoveling an external telescopic arm structure into a bridge span for guiding; the two ends of the upper beam are provided with beam shafts, one end of each beam shaft is connected with a lower roller assembly, and the other end of each beam shaft is fixed on the main bridge section; wherein, the lower roller assembly is a telescopic arm structure which leads forwards or backwards relative to the upper beam; springs are supported between the two ends of the upper cross beam and the main bridge sections and used for providing restoring force for transverse deflection of the upper cross beam; the sprocket assembly is welded in the middle of the lower end of the upper cross beam and is connected with a chain of the telescopic arm to drive the upper cross beam to move longitudinally.)
技术领域
本发明涉及应急桥梁装备技术领域，具体涉及一种便于机械化桥架设的横梁机构。
背景技术
目前在应急桥梁装备领域，常采用多根横梁将两段窄桥横向连接为一段宽桥；在该类桥梁的架设与撤收过程中，常需通过外部伸缩臂结构(详见申请号：CN201911275216.8)对横梁采取下放与上挑等操作，从而实现桥跨的推出与收回的目的。但在伸缩臂结构对端部横梁的铲入过程中，由于伸缩臂结构与桥跨间存在一定的角度，且角度是变化的，如果两个车辙之间采用常规的固定横梁连接，将导致伸缩臂和桥跨横梁出现干涉的现象，从而致使架桥作业不能顺畅实施。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种便于机械化桥架设的横梁机构，能够避免伸缩臂结构与桥跨横梁之间的干涉，从而实现桥跨的推出和收回功能，并能保证两个车辙之间在横向的刚性连接。
本发明的技术方案为：一种便于机械化桥架设的横梁机构，包括：上横梁、上滚轮总成、下滚轮总成、横梁轴、弹簧和链齿组件；
所述上横梁为沿横向对称的拱形结构，其纵向两端连接在外部的两个主桥节之间，形成桥跨；上横梁上横向对称且纵向对称设置四个上滚轮总成，每个上滚轮总成通过滚轮轴支撑在上横梁上，并可绕滚轮轴转动，用于为外部的伸缩臂结构铲入桥跨导向；
所述上横梁两端设有横梁轴，每个横梁轴一端连接有下滚轮总成，另一端固定在主桥节上；其中，下滚轮总成为伸缩臂结构相对上横梁前移或后退导向；
所述上横梁两端与主桥节之间均支撑有弹簧，用于为上横梁的横向偏转提供回复力；链齿组件焊接在上横梁的下端中部，用于和外部的伸缩臂的链条连接，为上横梁的纵向移动提供动力。
优选地，所述上横梁包括：上翼板、腹板Ⅰ、下翼板、耳板、耳板连接板、腹板Ⅱ、轴套、弹簧拉耳和挡块；
所述上翼板和下翼板作为上横梁的上下轮廓，均为拱形板，且均沿上横梁的纵向和横向对称；上翼板和下翼板之间焊接有四块腹板Ⅰ、两块腹板Ⅱ以及四块耳板连接板，形成上横梁骨架；且两块腹板Ⅱ设置在上横梁的纵向中间，分别位于上横梁的横向两侧；四块腹板Ⅰ分为两组，分别位于上横梁的纵向两端，且每组两块腹板Ⅰ分别位于上横梁的横向两侧；每块腹板Ⅰ与对应侧的腹板Ⅱ之间设有一块耳板连接板；四件耳板分为对称设置的两组，每组对应的两件耳板依次插入并焊接腹板Ⅰ与耳板连接板之间以及耳板连接板与腹板Ⅱ，且四件耳板均与上翼板和下翼板焊接；其中，位于上横梁横向同一侧的腹板Ⅰ、耳板连接板和腹板Ⅱ处于同一水平面上；
所述上横梁骨架的纵向两端分别设有两个轴套，每个轴套为半圆柱形，上横梁骨架每端的两个轴套对接为一个套筒，用于安装横梁轴；其中，上横梁骨架每端有一个轴套与上横梁骨架焊接为一体；
两件所述弹簧拉耳分别焊接在两个套筒的外圆周面上，作为弹簧的一个支撑端，且两件弹簧拉耳关于上横梁的横向对称；
所述上横梁的纵向两端端部分别焊接有挡块，两件挡块对称且焊接在弹簧拉耳外侧，每个挡块位于对应主桥节上的两个挡板之间，对上横梁的横向晃动限位。
优选地，每个所述轴套上设有螺栓板，螺栓穿过螺栓板将上横梁骨架纵向同一端的两个轴套连接为一个套筒，螺栓端部通过螺母紧固。
优选地，所述螺栓板和轴套之间焊接有加强板Ⅰ和加强板Ⅱ，用于加强螺栓板和轴套之间的连接强度。
优选地，每个所述套筒和弹簧拉耳之间焊接一个弹簧拉耳肘板，用于对套筒和弹簧拉耳之间的连接起加强作用。
优选地，所述上横梁还包括：加强板Ⅲ，其设置在腹板Ⅱ与上翼板和下翼板之间，用于加强腹板Ⅱ与上翼板和下翼板之间的连接强度。
优选地，所述链齿组件包括：链齿和过渡板；链齿一端与过渡板焊接为一体，另一端与下翼板焊接为一体。
优选地，所述横梁轴包括：封板、轴管和连接板；封板为圆形薄板，其焊接在轴管的轴向一端内部，且轴管该端端面沿周向均匀布设三个以上螺纹孔，用于与主桥节之间通过螺钉连接；连接板的一端为圆环形，其同轴套装并焊接在轴管的外圆周面上；连接板另一端设有螺栓孔，用于与主桥节之间通过螺栓连接。
优选地，所述上横梁绕横梁轴的轴管向伸缩臂结构退出方向摆动范围为0-45°，向伸缩臂结构铲入方向摆动范围为0-45°。
有益效果：
1、本发明中的横梁机构通过设置在上横梁两端的横梁轴与两个主桥节连接，上横梁上设计多组上滚轮总成和下滚轮总成，上滚轮总成的设计能够为桥跨撤收时伸缩臂结构的铲入导向，并显著减少铲入过程中伸缩臂结构与横梁机构之间的摩擦；下滚轮总成为伸缩臂结构相对上横梁的前移或后退导向，同时可与伸缩臂结构上凹槽配合，从而有效减少摩擦；横梁机构通过弹簧实现上横梁横向偏转的复位、通过链齿组件实现横梁纵向移动。
2、本发明中上横梁的具体设计，一方面，有效保证上滚轮总成、下滚轮总成、横梁轴、弹簧和链齿组件的安装，另一方面，通过挡块的设计，有效保证上横梁横向偏转的限位。
3、本发明中通过弹簧与上横梁的组合，保证横梁机构可在一定范围内活动，该设计可将伸缩臂结构铲入过程中对横梁机构的压力传递到弹簧及周边组件，极大的降低了横梁机构因局部应力过大而出现损坏的风险。
4、本发明中横梁轴的设计，可将上横梁与主桥节之间通过螺栓连接，便于拆卸。
附图说明
图1为本发明所提出的横梁机构的三维结构示意图。
图2为本发明的横梁机构及其所连接的两个主桥节的主视图。
图3为图2中B-B截面的结构示意图。
图4为图2中A方向的结构示意图。
图5为本发明中上横梁的结构示意图。
图6为本发明中上滚轮总成的结构示意图(主视图和左视图)。
图7为本发明中下滚轮总成的结构示意图(主视图和左视图)。
图8为本发明中横梁轴的结构示意图(主视图和左视图)。
图9为本发明中回位组件的结构示意图(主视图和俯视图)。
图10为本发明中链齿组件的结构示意图(主视图和左视图)。
其中，1-上横梁，2-上滚轮总成，3-下滚轮总成，4-横梁轴，5-卡板，6-回位组件，7-链齿组件，8-上翼板，9-腹板Ⅰ，10-下翼板，11-耳板，12-耳板连接板，13-腹板Ⅱ，14-轴套，15-加强板Ⅰ，16-螺栓板，17-加强板Ⅱ，18-弹簧拉耳肘板，19-弹簧拉耳，20-挡块，21-螺栓，22-垫圈，23-螺母，24-加强板Ⅲ，25-封板，26-轴管，27-连接板，28-支耳，29-弹簧，30-加强肘板，31-挡板，32-链齿，33-过渡板。
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。
本实施例提供了一种便于机械化桥架设的横梁机构，能够减少伸缩臂结构与桥跨之间的摩擦干涉，并提高装备的使用寿命。
如图1-4所示，所述横梁机构包括：上横梁1、上滚轮总成2、下滚轮总成3、横梁轴4、卡板5、回位组件6和链齿组件7；如图5所示，上横梁1包括：上翼板8、腹板Ⅰ9、下翼板10、耳板11、耳板连接板12、腹板Ⅱ13、轴套14、加强板Ⅰ15、螺栓板16、加强板Ⅱ17、弹簧拉耳肘板18、弹簧拉耳19、挡块20、螺栓21、垫圈22、螺母23和加强板Ⅲ24；如图9所示，回位组件6包括：支耳28和弹簧29。
所述横梁机构的连接关系为：上横梁1的纵向两端连接在外部的两个主桥节之间(上横梁1的纵向与主桥节的纵向垂直)，形成桥跨，且上横梁1沿横向为对称的拱形结构(其对称轴与两个主桥节的纵向平行)；上横梁1上沿横向对称设置两组上滚轮总成2(每组两个，分别位于上横梁1的横向两侧，每个上滚轮总成2的结构如图6所示)；其中，四个上滚轮总成2横向对称且纵向对称设置在上横梁1上，每个上滚轮总成2通过滚轮轴插入上横梁1上对应的耳板11处，从而将上滚轮总成2支撑在上横梁1上，并可绕滚轮轴转动；在桥跨撤收过程中，上滚轮总成2主要起导向作用，便于伸缩臂结构更方便地铲入桥跨并顺利的将桥跨托起；
横梁轴4穿过上横梁1端部设置的轴套14，一端与下滚轮总成3(如图7所示)连接，另一端穿过主桥节腹板连接在卡板5上；其中，卡板5通过螺钉固定在主桥节腹板上；在桥跨架设过程中，下滚轮总成3主要起导向作用，便于伸缩臂结构相对于上横梁1进行前移与后退等操作；
回位组件6中的弹簧29一端与上横梁1端部的弹簧拉耳19相连，另一端通过支耳28焊接在主桥节上，用于为上横梁1的横向偏转提供回复力；链齿组件7焊接在上横梁1的下翼板10的中部，在伸缩臂结构铲入横梁机构后，链齿组件7的链齿32和伸缩臂的链条连接，为横梁机构纵向移动提供动力。
本实施例中，上翼板8和下翼板10作为上横梁1的上下轮廓，均为拱形板，且均沿上横梁1的纵向和横向对称；上翼板8和下翼板10之间焊接有四块腹板Ⅰ9、两块腹板Ⅱ13以及四块耳板连接板12，形成上横梁骨架；且两块腹板Ⅱ13均设置在上横梁1的纵向中间，分别位于上横梁1的横向两侧；四块腹板Ⅰ9分为两组，分别位于上横梁1的纵向两端，且每组两块腹板Ⅰ9分别位于上横梁1的横向两侧；每块腹板Ⅰ9与对应侧的腹板Ⅱ13之间设有一块耳板连接板12；四件耳板11分为对称设置的两组，每组对应的两件耳板11依次插入并焊接腹板Ⅰ9与耳板连接板12之间以及耳板连接板12与腹板Ⅱ13，且四件耳板11均与上翼板8和下翼板10焊接；其中，位于上横梁1横向同一侧的腹板Ⅰ9、耳板连接板12和腹板Ⅱ13处于同一水平面上；
上横梁骨架的纵向两端分别设有两个轴套14，每个轴套14为半圆柱形，上横梁骨架每端的两个轴套14对接为一个套筒，用于安装横梁轴4；上横梁骨架每端有一个轴套14与上横梁骨架焊接为一体；其中，每个轴套14上设有螺栓板16，螺栓21(其上可套垫圈22)穿过螺栓板16可将上横梁骨架纵向同一端的两个轴套14连接为一个完整的套筒，螺栓21端部通过螺母23紧固；
两件弹簧拉耳19分别焊接在两个套筒的外圆周面上，作为弹簧29的一个支撑端，且两件弹簧拉耳19关于上横梁1的横向对称；每个套筒和弹簧拉耳19之间焊接一个弹簧拉耳肘板18，用于对套筒和弹簧拉耳19之间的连接起加强作用；
上横梁1的纵向两端端部分别焊接有挡块20，两件挡块20对称且焊接在弹簧拉耳19外侧，每个挡块20位于对应主桥节上的两个挡板31之间，二者配合可对上横梁1的横向晃动限位；其中，挡板31焊接在主桥节上。
本实施例中，螺栓板16和轴套14之间焊接有加强板Ⅰ15和加强板Ⅱ17，以便于加强螺栓板16和轴套14之间的连接强度。
本实施例中，腹板Ⅱ13与上翼板8和下翼板10之间设有加强板Ⅲ24，以便于加强腹板Ⅱ13与上翼板8和下翼板10之间的连接强度。
本实施例中，还包括：加强肘板30，加强肘板30焊接在主桥节和挡板31之间，对主桥节上的每个挡板31与主桥节之间的连接起加强支撑作用。
本实施例中，横梁轴4用于将上横梁1的两端分别与两个主桥节连接，如图8所示，横梁轴4包括：封板25、轴管26和连接板27；封板25为圆形薄板，其焊接在轴管26的轴向一端内部，且轴管26该端端面沿周向均匀布设三个以上螺纹孔，便于与主桥节之间通过螺钉连接；连接板27的一端为圆环形，其同轴套装并焊接在轴管26的外圆周面上；连接板27另一端设有螺栓孔，便于与主桥节之间通过螺栓连接固定。
本实施例中，上横梁1可绕横梁轴4的轴管26在设定范围内转动；优选，上横梁1向左(伸缩臂结构退出方向)摆动范围为0-45°，向右(伸缩臂结构铲入方向)摆动范围为0-45°；再优选，上横梁1向左摆动15°，向右摆动20°。
本实施例中，如图10所示，链齿组件7包括：链齿32和过渡板33；链齿32一端与过渡板33焊接为一体，另一端与上横梁1的下翼板10焊接为一体。
本实施例中，下滚轮总成3通过端盖、油杯等进行轴向定位。
该横梁机构的工作过程为：两个车辙通过一个以上横梁机构连接为桥跨，在进行桥跨撤收时，桥跨先放置于地面，伸缩臂结构以一定角度斜向下方逐步靠近横梁机构，直至伸缩臂结构的前端与横梁机构的上滚轮总成2接触，通过与上滚轮总成2的相对移动而进一步伸入桥跨，从而将桥跨挑起；同时，由于伸缩臂结构与上横梁1之间具有一定的倾斜角度，因此，横梁机构因受力而朝伸缩臂结构铲入的方向发生设定角度范围内的摆动，该摆动动作通过回位组件6实现复位；当桥跨已挑起到与伸缩臂结构平行时，需要将桥跨相对伸缩臂结构水平移动，在该过程中，链齿组件7的链齿32和伸缩臂上的链条连接，为横梁1的纵向移动提供动力；此外，伸缩臂结构两端腹板处也设计有凹槽，下滚轮总成3与该凹槽滚动配合，能够有效的减少了摩擦。
桥跨的架设过程与撤收过程相反。
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。
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