CN110735481A - 一种基于齿轮传动的小跨度膜结构整体装夹张拉装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及小跨度膜结构装夹张拉技术领域，且公开了一种基于齿轮传动的小跨度膜结构整体装夹张拉装置，所述底座的顶部固定连接有箱体和位于箱体内部的伸缩装置，伸缩装置的内部活动连接有推杆，推杆的顶端安装有推块，箱体的顶部安装有支撑筒，箱体的内部设置有转轴，转轴的外侧固定套接有传动齿轮，转轴的右端固定套接有手柄。该基于齿轮传动的小跨度膜结构整体装夹张拉装置，通过伸缩装置、推杆、推块、转轴、传动齿轮、移动夹板和轮齿的配合使用，通过轮齿带动推杆向上或者向下运动，完成对整个膜结构一侧的同时装夹，无需逐一安装固定螺栓，大大降低了重复劳动，使装夹速率大幅度提高。
Description
技术领域
本发明涉及小跨度膜的装夹和张拉技术领域，具体为一种基于齿轮传动的小跨度膜结构整体装夹张拉装置。
背景技术
膜结构是一种建筑与结构结合的结构体系，具有优美的外观造型，它的外形曲线是传统的直线建筑无法复制的，膜结构是采用高强度柔性薄膜材料与辅助结构通过一定方式使其内部产生一定的预张应力，并形成应力控制下的某种空间形状，作为覆盖结构或建筑物主体，可以根据自身需求对膜结构的外观形状进行任意变化，随着膜结构安装设备的完善，膜结构已经广泛运用在各类公共设施，部分膜结构建筑以其造型别致的结构和极富观赏性的设计成为了标志性建筑，随着科技技术的发展，膜结构的应用势必越来越广泛，从大型公共设施中的应用，逐渐步入人们的日常生活，因此，小跨度膜结构在未来的应用将会越多越多，其对应的设备需求也会相对改变。
现有的膜结构安装设备，多用于大跨度膜结构的张拉，设备的结构较为复杂，体积较大，导致设备不便于携带且制造成本较高，在工作空间较小的情况下无法使用，一些现有设备在装夹时，利用膜结构边缘的安装孔依次利用螺栓将膜与夹具夹紧，重复劳动过多，工作量大，且造成设备使用完成后将膜结构拆卸时的工作量随之提高，工作效率低下，而且由于需要对膜结构进行打孔，影响了安装后的美观，部分不需打孔的装夹设备，在装夹时容易出现夹持力度不均匀，结构由于受力不均在张拉时产生褶皱，需要重新拆卸装夹，极大的降低了工作效率，造成经济损失。
解决的技术问题
鉴于现有技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供一种基于齿轮传动的小跨度膜结构整体装夹张拉装置用来解决上述背景技术中的问题，该装置具有结构简单、体积较小、装夹紧固且受力均匀和操作简单的优点，通过使夹具同步对膜结构进行夹持，使夹持紧固，压力均匀，极大的减少了重复劳动，提高了工作效率，增加了该工程经济效益。
发明内容
为实现上述结构简单、体积较小、装夹紧固且受力均匀和操作简单的目的，本发明提供如下技术方案：一种基于齿轮传动的小跨度膜结构整体装夹张拉装置，包括：底座、箱体、伸缩装置、推杆、推块、支撑筒、转轴、传动齿轮、手柄、支撑块、移动夹板、固定夹板、第一螺栓、紧固块、连接装置、滑轮、凸块、橡胶垫圈、轮齿。
其中：连接装置包括第二螺栓、连接板和安装件。
所述底座的顶部固定连接有箱体和位于箱体内部的伸缩装置，所述伸缩装置的内部活动连接有推杆，所述推杆的顶端安装有推块，所述推杆的数量可根据膜结构大小尺寸进行增减，所述箱体的顶部安装有支撑筒，所述支撑筒为空心圆筒结构，所述推块与支撑筒的外缘尺寸相同。
所述箱体的内部设置有转轴，所述转轴与箱体的连接关系为转动连接，所述转轴贯穿整个箱体，所述转轴的外侧固定套接有传动齿轮，所述传动齿轮的数量与推杆相对应，所述转轴的右端固定套接有手柄，所述手柄可拆卸，所述转轴可与外部驱动装置连接。
所述箱体顶部固定连接有支撑块，所述支撑块的右侧分别安装有移动夹板和固定夹板，所述移动夹板和固定夹板装夹的可紧密贴合，所述固定夹板的顶部通过第一螺栓固定连接有紧固块，所述支撑块和固定夹板的顶部均开设有与第一螺栓适配的螺纹孔，所述箱体的左侧设置有连接装置，所述箱体的左侧开设有与连接装置适配的安装孔。
作为优选，所述连接装置包括第二螺栓，连接板，和安装件，便于连接装置与外部驱动装置连接的同时，连接板可分散箱体所受拉力。
作为优选，所述支撑块与固定夹板的连接关系为固定连接，支撑块与移动夹板之间的连接关系为活动连接，移动夹板与支撑块连接的一侧设置有凸块，且支撑块的内部开设有与凸块适配的凹槽，使移动夹板与支撑块连接的一端可以在支撑块的内部上下移动，完成与固定夹板的贴合。
作为优选，所述支撑筒的顶部安装有橡胶垫圈，在推杆带动推块复位时降低推块与支撑筒的撞击，减轻装置的震动。
作为优选，所述底座的底部开设有可连接滑轨的凹槽且设置有滑轮，使设备既可以通过外部滑轨运动，也可通过滑轮推动。
作为优选，所述移动夹板和固定夹板装夹的一侧为形状互补的不规则平滑弧面，不规则结构使夹具与膜结构之间的接触面增大，产生更高的摩擦力，同时平滑弧面不会使膜结构产生褶皱和磨损。
作为优选，所述推杆的外侧设置有与传动齿轮适配的轮齿，且与传动齿轮啮合，使传动齿轮可通过推杆上设置的轮齿带动推杆上下运动。
有益效果
与现有技术相比，本发明提供了一种基于齿轮传动的小跨度膜结构整体装夹张拉装置，具备以下有益效果：
1、该基于齿轮传动的小跨度膜结构整体装夹张拉装置，通过伸缩装置、推杆、推块、转轴、传动齿轮、移动夹板和轮齿的配合使用，可以使转轴在转动时，通过轮齿带动推杆向上或者向下运动，从而使移动夹板完成装夹或者松放，传动齿轮均与转轴固定连接，且推杆上均设置有与传动齿轮啮合的轮齿，起到了使移动夹板整体均匀向上运动的效果，完成对整个膜结构一侧的同时装夹，无需逐一安装固定螺栓，大大降低了重复劳动，使装夹速率大幅度提高，提高了经济效益，同时推块的面积比推杆更大，将推杆对移动夹板的压力分散，使移动夹板的受力更加均匀，防止产生对膜结构装夹不紧固的情况，并且不需对膜结构打孔，使安装后的成品更具有观赏性。
2、该基于齿轮传动的小跨度膜结构整体装夹张拉装置，通过支撑块、移动夹板、固定夹板、第一螺栓和紧固块的配合，可使移动夹板的一端可以在支撑块内上下自由移动的同时，将固定夹板的位置固定牢固，支撑块与固定夹板的连接关系为焊接，并且利用顶部的螺纹孔和第一螺栓使紧固块将支撑块个固定夹板相连，与固定夹板间的稳固程度，有效的防止了固定夹板由于长期受力或受力过大，产生断裂，有效的延长了设备的使用寿命，移动夹板和固定夹板装夹的一侧设置的对应平滑曲面，使夹具与膜结构之间的接触面更大，增大了摩擦力，保证了膜结构装夹的紧固，且不会产生褶皱，保证了装置的实用性和稳定性。
3、该基于齿轮传动的小跨度膜结构整体装夹张拉装置，通过推块、支撑筒和橡胶垫圈的配合使用，可以在装置静止时，对移动夹板起到一定的支撑作用，移动夹板在重力作用下挤压推块，推块再下压推杆，造成轮齿与传动齿轮之间产生压力，通过支撑筒的作用可以减少啮合处的压力，减轻对结构的磨损，有效的提高了设备的使用寿命，同时再设备工作后推杆收回时，推块支撑筒接触时，可通过橡胶垫圈减缓接触时产生的震动，降低对设备各位部件的震动磨损，增强了设备的实用性。
附图说明
图1为本发明侧面剖切结构示意图，此时装置处于静止状态，夹板未闭合；
图2为本发明正面剖切结构示意图，此时装置处于静止状态，夹板未闭合；
图3为本发明转轴、传动齿轮及手柄正面示意图，此时装置处于静止状态，转轴与传动齿轮和手柄均固定连接；
图4为本发明移动夹板的俯视示意图，此时装置处于静止状态，移动夹板未安装；
图5为本发明连接装置15后视示意图，此时装置处于静止状态，安装件通过第二螺栓与连接板固定连接。
图6为本发明固定夹板的立体示意图，此时装置处于静止状态，装置装夹面为平滑曲面；
图7为本发明支撑块的立体示意图，此时装置处于静止状态，支撑块内部开设有滑槽；
图8为本发明侧面剖切示意图，此时装置处于工作状态，夹板处于闭合状态。
图9为本发明支撑筒的立体示意图，此时装置处于静止状态，支撑筒顶端安装了橡胶垫圈18。
主要附图标记：
底座1、箱体2、伸缩装置3、推杆4、推块5、支撑筒6、转轴7、传动齿轮8、手柄9、支撑块10、移动夹板11、固定夹板12、第一螺栓13、紧固块14、连接装置15、滑轮16、凸块17、橡胶垫圈18、轮齿19。
其中：连接装置15包括第二螺栓151、连接板152和安装件153。
具体实施方式
为了使得本公开实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
为了保持本公开实施例的以下说明清楚且简明，本公开省略了已知功能和已知部件的详细说明。
请参阅图1-9，一种基于齿轮传动的小跨度膜结构整体装夹张拉装置。本领域技术人员可以理解的是，其他类似连接方式也可以实现本发明。例如焊接、粘接或者螺接等方式。
如图1所示，本发明进一步提出的技术方案中，底座1的顶部固定连接有箱体2和位于箱体2内部的伸缩装置3，底座1的底部开设有可连接滑轨的凹槽且设置有滑轮，使设备既可以通过外部滑轨运动，也可通过滑轮推动，伸缩装置3的内部活动连接有推杆4，推杆4的顶端安装有推块5，推杆4的数量可根据膜结构大小尺寸进行增减，箱体2的顶部安装有支撑筒6，支撑筒6为空心圆筒结构，推块5与支撑筒6的外缘尺寸相同，支撑筒6的顶部安装有橡胶垫圈18，在推杆4带动推块5复位时降低推块5与支撑筒6的撞击，减轻装置的震动，通过推块5、支撑筒6和橡胶垫圈18的配合使用，可以在装置静止时，对移动夹板11起到一定的支撑作用，移动夹板11在重力作用下挤压推块5，推块5再下压推杆4，造成轮齿19与传动齿轮8之间产生压力，通过支撑筒6的作用可以减少啮合处的压力，减轻对结构的磨损，有效的提高了设备的使用寿命，同时再设备工作后推杆4收回时，推块5支撑筒6接触时，可通过橡胶垫圈18减缓接触时产生的震动，降低对设备各位部件的震动磨损，增强了设备的实用性。
再者，参见图1-2所示，作为优选，箱体2的内部设置有转轴7，转轴7与箱体2的连接关系为转动连接，转轴7贯穿整个箱体2，转轴7的外侧固定套接有传动齿轮8，推杆4的外侧设置有与传动齿轮8适配的轮齿19，且与传动齿轮8啮合，使传动齿轮8可通过推杆4上设置的轮齿19带动推杆4上下运动，传动齿轮8的数量与推杆4相对应，转轴7的右端固定套接有手柄9，手柄9可拆卸，转轴7可与外部驱动装置连接，通过伸缩装置3、推杆4、推块5、转轴7、传动齿轮8、和轮齿19的配合使用，可以使转轴7在转动时，通过轮齿19带动推杆4向上或者向下运动，从而使移动夹板11完成装夹或者松放，传动齿轮8均与转轴7固定连接，且推杆4上均设置有与传动齿轮8啮合的轮齿19，起到了使移动夹板11整体均匀向上运动的效果，完成对整个膜结构一侧的同时装夹，无需逐一安装固定螺栓，大大降低了重复劳动，使装夹速率大幅度提高，提高了经济效益，同时推块5的面积比推杆4更大，将推杆4对移动夹板11的压力分散，使移动夹板11的受力更加均匀，防止产生对膜结构装夹不紧固的情况，并且不需对膜结构打孔，使安装后的成品更具有观赏性。
本发明进一步提出的技术方案中，箱体2顶部固定连接有支撑块10，支撑块10的右侧分别安装有移动夹板11和固定夹板12，支撑块10与固定夹板12的连接关系为固定连接，支撑块10与移动夹板11之间的连接关系为活动连接，移动夹板11与支撑块10连接的一侧设置有凸块17，且支撑块10的内部开设有与凸块17适配的凹槽，使移动夹板11与支撑块10连接的一端可以在支撑块10的内部上下移动，完成与固定夹板12的贴合，移动夹板11和固定夹板12装夹的一侧为形状互补的不规则平滑弧面，不规则结构使夹具与膜结构之间的接触面增大，产生更高的摩擦力，同时平滑弧面不会使膜结构产生褶皱和磨损，移动夹板11和固定夹板12装夹的可紧密贴合，固定夹板12的顶部通过第一螺栓13固定连接有紧固块14，支撑块10和固定夹板12的顶部均开设有与第一螺栓13适配的螺纹孔，箱体2的左侧设置有连接装置15，连接装置15包括第二螺栓151，连接板152，和安装件153，便于连接装置15与外部驱动装置连接的同时，连接板152可分散箱体2所受拉力，箱体2的左侧开设有与连接装置15适配的安装孔。
该文中出现的电器元件均与外界的主控器及220V市电电连接，并且主控器可为计算机等起到控制的常规已知设备。
参阅图1-9，在使用时，该装置的结构连接及工作过程如下：
将底座1通过凹槽固定在滑轨上，底座1上的伸缩装置3与推杆4活动连接，推杆4上的轮齿19与转轴7上固定连接的传动齿轮8啮合，通过手柄9或连接的驱动装置转动转轴7，传动齿轮8通过轮齿19带动推杆4向上运动，由于移动夹板11通过凸块17与支撑块10活动连接，推杆4顶端固定的圆面推块5在推杆4的带动下推动移动夹板11向上运动，保证了装置内的推杆4同时向上推动移动夹板11，使移动夹板11均匀上升，操作更加简单，避免了重复劳动，同时推块5增大了与移动夹板11的接触面，分散了推杆4的压力，使其装夹时对膜结构的作用力更加均匀，防止膜结构产生褶皱，移动夹板11与固定夹板12贴合，将膜结构装夹，由于其装夹面为平滑弧面，增大了与膜结构的接触面，增大了摩擦力，因此保证了装夹的稳固，同时因为曲面平滑不会压伤膜结构，结构简单，不额外占用空间。
装夹完成后，方案一：将连接装置15通过安装件153与外部的驱动装置相连，利用外部动力拉动设备，设备通过凹槽在滑轨上运动，带动整个装置同时运动，完成对膜结构的张拉；方案二：如果工作条件不允许，可直接将装置放置底面，手动拉动安装件件153，通过底座1底部的滑轮16，移动装置，完成对膜结构的拉伸。在两种张拉方法中，拉动安装件153时，安装件153所受拉力被与之通过第二螺栓151连接板152分散，有效的防止了安装件153的拉断，提高了装置的使用寿命。
张拉完成后，反向转动转轴7，推杆4带动推块5和移动夹板11向下运动，取出膜结构，继续转动转轴7使装置复位，复位时传动齿轮8继续通过带动轮齿19使推杆4带动推块5和移动夹板11向下运动，直至推块5与支撑筒6的顶面接触，此时支撑筒6顶部的橡胶垫圈18在压力作用下产生塑性形变并恢复原状，有效的降低了推块5和支撑筒6接触时产生的震动，降低了设备的震动损耗，提高了设备使用寿命，同时复位后，支撑筒6分摊了移动夹板11和推块5的压力，使相啮合的轮齿19和传动齿轮8之间的压力减少，减轻了齿轮的损耗，使设备具有更长的使用时间，结构使用周期提高，降低了生产成本，提高了经济效益。
以上实施例仅为本实用的示例性实施例，不用于限制本实用，本实用的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本实用的实质和保护范围内，对本实用做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本实用的保护范围内。
Claims (7)
1.一种基于齿轮传动的小跨度膜结构整体装夹张拉装置，包括底座(1)和箱体(2)其特征在于：所述底座(1)的顶部固定连接有箱体(2)和位于箱体(2)内部的伸缩装置(3)，伸缩装置(3)的内部活动连接有推杆(4)，推杆(4)的顶端安装有推块(5)，箱体(2)的顶部安装有支撑筒(6)，箱体(2)的内部设置有转轴(7)，转轴(7)的外侧固定套接有传动齿轮(8)，转轴(7)的右端固定套接有手柄(9)，箱体(2)顶部固定连接有支撑块(10)，支撑块(10)的右侧分别安装有移动夹板(11)和固定夹板(12)，固定夹板(12)的顶部通过第一螺栓(13)固定连接有紧固块(14)，箱体(2)的左侧设置有连接装置(15)。
2.根据权利要求1所述的一种基于齿轮传动的小跨度膜结构整体装夹张拉装置，其特征在于：所述连接装置(15)包括第二螺栓(151)，连接板(152)和安装件(153)。
3.根据权利要求1所述的一种基于齿轮传动的小跨度膜结构整体装夹张拉装置，其特征在于：所述支撑块(10)与固定夹板(12)的连接关系为固定连接，支撑块(10)与移动夹板(11)之间的连接关系为活动连接，移动夹板(11)与支撑块(10)连接的一侧设置有凸块(17)，且支撑块(10)的内部开设有与凸块(17)适配的凹槽。
4.根据权利要求1所述的一种基于齿轮传动的小跨度膜结构整体装夹张拉装置，其特征在于：所述支撑筒(6)的顶部安装有橡胶垫圈(18)。
5.根据权利要求1所述的一种基于齿轮传动的小跨度膜结构整体装夹张拉装置，其特征在于：所述底座(1)的底部开设有可连接滑轨的凹槽且设置有滑轮。
6.根据权利要求1所述的一种基于齿轮传动的小跨度膜结构整体装夹张拉装置，其特征在于：所述移动夹板(11)和固定夹板(12)装夹的一侧为形状互补的不规则平滑弧面。
7.根据权利要求1所述的一种基于齿轮传动的小跨度膜结构整体装夹张拉装置，其特征在于：所述推杆(4)的外侧设置有与传动齿轮(8)适配的轮齿(19)，且与传动齿轮(8)啮合。
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