一种高楼输水管道安装装置

工程元件,部件;绝热;紧固件装置的制造及其应用技术1.本实用新型属于安装工程技术领域，尤其涉及一种高楼输水管道安装装置。背景技术：2.当今世界在各方面发展迅速，在城市中，人口密度大，为了在有限的土地面积上满足人们的各项需要，高楼的建设效率也随各种高效的工具和建筑机械设备的出现不断提高。管道系统是一栋建筑的筋脉，在建筑的整体功能结构中起到至关重要的作用，现今高层建筑中大多设有管道井，高楼管道的安装一般都由人工安装。在安装管道时，工人先在管井内壁装好管道架，再由吊机逐根吊起至安装位置，由工人进行管道间的连接，最后用卡箍将管道固定在管道架上。3.由于高楼的特殊高空环境以及复杂的安装过程，尚未实现自动安装的工艺。在当今的建筑工地上尚未出现纵向工作的管道安装该装置，由于管道井内空间有限、管道安装时存在一定的复杂性、部分管道苛刻的安装工艺等情况，都是由吊机辅助工人自下而上的逐层人工安装，因此，如果能使用该装置完成对管道的安装，将会大大提高高层建筑管道安装的安全性及效率，在国内有很广阔的市场前景。技术实现要素：4.本实用新型的目的在于提供一种高楼输水管道安装装置，旨在能够解决解决现有技术中安装成本高、周期长、安装效率低、工人安装危险程度高的问题。5.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种高楼输水管道安装装置，包括框架、旋紧机构、定位装置机构、旋转仓库机构，集在管道井内上下运动、安装时定位、安装时夹紧管道及旋紧管道、携带多根管道的运输的功能于一体。所述旋紧机构、定位装置机构、旋转仓库机构均固定设置在所述框架上，旋紧机构、定位装置机构、旋转仓库机构配合工作，并可以通过管道井上方的曳引机利用钢丝连接该装置在管道井内进行垂直作业，该装置可以帮助工人进行管道的旋紧安装。产品工作过程中，该装置以自身高效的工作方式代替人力管道旋紧工作，一次装运多根管道，在提高安装效率的同时也可减少工人高空作业会出现的风险。6.优选的，所述旋紧机构包括前后滑动架、挡板、旋转爪驱动模块、旋转爪模块、上下滑动模块、前后滑动模块。所述旋转爪驱动模块通过连接卡盘与旋转爪模块连接，可以驱动旋转爪模块施加一定的扭矩进行旋紧管道，并且有一个竖直向下的力辅助旋紧，达到连接管道的目的。旋转爪驱动模块装有上下滑动模块和前后滑动模块，可以驱动旋转爪进行灵活的抓取和安装管道。其中上下滑动模块与前后滑动模块通过滑块与前后滑动架上的导轨连接，并安装挡板封住侧外壳一和侧外壳二的四周并使侧外壳一、侧外壳二与旋转电机壳连接。所述旋转爪驱动模块包括旋转电机台盖、旋转电机壳、旋转电机、旋转电机架、梅花联轴器、旋转电机台、连接卡盘。所述旋转电机台固定在旋转电机架下方，旋转电机固定在旋转电机架上，旋转电机通过旋转电机架中的梅花联轴器带动旋转电机台下方通过连接卡盘连接的旋转爪模块，旋转电机台盖固定在旋转电机壳上方，旋转电机壳固定在旋转电机台上，盖住旋转电机和旋转电机架。所述旋转爪模块包括爪外壳、小圆柱齿轮、大圆柱齿轮、齿轮爪、爪外壳内盖。所述一个大圆柱齿轮和小圆柱齿轮都在爪外壳中，爪外壳内盖封住齿轮，齿轮爪露在外面。大圆柱齿轮通过中间的轴与旋转爪驱动模块中的梅花联轴器连接，带动周围的小圆柱齿轮转动，从而使齿轮爪抵住管道内壁，旋转爪模块便牢牢抓住管道。所述上下滑动模块包括侧外壳一、上下圆柱齿轮、上下滑动电机、上下齿条、上下导轨、上下滑块。所述上下滑动电机连接上下圆柱齿轮安装在旋转电机台外壳一旁的侧外壳一中，与上下圆柱齿轮连接的上下齿条安装在旋转电机台外壳上，所述上下导轨也安装在旋转电机台外壳四角通过四个上下滑块与挡板连接，可以使旋转爪驱动模块带动旋转爪模块上下移动。所述前后滑动模块包括侧外壳二、前后滑动电机、前后滑块、前后导轨、前后齿条、前后圆柱齿轮。所述前后滑动电机连接前后圆柱齿轮安装在旋转电机台外壳另一旁的侧外壳二中，与前后圆柱齿轮连接的前后齿条安装在前后滑动架上，两条前后导轨也安装在前后滑动架两侧，通过四个前后滑块与侧外壳一、侧外壳二连接，可以使旋转爪驱动模块带动旋转爪模块前后移动。7.优选的，所述旋转仓库机构包括支撑管一、电机盘一、电机盘二、支撑管二、有孔圆盘、连接管、支撑管三、梅花联轴器、伺服电机、支撑管四。支撑管一和支撑管二通过电机盘一和电机盘二连接在仓库上方，下方的支撑管三和支撑管四连接在仓库下方，其中在支撑管二和支撑管三上都安装两个有孔圆盘，负责卡住要安装的管道，并在有孔圆盘上安装四根连接管负责支撑。管道仓库的转盘通过支撑管三中的伺服电机连接梅花联轴器直接连接负责驱动旋转仓库机构，该管道仓库机构可以一次能够装运四根管道。8.优选的，所述定位装置机构包括顶部定位模块、底部定位模块。所述顶部定位模块由左右定位装置、前后定位装置、定位架、电动推杆组成，其中左右定位装置由一对相反方向的电动推杆过定位架安装在前后定位装置上方。前后定位装置由两对相反方向的电动推杆分别安装在前后滑动架两边。所述底部定位模块同样由底部左右定位装置、支撑脚、底部前后定位装置组成，其中底部左右定位装置由一对相反方向的电动推杆安装在框架底板的中间。底部前后定位装置由两对相反方向的电动推杆安装在框架底板两边，底部的定位装置需要与地面接触，所以设有支撑脚。底部定位模块和顶部定位模块的同时工作能够限制该装置的移动和转动，从而达到在管道井内的定位和固定，使该装置稳定在工作区域。9.优选的，所述框架包括三维支架、压铸内置连接件、挂钩、铝型材、铝角码、底板。框架大体用铝型材搭建而成，用压铸内置连接件、铝角码和三维支架进行连接，底部安装底板，上方在框架的四周安装挂钩用于和管道井上方的曳引机用钢丝连接。10.本实用新型的有益效果在于：本专利提供的高楼输水管道安装装置能够在管道井内进行作业，可以帮助工人进行管道的旋紧安装。该装置需要拥有在管道井内上下运动的能力，拥有在安装时进行定位的能力，拥有安装管道时夹紧管道及旋紧管道的能力，拥有携带多根管道的运输能力，能够解决解决现有技术中安装成本高、周期长、安装效率低、工人安装危险程度高的问题，对高楼管道安装工程技术领域的自动化技术发展具有重要的意义。附图说明11.图1是本实用新型的总装图；12.图2是本实用新型中旋紧机构的结构剖视图一；13.图3是本实用新型中旋紧机构的结构剖视图二；14.图4是本实用新型中旋转仓库的结构图；15.图5是本实用新型中定位装置机构的顶部定位模块结构图一；16.图6是本实用新型中定位装置机构的底部定位模块结构图二；17.图7是本实用新型中框架的结构图；18.图中：1为前后滑动架、2为挡板、3为旋转爪驱动模块：31为旋转电机台盖、32为旋转电机壳、33为旋转电机、34为旋转电机架、35为梅花联轴器、36为旋转电机台、37为连接卡盘；4为旋转爪模块：41为爪外壳、 42为小圆柱齿轮、43为大圆柱齿轮、44为齿轮爪、45为爪外壳内盖；5为上下滑动模块：51为侧外壳一、52为上下圆柱齿轮、53为上下滑动电机、54为上下齿条、55为上下导轨、56为上下滑块；6为前后滑动模块：61为侧外壳二、62为前后滑动电机、63为前后滑块、64为前后导轨、65为前后齿条、66为前后圆柱齿轮；7为支撑管一、8为电机盘一、9为电机盘二、10 为支撑管二、11为有孔圆盘、12为连接管、13为支撑管三、14为梅花联轴器、15为伺服电机、16为支撑管四、17为左右定位装置、18为前后定位装置、19为定位架、20为电动推杆、21为底部左右定位装置、22为支撑脚、 23为底部前后定位装置、24为三维支架、25为压铸内置连接件、26为挂钩、 27为铝型材、28为铝角码、29为底板。具体实施方式19.为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。20.如图1所示的一种高楼输水管道安装装置，包括框架、旋紧机构、定位装置机构、旋转仓库机构，所述旋紧机构、定位装置机构、旋转仓库机构均固定设置在所述框架上，旋紧机构、定位装置机构、旋转仓库机构配合工作，并可以通过管道井上方的曳引机利用钢丝连接该装置在管道井内进行垂直作业，该装置可以帮助工人进行管道的旋紧安装。产品工作过程中，该装置以自身高效的工作方式代替人力管道旋紧工作，一次装运多根管道，在提高安装效率的同时也可减少工人高空作业会出现的风险。21.更进一步的，如图2所示，所述旋紧机构包括前后滑动架1、挡板3、旋转爪驱动模块3、旋转爪模块4、上下滑动模块5、前后滑动模块6。所述旋转爪驱动模块3通过连接卡盘37与旋转爪模块4连接，可以驱动旋转爪模块4施加一定的扭矩进行旋紧管道，并且有一个竖直向下的力辅助旋紧，达到连接管道的目的。旋转爪驱动模块3装有上下滑动模块5和前后滑动模块6，可以驱动旋转爪模块4进行灵活的抓取和安装管道。其中上下滑动模块5与前后滑动模块6通过滑块与前后滑动架上的导轨连接，并安装挡板2 封住侧外壳一51和侧外壳二61的四周并使侧外壳一51、侧外壳二61与旋转电机壳32连接。所述旋转爪驱动模块3包括旋转电机台盖31、旋转电机壳32、旋转电机33、旋转电机架34、梅花联轴器35、旋转电机台36、连接卡盘37。所述旋转电机台31固定在旋转电机架34下方，旋转电机33固定在旋转电机架34上，旋转电机33通过旋转电机架34中的梅花联轴器35带动通过旋转电机台36下方通过连接卡盘37连接的旋转爪模块4，旋转电机台盖31固定在旋转电机壳32上方，旋转电机壳32固定在旋转电机台36上，盖住旋转电机33和旋转电机架34。所述旋转爪模块4包括爪外壳41、小圆柱齿轮42、大圆柱齿轮43、齿轮爪44、爪外壳内盖45。所述一个大圆柱齿轮43和小圆柱齿轮42都在爪外壳41中，爪外壳内盖45封住齿轮，三个齿轮爪44露在外面。大圆柱齿轮43通过中间的轴与旋转爪驱动模块3中的梅花联轴器35连接，带动周围的小圆柱齿轮42转动，从而使齿轮爪44抵住管道内壁，旋转爪模块4便牢牢抓住管道。所述上下滑动模块5包括侧外壳一51、上下圆柱齿轮52、上下滑动电机53、上下齿条54、上下导轨55、上下滑块56。所述上下滑动电机53连接上下圆柱齿轮52安装在旋转电机台外壳31一旁的侧外壳一51中，与上下圆柱齿轮52连接的上下齿条54安装在旋转电机台外壳31上，所述上下导轨55也安装在旋转电机台外壳31四角通过四个上下滑块56与挡板2连接，可以使旋转爪驱动模块3带动旋转爪模块4上下移动。所述前后滑动模块包括侧外壳二61、前后滑动电机62、前后滑块63、前后导轨64、前后齿条65、前后圆柱齿轮66。前后滑动电机 62连接前后圆柱齿轮66安装在旋转电机台外壳31另一旁的侧外壳二中，与前后圆柱齿轮66连接的前后齿条65安装在前后滑动架1上，两条前后导轨 64也安装在前后滑动架1两侧，通过四个前后滑块63与侧外壳一51、侧外壳二61连接，可以使旋转爪驱动模块3带动旋转爪模块4前后移动。在具体生产和应用过程中可以根据管道的大小和重量对旋转爪模块的齿轮爪的数量进行变动，均属于本专利的保护范围。22.具体的，当该装置到达管道安装位置时，该装置通过定位装置机构定位好后，该装置旋紧机构开始工作，首先通过上下滑动模块5和前后滑动模块 6两个自由度的运动使旋转爪模块4靠近管道，上下滑动模块继续使旋转爪模块4和旋转爪驱动模块3向下运动，直到管道卡进旋转爪模块4内，此时旋转爪驱动模块开始工作，大圆柱齿轮43带动周围的小圆柱齿轮42转动，从而使小圆柱齿轮42头上的齿轮爪44抵住管道内壁，旋转爪模块4便牢牢抓住管道。管道井上方的曳引机和上下滑动模块5、前后滑动模块6继续配合运动，使抓紧的管道到达上一根安装的管道未安装的那一端，在旋转爪驱动模块3大扭矩的电机的作用下，并且有一个竖直向下的力辅助旋紧，管道就被连接在上一根管道上。旋紧后，旋转爪驱动模块3的旋转电机33反向运动，松开齿轮爪44，旋转爪模块4回到初态。完成后，该装置旋紧机构也回到初态，此时该装置就可以选取旋转仓库模块的下一根管道进行重复安装工作了。23.更进一步的，如图3所示，所述旋转仓库机构包括支撑管一7、电机盘一8、电机盘二9、支撑管二10、有孔圆盘11、连接管12、支撑管三13、梅花联轴器14、伺服电机15、支撑管四16。支撑管一和支撑管二通过电机盘一8和电机盘二9连接在仓库上方，下方的支撑管三13和支撑管四16连接在仓库下方，其中在支撑管二10和支撑管三13上都安装两个有孔圆盘11，负责卡住要安装的管道，并在有孔圆盘11上安装四根连接管12负责支撑。管道仓库的转盘通过支撑管三13中的伺服电机15连接梅花联轴器14直接连接负责驱动旋转仓库机构，该管道仓库机构可以一次能够装运四根管道。24.具体的，当旋紧机构安装完一根管道时，此时，旋转仓库的转盘通过支撑管三13中的伺服电机15连接梅花联轴器14直接连接负责驱动旋转仓库机构，为下一根管道的安装做准备，当四根管道都安装完后，该装置回到初始位置进行存放管道。25.更进一步的，如图4所示，所述定位装置机构包括顶部定位模块、底部定位模块。所述顶部定位模块由左右定位装置17、前后定位装置18、定位架19、电动推杆20组成，其中左右定位装置17由一对相反方向的电动推杆 20过定位架19安装在前后定位装置18上方。前后定位装置18由两对相反方向的电动推杆20分别安装在前后滑动架1两边。所述底部定位模块同样由底部左右定位装置21、支撑脚22、底部前后定位装置23组成，其中底部左右定位装置12由一对相反方向的电动推杆20安装在框架底板29的中间。底部前后定位装置23由两对相反方向的电动推杆20安装在框架底板29两边，底部的定位装置需要与地面接触，所以设有支撑脚22。底部定位模块和顶部定位模块的同时工作能够限制该装置的移动和转动，从而达到在管道井内的定位和固定，使该装置稳定在工作区域。26.具体的，定位结构应安装有红外测距传感器配合电动推杆20时使用，当利用管道井上方的曳引机将该装置拉到安装管道的高度时，该装置的定位装置机构开始工作，此时，顶部和底部的定位模块同时打开电动推杆20，电动推杆20顶到管道井的内壁四周，并调节好安装的水平位置，可以辅助该装置的安装定位、防止曳引机在工作时产生的晃动和消除管道井内的环境对该装置安装工作的影响。27.更进一步的，如图5所示，所述框架包括三维支架24、压铸内置连接件 25、挂钩26、铝型材27、铝角码28、底板29。框架大体用铝型材27搭建而成，用压铸内置连接件25、铝角码28和三维支架24进行连接，底部安装底板29，上方在框架的四周安装挂钩26用于和管道井上方的曳引机用钢丝连接。28.需要特别说明的是，本专利提供的装置稍作改动，即可满足其它高楼管道安装需求，但均属于本专利的保护范围。29.本实用新型如果配合自动控制系统，即可完成安全、智能、高效的高楼管道安装工作。30.本实施例的工作原理和过程为：31.一种高楼输水管道安装装置的旋紧机构、定位装置机构、旋转仓库机构配合运动。32.该装置载满管道后，开始自下而上工作，当利用管道井上方的曳引机将该装置拉到安装管道的高度时，该装置的定位装置机构开始工作，此时，顶部和底部的定位模块同时打开电动推杆，电动推杆顶到管道井的内壁四周，并调节好安装的水平位置。33.此时，该装置旋紧机构开始工作，首先通过上下滑动模块和前后滑动模块两个自由度的运动使旋转爪模块靠近管道，上下滑动模块继续使旋转爪模块和旋转爪驱动模块向下运动，直到管道卡进旋转爪模块内，此时旋转爪驱动模块开始工作，大圆柱齿轮带动周围的小圆柱齿轮转动，从而使小圆柱齿轮头上的齿轮爪抵住管道内壁，旋转爪模块便牢牢抓住管道。管道井上方的曳引机和上下滑动模块、前后滑动模块继续配合运动，使抓紧的管道到达上一根安装的管道未安装的那一端，在旋转爪驱动模块大扭矩的电机的作用下，并且有一个竖直向下的力辅助旋紧，管道就被连接在上一根管道上。旋紧后，旋转爪驱动模块的旋转电机反向运动，松开齿轮爪，旋转爪模块回到初态。完成后，该装置旋紧机构也回到初态，此时该装置就可以选取旋转仓库模块的下一根管道进行重复安装工作了。34.当一根管道安装完后，旋转仓库的转盘通过支撑管三中的伺服电机连接梅花联轴器直接连接负责驱动旋转仓库机构，为下一根管道的安装做准备，当四根管道都安装完后，该装置回到初始位置进行存放管道。开启下一轮的管道安装工作。35.本实用新型提供的产品具有结构简约、操作简单、安全可靠的特点，产品工作过程中，该装置以自身高效的工作方式代替人力管道旋紧工作，一次装运多根管道，在提高安装效率的同时也可减少工人高空作业会出现的风险。值得大力的推广和应用。36.上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性的劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围之内。









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