CN110861036A - 一种钢筋直螺纹套筒连接自动化装置 - Google Patents

一种钢筋直螺纹套筒连接自动化装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种钢筋直螺纹套筒连接自动化装置，其特征在于，包括：支撑部件，包括固定框架和滑动框架，固定框架包括中段、弧形段、垂直段和与所述垂直段远离中段一端连接的平行段；所述滑动框架滑动安装在所述固定框架的中段与平行段之间；套筒控制部件，包括主动轮、从动轮，所述主动轮通过转动轴设置在所述滑动框架上，所述从动轮能够转动地设置在所述固定框架的弧形段；滑动距离控制部件，包括缸筒、端盖和活塞杆；所述端盖设置在所述活塞杆端部，所述端盖与所述滑动框架连接；动力输入部件，包括输入轴和设置在所述输入轴端部的齿轮组。上述发明具有如下有益效果：本套筒自动连接化装置体积小，重量轻，操作简单，提高了工作效率和套筒连接质量。

Description

一种钢筋直螺纹套筒连接自动化装置
技术领域
本发明涉及建筑施工领域，尤其涉及一种套筒自动连接化装置。
背景技术
在建筑施工行业中，套筒机械连接已经得到广泛应用，在钢筋套筒连接加工过程中，钢筋丝头和套筒连接一般都是使用管钳扳手或者钢筋扳手拧紧，先把一根钢筋固定住，拧上套筒，再把另外一根相对的钢筋拧入套筒中，直到两根钢筋连接结束，往往使得钢筋连接比较繁琐，连接后力矩不够；特别是在钢筋笼长度不够，需要分段吊装起来连接时，调整好连接角度后，分段上的钢筋笼竖直方向的主筋已经固定，主筋间距小，连接钢筋笼套筒常用的钢筋扳手和管钳扳手等大力臂的工具使用起来受空间限制，直径较大的钢筋直螺纹连接需要较大的力，连接过程费时费力，连接后力矩检测达不到标准，丝扣外露多，需要连接的数量较大，不仅连接效率低，而且连接质量也不理想。
针对套筒连接质量和效率的问题，缺少相关详细可行的技术方案来解决，故此需要寻求有效技术方案来提高套筒连接的连接质量和工作效率。
发明内容
本发明提供一种钢筋直螺纹套筒连接自动化装置，以提高套筒连接的质量和工作效率。
为了解决上述的技术问题，本发明提供一种钢筋直螺纹套筒连接自动化装置，特征在于，所述钢筋直螺纹套筒连接自动化装置包括：
支撑部件，包括固定框架和滑动框架，固定框架包括中段、以及同向设置在所述中段两端的弧形段、垂直段和与所述垂直段远离中段一端连接的平行段，所述平行段与所述中段平行设置；所述滑动框架滑动安装在所述固定框架的中段与平行段之间；
套筒控制部件，包括主动轮、从动轮，所述主动轮通过转动轴设置在所述滑动框架上，所述主动轮与所述转动轴固定连接，所述从动轮能够转动地设置在所述固定框架的弧形段；
滑动距离控制部件，包括缸筒、端盖和活塞杆，所述缸筒设置在所述固定框架的垂直段上；所述端盖设置在所述活塞杆端部，所述端盖与所述滑动框架连接；
动力输入部件，包括输入轴和设置在所述输入轴端部的齿轮组，所述齿轮组与所述转动轴连接。
进一步的，所述固定框架还包括：平行设置的第一上面板及第一下面板；设置在所述固定框架中段、并与第一上面板和第一下面板垂直的第一侧面板；设置在所述固定框架平行段、并与第一上面板和第一下面板垂直的第二侧面板；设置在所述第一侧面板和第二侧面板之间的L型板，所述L型板的竖直部与所述固定框架垂直段的第一上面板和第一下面板连接，所述L型板的底部两侧分别与所述第一侧面板和第二侧面板固定连接。
进一步的，所述滑动框架包括平行设置的第二上面板和第二下面板，以及垂直设置于第二上面板和第二下面板之间的连接面板，所述第二上面板内表面平行设置两个凹槽，所述第二下面板内表面平行设置两个凹槽，所述第二下面板的两个凹槽的位置与所述第二上面板的两个凹槽的位置对应设置；所述第一侧面板和所述第二侧面板嵌入设置在所述第二上面板和第二下面板的凹槽内。
进一步的，所述从动轮设置为两个，所述两个从动轮分别通过转轴设置于所述固定框架弧形段的第一上面板和第一下面板之间。
进一步的，所述主动轮通过所述转动轴设置于所述第二上面板和所述第二下面板之间，所述主动轮中心位于所述两从动轮的中心连线的垂直平分线上。
进一步的，所述活塞杆和缸筒之间还设置有复位弹簧，所述缸筒的下表面还设置有安装孔，所述缸筒通过所述安装孔固定在所述L型板的底部。
进一步的，所述滑动框架还包括固定面板，所述固定面板垂直设置在所述第二上面板上表面，所述固定面板设置有通孔，所述输入轴设置在所述通孔中。
进一步的，所述齿轮组为伞齿轮组，包括主动伞齿轮和从动伞齿轮，所述主动伞齿轮设置在所述输入轴的端部，所述从动伞齿轮设置在所述第二上面板外表面，所述从动伞齿轮固定连接在所述转动轴位于所述第二上面板外表面以外的端部。
进一步的，所述两个从动轮的转轴与第一上面板和所述第一下面板均为活动连接。
进一步的，所述装置还包括外壳。
上述技术方案具有如下有益效果：充分利用机械原理对套筒连接过程进行简化，在保证套筒的连接质量的同时，实现套筒机械连接的自动化，缩短了套筒的连接时间，提高了连接效率。
附图说明
图1为本发明钢筋直螺纹套筒连接自动化装置无外壳结构示意图。
图2为本发明钢筋直螺纹套筒连接自动化装置有外壳结构示意图。
图3为本发明钢筋直螺纹套筒连接自动化装置气缸结构示意图。
图4为本发明钢筋直螺纹套筒连接自动化装置扇形齿轮与主动轮位置关系。
附图标号：101、固定框架中段；102、固定框架弧形段；103、固定框架垂直段；、104固定框架平行段；105、滑动框架第二上面板；106、滑动框架第二下面板；107、连接面板；108、L型板竖直部分；109、L型板底部；110、主动轮；111、从动轮；112、输入轴；113、固定面板；114、主动伞齿轮；115、从动伞齿轮；116、缸筒；117、端盖；118、活塞杆。
具体实施方式
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。
如图1所示，本发明提供了一种钢筋直螺纹套筒连接自动化装置，所述钢筋直螺纹套筒连接自动化装置包括：
支撑部件，包括固定框架和滑动框架，固定框架包括中段101、以及同向设置在所述中段两端的弧形段102、垂直段103和与所述垂直段远离中段一端连接的平行段104，所述平行段104与所述中段101平行设置；所述滑动框架滑动安装在所述固定框架的中段101与平行段104之间；本装置的所有结构都设置在所述支撑部件的两大部分上，支撑结构材料采用轻质硬度大材料制作，减轻装置的自身重量，减轻劳动强度，提高工作效率。
套筒控制部件，包括主动轮110、从动轮110，所述主动轮110通过转动轴设置在所述滑动框架上，所述主动轮110与所述转动轴固定连接，所述从动轮110能够转动地设置在所述固定框架的弧形段102；套筒安装在所述主动轮和所述从动轮之间，套筒会随着主动轮的不断旋转而旋转，也就可以实现套筒与某一结构例如钢筋的自动连接。
滑动距离控制部件，包括缸筒116、端盖117和活塞杆118，所述缸筒116设置在所述固定框架的垂直段103上；所述端盖117设置在所述活塞杆118端部，所述端盖117与所述滑动框架连接；气缸外部连接气泵，打开开关活塞杆从缸筒内伸出，从而通过活塞杆前方的端盖推动滑动框架移动，使得主动轮和从动轮卡紧套筒。
动力输入部件，包括输入轴111和设置在所述输入轴端部的齿轮组，所述齿轮组与所述转动轴连接。整个装置的动力输入来源是通过动力输入部件上的传动轴进行传输的，例如在传动轴的一端设置一个风炮万向接头，连接一个气动风炮，根据直螺纹套筒连接规范中扭力大小要求和套筒需要旋转的方向，调节气动风炮的扭力大小和转动方向，打开气动风炮，为钢筋直螺纹套筒连接自动化装置提供动力。
如图2所示，进一步的，所述固定框架还包括：平行设置的第一上面板及第一下面板；设置在所述固定框架中段、并与第一上面板和第一下面板垂直的第一侧面板；设置在所述固定框架平行段、并与第一上面板和第一下面板垂直的第二侧面板；；设置在所述第一侧面板和第二侧面板之间的L型板，所述L型板的竖直部108与所述固定框架垂直段103的第一上面板和第一下面板连接，所述L型板的底部109两侧分别与所述第一侧面板和第二侧面板固定连接。
进一步的，所述滑动框架包括平行设置的第二上面板105和第二下面板106，以及垂直设置于第二上面板105和第二下面板106之间的连接面板107，所述第二上面板105和所述第二下面板106内表面分别平行设置两个凹槽，所述第二下面板106的两个凹槽的位置与所述第二上面板105的两个凹槽的位置对应设置；所述第一侧面板和所述第二侧面板嵌入设置在所述第二上面板105和第二下面板106的凹槽内。
进一步的，所述从动轮设置为两个，所述从动轮110设置为两个，所述两个从动轮110分别通过转轴设置于所述固定框架弧形段102的第一上面板和第一下面板之间。在本装置中选择的从动轮材料硬度要求比较大，刚性好，表面粗糙，呈锯齿状，目的是为了加大从动轮与套筒之间的摩擦。
进一步的，所述主动轮110通过所述转动轴设置于所述第二上面板105和所述第二下面板106之间，所述主动轮110中心位于所述两从动轮110的中心连线的垂直平分线上。在本装置中选用的主动轮表面为竖向细密的齿轮，齿轮硬度大，齿宽也有一定的要求，可以减少齿轮的损坏，而且针对不同的套筒可以更换不同齿轮的主动轮与从动轮，如果套筒外表面呈齿轮状时，套筒齿轮与主动轮和从动轮咬合，连接套筒时将会更加方便。主动轮通过转动轴与动力输入装置连接，动力输入装置输入的能量通过转动轴传送到主动轮上，主动轮转动带动套筒旋转，从而就可以实现钢筋直螺纹连接的自动化。
如图3所示，进一步的，所述活塞杆118和缸筒116之间还设置有复位弹簧，所述缸筒116的下表面还设置有安装孔，所述缸筒116通过所述安装孔固定在所述L型板的底部。气缸作为滑动距离控制器，启动开关，活塞杆便可以推动滑动框架向前移动，整体将滑动框架推向与套筒合适的位置，开启套筒自动连接的过程。
进一步的，所述滑动框架还包括固定面板111，所述固定面板111垂直设置在所述第二上面板105上表面，所述固定面板111设置有通孔，所述输入轴111设置在所述通孔中。例如输入轴的一端连接着万向风炮接头，万向风炮接头连接气动风炮，气动风炮也就成为整个装置的动力来源。
如图4所示，进一步的，所述齿轮组为伞齿轮组，包括主动伞齿轮114和从动伞齿轮115，所述主动伞齿轮114设置在所述输入轴111的端部，所述从动伞齿轮115设置在所述第二上面板外表面，所述从动伞齿轮115固定连接在所述转动轴位于所述第二上面板105外表面以外的端部。由气动风炮产生的能量通过输入轴传到主动伞齿轮，所述主动伞齿轮也就是与输入轴垂直方向的伞齿轮，主动伞齿轮带动从动伞齿轮转动，所述从动伞齿轮也就是与输入轴平行方向的伞齿轮，从动伞齿轮将动力通过齿轮咬合输送至主动轮，主动轮再将动力输送至套筒的连接装置中。
进一步的，所述两个从动轮110的转轴与第一上面板和所述第一下面板均为活动连接。
进一步的，所述装置还包括外壳，所述固定部件、气缸滑动距离控制部件和动力输入部件设置于所述外壳中。外壳材料、螺杆、螺母和伞状齿轮等部件涂润滑油，减少装置相关部件的磨损。
本发明的套筒自动连接装置的应用，解决了人们在套筒连接过程中无法同时保证连接质量和连接效率的问题，对应于上述套筒自动连接装置，其实现方式如下：
钢筋套筒对接过程中，让钢筋连接丝头处于同一轴线上对中，使用钢筋套筒连接自动装置，首先打开气缸距离控制器的开关，带动端盖推动滑动框架，使套筒处于主动轮和从动轮之间，调节气泵气压，让主动轮与从动轮把直螺纹套筒卡紧，根据直螺纹套筒连接规范中扭力大小要求和套筒需要旋转的方向，调节气动风炮的扭力大小和转动方向，打开气动风炮，通过风炮万向接头与传动轴连使主动伞齿轮转动，主动伞齿轮带动从动伞齿轮旋转，从动伞齿轮通过转动轴连接正下方主动轮转动，主动轮转动带动套筒旋转，从而实现套筒连接的自动化。
基于本发明的一个具体实施例如下：采用上述方案，采用钢筋钢筋直螺纹套筒连接自动化装置，在自动连接之前，首先利用控制杆将滑动框架移动到合适位置，套筒与钢筋二者首先接触，接着气动风炮的扭力通过万向风炮接头，万向风炮接头通过连接轴传递给主动伞齿轮，主动伞齿轮带动从动伞齿轮转动，继续传递给主动轮，主动轮带动套筒旋转，开启钢筋套筒自动连接的整个过程，从而实现钢筋套筒的自动化机械连接，减轻劳动强度，节省人力，进一步提钢筋套筒的机械连接效率，具体实施过程如下：第一步：对进场检验合格后的钢筋原材进行剥肋套丝加工，按规范要求严格控制丝头的加工质量。第二步：丝头加工完成后，套上保护套，等待加工钢筋笼时连接，不需要分段吊装的可以直接采用钢筋钢筋直螺纹套筒连接自动化装置连接钢筋，需要分段吊装连接的，先按要求连接相关主筋，再在加工平台上加工钢筋笼，加工完成后拆开钢筋笼分段吊装连接。第三步：当第一段钢筋笼下入特定位置后，采用水平尺协调吊机调整钢筋笼的水平程度，待水平后用穿杠器械使第一段钢筋笼固定，再吊起第二段钢筋笼移至第一段上方，调节第二段钢筋笼的位置，使竖向连接钢筋对正，手工对正单个连接套筒和钢筋后，启动钢筋套筒链接自动化装置实现钢筋与套筒的快速连接。往后连接多余段数可以重负上述固定到连接的步骤。
采用以上钢筋直螺纹套筒连接自动化装置的技术方案，能让本发明装置有以下效果：降低工人连接套筒的劳动强度，调高工人积极性；保证套筒的连接质量，实现套筒机械连接的自动化；缩短了套筒的连接时间，提高连接效率。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种钢筋直螺纹套筒连接自动化装置，其特征在于，所述钢筋直螺纹套筒连接自动化装置包括：
支撑部件，包括固定框架和滑动框架，固定框架包括中段(101)、以及同向设置在所述中段两端的弧形段(102)、垂直段(103)和与所述垂直段远离中段一端连接的平行段(104)，所述平行段(104)与所述中段(101)平行设置；所述滑动框架滑动安装在所述固定框架的中段(101)与平行段(104)之间；
套筒控制部件，包括主动轮(110)、从动轮(110)，所述主动轮(110)通过转动轴设置在所述滑动框架上，所述主动轮(110)与所述转动轴固定连接，所述从动轮(110)能够转动地设置在所述固定框架的弧形段(102)；
滑动距离控制部件，包括缸筒(116)、端盖(117)和活塞杆(118)，所述缸筒(116)设置在所述固定框架的垂直段(103)上；所述端盖(117)设置在所述活塞杆(118)端部，所述端盖(117)与所述滑动框架连接；
动力输入部件，包括输入轴(111)和设置在所述输入轴端部的齿轮组，所述齿轮组与所述转动轴连接。
2.如权利要求1所述的钢筋直螺纹套筒连接自动化装置，其特征在于，所述固定框架还包括：
平行设置的第一上面板及第一下面板；
设置在所述固定框架中段、并与第一上面板和第一下面板垂直的第一侧面板；
设置在所述固定框架平行段、并与第一上面板和第一下面板垂直的第二侧面板；
设置在所述第一侧面板和第二侧面板之间的L型板，所述L型板的竖直部(108)与所述固定框架垂直段(103)的第一上面板和第一下面板连接，所述L型板的底部(109)两侧分别与所述第一侧面板和第二侧面板固定连接。
3.如权利要求2所述的钢筋直螺纹套筒连接自动化装置，其特征在于，所述滑动框架包括平行设置的第二上面板(105)和第二下面板(106)，以及垂直设置于第二上面板(105)和第二下面板(106)之间的连接面板(107)，所述第二上面板(105)和所述第二下面板(106)内表面分别平行设置两个凹槽，所述第二下面板(106)的两个凹槽的位置与所述第二上面板(105)的两个凹槽的位置对应设置；所述第一侧面板和所述第二侧面板嵌入设置在所述第二上面板(105)和第二下面板(106)的凹槽内。
4.如权利要求3所述的钢筋直螺纹套筒连接自动化装置，其特征在于，所述从动轮(110)设置为两个，所述两个从动轮(110)分别通过转轴设置于所述固定框架弧形段(102)的第一上面板和第一下面板之间。
5.如权利要求4所述的钢筋直螺纹套筒连接自动化装置，其特征在于，所述主动轮(110)通过所述转动轴设置于所述第二上面板(105)和所述第二下面板(106)之间，所述主动轮(110)中心位于所述两从动轮(110)的中心连线的垂直平分线上。
6.如权利要求5所述的钢筋直螺纹套筒连接自动化装置，其特征在于，所述活塞杆(118)和缸筒(116)之间还设置有复位弹簧，所述缸筒(116)的下表面还设置有安装孔，所述缸筒(116)通过所述安装孔固定在所述L型板的底部。
7.如权利要求6所述的钢筋直螺纹套筒连接自动化装置，其特征在于，所述滑动框架还包括固定面板(111)，所述固定面板(111)垂直设置在所述第二上面板(105)上表面，所述固定面板(111)设置有通孔，所述输入轴(111)设置在所述通孔中。
8.如权利要求7所述的钢筋直螺纹套筒连接自动化装置，其特征在于，所述齿轮组为伞齿轮组，包括主动伞齿轮(114)和从动伞齿轮(115)，所述主动伞齿轮(114)设置在所述输入轴(111)的端部，所述从动伞齿轮(115)设置在所述第二上面板外表面，所述从动伞齿轮(115)固定连接在所述转动轴位于所述第二上面板(105)外表面以外的端部。
9.如权利要求8所述的钢筋直螺纹套筒连接自动化装置，其特征在于，所述两个从动轮(110)的转轴与第一上面板和所述第一下面板均为活动连接。
10.如权利要求1-9之一所述的钢筋直螺纹套筒连接自动化装置，其特征在于，所述装置还包括外壳。
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