CN110284407B - 一种双头抹光机自适应平衡机构 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种双头抹光机自适应平衡机构及其调节方法，主要包括水箱、丝杆支撑座、调节丝杠、传感器及控制器、配重块、步进电机、燕尾型底架、导轨、导轨支撑板、限位板、传动部件等，控制器根据作业过程中实时采集水箱中水的重量变化信息、通过步进电机、调节丝杆来实时调节配重块的位置，使两个抹光头对地面压力处于自适应动态平衡，解决了工作过程中持续用水致使双头抹光机两端重量不平衡、两端抹光头对地面抹光压力不一致造成的抹光作业质量问题，提高作业质量和效率；导轨设置限位板可限制抹光机平衡机构的倾斜角度，提高其工作的安全可靠性。本发明自适应平衡机构双头抹光机结构简单、节约能源，且易操作驾驶。

Description

一种双头抹光机自适应平衡机构

技术领域

本发明涉及一种用于抹光机的平衡机构及其调节方法，具体的说是用于水泥混凝土地面抹光作业的一种双头抹光机自适应平衡机构，主要用于建筑机械领域。

背景技术

水泥混凝土路面在我国使用时间较早，应用范围很广，高速公路、城市道路、机场跑道、车站码头、乡间道路等处均铺设水泥混凝土路面，发展水泥混凝土路面有着良好的经济效益和社会效益。水磨石地面是一种以水泥为主要原材料的一种复合地面材料，其低廉的造价、防潮的优点和良好的使用性能，使其在医院、制药、机械、政府机关、学校、商业场所、机场车站码头等超大面积公共建筑里广泛地采用。据国家相关部门的统计资料表明，全国公共建筑中水磨石的使用面积超过60亿平方米。

在混凝土初凝后、终凝前需要对混凝土表面进行收光，经过机器施工的表面较人工施工的表面更光滑和平整，并能极大提高混凝土表面的密实性及耐磨性。抹光机是混凝土施工中首选机具，可广泛用于高标准厂房、仓库、停车场、广场、机场以及框架式楼房的混凝土表面的提浆、抹平、抹光。水磨石地面抹光的开磨时间与水泥浆强度和气温高低有关，水泥浆强度太高磨面耗费工时大，强度太低则磨光转动时底面产生的负压力易把水泥浆拉成槽或把石粒打掉。因此研磨时抹光头下应经常有水，用以冲刷磨下的石浆并及时将其扫除；此外，大风、高温、干燥、暴晒等恶劣天气下，混凝土表面易吹干，尤其在压印艺术地坪中一压即开裂；特别在户外，阳光照射晒到的地方混凝土表面容易干，因此凝固程度差异性大，混凝土表面也易出现孔洞；所以抹光过程中通常需要对混凝土进行洒水，以快速收好混凝土表面的孔洞，使混凝土凝固程度一致并保持混凝土的整体合一性，以有效减少龟裂现象的发生，提高抹光质量效果。

目前国内驾驶型抹光机多数都未配备水箱，缺水会造成混凝土路面作业质量下降。为此， 2018年下半年公开了一种新型座驾式抹光机(CN208293366U)于，主要包括第一顶板、第二顶板、第一电机、第二齿轮机组、水箱、水管以及连杆等，设置吸尘板吸收作业中产生的灰尘，设置水箱、喷头对抹光刀进行降温，防止高温工作损坏抹光刀片，还设置缓冲吸震装置确保乘员的舒适性。该专利提高了一定抹光质量，优点很多，但其需要两个动力电机，会存在两个动力电机的协调配合等问题，也浪费能源。

发明内容

本发明主要针对上述问题，提供了一种单台动力、具有水箱的双头抹光机，抹光机的一端是水箱、另一端是动力发动机。抹光作业时，随着作业进行水箱一端质量逐渐减少，抹光机两端重量不平衡，抹光机两端抹光头对地面压力不均匀会造成作业质量下降的问题，为此，本发明提供了结构简单、节约能源的一种双头抹光机自适应平衡机构及其调节方法，该平衡机构可实时根据水箱一端重量的变化来改变配重块位置确保抹光机两端抹光头对地面压力相等，以降低成本并提高抹光作业的质量和效率。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种双头抹光机自适应平衡机构，包括水箱、导轨、丝杆支撑座、调节丝杠、传感器及控制器、配重块、联轴器、步进电机、发动机、挠性减震器、抹光动力轴、抹光盘、燕尾型底架、传动部件、导轨支撑板，传动轴及水管等；导轨包括导轨主体与导轨侧板，导轨的中间通过铰链与支撑板的上端连接；调节丝杠靠近发动机一端通过联轴器与步进电机联接，其上设置有配重块、两端设置有丝杆支撑座，配重块在传感器及控制器、步进电机调节下使其机构实时自适应平衡，并由导轨进行支撑；燕尾型底架的两端固定安装有两个抹光动力轴，抹光动力轴的下方安装有抹光盘，抹光动力轴的上方安装有挠性减震器；挠性减震器有两个安装于双头抹光机自适应平衡机构的两端，两个挠性减震器的上板的内侧通过螺栓固定安装于导轨的两端，其上方分别安装水箱与发动机；两个抹光盘用于抹光地面并支撑抹光机机架；传动轴用于将发动机的动力传输至抹光盘进行抹光作业，并通过传动部件将动力传输至另一个抹光盘进行作业；

导轨支撑板包括限位板I、支撑板、限位板II，两限位板通过螺栓与燕尾型底架连接、可关于支撑板对称布置，支撑板的上端通过铰链与导轨连接、下端通过螺栓与燕尾型底架连接。

配重块包括配重块主体、配重块滑板，配重块滑板与导轨侧板的上部配合，使配重块保持稳定姿态作纵向直线运动；挠性减震器包括上板、减震元件、下板，减震元件的材料可为橡胶、弹簧等。

本发明的有益效果主要如下：本发明与现有技术相比，采用实时检测水箱中水的重量变化来调节配重块的位置，使两个抹光头对地面压力处于动态平衡，易操作、驾驶，相比较同类型机器质量效率有一定提高，且结构简单、节约能源；发动机安装于一侧可防止烫伤(尾气出口在一侧向外)，易于维修；还可根据地面抹光所需的压力，灵活选用配重块，进一步提高抹光质量效率。

附图说明

图1示出了本发明一种双头抹光机自适应平衡机构的侧视图；

图2示出了本发明一种双头抹光机自适应平衡机构的俯侧视图；

图3示出了本发明一种双头抹光机自适应平衡机构的仰侧视图；

图4示出了本发明导轨结构示意图；

图5示出了本发明配重块结构示意图；

图6示出了本发明缓冲垫结构示意图；

图7示出了本发明导轨支撑板结构示意图。

图中：1.水箱、2.导轨、2-1.导轨主体、2-2.导轨侧板、3.丝杆支撑座、4.调节丝杠、5. 传感器及控制器、6.配重块、6-1.配重块主体、6-2.配重块滑板、7.联轴器、8.步进电机、9. 发动机、10.挠性减震器、10-1.上板、10-2.减震元件、10-3.下板、11.抹光动力轴、12.抹光盘、 13.燕尾型底架、14.传动部件、15.导轨支撑板、15-1.限位板I、15-2.支撑板、15-3.限位板II、 16.传动轴、17.水管。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的结构、原理、和工作过程做进一步说明。

图1为本发明一种双头抹光机自适应平衡机构的侧视图、图2为本发明一种双头抹光机自适应平衡机构的俯侧视图、图3为本发明一种双头抹光机自适应平衡机构的仰侧视图，本发明主要包括水箱1、导轨2、丝杆支撑座3、调节丝杠4、传感器及控制器5、配重块6、联轴器7、步进电机8、燕尾型底架13、传动部件14、导轨支撑板15、传动轴16和水管17，其特征在于：所述的导轨2包括导轨主体2-1与导轨侧板2-2；所述的调节丝杠4靠近发动机一端通过联轴器7与步进电机8联接，其上设置有配重块6、两端设置有丝杆支撑座3，配重块6在传感器及控制器5、步进电机8调节下使其机构实时自适应平衡；所述的燕尾型底架13的两端固定安装有两个抹光动力轴11，抹光动力轴11的下方安装有抹光盘12，抹光动力轴11的上方安装有挠性减震器10；所述的挠性减震器10有两个，安装于双头抹光机自适应平衡机构的两端，其上方分别安装水箱1与发动机9；所述的两个抹光盘12用于抹光地面并支撑抹光机机架；所述的传动轴16用于将发动机9的动力传输至抹光盘12进行抹光作业，并通过传动部件14将动力传输至另一个抹光盘12进行作业。具体实施时，通过传感器检测导轨角度的变化信号，如通过陀螺仪等倾角传感器检测导轨水平角变化、通过水箱水位传感器检测水位变化信号、通过压力传感器检测水箱压力变化信号等方式，将传感器检测到的信号传送至控制器并控制步进电机驱动调节丝杆，通过驱动调节丝杠移动配重块进行双头抹光机机构的自适应平衡。

图4为本发明的导轨结构示意图，导轨2包括导轨主体2-1与导轨侧板2-2，导轨2的中间通过铰链与支撑板15-2的上端连接，导轨2的两端通过螺栓固定安装于两个挠性减震器10的上板10-1的内侧。

图5为本发明的配重块结构示意图，配重块6包括配重块主体6-1、配重块滑板6-2，配重块滑板6-2与导轨侧板2-2的上部配合，确保配重块6保持稳定姿态作纵向直线运动，配重块6还可根据抹光具体需求选择合适的质量与之匹配。

图6为本发明缓冲垫结构示意图，挠性减震器10有两个，分别包括上板10-1、减震元件10-2、下板10-3，两个挠性减震器10的上板10-1的内侧通过其内侧的螺栓固定安装于导轨2的两端，减震元件材料可为橡胶、弹簧等，其上方分别安装水箱1与发动机9；挠性减震器10和燕尾型支架13能减弱发动机9、传动部件14及其他外部的振动，进一步提高抹光作业的质量和效率。

图7为本发明导轨支撑板结构示意图，导轨支撑板15包括限位板I15-1、支撑板15-2、限位板II 15-3，两限位板通过螺栓与燕尾型底架13连接，支撑板15-2上面通过铰链与导轨连接，下面通过螺栓与通过螺栓与燕尾型底架13连接。限位板能确保安装于挠性减震器上的水箱和发动机在安全高度范围内调节，提高双头抹光机自适应平衡机构的安全可靠性，限位板可以根据两端倾斜角度的设定来改变其高度。

本发明所述的一种双头抹光机机构自适应平衡调节过程如下：

a)双头抹光机工作时，随着水桶内水的持续使用，水桶一端的重量逐渐变轻；

b)双头抹光机一端的重量变化导致导轨2发生倾斜，传感器及控制器5将检测到的抹光机机构角度变化信号送给控制器处理并发出信息控制步进电机，通过驱动滚珠丝杠调节配重块6的位置使双头抹光机机构进行自适应平衡调节；

c)随着配重6的位置移动，双头抹光机机构的倾斜角，即导轨2的倾斜角度逐渐减少，直到导轨2呈水平位置时，传感器及控制器5使步进电机8停止，完成双头抹光机机构的自适应平衡调节。

所述实施例为本发明的优选的实施方式，但本发明并不限于上述实施方式，在不背离本发明的实质内容的情况下，本领域技术人员能够做出的任何显而易见的改进、替换或变型均属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种双头抹光机自适应平衡机构，双头抹光机自适应平衡机构主要包括水箱(1)、导轨(2)、丝杆支撑座(3)、调节丝杠(4)、传感器及控制器(5)、配重块(6)、联轴器(7)、步进电机(8)、抹光盘(12)、燕尾型底架(13)、传动部件(14)、导轨支撑板(15)、传动轴(16)和水管(17)，其特征在于：所述的导轨(2)包括导轨主体(2-1)与导轨侧板(2-2)；所述的调节丝杠(4)靠近发动机一端通过联轴器(7)与步进电机(8)联接，其上设置有配重块(6)、两端设置有丝杆支撑座(3)，配重块(6)在传感器及控制器(5)、步进电机(8)调节下使其机构实时自适应平衡；所述的燕尾型底架(13)的两端固定安装有两个抹光动力轴(11)，抹光动力轴(11)的下方安装有抹光盘(12)，抹光动力轴(11)的上方安装有挠性减震器(10)；所述的挠性减震器(10)有两个，安装于双头抹光机自适应平衡机构的两端，其上方分别安装水箱(1)与发动机(9)；所述的抹光盘(12)有两个，固定安装于燕尾型底架(13)的两端，用于抹光地面并支撑抹光机机架；所述的传动轴(16)用于将发动机(9)的动力传输至抹光盘(12)进行抹光作业，并通过传动部件(14)将动力传输至另一个抹光盘(12)进行作业。

2.根据权利要求1所述的一种双头抹光机自适应平衡机构，其特征在于：所述的导轨(2)包括导轨主体(2-1)与导轨侧板(2-2)，导轨(2)的中间通过铰链与支撑板(15-2)的上端连接，两个挠性减震器(10)的上板(10-1)通过其内侧的螺栓固定安装于导轨(2)的两端。

3.根据权利要求1所述的一种双头抹光机自适应平衡机构，其特征在于：所述的配重块(6)包括配重块主体(6-1)、配重块滑板(6-2)，配重块主体(6-1)上有与调节丝杠(4)相匹配的螺纹，配重块滑板(6-2)与导轨侧板(2-2)的上部配合，使配重块(6)保持其工作时所需的稳定姿态沿调节丝杠(4)作纵向直线运动。

4.根据权利要求1所述的一种双头抹光机自适应平衡机构，其特征在于：所述的挠性减震器(10)包括上板(10-1)、减震元件(10-2)、下板(10-3)，减震元件(10-2)的材料可为橡胶、弹簧。

5.根据权利要求1所述的一种双头抹光机自适应平衡机构，其特征在于：所述的导轨支撑板(15)包括限位板I(15-1)、支撑板(15-2)、限位板II(15-3)，两限位板通过螺栓与燕尾型底架(13)连接、可关于支撑板(15-2)对称布置，支撑板(15-2)的上端通过铰链与导轨连接、下端通过螺栓与燕尾型底架(13)连接，限位板能确保安装于挠性减震器上的水箱和发动机在安全高度范围内调节，提高双头抹光机自适应平衡机构的安全可靠性。

6.根据权利要求1所述的一种双头抹光机自适应平衡机构，其特征在于：所述配重块(6)的实时调节步进电机可由液压马达代替。

7.根据权利要求1所述的一种双头抹光机自适应平衡机构，其特征在于：所述双头抹光机自适应平衡机构的平衡信息的检测传感器可为陀螺仪、水位传感器或水压传感器，即可通过陀螺仪测量水平倾角，可通过水箱水位传感器检测水位变化，也可通过压力传感器检测水箱压力变化来获得。

8.根据权利要求1所述的一种双头抹光机自适应平衡机构，其特征在于：所述丝杆支撑座(3)成对使用。

9.根据权利要求1所述的一种双头抹光机自适应平衡机构，其自适应平衡调节过程如下：

a)双头抹光机工作时，随着水桶内水的持续使用，水桶一端的重量逐渐减轻；

b)双头抹光机一端的重量变化导致导轨(2)发生倾斜，传感器及控制器(5)将检测到的抹光机机构角度变化信号送给控制器处理并发出信息控制步进电机，通过联轴器驱动滚珠丝杠调节配重块(6)位置，使双头抹光机机构进行自适应平衡调节；

c)随着配重块(6)的位置移动，双头抹光机机构的倾斜角，即导轨(2)的倾斜角度逐渐减少，直到导轨(2)呈水平位置时，传感器及控制器(5)使步进电机(8)停止，完成双头抹光机机构的自适应平衡调节。

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