CN108972857B - 预制梁自动养护喷雾装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及预制梁自动养护喷雾装置，有效解决预制梁养护不能自动关闭的问题；其解决的技术方案是包括供水系统、管道、喷头和定时阀门，定时阀门包括球阀和壳体以及箱体，壳体上有转轴，转轴上装有叶轮和主动轮，转轴和主动轮之间有机械过载，阀杆上有与阀从动轮，从动轮单向转动且与阀杆之间有扭簧，主动轮带动从动轮转动，使扭簧扭转，而后转轴与主动轮脱离，阀杆上端的外缘面上有两个拨杆，箱体内挡板，挡板上有四个竖杆，竖杆向下能阻挡拨杆，箱体内有能左右移动的楔形块和齿条，转轴的上端装有不完全齿轮；齿条向左移动使楔形块向左，而后左右两个竖杆分别同步反向上下运动，齿条经第一销钉只能单向移动，本发明实现了自动关闭和节约用水。

Description

预制梁自动养护喷雾装置

技术领域

本发明涉及桥梁施工领域，特别是预制梁自动养护喷雾装置。

背景技术

目前的预制梁养护全过程分为静停期、升温期、恒温期、降温期四个阶段，恒温阶段温度控制在45-50℃左右，恒温时间控制在10小时左右，恒温阶段是混凝土早期强度发展的主要阶段，但是现有的养护装置在控制中总会存在恒温控制温度较高或者较低，这对混凝土养护极为不利。造成混凝土强度发展过快，后期混凝土强度不发展，甚至降低，或者是混凝土温度上升速度过快，在混凝土内部，表面不同程度出现温度裂纹，对结构耐久性极为不利。

在炎热的夏季，由于气温较高，为了避免预制梁高温裂变，预制梁需要经常进行喷淋养护，并且由于混凝土的特性，往往需要“少食多餐”，从而达到既节约用水，又可以提高养护质量，但是现有的养护，由操作人员爬上预制梁，而后使用水管，进行喷淋，亦或是直接将水管固定在预制梁上方，而后打开开关，当水从预制梁上方溢出后，关闭开关，在使用的过程中，很容易因预制梁表面不平，使水不能完全覆盖到预制梁的表面，同时由于关闭阀门的时机无法准确判断，同时还需要操作人员时刻注意阀门的状态，很容易因操作人员的疏忽，造成水资源的浪费和对制梁质量的影响；目前也有一些采用电气控制阀门，由于预制梁的施工现场不一定具备完善的工作条件，同时电路布置也存在着危险，浪费不必要的能源，因此纯机械的控制机构在某些场景下也会较为方便；因此现在需要一种更为方便有效的装置来解决此问题。

发明内容

针对上述情况，为解决现有技术中存在的问题，本发明之目的就是提供预制梁自动养护喷雾装置，可有效解决预制梁养护不方便，操作繁琐，不能自动关闭的问题。

其解决的技术方案是供水系统、管道、安装在管道上的多个喷头和一个定时阀门，定时阀门包括球阀和与球阀相连通的壳体，球阀和壳体的上方安装有箱体；壳体上装有竖直可转动的转轴，转轴上安装有置于壳体内的叶轮和置于箱体内的主动轮，转轴和主动轮之间装有机械过载装置；球阀的阀杆上套装有从动轮，从动轮只能单向转动且与阀杆之间安装有扭簧；阀杆不转时，转轴转动能经主动轮带动从动轮转动，继而使扭簧扭转，扭簧扭转到一定力度后，在机械过载装置的作用下，转轴与主动轮脱离；

所述的阀杆上端的外缘面上圆周均布有两个径向的拨杆，箱体内设有位于阀杆上方的水平挡板，挡板上圆周均布有四个能上下移动并向上复位的竖杆，竖杆向下移动后能阻挡拨杆；箱体的内壁上设有能左右移动并向右复位的楔形块；箱体内安装有能左右移动的齿条，转轴的上端安装有与齿条啮合的不完全齿轮；齿条向左移动，能推动楔形块向左移动，楔形块左右移动使前后两个竖杆与左右两个竖杆分别同步反向上下运动；齿条的上端面为棘齿，箱体上设有能上下移动并与棘齿配合的第一销钉。

本发明实现了自动关闭，实现了即节约用水，又达到充分喷淋的效果。

附图说明

图1为本发明的整体连接示意图。

图2为本发明的主视剖面图。

图3为图2中A处的局部放大图。

图4为本发明箱体的俯视剖面图。

图5为主动轮、从动轮、中间轮、棘轮、棘爪和扭簧的配合关系图。

图6为楔形块、挡板、阀杆、拨杆、竖杆的配合关系三维图。

图7为壳体、竖板、叶轮的俯视图。

图8为行星齿轮系的机构图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式做进一步详细说明。

由图1至图8给出，本发明包括供水系统1、管道2、安装在管道2上的多个喷头和一个定时阀门，定时阀门包括球阀3和与球阀3相连通的壳体4，球阀3和壳体4的上方安装有箱体5；壳体4上装有竖直可转动的转轴6，转轴6上安装有置于壳体4内的叶轮7和置于箱体5内的主动轮8，转轴6和主动轮8之间装有机械过载装置；球阀3的阀杆9上套装有从动轮10，从动轮10只能单向转动且与阀杆9之间安装有扭簧11；阀杆9不转时，转轴6转动能经主动轮8带动从动轮10转动，继而使扭簧11扭转，扭簧11扭转到一定力度后，在机械过载装置的作用下，转轴6与主动轮8脱离；

所述的阀杆9上端的外缘面上圆周均布有两个径向的拨杆12，箱体5内设有位于阀杆9上方的水平挡板13，挡板13上圆周均布有四个能上下移动并向上复位的竖杆14，竖杆14向下移动后能阻挡拨杆12；箱体5的内壁上设有能左右移动并向右复位的楔形块15；箱体5内安装有能左右移动的齿条16，转轴6的上端安装有与齿条16啮合的不完全齿轮17；齿条16向左移动，能推动楔形块15向左移动，楔形块15左右移动使前后两个竖杆14与左右两个竖杆14分别同步反向上下运动；齿条16的上端面为棘齿18，箱体5上设有能上下移动并与棘齿18配合的第一销钉19。

为了使扭簧11受力过大后，主动轮8可以与转轴6脱离，所述的机械过载包括开设在转轴6上的径向的盲孔，盲孔内插装有可左右移动的第二销钉20，第二销钉20的内端和盲孔的底部之间安装有压簧，主动轮8的内缘面上设有凹槽，第二销钉20的外端为半球状并置于凹槽内。

为了实现从动轮10只能单向转动，所述的阀杆9上套装有与从动轮10固定连接的棘轮21，箱体5上设有与棘轮21配合的棘爪22。

为了使竖杆14能上下移动并向上复位，所述的位于挡板13上方的竖杆14上安装有凸起块，竖杆14上套装有位于挡板13和凸起块之间的压簧。

为了使楔形块15能左右移动并能向左复位，所述的楔形块15的上端面和箱体5的上侧壁之间通过键与键槽配合，楔形块15的左端面和箱体5的左侧壁之间安装有压簧。

为了使楔形块15左右移动使前后两个竖杆14与左右两个竖杆14分别同步反向上下运动，所述的楔形块15的下端面开设有三个前后方向放置的凹槽，其中左右两个凹槽的左侧壁为斜面，中间的凹槽的右侧壁为斜面，竖杆14的上端为半球状，左右两个竖杆14的上端分别置于左右两个凹槽的左侧，前后两个竖杆14的上端均置于中间凹槽的内部。

为了便于齿条16的复位以及第一销钉19和棘齿18的配合，所述的齿条16的前侧面为齿牙并与不完全齿轮17啮合，齿条16的上侧面为棘齿18，齿条16的右端置于箱体5的外侧，齿条16的右端与箱体5的侧壁之间连接有压簧，箱体5的上侧板上贯穿有能上下移动的第一销钉19，第一销钉19的下端设有与棘齿18相配合的斜面，第一销钉19上套装有位于第一销钉19上端和箱体5外侧壁之间的拉簧。

为了使用方便并增加楔形块15和不完全齿轮17之间的距离，并减小整体尺寸，所述的箱体5上安装有位于主动轮8和从动轮10之间的中间轮23。

为了保证叶轮7转动方向保持一致，所述的壳体4内设有阻挡叶轮7部分叶片的竖板24。

为了避免叶轮7转速过高，造成齿条16在不完全齿轮17的作用下转动过快，所述的转轴6和不完全齿轮17之间安装有行星齿轮减速结构，其中行星齿轮系的太阳轮25也为不完全齿轮结构，同时太阳轮25与转轴6固定连接，行星轮26固定在挡板13上，不完全齿轮17固定套装在外齿圈上。

为了实现安装和使用，所述的球阀3，包括阀体，置于阀体内的球体、与球体相连接的阀杆9，阀杆9能带动球体顺时针或逆时针转动任意角度，阀杆9每转动九十度后，阀门9的开关状态切换一次。

为了稳定供水和喷淋，所述的供水系统1由水泵和无塔供水压力罐组成，管道2连接在无塔供水压力罐的出口，管道2上经三通阀连接有多个支管，喷头安装在支管上，支管铺设在预制梁上方。

本发明的使用状态是，在首次使用时，首先需要将装置进行布置，具体方式为，将多个支管分别铺设在预制梁的上方，并尽可能的均匀布置，而后将管道2连接至供水系统1，并同时将定时阀门安装在管道2上，以下以球阀3位于壳体4的左侧，同时水从球阀3流经叶轮7为安装示例进行说明，其他安装方式原理类似。

在使用前，楔形块15置于其行程的最右端，此时左右两个竖杆14的上端分别位于楔形块15的下端面的左右两侧凹槽的左侧，同时前后两个竖杆的上端同时置于位于楔形块15的中间的凹槽内，使左右两个竖杆14的下端低于前后两个竖杆14的下端，同时左右两个竖杆14的下端会位于拨杆12的下方，从而使竖杆14阻挡拨杆12和阀杆9进行转动。

当装置布置好以后，便可以打开位于供水系统1中无塔供水压力罐，此时，球阀3的阀芯（即球体）处于不阻挡的状态，使水可以从球阀3通过，同时会从球阀3流经至壳体4内，并经管道2输送至各个支管内，使预制梁得到喷淋。

当水流动叶轮7时，由于水压的作用(无塔供水压力罐的压力范围为1.5bar至10bar之间)，水流会推动叶轮7进行转动，此时叶轮7会通过转动带动主动轮8和不完全齿轮17同时进行转动。

主动轮8转动时，此时首先会由于主动轮8、中间轮23和从动轮10的啮合关系，使从动轮10可以进行转动，此时由于左右两个竖杆14处于阻挡拨杆12的状态，因此从动轮10转动时，阀杆9无法转动，进而使扭簧11被扭转，同时由于从动轮10上固定连接有棘轮21，因此此时棘轮21也会随从动轮10一同转动，并不会产生倒转；使扭簧11被不断的扭转，并产生足够的力，当扭簧11的逐渐增大时，此时转动从动轮10的力也不会不断的增大，当扭簧11的力足够大时，此时转动从动轮10需要的力也足够大，因此此时主动轮8不能带动从动轮10进行转动，此时由于主动轮8和从动轮10之间安装有机械过载，即位于转轴6上的第二销钉20受到主动轮8内缘面上的凹槽的挤压，当主动轮8受力过大后，销钉会被挤压至转轴6上的盲孔内，使销钉不能带动主动轮8进行转动，转轴6此时会单独进行转动。

不完全齿轮17进行转动时，会与齿条16啮合，使齿条16逐渐向左移动，（通过控制齿条16的相邻两个齿的间隙，和不完全齿轮17的有齿的数量可以控制齿条16向左移动的速度；同时由于主动轮8和转轴6之间设有第二销钉20，具有一定的摩擦作用，因此可以控制主动轮8的转速，也可以起到控制齿条16向左移动的速度），由于齿条16的右端与箱体5的外侧壁之间连接有压簧，因此此时压簧会受到拉伸，同时由于齿条16的上端面为棘齿18，箱体5上插装有能上下移动的第一销钉19，此时第一销钉19和棘齿18的相互配合，使齿条16只能向左移动，因此，齿条16会步进向左移动。

当齿条16向左移动到与楔形块15接触后，此时齿条16会推动楔形块15向左移动，楔形块15向左移动后，此时位于楔形块15的下端面的凹槽也会向左移动，此时左右的竖杆14会逐渐移动到左右两个凹槽内，同时前后两个连杆会逐渐从中间的凹槽移动到楔形块15的下端面上，从而使左右两个竖杆14不在阻挡拨杆12，同时前后两个竖杆14会阻挡拨杆12，此时当左右两个竖杆14和前后两个竖杆14的状态发生转换后，此时由于扭簧11具有一定的力度，因此扭簧11会带动阀杆9转动，同时由于四个竖杆14的配合作用，使阀杆9只能转动九十度，此后便会在此被阻挡。同时在扭簧11的作用下，拨杆12会一直挤压竖杆14，从而使每次阀杆9转动后，均可以保持此状态。

当阀杆9转动九十度后，此时球阀3会被关闭，从而实现了自动关闭，由于齿条16是步进运动，同时步进的速度和频率都是可调的，齿条16的初始位置也是可调的，即齿条16的行程可调，因此实现了延时触发的作用，使球阀3的阀门可以延时并自动被关闭。

在喷淋一段时候后，预制梁需要再次进行喷淋，此时需要再次进行通水，此时只需要向上拔起第一销钉19，此时齿条16会在连接在齿条16右端和箱体5外侧壁之间的压簧的作用下向右复位，使齿条16恢复到初始位置，同时楔形块15也会在连接在楔形块15左端面和箱体5侧壁之间的压簧的作用下向右复位，当楔形块15向右复位时，此时在楔形块15下方的三个凹槽的作用下，左右两个竖杆14会向下移动，同时前后两个竖杆14会向上移动，此时在扭簧11的作用下，阀杆9会再次扭转九十度，使球阀3在此被打开，同时整个装置均恢复到使用前的状态。

本发明通过设置叶轮7，并通过转轴6传递扭矩，而后将扭矩经齿轮组传递给扭簧11，使扭簧11在每次使用的时候，可以被首先“上劲”，而后转轴6与主动轮8脱离，使转轴6单独进行转动，同时利用不完全齿轮17与齿条16的啮合作用，实现了齿条16的步进运动，达到了延时的目的，并且通过调整齿条16的初始位置，可以调整喷淋的时间，通过合理的调整行星齿轮系的减速比，经试验证明，延时时间的调节范围可在1到20分钟左右。

本发明通过设置楔形块15和四个竖杆14，并通过在阀杆9上设置两个拨杆12，从而实现了在楔形块15左右移动时，可以使四个竖杆14，分为前后一组和左右一组，使前后两个竖杆14和左右两个竖杆14分开运动，并且运动方向相反，使每次阀杆9均可以转动九十度，而后又配合球阀3的特性（旋转90改变开关状态），实现了巧妙的控制阀门的开关。

本发明操作方便，只需要在需要进行喷淋的时候，拉动第一销钉19，便可以使整个装置自动运行，不需要布置电路，安全可靠，方便快捷，利用机械结构储能并达到自动关闭，实现了即节约用水，又达到充分喷淋的效果。

Claims (10)

1.预制梁自动养护喷雾装置，包括供水系统（1）、管道（2）、安装在管道（2）上的多个喷头和一个定时阀门，其特征在于，定时阀门包括球阀（3）和与球阀（3）相连通的壳体（4），球阀（3）和壳体（4）的上方安装有箱体（5）；壳体（4）上装有竖直可转动的转轴（6），转轴（6）上安装有置于壳体（4）内的叶轮（7）和置于箱体（5）内的主动轮（8），转轴（6）和主动轮（8）之间装有机械过载装置；球阀（3）的阀杆（9）上套装有从动轮（10），从动轮（10）只能单向转动且与阀杆（9）之间安装有扭簧（11）；阀杆（9）不转时，转轴（6）转动能经主动轮（8）带动从动轮（10）转动，继而使扭簧（11）扭转，扭簧（11）扭转到一定力度后，在机械过载装置的作用下，转轴（6）与主动轮（8）脱离；

所述的阀杆（9）上端的外缘面上圆周均布有两个径向的拨杆（12），箱体（5）内设有位于阀杆（9）上方的水平挡板（13），挡板（13）上圆周均布有四个能上下移动并向上复位的竖杆（14），竖杆（14）向下移动后能阻挡拨杆（12）；箱体（5）的内壁上设有能左右移动并向右复位的楔形块（15）；箱体（5）内安装有能左右移动的齿条（16），转轴（6）的上端安装有与齿条（16）啮合的不完全齿轮（17）；齿条（16）向左移动，能推动楔形块（15）向左移动，楔形块（15）左右移动使前后两个竖杆（14）与左右两个竖杆（14）分别同步反向上下运动；齿条（16）的上端面为棘齿（18），箱体（5）上设有能上下移动并与棘齿（18）配合的第一销钉（19）。

2.根据权利要求1所述的预制梁自动养护喷雾装置，其特征在于，所述的机械过载装置包括开设在转轴（6）上的径向的盲孔，盲孔内插装有可左右移动的第二销钉（20），第二销钉（20）的内端和盲孔的底部之间安装有压簧，主动轮（8）的内缘面上设有凹槽，第二销钉（20）的外端为半球状并置于凹槽内。

3.根据权利要求1所述的预制梁自动养护喷雾装置，其特征在于，所述的阀杆（9）上套装有与从动轮（10）固定连接的棘轮（21），箱体（5）上设有与棘轮（21）配合的棘爪（22）。

4.根据权利要求1所述的预制梁自动养护喷雾装置，其特征在于，所述的位于挡板（13）上方的竖杆（14）上安装有凸起块，竖杆（14）上套装有位于挡板（13）和凸起块之间的压簧。

5.根据权利要求1所述的预制梁自动养护喷雾装置，其特征在于，所述的楔形块（15）的上端面和箱体（5）的上侧壁之间通过键与键槽配合，楔形块（15）的左端面和箱体（1）的左侧壁之间安装有压簧。

6.根据权利要求1所述的预制梁自动养护喷雾装置，其特征在于，所述的楔形块（15）的下端面开设有三个前后方向放置的凹槽，其中左右两个凹槽的左侧壁为斜面，中间的凹槽的右侧壁为斜面，竖杆（14）的上端为半球状，左右两个竖杆（14）的上端分别置于左右两个凹槽的左侧，前后两个竖杆（14）的上端均置于中间凹槽的内部。

7.根据权利要求1所述的预制梁自动养护喷雾装置，其特征在于，所述的齿条（16）的前侧面为齿牙并与不完全齿轮（17）啮合，齿条（16）的上侧面为棘齿（18），齿条（16）的右端置于箱体（5）的外侧，齿条（16）的右端与箱体（5）的侧壁之间连接有压簧，箱体（5）的上侧板上贯穿有能上下移动的第一销钉（19），第一销钉（19）的下端设有与棘齿（18）相配合的斜面，第一销钉（19）上套装有位于第一销钉（19）上端和箱体（5）外侧壁之间的拉簧。

8.根据权利要求1所述的预制梁自动养护喷雾装置，其特征在于，所述的箱体（5）上安装有位于主动轮（8）和从动轮（9）之间的中间轮（23），同时壳体（4）内设有阻挡叶轮（7）部分叶片的竖板（24）。

9.根据权利要求1所述的预制梁自动养护喷雾装置，其特征在于，所述的转轴（6）和不完全齿轮（17）之间安装有行星齿轮减速结构，其中行星齿轮减速结构的太阳轮（25）也为不完全齿轮结构，同时太阳轮（25）与转轴（6）固定连接，行星轮（26）固定在挡板（13）上，不完全齿轮（17）固定套装在外齿圈上。

10.根据权利要求1所述的预制梁自动养护喷雾装置，其特征在于，所述的球阀（3）包括阀体、置于阀体内的球体、与球体相连接的阀杆（9），阀杆（9）能带动球体顺时针或逆时针转动任意角度，阀杆（9）每转动九十度后，阀门的开关状态切换一次。

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