一種森林防火觀測自動升降塔制造技術

本發明專利技術涉一種森林防火觀測自動升降塔，工作狀態時通過桁架伸縮臂將遠程監測設備舉升到離地面30m的高度，非工作狀態時縮回，便于對防火區進行監測。升降塔包括四節桁架結構的伸縮臂，第一節固定，其余三節依次嵌套于上一節；伸縮臂之間設有定向滑塊結構，四節臂架在直立并伸出后，塔身從下至上體積依次減小，實現了抗風10級。自動塔伸縮臂底座與塔身之間設了一套機械鎖，塔直立上升時鎖死，下降收回前打開，使塔身整體安全可靠。升降塔傳動使用了兩套滑輪—鋼絲拉繩組雙邊對稱布置，左右兩側的結構、功能均相同，通過設置兩組滑輪—鋼絲繩系統，實現了伸縮臂之間的剛性連接。配合動力伸縮液壓缸，四節臂的同步伸縮，平穩順暢無卡滯、無抖動和爬行現象。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及工程機械
，特別涉及一種森林防火觀測自動升降塔。
技術介紹
本專利技術為一種森林防火觀測自動升降塔，在工作狀態時可以通過桁架伸縮臂將遠程監測設備伸縮舉升到離地面30m的高度進行觀測工作，在非工作狀態時桁架伸縮臂縮回，便于對森林防火區進行監測。作為一種受力構件，組合式伸縮機構在眾多的工程機械中都有應用。這些傳統的組合式伸縮機構由于在大幅度升降工況下需要承受較大重量，結構厚重，但對升舉頂端形位精度要求較低。而森林防火觀測自動升降塔升舉重量輕，對升舉頂端形位精度要求較高，以避免監測設備晃動，同時升降塔伸縮自如，結構簡單、自重輕、價格低。
技術實現思路
本專利技術包括四節桁架結構的伸縮臂，第一節固定，其余三節依次嵌套于上一節伸縮臂；第一節伸縮臂安裝伸縮動力液壓油缸，用于第二節伸縮臂和固定臂之間的相對伸縮；見圖1、2、3、4、5 ;1桁架導柱I節.2.桁架導柱2節.3.桁架導柱3節.4.桁架導柱4節.5.變幅液壓缸6.伸縮液壓缸7.機械鎖8.塔底座9.支架10.變幅絞點A點11.變幅絞點B、C點12.滑輪13.鋼絲拉繩14.桁架上部滑塊15.桁架下部滑塊16.監控設備。伸縮臂的主要材質為方形鋼管，其材料抗拉強度和屈服強度大，伸縮臂采用了桁架結構，可極大減小風載；四節臂架在直立并伸出后，從下至上體積依次減小，且3、4節臂的鋼材也比下面的兩節臂輕薄，底座部分結構加強質量較大。在直立狀態時的整個平臺質量呈“頭輕腳重”的分布，有助于降低平臺重心，使平臺工作更穩定。嵌套結構見圖3，桁架結構伸縮臂整體重量輕，用料省，剛度大的特點，通過實際應用檢驗，各節臂的高度施加風壓載荷單獨應力都達10級，桁架結構的伸縮臂加拉繩抗風能力更強更加安全可靠。圖1、2是升降塔的直立和放倒狀態，伸縮臂的變幅(即支起和放倒)動作，是通過一個液壓缸5來進行驅動的。因此，伸縮臂的根部鉸點10和變幅液壓缸兩端的兩個鉸接點11，構成了變幅機構的三點支撐，鉸接點采用銷軸固定，軸承旋轉的形式。銷軸穿過底座鉸接板上的一對安裝孔，通過限位板同時實現軸向和徑向定位，再通過三個螺栓固定在底座鉸接板上，實現了銷軸的完全固定。伸縮臂的變幅運動，實質上就是這三個鉸接點之間相對位置的變化。此對傳統變幅液壓形式改進，在伸縮臂水平放倒時，變幅液壓缸正好處于豎直狀態。這樣在伸縮臂變幅運動的最初階段，變幅液壓缸推力的方向與伸縮臂繞絞點做旋轉運動的切線方向正好重合推力最大，完成升降塔身的水平變幅直立。針對森林防火觀測自動升降塔的實際要求，自動塔伸縮臂由水平狀態旋轉至直立狀態后，增設了一套機械鎖來保證底座與伸縮臂之間的剛度連接，機械鎖在塔直立上升時鎖死，下降收回前打開，保證了塔身安全可靠。自動升降塔傳動連接見圖3，使用了兩套滑輪一鋼絲拉繩組雙邊對稱布置，左右兩側的結構、功能均相同，第I組上下滑輪位置在第2節臂的上下端，鋼絲繩固定點位置第I節臂的上端和第3節臂的下端，鋼絲拉繩位置在第1、2節臂之間第2、3節臂之間。第2組上下滑輪位置在第3節臂的上下端，鋼絲繩固定點位置第2節臂的上端和第4節臂的下端，鋼絲拉繩位置在第2、3節臂之間第3、4節臂之間。通過設置兩組滑輪一一鋼絲繩系統，鋼絲繩通過鋼絲繩壓板，實現與伸縮臂的剛性連接。滑輪一一鋼絲繩組合雙側布置，消除了因單側拉力產生的轉矩，增大了滑輪一一鋼絲繩系統的安全系數。桁架滑塊具有導向作用，配合伸縮液壓缸，實現了四節臂的同步伸縮運動。在保證制造和安裝精度的前提下，提高伸縮臂塔的整體可靠性，實現了森林防火觀測自動升降塔動作平穩順暢無卡滯、無抖動和爬行現象。附圖 圖1自動升降塔桁架伸縮臂垂直結構圖圖2自動升降塔桁架伸縮臂水平結構圖圖3自動升降塔傳動連接圖圖4自動升降塔嵌套結構圖圖5塔體桁架伸縮臂機械鎖結構水平(垂直)示意圖【具體實施方式】本專利提供一種森林防火觀測自動升降塔，下面結合附圖對本專利作進一步的詳細說明。見圖1、2伸縮臂的變幅(即支起和放倒)動作，是通過一個液壓缸5來進行驅動的。因此，伸縮臂的根部鉸點10和變幅液壓缸兩端的兩個鉸接點11，構成了變幅機構的三點支撐，伸縮臂的變幅運動，實質上就是這三個鉸接點之間相對位置的變化。針對森林防火觀測自動升降塔的實際要求，在伸縮臂水平放倒時，變幅液壓缸正好處于豎直狀態。這樣在伸縮臂變幅運動的最初階段，變幅液壓缸推力的方向與伸縮臂繞11點做旋轉運動的切線方向正好重合，此時變幅液壓缸的推力完全有效。這樣在負載不變的情況下，有助于減小變幅液壓缸的最大輸出推力。由于伸縮臂放倒后，變幅液壓缸呈豎直狀態，整個變幅運動機構結構緊湊，安全可靠。方塔底座設有一個由4節嵌入式伸縮液壓缸雙拉繩桁架伸縮臂升降塔，見圖5，工作時首先將伸縮臂豎直樹立起來并完成自鎖，第2節臂靠液壓缸直接帶動伸縮，根據伸縮臂的結構，液壓缸采用倒置安裝的方法，液壓油管連接在缸桿上。然后四節伸縮臂通過傳動連接穩定上升，根據預定高度達到后停止。自動升降塔傳動連接見圖4，滑輪一鋼絲繩組合方案為伸縮液壓缸安裝在第I節臂上，可以直接帶動第2節臂進行伸縮運動。要實現四節臂的同步伸縮運動。分別靠滑輪和鋼絲繩組合來實現。圖中的滑輪——鋼絲繩系統為雙邊對稱布置，左右兩側的結構、功能均相同，以單側為例來說明。在第2節伸縮臂的頂端設置一個滑輪，一根鋼絲繩穿過滑輪，一端與第I節的頂部相連，另一端與第3節的底部相連。這樣，當第2節伸縮臂在伸縮液壓缸的推動下往上運動時，固定在第2節上端的滑輪也跟著往上運動，第2節臂與第I節臂之間的相對位置發生變化，滑輪到第I節頂端的距離越來越長。由于穿過滑輪的鋼絲繩是與第I節頂端相連，因此滑輪左側的鋼絲繩也越來越長。由于鋼絲繩的總長不變(忽略鋼絲繩因拉伸產生的形變)，滑輪右側的鋼絲繩必然會越來越短，因此第3節底端與第2節頂端滑輪之間的距離也越來越短，這個時候，鋼絲繩就拉著第3節伸縮臂往上運動了。由于鋼絲繩總長不變，當第2節臂相對第I節臂伸出了Zl財，第3節臂也會相對第2節臂伸出Zl Λ這樣就實現了第3節臂隨著第2節臂的同步伸出。伸縮臂縮回時，液壓缸帶動第2節臂往下運動。在第2節臂的底端再設置一個滑輪，另一根鋼絲繩穿過這個滑輪，一端與第I節的頂部相連，另一端與第3節的底部相連。同理，當第2節臂往下運動時，由于1、2節臂之間相對位置發生變化，鋼絲繩也會拉著第3節臂往下運動。這樣，就實現了第3節臂隨著第2節臂的同步縮回。滑輪一一鋼絲繩組合雙側布置，消除了因單側拉力產生的轉矩，增大了滑輪一一鋼絲繩系統的安全系數，配合伸縮液壓缸，實現了四節臂的同步伸縮運動。配合森林防火觀測自動升降塔各節塔體桁架伸縮運動加定向滑塊，滑塊位置見圖4，滑塊具有導向作用，在保證制造和安裝精度的前提下，提高了伸縮臂塔的整體可靠性，動作平穩順暢無卡滯、無抖動和爬行現象。【主權項】1.森林防火觀測自動升降塔，其特征在于設有一個由4節伸縮桁架臂依次嵌套于上一節組合結構，工作時首先將伸縮臂豎直樹立起來并完成自鎖，然后四節伸縮臂穩定上升，達到工作高度30米，進入工作狀態結構模式。2.如權利要求1所述的森林防火觀測自動升降塔，其特征在于由變幅和垂直液壓缸協調驅動，伸縮臂通過變幅運動，由水平狀態旋轉至直立狀態后，增設了一套安全機械鎖來保證底座與伸縮臂之間的連接剛本文檔來自技高網...

【技術保護點】
森林防火觀測自動升降塔，其特征在于設有一個由4節伸縮桁架臂依次嵌套于上一節組合結構，工作時首先將伸縮臂豎直樹立起來并完成自鎖，然后四節伸縮臂穩定上升，達到工作高度30米，進入工作狀態結構模式。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：李曉秋，高翔健，曲彥海，李文學，陳松濤，
申請(專利權)人：哈爾濱綠長城森林防護裝備有限公司，
類型：發明
國別省市：黑龍江;23