CN118422583A - 换向操作机构、液压动力总成及液压爬模装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种换向操作机构、液压动力总成及液压爬模装置。当承重棘块的端部处于由导槽内退出的过程中，由于承重轴通过第一驱动件及第二驱动件与防坠件传动连接，承重轴转动并带动第一驱动件驱动防坠件伸入导槽内。当承重棘块的端部处于伸入导槽内的过程中，承重轴转动并带动第二驱动件驱动防坠件退出导槽。通过承重轴驱动第一驱动件及第二驱动件与防坠件的配合，以使在承重棘块切换状态的过程中，防坠件伸出到导轨的相邻两个挂舌之间，切换完成后，防坠件退出导槽。因此利用防坠件能有效防止支架总成或导轨失去支撑而滑脱，防止发生坠落事故。而防坠件的伸出缩回无需单独控制，提高操作的便利性及爬升过程中的安全性。

Description

换向操作机构、液压动力总成及液压爬模装置

技术领域

本申请涉及建筑施工设备技术领域，特别是涉及换向操作机构、液压动力总成及液压爬模装置。

背景技术

在桥梁建筑施工领域，特别是桥梁墩柱等高耸结构的浇筑施工中，液压爬模装置因其能够自爬而不需起重机械吊运的高效率工作能力，被越来越多的运用到桥梁工程项目中。

液压爬模装置包括爬升总成、支架总成、模板总成、液压动力总成等部分，液压动力总成为支架总成和模板总成的逐层爬升提供动力。传统的液压爬模装置的液压动力总成包括液压油缸、上换向盒和下换向盒，通过切换上下换向盒内的棘块，可以自由调节两种工作状态来实现爬升总成的导轨的爬升或者实现支架总成和模板总成的向上爬升。一般是操作人员手动转动换向盒上的换向手柄来带动棘块转动换向，进而实现爬升状态的转换。或者采用液压缸、气压缸等设备驱动换向盒内的棘块转动换向。例如，当将爬升总成的导轨通过附墙挂座固定在建筑立面上后，转动调整上下换向盒内的棘块，以使支架总成可相对于导轨向上运动；当支架总成爬升至导轨顶端后，将支架总成挂设在附墙挂座上，然后转动调整上下换向盒内的棘块，以使导轨可相对于支架总成向上运动。

液压爬模装置在进行换向操作时，上下换向盒的切换需要严格控制，只有当支架总成或导轨至少一者固定好后才可切换上下换向盒的棘块，否则会造成支架总成或导轨失去支撑而滑脱，导致事故发生。然而，传统的液压爬模装置在进行换向操作时，不管是人工操作还是控制液压缸等自动操作，都存在误操作的概率，进而可能导致发生坠落的安全隐患。

发明内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种提高切换爬升状态的安全性的换向操作机构、液压动力总成及液压爬模装置。

一种液压动力总成的换向操作机构，所述换向操作机构包括换向盒体、承重组件、换向组件，所述换向盒体上形成有用于安装导轨的导槽；所述承重组件包括承重棘块及承重轴，所述承重棘块通过所述承重轴可转动地设置在所述换向盒体内；所述换向组件设置在所述换向盒体上，所述换向组件用于控制所述承重轴转动以带动所述承重棘块在导轨爬升状态与支架爬升状态之间切换，且所述承重棘块在导轨爬升状态与支架爬升状态下，所述承重棘块的端部伸出至所述导槽内；及防坠组件，所述防坠组件包括第一驱动件、第二驱动件及防坠件，所述承重轴通过所述第一驱动件及所述第二驱动件与所述防坠件传动连接；当所述承重棘块的端部处于由所述导槽内退出的过程中，所述第一驱动件驱动所述防坠件伸入所述导槽内，当所述承重棘块的端部处于伸入所述导槽内的过程中，所述第二驱动件驱动所述防坠件退出所述导槽。

在其中一个实施例中，所述第一驱动件可转动地设置在所述换向盒体上，所述第一驱动件的外壁上设置有第一驱动齿，所述第二驱动件可转动地设置在所述换向盒体上，所述第二驱动件外壁上设置有第二驱动齿；所述承重轴能够带动所述第一驱动件与所述第二驱动件反方向转动，所述防坠件上设置有配合齿，所述第一驱动齿与所述第二驱动齿均能够与所述配合齿相啮合；当所述承重棘块的端部处于由所述导槽内退出的过程中，所述第二驱动齿与所述配合齿脱离后，所述第一驱动齿与所述配合齿相啮合并驱动所述防坠件伸入所述导槽内，当所述承重棘块的端部处于伸入所述导槽内的过程中，所述第一驱动齿与所述配合齿脱离后，所述第二驱动齿与所述配合齿相啮合并驱动所述防坠件退出所述导槽。

在其中一个实施例中，所述第一驱动件可转动地设置在所述换向盒体上，所述第一驱动件的外壁上设置有第一驱动齿，所述第二驱动件可转动地设置在所述换向盒体上，所述第二驱动件外壁上设置有第二驱动齿；所述防坠件相背对的两侧上分别设置有第一齿条及第二齿条，所述第一驱动件与所述第二驱动件分别位于所述防坠件相背对的两侧，且所述第一驱动齿能够与所述第一齿条相啮合，所述第二驱动齿能够与所述第二齿条相啮合，所述承重轴能够带动所述第一驱动件与所述第二驱动件同方向转动；当所述承重棘块的端部出于由所述导槽内退出的过程中，所述第二驱动齿与所述第二齿条脱离后，所述第一驱动齿与所述第一齿条相啮合并驱动所述防坠件伸入所述导槽内，当所述承重棘块的端部处于伸入所述导槽内的过程中，所述第一驱动齿与所述第一齿条脱离后，所述第二驱动齿与所述第二齿条相啮合并驱动所述防坠件退出所述导槽。

在其中一个实施例中，所述防坠组件还包括驱动轮，所述驱动轮设置在所述承重轴上，所述驱动轮与所述第一驱动件传动连接，所述承重轴通过所述驱动轮带动所述第一驱动件转动；所述防坠组件还包括联动轮组，所述联动轮组设置在所述换向盒体上，所述第一驱动件与所述第二驱动件通过所述联动轮组传动连接，所述联动轮组用于带动所述第一驱动件与所述第二驱动件同方向转动。

在其中一个实施例中，所述联动轮组包括第一同步轮、第二同步轮及联动轮，所述第一同步轮与所述第二同步轮分别位于所述联动轮的两侧，并均与所述联动轮相啮合，所述第一同步轮与所述第一驱动件同轴设置并能够同步转动，所述第二同步轮与所述第二驱动件同轴设置并能够同步转动。

在其中一个实施例中，所述防坠件包括防坠部及连接在所述防坠部上的驱动部，所述防坠部位于所述承重棘块的下方并能够伸出至所述导槽内，所述驱动部位于所述防坠部的侧方，所述第一齿条及所述第二齿条分别设在所述驱动部的上下两个表面上，所述第一驱动件与所述第二驱动件分别位于所述驱动部的上下两侧。

在其中一个实施例中，所述换向盒体包括盒本体及两个安装座，两个所述安装座分别设置在所述盒本体的上下两端面上，所述盒本体上形成有所述导槽，所述导槽贯通上下两个所述安装座；所述盒本体内形成与所述导槽连通的安装腔，所述承重棘块与所述防坠件均位于所述安装腔内，所述承重轴的两端分别可转动地穿设在所述盒本体的相对两个侧壁上；所述换向组件安装在所述盒本体的一侧壁上，所述第一驱动件与所述第二驱动件安装在所述盒本体相对的另一侧壁上。

在其中一个实施例中，所述换向组件包括复位弹性件及切换件，所述切换件连接在所述承重轴上，所述切换件用于控制所述承重轴转动以带动所述承重棘块在导轨爬升状态与支架爬升状态切换，所述复位弹性件的一端连接在所述承重棘块上，另一端连接在所述换向盒体上，所述复位弹性件用于为所述承重棘块提供复位到导轨爬升状态或支架爬升状态的弹力。

一种液压动力总成，所述液压动力总成包括液压动力件及两个如上所述的换向操作机构，所述液压动力件位于两个所述换向操作机构之间，所述液压动力件的两端分别连接两个所述换向操作机构。

一种液压爬模装置，所述液压爬模装置包括爬升总成、支架总成及如上所述的液压动力总成，所述爬升总成包括导轨及埋件单元，所述埋件单元用于固定在建筑的外壁上，所述导轨的一侧穿设在所述埋件单元内，另一侧穿设在所述换向盒体的导槽内，且所述导轨能够挂设在所述埋件单元上，沿着所述导轨的长度方向，所述导轨上设置有多个间隔设置的挂舌；所述支架总成能够挂设在所述埋件单元上；其中位于上方的所述换向操作机构连接在所述支架总成上；其中，在导轨爬升状态下，所述承重棘块的端部伸出所述导槽并能够抵接在其中所述挂舌的下端面上，在支架爬升状态下，所述承重棘块的端部伸出所述导槽并能够抵接在所述挂舌的上端面上，当所述承重棘块在导轨爬升状态与支架爬升状态切换的过程中，所述防坠件能够伸出至相邻两个所述挂舌之间。

上述换向操作机构、液压动力总成及液压爬模装置，在使用时，将埋件单元用于固定在建筑的外壁上，支架总成挂设在埋件单元上，导轨的一侧穿设在埋件单元内，另一侧穿设在换向盒体的导槽内，并挂设在埋件单元上。当需要进行爬升时，换向组件控制承重轴转动以带动承重棘块切换至导轨爬升状态的过程中，由于承重轴通过第一驱动件及第二驱动件与防坠件传动连接，当承重棘块的端部处于由导槽内退出的过程中，承重轴转动并带动第一驱动件驱动防坠件伸入导槽内，使得防坠件伸出到导轨的相邻两个挂舌之间。当承重棘块的端部处于伸入导槽内的过程中，承重轴转动并带动第二驱动件驱动防坠件退出导槽。承重棘块的端部伸入导槽内并抵接在导轨的挂舌的下端面上，完成切换至导轨爬升状态后，防坠件完全退出导槽。当完成导轨的爬升后，承重棘块需要切换至支架爬升状态，同理在切换的过程中防坠件伸出到导轨的相邻两个挂舌之间，切换完成后，防坠件退出导槽内。上述换向操作机构，通过承重轴驱动第一驱动件及第二驱动件与防坠件的配合，以使在承重棘块切换状态的过程中，防坠件伸出到导轨的相邻两个挂舌之间，切换完成后，防坠件退出导槽。因此在切换的过程中若导轨或支架总成的其中一者没有固定好，利用防坠件能够有效防止支架总成或导轨失去支撑而滑脱，防止发生坠落事故。而防坠件的伸出缩回通过第一驱动件、第二驱动件与承重棘块的转动控制实现，无需单独控制，进一步提高操作的便利性及爬升过程中的安全性。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例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申请的一些实施例，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。

此外，附图并不是1:1的比例绘制，并且各个元件的相对尺寸在附图中仅示例地绘制，而不一定按照真实比例绘制。在附图中：

图1为一实施例中的液压爬模装置的结构示意图。

图2为图1中的液压动力总成的结构示意图。

图3为图2中的换向操作机构在导轨爬升状态下的结构示意图。

图4为图2中的换向操作机构在导轨爬升状态与支架爬升状态切换过程中的结构示意图。

图5为图2中的换向操作机构在支架爬升状态下的结构示意图。

图6为图5所示的换向操作机构的侧视图。

图7为图5中的换向盒体与承重棘块的结构示意图。

附图标记说明：

液压爬模装置1；爬升总成10；导轨101；埋件单元102；挂舌103；支架总成20；主平台201；中平台202；吊平台203；承重架204；后移装置205；横梁钩头206；液压动力总成30；液压动力件301；换向操作机构302；换向盒体310；导槽311；盒本体312；安装座313；安装腔314；承重组件320；承重棘块321；承重轴322；换向组件330；防坠组件340；第一驱动件341；第二驱动件342；防坠件343；防坠部3432；驱动部3434；第一驱动齿344；第二驱动齿345；第一齿条346；第二齿条347；驱动轮348；联动轮组349；第一同步轮3492；第二同步轮3494；联动轮3496；模板总成40。

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。

参阅图1，本申请一实施例中的液压爬模装置1，用于高层建筑、桥梁墩柱等高耸结构的浇筑施工中，能够有效提高施工过程中的安全性。液压爬模装置1包括爬升总成10、支架总成20及液压动力总成30，液压动力总成30包括液压动力件301及两个换向操作机构302，液压动力件301位于两个换向操作机构302之间，液压动力件301的两端分别连接两个换向操作机构302。其中位于上方的换向操作机构302连接在支架总成20上；爬升总成10包括导轨101及埋件单元102，埋件单元102用于固定在建筑的外壁上，支架总成20能够挂设在埋件单元102上。导轨101的一侧穿设在埋件单元102内，另一侧穿设在换向操作机构302内，且导轨101能够挂设在埋件单元102上。

一实施例中，液压爬模装置1还包括模板总成40，模板总成40包括多个单块模板，多个单块模板固定连接形成模板总成40。支架总成20包括主平台201、中平台202、吊平台203、承重架204、后移装置205以及横梁钩头206；主平台201位于中平台202上方，中平台202位于吊平台203上方，承重架204设置在主平台201与中平台202之间，承重架204与横梁钩头206连接，位于上方的换向操作机构302与横梁钩头206连接；后移装置205设置在主平台201底部，模板总成40与后移装置205连接，后移装置205可带动模板总成40在主平台201上移动。

具体地，埋件单元102包括埋件板、高强螺杆、安装螺栓、爬锥、以及埋件支座；高强螺杆一端与埋件板连接，另一端与爬锥连接；爬锥远离埋件板的一端穿设在模板总成40并与安装螺栓连接，埋件支座设置于安装螺栓与爬锥之间；导轨101与埋件支座连接，横梁钩头206与埋件支座连接，位于上方的所述换向操作机构302与横梁钩头206连接；导轨101的一侧穿设在埋件支座。

一实施例中，液压爬模装置11在使用操作步骤如下：

首先，进行埋件单元102的安装。将埋件单元102的爬锥用高强螺杆及安装螺栓固定在模板总成40上，爬锥孔内抹油后拧紧高强螺杆，保证混凝土不能流进爬锥螺纹内。埋件板拧在高强螺杆的另一端。

其次，模板总成40后移。该截混凝土浇筑完后拆除模板总成40，后移装置205带动模板总成40在主平台201上后移，在高强螺杆的一端上安装埋件支座。

然后，提升导轨101。将上下两个换向操作机构302切换成导轨爬升状态，以使换向操作机构302朝上顶住导轨101。在爬升的过程中，导轨101始终穿过埋件支座，埋件支座有防倾覆功能。液压动力件301不断伸缩，将导轨101相对支架总成20顶升至位于上方的埋件支座上。利用挂件将导轨101挂在位于上方的埋件支座上。

进一步地，提升支架总成20。将上下两个换向操作机构302切换成支架爬升状态，以使换向操作机构302朝下顶住导轨101。支架总成20通过上下两个换向操作机构302抱住导轨101，在支架总成20爬升和固定状态下，换向操作机构302都对支架总成20有防倾作用。液压动力件301不断伸缩，将支架总成20相对导轨101顶升至位于上方的埋件支座上。利用横梁钩头206将支架总成20挂在位于上方的埋件支座上，完成导轨101与支架总成20的爬升操作。

最后，后移装置205驱动模板总成40移动进行合模，完成下一截的混凝土浇筑。

参阅图3至图6，一实施例中，换向操作机构302包括换向盒体310、承重组件320、换向组件330，换向盒体310上形成有用于安装导轨101的导槽311；承重组件320包括承重棘块321及承重轴322，承重棘块321通过承重轴322可转动地设置在换向盒体310内；换向组件330设置在换向盒体310上，换向组件330用于控制承重轴322转动以带动承重棘块321在导轨爬升状态与支架爬升状态之间切换，且承重棘块321在导轨爬升状态与支架爬升状态下，承重棘块321的端部伸出至导槽311内。

一实施例中，沿着导轨101的长度方向，导轨101上设置有多个间隔设置的挂舌103。导轨101的一侧穿设在埋件单元102内，另一侧穿设在换向盒体310的导槽311内。其中，在导轨爬升状态下，承重棘块321的端部伸出导槽311并能够抵接在其中挂舌103的下端面上，在支架爬升状态下，承重棘块321的端部伸出导槽311并能够抵接在挂舌103的上端面上。

在本实施例中，如图3所示承重棘块321处于导轨爬升状态下，如图5所示承重棘块321处于支架爬升状态，如图4所示，承重棘块321处于导轨爬升状态与支架爬升状态切换过程中。

使用时，将埋件单元102用于固定在建筑的外壁上，支架总成20挂设在埋件单元102上，导轨101的一侧穿设在埋件单元102内，另一侧穿设在换向盒体310的导槽311内，并挂设在埋件单元102上。当需要进行爬升时，换向组件330控制承重轴322转动以带动承重棘块321转动，当承重棘块321的端部伸出导槽311内并抵接在导轨101的挂舌103的下端面上，完成切换至导轨爬升状态，液压动力件301驱动伸缩，即可完成导轨101的爬升。当导轨101完成爬升后，承重棘块321需要切换至支架爬升状态，承重棘块321的端部伸出导槽311内并抵接在导轨101的挂舌103的上端面上。液压动力总成30的上下两个换向操作机构302中均有承重棘块321，两个承重棘块321均需要进行换向到同一状态，实现提升支架总成20或导轨101的功能转换。在实际升降过程中始终有一个换向操作机构302的承重棘块321支撑在导轨101的挂舌103上。

一实施例中，换向组件330包括复位弹性件及切换件，所述切换件连接在承重轴322上，所述切换件用于控制承重轴322转动以带动承重棘块321在导轨爬升状态与支架爬升状态切换，所述复位弹性件的一端连接在承重棘块321上，另一端连接在换向盒体310上，所述复位弹性件用于为承重棘块321提供复位到导轨爬升状态或支架爬升状态的弹力。具体地，承重棘块321在导轨爬升状态下，承重棘块321的上端与导轨101的挂舌103下端面抵接，承重棘块321在支架爬升状态下，承重棘块321的下端与导轨101的挂舌103上端面抵接。通过设置切换件便于实现承重棘块321的设置状态的切换，通过设置复位弹性件，便于实现承重棘块321在爬升过程中的复位，提高爬升可靠性。

在本实施例中，切换件可以为液压缸、气缸或电机等器件，实现驱动承重轴322的自动转动，进而实现承重棘块321不同状态的自动切换，提高操作的便利性。在其他实施例中，切换件还可以为转动手柄，转动手柄连接在承重轴322上，通过手动操作转动手柄实现承重棘块321不同状态的自动切换。

参阅图3至图6，一实施例中，换向操作机构302还包括防坠组件340，防坠组件340包括第一驱动件341、第二驱动件342及防坠件343，承重轴322通过第一驱动件341及第二驱动件342与防坠件343传动连接；当承重棘块321的端部处于由导槽311内退出的过程中，第一驱动件341驱动防坠件343伸入导槽311内；当承重棘块321的端部处于伸入导槽311内的过程中，第二驱动件342驱动防坠件343退出导槽311。具体地，当承重棘块321在导轨爬升状态与支架爬升状态切换的过程中，防坠件343能够伸出至相邻两个挂舌103之间。

当需要进行爬升时，换向组件330控制承重轴322转动以带动承重棘块321切换至导轨爬升状态的过程中，由于承重轴322通过第一驱动件341及第二驱动件342与防坠件343传动连接，如图3至图4所示，当承重棘块321的端部处于由导槽311内退出的过程中，承重轴322转动并带动第一驱动件341驱动防坠件343伸入导槽311内，使得防坠件343伸出到导轨101的相邻两个挂舌103之间。如图4至图5所示，当承重棘块321的端部处于伸入导槽311内的过程中，承重轴322转动并带动第二驱动件342驱动防坠件343退出导槽311。承重棘块321的端部伸入导槽311内并抵接在导轨101的挂舌103的下端面上，完成切换至导轨爬升状态后，防坠件343完全退出导槽311。当完成导轨101的爬升后，承重棘块321需要切换至支架爬升状态，同理在切换的过程中防坠件343伸出到导轨101的相邻两个挂舌103之间，切换完成后，防坠件343退出导槽311内。上述换向操作机构302，通过承重轴322驱动第一驱动件341及第二驱动件342与防坠件343的配合，以使在承重棘块321切换状态的过程中，防坠件343伸出到导轨101的相邻两个挂舌103之间，切换完成后，防坠件343退出导槽311。因此在切换的过程中，若导轨101或支架总成20的其中一者没有固定好，利用防坠件343能够有效防止支架总成20或导轨101失去支撑而滑脱，防止发生坠落事故。而防坠件343的伸出缩回通过第一驱动件341、第二驱动件342与承重棘块321的转动控制实现，无需单独控制，进一步提高操作的便利性及爬升过程中的安全性。

一实施例中，第一驱动件341可转动地设置在换向盒体310上，第一驱动件341的外壁上设置有第一驱动齿344，第二驱动件342可转动地设置在换向盒体310上，第二驱动件342外壁上设置有第二驱动齿345。通过第一驱动齿344与第二驱动齿345便于实现对防坠件343伸缩移动的驱动。在本实施例中，第一驱动件341与第二驱动件342均为轮状结构，便于第一驱动齿344与第二驱动齿345的设置。在其他实施例中，第一驱动件341与第二驱动件342还可以为凸轮结构或其他结构形成，只要能够实现设置的第一驱动齿344与第二驱动齿345的转动即可。

在一实施例中，承重轴322能够带动第一驱动件341与第二驱动件342反方向转动，防坠件343上设置有配合齿，第一驱动齿344与第二驱动齿345均能够与所述配合齿相啮合；当承重棘块321的端部处于由导槽311内退出的过程中，第二驱动齿345与所述配合齿脱离后，第一驱动齿344与配合齿相啮合并驱动防坠件343伸入导槽311内；当承重棘块321的端部处于伸入导槽311内的过程中，第一驱动齿344与配合齿脱离后，第二驱动齿345与配合齿相啮合并驱动防坠件343退出导槽311。由于第一驱动件341与第二驱动件342反方向转动，第一驱动齿344与第二驱动齿345能够在承重棘块321转动到不同位置分别与配合齿相啮合，实现对防坠件343在不同时刻朝不同方向移动，进而在承重棘块321处于切换的过程中时，防坠件343能够伸入到导槽311内，即伸入到两个挂舌103之间。

在本实施例中，如图3至图4所示，承重棘块321由图3所示的状态变化到图4所示的状态下时，承重棘块321处于由导槽311内退出的过程中。如图4至图5所示，承重棘块321由图4所示的状态变化到图5所示的状态下时，承重棘块321处于伸入导槽311内的过程中。

具体地，第一驱动件341与第二驱动件342设置在防坠件343的同一侧，第一驱动件341与第二驱动件342可以直接啮合传动，或者通过同步轮啮合传动，承重轴322驱动第一驱动件341转动。在图3所示的状态变化到图4所示状态下的过程中，第二驱动齿345与配合齿脱离后，第一驱动齿344与配合齿相啮合并驱动防坠件343伸入导槽311内；在图4所示的状态变化到图5所示的状态下的过程中，第一驱动齿344与配合齿脱离后，第二驱动齿345与配合齿相啮合并驱动防坠件343退出导槽311。

在本实施例中，第一驱动齿344的数量可以为单个齿或两个齿、三个齿，第二驱动齿345可以为单个齿或两个齿、三个齿，只要能够实现在承重棘块321转动并带动第一驱动件341与第二驱动件342转动到不同位置的过程中，第一驱动齿344与第二驱动齿345不会同步与配合齿相啮合即可。

如图3至图5，在另一实施例中，防坠件343相背对的两侧上分别设置有第一齿条346及第二齿条347，第一驱动件341与第二驱动件342分别位于防坠件343相背对的两侧，且第一驱动齿344能够与第一齿条346相啮合，第二驱动齿345能够与第二齿条347相啮合，承重轴322能够带动第一驱动件341与第二驱动件342同方向转动；如图3至图4所示，当承重棘块321的端部出于由导槽311内退出的过程中，第二驱动齿345与第二齿条347脱离后，第一驱动齿344与第一齿条346相啮合并驱动防坠件343伸入导槽311内；如图4至图5所示，当承重棘块321的端部处于伸入导槽311内的过程中，第一驱动齿344与第一齿条346脱离后，第二驱动齿345与第二齿条347相啮合并驱动防坠件343退出导槽311。由于第一驱动件341与第二驱动件342分别位于防坠件343相背对的两侧，进而当第一驱动件341与第二驱动件342同向转动时，在第一驱动齿344与第二驱动齿345分别与防坠件343上的第一齿条346与第二齿条347啮合时，能够驱动防坠件343朝不同的方向移动。

在本实施例中，第一驱动件341与第二驱动件342分别位于防坠件343的上下两侧，避免过多的增加换向操作机构302的横向尺寸。如图1和2所示，由于导轨101与支架总成20分别位于换向操作机构302两侧，且导轨101与支架总成20均需要沿着建筑外壁向上爬升，若换向操作机构302的横向尺寸多大，则会导致支架总成20与建筑外壁的间距过大，进而影响支架总成20的爬升安全。

在本实施例中，第一驱动齿344的数量可以为单个齿或两个齿、三个齿，第二驱动齿345可以为单个齿或两个齿、三个齿，只要能够实现在承重棘块321转动并带动第一驱动件341与第二驱动件342转动到不同位置的过程中，第一驱动齿344与第一齿条346、第二驱动齿345与第二齿条347不会同时啮合即可。

如图6所示，一实施例中，防坠组件340还包括驱动轮348，驱动轮348设置在承重轴322上，驱动轮348与第一驱动件341传动连接，承重轴322通过驱动轮348带动第一驱动件341转动。通过设置驱动轮348便于实现承重轴322能够同步带动第一驱动件341转动，进而实现对防坠件343的驱动。在本实施例中，驱动轮348可以直接与第一驱动件341相啮合。在其他实施例中，驱动轮348还可以通过其他轮或轮组与第一驱动件341相啮合，只要能够实现驱动第一驱动件341转动即可。

具体地，防坠组件340还包括联动轮组349，联动轮组349设置在换向盒体310上，第一驱动件341与第二驱动件342通过联动轮组349传动连接，联动轮组349用于带动第一驱动件341与第二驱动件342同方向转动。通过设置联动轮组349不仅能够实现第一驱动件341与第二驱动件342的联动，还能够实现第一驱动件341与第二驱动件342的同方向转动。

如图6所示，在本实施例中，联动轮组349包括第一同步轮3492、第二同步轮3494及联动轮3496，第一同步轮3492与第二同步轮3494分别位于联动轮3496的两侧，并均与联动轮3496相啮合，第一同步轮3492与第一驱动件341同轴设置并能够同步转动，第二同步轮3494与第二驱动件342同轴设置并能够同步转动。由于第一同步轮3492与第二同步轮3494通过联动轮3496能够实现同步且同方向的转动，进而带动第一驱动件341与第二驱动件342实现同方向转动。在其他实施例中，联动轮组349还可以为其他齿轮传动组合，只要能够实现第一驱动件341与第二驱动件342的同步且同方向转动即可。

一并参阅图6及图7，一实施例中，换向盒体310包括盒本体312及两个安装座313，两个安装座313分别设置在盒本体312的上下两端面上，盒本体312上形成有导槽311，导槽311贯通上下两个安装座313；盒本体312内形成与导槽311连通的安装腔314，承重棘块321与防坠件343均位于安装腔314内，承重轴322的两端分别可转动地穿设在盒本体312的相对两个侧壁上。具体地，换向组件330安装在盒本体312的一侧壁上，第一驱动件341与第二驱动件342安装在盒本体312相对的另一侧壁上。通过设置上下两个安装座313便于连接到液压动力件301，而位于上方的换向操作机构302的换向盒体310通过上方的安装座313可以连接到支架总成20上。而盒本体312内的安装腔314能够为承重组件320与防坠件343提供安装空间，并实现对承重组件320与防坠件343的保护。换向组件330与第一驱动件341及第二驱动件342分别安装在盒本体312相背对的两侧壁上，避免操作联动过程的相互干扰。在其他实施例中，换向盒体310还可以为其他结构形式，只要能够实现承重组件320、换向组件330及防坠组件340的安装即可。

一实施例中，防坠件343包括防坠部3432及连接在防坠部3432上的驱动部3434，防坠部3432位于承重棘块321的下方并能够伸出至导槽311内，驱动部3434位于防坠部3432的侧方，第一齿条346及第二齿条347分别设在驱动部3434的上下两个表面上，第一驱动件341与第二驱动件342分别位于驱动部3434的上下两侧。通过设置驱动部3434便于为第一驱动件341与第二驱动件342提供驱动防坠部3432移动的位置。防坠部3432位于盒本体312内能够对位导槽311，方便利用驱动部3434带动防坠部3432实现朝导槽311的伸缩移动。

在本实施例中，换向盒体310内形成有导向安装件316，导向安装件316内形成有导向通道317，导向通道317与导槽311相连通，防坠件343设置在导向通道317内并能够朝导槽311的方向移动。

上述液压爬模装置11的动力来源是液压动力总成30的液压动力件301，上下两个换向操作机构302控制提升导轨101或提升支架总成20，通过液压动力总成30使支架总成20与导轨101间形成互爬，而液压爬模装置11由于换向操作机构302操作方便，爬升稳定，安全系数高。

参阅图1及图2，一实施例中，液压爬模装置1还包括至少两个液压动力总成30及中控装置，各个液压动力总成30间隔设置，导轨101的数量与液压动力总成30的数量一致，每一导轨101对应穿设在一个液压动力总成30上。在控制支架总成20爬升时，中控装置控制各个液压动力总成30同步爬升，进而提高支架总成20爬升的可靠性。

参阅图1及图3，在一个实施例中，本申请还提供了一种自适应PID液压爬模同步控制方法，所述方法包括：

S10、建立自适应PID控制器。PID控制器是一种可以根据系统特性和运行状态自动调整PID(比例-积分-微分)参数的控制器。

优选地，本申请通过梯度优化进行自适应调整PID控制器包括：

其中，u为PID控制器输出，e_t为当前系统误差，e_t-1为上一系统误差，其中，所述PID控制器的参数通过梯度进行自适应调整。

S11、实时检测各液压动力总成30顶升的实际位移，并获取各液压动力总成30爬模顶升的步进误差。该步骤是实现精确控制和安全操作的关键步骤。

本申请一个实施例中，通过在每个液压动力总成30的对应位置上安装有位移传感器，用于测量和记录每个液压动力总成30爬模顶升的实际位移，这些传感器可以是线性位移传感器、激光测距仪或其他适合测量位移的传感器，并在安装时确保传感器的安装位置准确，能够准确反映每个液压动力总成30爬模顶升的真实位移。进而通过有线或无线方式实现获取所述传感位移数据。位移传感器可以安装在液压动力总成30上，也可以安装在模板或支架总成20上与液压动力总成30对应的位置上。

S12、判断所述步进误差是否大于预设阈值，若大于，则基于步进误差变化趋势确定所述PID控制器需要调整的目标参数。

步进误差通常是在给定一个阶跃输入后，系统输出与期望输出之间的误差，为减小一些偶然因素的带来的影响而触发频繁的系统调整，从而增加系统的稳定性。本申请通过先判断步进误差是否大于预设阈值，若大于则基于步进误差变化趋势来确定PID控制器需要调整的目标参数，将计算出的步进误差与预设的阈值进行比较，如果步进误差大于预设阈值，说明系统当前的控制性能不佳，需要进行调整。

优选地，在一个实施方式中，基于步进误差变化趋势确定所述PID控制器需要调整的目标参数，包括：

若所述步进误差不变，则确定所述PID控制器的积分增益参数为需要调整的目标参数；

若所述步进误差增大，则确定所述PID控制器的微分增益参数为需要调整的目标参数；

若所述步进误差波动，则确定所述PID控制器的比例增益参数和微分增益参数为需要调整的目标参数。

本申请上述方案通过分析步进误差的变化趋势，可以准确地识别出哪些参数是导致系统性能不佳的主要原因，只针对这些参数进行调整，可以更加直接和有效地解决问题，提高调整效率，可以更加精细地控制参数的变化范围和步长，从而提高调整精度，这有助于使系统更加接近最佳的工作状态，提高控制性能，相比调整全部参数的情况下，可能会对一些原本已经设置得当的参数进行不必要的调整，从而影响系统的稳定性或控制精度，而通过分析步进误差的变化趋势来确定需要调整的参数，可以避免这种情况的发生。

S13、根据所述步进误差及所述PID控制器需要调整的目标参数对应的梯度，调整所述PID控制器需要调整的目标参数。

S14、基于参数调整后PID控制器确定对应的液压动力输出，对所述液压爬模装置进行同步顶升控制。

当PID控制器的参数经过调整并确定后，可以将其应用于液压爬模装置的同步顶升控制中，以实现对液压动力输出的精确控制。

液压动力输出计算：液压动力总成30的液压动力件301由多个容积调速液压回路组成，容积调速液压回路由伺服电机驱动单向定量泵给液压系统供油，通过变频器改变伺服电机的转速控制泵的转速，从而控制定量泵的排量。根据PID控制器的输出值，结合液压系统的特性和参数(如液压缸面积、泵排量、转速等)，计算所需的液压动力输出，这通常涉及到一些液压计算，如流量、施加力和功率等。

液压动力输出控制：将计算得到的液压动力输出值转换为对液压系统的控制信号，如调整泵的转速、控制阀门的开度等。这些控制信号将直接影响液压缸的伸缩速度和力量，从而实现对液压动力总成30的同步顶升控制。

最后，当所述位置传感器监测到所述液压动力总成30驱动支架总成20已到达预设位置时，则传输位置信号到中控装置，中控装置向液压动力总成30发出停机指令。

本申请上述实施例方案，通过实时检测各爬模顶升的步进误差，基于步进误差变化趋势确定所述PID控制器需要调整的目标参数，进而根据步进误差及所述PID控制器需要调整的目标参数对应的梯度，调整所述PID控制器需要调整的目标参数，从而对爬模系统进行同步顶升控制。该控制方案根据步进误差确定需要调控的参数，减少数据处理量，通过在控制周期内进行参数优化，能够实现实时控制，满足工业应用中对快速响应的需求，提高处理效率。且该控制算法能够寻找到在一定范围内对参数变化不敏感的PID参数，从而提高系统的鲁棒性，对于多滑轨的液压爬模装置，该方案可以扩展到每个滑轨的独立控制，同时通过协同控制来实现整体步进的同步。

在本申请的描述中，需要理解的是，若有出现这些术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等，这些术语指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。

此外，若有出现这些术语“第一”、“第二”，这些术语仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，若有出现术语“多个”，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等，这些术语应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，若有出现第一特征在第二特征“上”或“下”等类似的描述，其含义可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，若元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。若一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。如若存在，本申请所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种液压动力总成的换向操作机构，其特征在于，所述换向操作机构包括：

换向盒体，所述换向盒体上形成有用于安装导轨的导槽；

承重组件，所述承重组件包括承重棘块及承重轴，所述承重棘块通过所述承重轴可转动地设置在所述换向盒体内；

换向组件，所述换向组件设置在所述换向盒体上，所述换向组件用于控制所述承重轴转动以带动所述承重棘块在导轨爬升状态与支架爬升状态之间切换，且所述承重棘块在导轨爬升状态与支架爬升状态下，所述承重棘块的端部伸出至所述导槽内；及

防坠组件，所述防坠组件包括第一驱动件、第二驱动件及防坠件，所述承重轴通过所述第一驱动件及所述第二驱动件与所述防坠件传动连接；当所述承重棘块的端部处于由所述导槽内退出的过程中，所述第一驱动件驱动所述防坠件伸入所述导槽内，当所述承重棘块的端部处于伸入所述导槽内的过程中，所述第二驱动件驱动所述防坠件退出所述导槽。

2.根据权利要求1所述的液压动力总成的换向操作机构，其特征在于，所述第一驱动件可转动地设置在所述换向盒体上，所述第一驱动件的外壁上设置有第一驱动齿，所述第二驱动件可转动地设置在所述换向盒体上，所述第二驱动件外壁上设置有第二驱动齿；

所述承重轴能够带动所述第一驱动件与所述第二驱动件反方向转动，所述防坠件上设置有配合齿，所述第一驱动齿与所述第二驱动齿均能够与所述配合齿相啮合；当所述承重棘块的端部处于由所述导槽内退出的过程中，所述第二驱动齿与所述配合齿脱离后，所述第一驱动齿与所述配合齿相啮合并驱动所述防坠件伸入所述导槽内，当所述承重棘块的端部处于伸入所述导槽内的过程中，所述第一驱动齿与所述配合齿脱离后，所述第二驱动齿与所述配合齿相啮合并驱动所述防坠件退出所述导槽。

3.根据权利要求1所述的液压动力总成的换向操作机构，其特征在于，所述第一驱动件可转动地设置在所述换向盒体上，所述第一驱动件的外壁上设置有第一驱动齿，所述第二驱动件可转动地设置在所述换向盒体上，所述第二驱动件外壁上设置有第二驱动齿；

所述防坠件相背对的两侧上分别设置有第一齿条及第二齿条，所述第一驱动件与所述第二驱动件分别位于所述防坠件相背对的两侧，且所述第一驱动齿能够与所述第一齿条相啮合，所述第二驱动齿能够与所述第二齿条相啮合，所述承重轴能够带动所述第一驱动件与所述第二驱动件同方向转动；

当所述承重棘块的端部出于由所述导槽内退出的过程中，所述第二驱动齿与所述第二齿条脱离后，所述第一驱动齿与所述第一齿条相啮合并驱动所述防坠件伸入所述导槽内，当所述承重棘块的端部处于伸入所述导槽内的过程中，所述第一驱动齿与所述第一齿条脱离后，所述第二驱动齿与所述第二齿条相啮合并驱动所述防坠件退出所述导槽。

4.根据权利要求3所述的液压动力总成的换向操作机构，其特征在于，所述防坠组件还包括驱动轮，所述驱动轮设置在所述承重轴上，所述驱动轮与所述第一驱动件传动连接，所述承重轴通过所述驱动轮带动所述第一驱动件转动；所述防坠组件还包括联动轮组，所述联动轮组设置在所述换向盒体上，所述第一驱动件与所述第二驱动件通过所述联动轮组传动连接，所述联动轮组用于带动所述第一驱动件与所述第二驱动件同方向转动。

5.根据权利要求4所述的液压动力总成的换向操作机构，其特征在于，所述联动轮组包括第一同步轮、第二同步轮及联动轮，所述第一同步轮与所述第二同步轮分别位于所述联动轮的两侧，并均与所述联动轮相啮合，所述第一同步轮与所述第一驱动件同轴设置并能够同步转动，所述第二同步轮与所述第二驱动件同轴设置并能够同步转动。

6.根据权利要求3-5任意一项所述的液压动力总成的换向操作机构，其特征在于，所述防坠件包括防坠部及连接在所述防坠部上的驱动部，所述防坠部位于所述承重棘块的下方并能够伸出至所述导槽内，所述驱动部位于所述防坠部的侧方，所述第一齿条及所述第二齿条分别设在所述驱动部的上下两个表面上，所述第一驱动件与所述第二驱动件分别位于所述驱动部的上下两侧。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的液压动力总成的换向操作机构，其特征在于，所述换向盒体包括盒本体及两个安装座，两个所述安装座分别设置在所述盒本体的上下两端面上，所述盒本体上形成有所述导槽，所述导槽贯通上下两个所述安装座；所述盒本体内形成与所述导槽连通的安装腔，所述承重棘块与所述防坠件均位于所述安装腔内，所述承重轴的两端分别可转动地穿设在所述盒本体的相对两个侧壁上；所述换向组件安装在所述盒本体的一侧壁上，所述第一驱动件与所述第二驱动件安装在所述盒本体相对的另一侧壁上。

8.根据权利要求1-5任意一项所述的液压动力总成的换向操作机构，其特征在于，所述换向组件包括复位弹性件及切换件，所述切换件连接在所述承重轴上，所述切换件用于控制所述承重轴转动以带动所述承重棘块在导轨爬升状态与支架爬升状态切换，所述复位弹性件的一端连接在所述承重棘块上，另一端连接在所述换向盒体上，所述复位弹性件用于为所述承重棘块提供复位到导轨爬升状态或支架爬升状态的弹力。

9.一种液压动力总成，其特征在于，所述液压动力总成包括：

液压动力件；及

两个如权利要求1-8任一项所述的换向操作机构，所述液压动力件位于两个所述换向操作机构之间，所述液压动力件的两端分别连接两个所述换向操作机构。

10.一种液压爬模装置，其特征在于，所述液压爬模装置包括：

爬升总成，所述爬升总成包括导轨及埋件单元，所述埋件单元用于固定在建筑的外壁上，所述导轨的一侧穿设在所述埋件单元内，另一侧穿设在所述换向盒体的导槽内，且所述导轨能够挂设在所述埋件单元上，沿着所述导轨的长度方向，所述导轨上设置有多个间隔设置的挂舌；

支架总成，所述支架总成能够挂设在所述埋件单元上；及

如权利要求9所述的液压动力总成，其中位于上方的所述换向操作机构连接在所述支架总成上；

其中，在导轨爬升状态下，所述承重棘块的端部伸出所述导槽并能够抵接在其中所述挂舌的下端面上，在支架爬升状态下，所述承重棘块的端部伸出所述导槽并能够抵接在所述挂舌的上端面上，当所述承重棘块在导轨爬升状态与支架爬升状态切换的过程中，所述防坠件能够伸出至相邻两个所述挂舌之间。