CN110924637A - 一种抹墙机 - Google Patents
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Abstract
一种抹墙机，本发明为实现对不同高度的墙面进行水泥涂抹，设计有三种升降装置：滚珠丝杠副升降机构、蜗轮蜗杆丝杠升降机构、齿轮齿条升降机构。三种机构互相配合，能够将抹墙机抵接在地面和天花板之间，在作业过程中保持机器稳定从而对墙壁进行均匀的涂抹。其底座所设置的滚轮能够方便对机器位置进行调整，方便移动。本发明中的抹墙板，其设置为中空结构，通过水泥螺旋输送机将水泥注入所述抹墙板，再通过抹墙板表面所设置的通孔供水泥流出。由此，本发明能够通过调节机器位置，使得抹墙板整体均匀紧密的抵接于墙壁表面，利用抹墙板后侧所设置的各级升降装置，在整个墙面区域内均匀的涂覆水泥，将流出的水泥均匀的涂抹于墙壁表面。
Description
技术领域
本发明涉及建筑工具，具体而言涉及一种抹墙机。
背景技术
现有抹墙工具包括手持式抹墙机、喷涂式抹墙机和平板式抹墙机。
喷涂式抹墙机使用水泥泵与高压水泥输送管，使水泥经过处理从管道喷向墙面，工作时，操作人员拿着管子对墙面进行喷涂，随后人工用平板将喷涂好的墙面抹平，这样的设计方式有如下特点：粘着力强、资源浪费少、厚度可调节、操作简单方便，但全程需要人工操作，工作强度较大、每次涂抹面积较少、抹平面不平整。
平板式抹墙机使用机身俩侧插入立杆(经改良后立杆可伸缩或折叠)，利用钢丝带动机身沿立杆进行升降，利用液压顶顶进行定位，工作时，操作人员将立杆固定在墙面与房顶之间，然后在储料箱里倒入水泥，启动机器后，利用传送带输送水泥到抹墙板，同时机身与抹墙板一起沿着立杆上升完成抹墙工作。这样的设计方式有如下特点：较大面积的平板式抹墙板，使墙面平亮光洁、一次完成面积大、大大节省工人劳动强度，但工作中水泥掉落较多、机身重量大、需要人工在较高处上料，人工操作重复定位、有漏抹墙面等。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种抹墙机，本发明通过对抹墙机结构的简化，控制整体机身重量，具备设计完整的升降机构，能够实现墙面涂抹的均匀性与完整性。本发明具体采用如下技术方案。
首先，为实现上述目的，提出一种抹墙机，其包括：底座，其底部设置有滚轮，其上表面设置有电机；所述电机，其电机轴设置为垂直于所述底座，所述电机轴的上端连接有联轴器；丝杆，其下端与所述联轴器的上端连接，由所述电机带动所述联轴器驱动所述丝杆旋转；滑动螺母，其与所述丝杆啮合连接，随所述丝杆旋转而被驱动，沿所述丝杆向上或向下移动；所述滑动螺母的前端还设置有连接件，所述连接件连接齿条导轨；所述齿条导轨，其前端设置有齿条，其后端设置有连接部，所述连接部与所述滑动螺母前端的连接件固定连接，由所述丝杆驱动而随所述滑动螺母同步的向上或向下移动；滚动轴，其设置在所述齿条导轨的前端，所述滚动轴上套有齿轮，所述齿轮与所述齿条导轨前端的齿条啮合，随所述滚动轴旋转而同步的旋转，带动所述滚动轴沿所述齿条向上或向下滚动；抹墙板，其表面设置有通孔，供水泥流出；其后侧设置有固定装置，与所述滚动轴固定连接，随所述滚动轴同步的沿所述齿条向上或向下移动，将流出的水泥均匀的涂抹于墙壁表面。
可选的，上述的抹墙机，其中，所述抹墙板为中空结构，其前壁均匀的排布有凹槽，所述凹槽内开设有供水泥流出的通孔，所述抹墙板还设置有高压水泥输送管接口，所述高压水泥输送管接口连接有高压水泥输送管，将水泥螺旋输送机输出的水泥由所述高压水泥输送管接口注入所述抹墙板的中空结构内，然后由所述凹槽导流，使得所述水泥由各所述通孔均匀的流出，均匀的涂抹于墙壁表面。
可选的，上述的抹墙机，其中，所述抹墙板后侧的固定装置还包裹所述滚动轴后侧的齿条导轨的侧壁，引导所述抹墙板沿所述齿条导轨平移。
可选的，上述的抹墙机，其中，所述电机、丝杆、滑动螺母、齿条导轨均包括分别垂直设置在所述底座两侧的两个；两个所述电机同步驱动两个所述丝杆，同步的带动分别与两个所述丝杆相啮合的两个所述滑动螺母，由两个所述滑动螺母同步的带动两个所述齿条导轨沿所述丝杆向上或向下移动；所述滚动轴的两端连接有两个所述齿轮，两个所述齿轮分别与两个相互平行的所述齿条导轨啮合，随所述滚动轴旋转而同步的旋转，带动所述滚动轴沿所述齿条向上或向下滚动。
可选的，上述的抹墙机，其中，所述底座的两侧还分别设置有龙门架，所述龙门架垂直于所述底座，包围在所述丝杆的后侧；两个所述龙门架的顶部还连接有水平设置的支撑板，两个所述丝杆的上端与所述支撑板固定连接，所述滑动螺母沿所述丝杆在所述底座与所述支撑板之间上下移动。
可选的，上述的抹墙机，其中，所述支撑板上还设置有相互平行且保持同步运转的蜗轮蜗杆升降机构，各所述蜗轮蜗杆升降机构共用同一蜗杆，所述蜗杆，其水平的设置在所述支撑板之上，由设置在所述支撑板上表面的步进电机驱动旋转；每一个所述蜗轮蜗杆升降机构还分别包括：蜗轮，与所述蜗杆啮合，由所述蜗杆驱动而水平转动；顶出丝杆，其与所述蜗轮的内壁啮合，由所述蜗轮的水平转动而驱动，沿垂直于所述支撑板的方向向上移动，抵接至天花板，或向下移动收回至接近所述支撑板。
可选的，上述的抹墙机，其中，还包括微动开关，其设置在以下位置中的一个或多个：所述齿形导轨的上端、所述抹墙板的上表面、所述顶出丝杆的顶部。
可选的，上述的抹墙机，其中，由所述龙门架所包围的所述丝杆为滚珠丝杆，连接在所述滚珠丝杆上的所述滑动螺母内沿其周向排布有包围所述滚珠丝杆的滚珠，所述滚珠与所述滚珠丝杆啮合，推动所述滑动螺母带动所述齿条导轨向天花板伸出或向底座收回。
可选的，上述的抹墙机，其中，所述蜗轮与所述蜗杆连接的部位还套有连接箱，所述连接箱包围在所述蜗轮与所述蜗杆的连接位置，限制所述蜗轮与所述蜗杆保持相互垂直并紧密啮合。
有益效果
本发明所提供的抹墙机，其为实现对不同高度的墙面进行水泥涂抹，设计有三种升降装置：滚珠丝杠副升降机构、蜗轮蜗杆丝杠升降机构、齿轮齿条升降机构。三种机构互相配合，能够将抹墙机抵接在地面和天花板之间，实现对机器的固定，保持机器在作业过程中始终能够稳定的贴近墙壁，对抹墙板施加均衡的压力，使其对墙壁进行均匀的涂抹。而机器底部的底座所设置的滚轮又能够方便对机器位置进行调整，方便移动。
本发明在作业过程中，能够通过对滚动轴的驱动调节抹墙板相对于齿条导轨的高度，实现对较低高度范围内的墙壁的涂抹；然后进一步通过滑动螺母驱动齿条导轨抬升，以将齿条导轨所连接的抹墙板移动至更高的位置，实现对较高高度范围内的墙壁的涂抹。由此，本发明能够快速均匀的涂抹整个墙壁，大大提升作业效率。
本发明中的抹墙板，其设置为中空结构，通过水泥螺旋输送机将水泥注入所述抹墙板，再通过抹墙板表面所设置的通孔供水泥流出。由此，本发明能够通过调节机器位置，使得抹墙板整体均匀紧密的抵接于墙壁表面，利用抹墙板后侧所设置的各级升降装置，在整个墙面区域内均匀的涂覆水泥，将流出的水泥均匀的涂抹于墙壁表面。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，并与本发明的实施例一起，用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的抹墙机的整体结构示意图；
图2是本发明的抹墙机的爆炸图；
图3是本发明的抹墙机中一级升降装置结构图图；
图4是本发明的抹墙机中二级升降及定位辅助支撑装置结构图；
图5是本发明的抹墙机中抹墙装置装配方式的示意图；
图6是本发明所使用的一种水泥螺旋输送机的示意图；
图7是本发明的抹墙机中龙门架与滑动螺母之间连接方式的示意图；
图8是本发明的抹墙机中齿形导轨与抹墙板之间连接方式的后视图。
图中：1-龙门架；2-丝杠；3-滑动螺母；4-电机；5-齿条导轨；6-微动开关；7-抹墙板。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本发明实施例的附图，对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的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。
本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
本发明中所述的“和/或”的含义指的是各自单独存在或两者同时存在的情况均包括在内。
本发明中所述的“前、后”的含义指的是抹墙机作业时，由龙门架指向抹墙板的方向为前，反之为右，而非对本发明的装置机构的特定限定。
本发明中所述的“上、下”的含义指的是使用者正对抹墙机时，由底座指向支撑板的方向即为上，反之即为下，而非对本发明的装置机构的特定限定。
图1为根据本发明的一种抹墙机，其采用2个滚珠丝杠副升降机构，并在机器顶部安装蜗轮蜗杆升降结构，前者用于增加高度调节范围，后者能够将机器牢固的抵接在天花板和地面之间，增加机器刚性。所述的滚珠丝杠中间设计有用齿轮齿条传动的可拆卸抹墙板结构。所述的抹墙板内部采用空心结构，其前面开设有均匀排列的出料口，出料口宽度较小，抹墙板与高压水泥输送管相连，高压水泥输送管与水泥输送机连接，用来输送水泥到抹墙板中,因为挤压的作用,水泥从出料口均匀出来涂抹墙面。
在图2所示的较为具体的实现方式下，上述抹墙机包括：
底座，其底部设置有滚轮，轮子上有自锁装置，方面移动与定位。底座上表面设置有电机4；
所述电机4，其电机轴设置为垂直于所述底座，所述电机轴的上端连接有联轴器；
丝杆2，其下端与所述联轴器的上端连接，由所述电机带动所述联轴器驱动所述丝杆2旋转；
滑动螺母3，其与所述丝杆啮合连接，随所述丝杆旋转而被驱动，沿所述丝杆向上或向下移动；所述滑动螺母的前端还设置有连接件，所述连接件连接齿条导轨5；
所述齿条导轨5，其前端设置有齿条，其后端设置有连接部，所述连接部与所述滑动螺母3前端的连接件固定连接，由所述丝杆驱动而随所述滑动螺母3同步的向上或向下移动；
滚动轴，其设置在所述齿条导轨5的前端，所述滚动轴上套有齿轮，所述齿轮与所述齿条导轨5前端的齿条啮合，随所述滚动轴旋转而同步的旋转，带动所述滚动轴沿所述齿条向上或向下滚动；
抹墙板7，其表面设置有通孔，供水泥流出；其后侧设置有固定装置，与所述滚动轴固定连接，随所述滚动轴同步的沿所述齿条向上或向下移动，将流出的水泥均匀的涂抹于墙壁表面。
其中，在一些实现方式下，参考图3，上述抹墙机包括有两级升降装置。其中的第一级升降装置主要采用滚珠丝杠副机构。按照抹墙机的需求，该装置采用滚珠丝杠将旋转运动转换成直线运动。一级升降装置主要由丝杆、滑动螺母、联轴器、驱动电机组成，并与龙门架滑动连接，驱动电机通过联轴器与丝杠连接。其中间无其他传动机构，因而该装置的传动比接近1，丝杠与滑块螺母、滚珠链滑动连接，驱动电机旋转丝杠以沿着丝杠移动滑块螺母。所述丝杆的后侧中间还可进一步安装有开设导轨的龙门架以提供支撑。所述丝杆与滑块螺母的一端滑动连接，能够提高一级升降装置的刚力与稳固力。
由于滚珠丝杠螺母对摩擦损耗低，传动效率高：传动灵敏，运行平稳，低速时无爬行；使用寿命长，轴向刚度高，可逆传动等工作特性，其能够符合上述抹墙机所需要的条件。所述的两个升降机构结合使用，能够减小设备整体高度，方便进出门，并能够灵活的使用在不同高度的墙面，全程实现自动化操作。其中所述的升降机构安装拆卸简单，仅使用螺栓螺母固定连接，能够方便对机构零件所进行的维修与更换。滑动螺母的设计不仅起到了滑块的作用，而且起到了支撑与载物的作用，增加了刚性与稳定性，简化了机械结构。
参考图4所示，所述的二级升降装置主要采用蜗轮蜗杆机构，并选择了两台联动的方式实现。其包括：蜗轮、蜗杆、丝杠、箱体、套杆、步进电机组成，蜗杆与涡轮相啮合，丝杆与蜗轮通过插入的方式连接，蜗杆与步进电机通过联轴器连接，当电机驱动时，带动蜗杆转动，蜗杆带动蜗轮转动，蜗轮带动丝杠转动，从而实现丝杠的升降运动。其中，各所述蜗轮蜗杆升降机构共用同一蜗杆，所述蜗杆，其水平的设置在所述支撑板之上，由设置在所述支撑板上表面的步进电机驱动旋转；
每一个所述蜗轮蜗杆升降机构还分别包括：
蜗轮，与所述蜗杆啮合，由所述蜗杆驱动而水平转动；
顶出丝杆，其与所述蜗轮的内壁啮合，由所述蜗轮的水平转动而驱动，沿垂直于所述支撑板的方向向上移动，抵接至天花板，或向下移动收回至接近所述支撑板。
所述的蜗轮蜗杆升降机的联动系统，将一根较长蜗杆与俩个升降机构连接，同步运动的实现具有结构简单紧凑、运行稳定、安全系数高、节能等优点。
在一些实现方式下，参考图5所示，所述的抹墙板7为中空结构，其前壁均匀的排布有凹槽，所述凹槽内开设有供水泥流出的通孔，所述抹墙板7还设置有高压水泥输送管接口，所述高压水泥输送管接口连接有高压水泥输送管，将水泥螺旋输送机输出的水泥由所述高压水泥输送管接口注入所述抹墙板7的中空结构内，然后由所述凹槽导流，使得所述水泥由各所述通孔均匀的流出，均匀的涂抹于墙壁表面。其中，所述通孔为均匀排列的矩形小孔。随着抹墙板内部压力的作用，水泥从小孔中挤压出来涂抹墙面。其结构设计主要有：齿条导轨，其与一级升降装置的滑动螺母可拆卸连接；抹墙板与齿形导轨滑动连接，齿轮通过滚动轴安装在抹墙板上，并与齿条相啮合，滚动轴的一端通过联轴器安装有步进电机，从而驱动齿轮旋转，带动抹墙板实现升降。
进一步的，考虑到抹墙机对定位要求也比较高，需要快速定位。本装置使用蜗轮蜗杆升降机的联动系统，当两个对称的丝杠运行到墙顶时，实现了快速定位的作用，而且与滚珠丝杠升降机构互相配合，又能够达到可伸缩的效果，使在0-3米的不同墙面高度范围内实现可调节。所述的抹墙板7后侧的固定装置还通过图8所示的方式包裹所述滚动轴后侧的齿条导轨5的侧壁，引导所述抹墙板7沿所述齿条导轨5平移。
为达到墙面涂抹的完整性以及减小载物重量的目的，上述方案中间接的减小了对机构刚性的要求，提高零件寿命。其中所采用的齿轮齿条升降机构，使承载能力大，传动精度较高，能够实现抹墙板高度的自动调节，使机构的整体尺寸更简单的紧密配合。采用内部空心结构的抹墙板，主要利用高压水泥输送管的压力将水泥挤压出来，有利于减少资源的浪费。目前的抹墙机要通过人工将水泥倒满抹墙板，在运行途中需要人工加水泥，这样不仅加重了机身重量，也加大了人工力度，采用内部空心外部有孔的抹墙板，使用水泥输送机输送水泥进入抹墙板，减小了机身重量，也实现了自动化操作。
考虑到本发明中，输送水泥高度不高,并且无需太多压力,因此选用水泥螺旋输送机输送水泥,其结构简单且成本较低。该结构主要由驱动装置、螺旋轴、螺旋叶片以及轴承和壳体等组合，工作原理为：操作人员将水泥倒入进料口并启动驱动装置以驱动螺旋轴转动，它不能随螺旋一起旋转，它不能随螺旋旋转，因此螺旋轴和旋转叶片的旋转产生的轴向驱动力直接作用在水泥上，使水泥沿轴向运动。其结构如图6所示，包括水泥螺旋输送机和高压水泥输送管，以实现对水泥螺旋输送机的连接、输送水泥并抹匀墙板。一般，所述高压水泥输送管可选择为耐磨的柔性材料，方便管道的移动。
在更为具体的实现方式下连接在所述滚珠丝杆上的所述滑动螺母3内沿其周向排布有包围所述滚珠丝杆的滚珠，所述滚珠与所述滚珠丝杆啮合，推动所述滑动螺母3带动所述齿条导轨5向天花板伸出或向底座收回。
具体实现时，通过如下步骤设计各个结构。其中，取丝杠转速，查表取KF＝1.2，KH＝1.0，且承载物应取D级精度KA＝1.0。
计算额定动载荷值Ca′，并根据Ca′选择滚珠丝杠副：选择FCI型系列，查表3-1，选择规格如下。
选用滚珠丝杠副型号为FCI-5006-3，N，其中主要参数尺寸：
表3-1滚珠丝杠规格
在工作中，丝杠极易发生不稳定，因此在设计时应仔细检查安全系数S，丝杠副的允许安全系数[S]应小于实际计算的安全系数S，查表3-5。它的最大载荷也叫做临界载荷Fcr(N)，计算公式如下
式中：E是丝杠材料的弹性模量，钢材料E＝206GPa；
l是丝杠工作长度(m)；
Ia是丝杠危险部分的轴惯性矩(m4)；
μ是长度系数(如表3-5)。
取μ＝2/3，则安全系数查表3-2知[S]＝2.5～3.3，S＞[S]，丝杠安全，不会不稳定。
(2)长丝杠在高速的工作状态下容易产生共振等问题，因此应检查不发生共振的最高速度，亦即临界速度ncr。在实际工作中，必须需要满足丝杠的最大速度nmax＜ncr。临界速度ncr(r/min)的计算公式为
式中：fc为临界速度系数(如表3-2)。
取，μ＝2/3，则
根据导程及最大速度计算的实际最高速度，可知所以丝杠在工作中不会发生共振。
(3)滚珠丝杠副也受d0n值的限制，通常需要d0n＜7×104mm·r/min。
所以该丝杠副工作稳定。
表3-2稳定性系数
工作载荷F(N)和转矩T(N·m)都对滚珠丝杠有影响，两者对导程的变形量Δl0(m)计算公式为
式中：A是丝杠面积，
Jc是丝杠的极惯性矩，
G是丝杠的剪切模量，查钢材料数据得G＝83.3GPa；
T是转矩(N·m)其计算式为
式中：ρ是摩擦角；Fm是平均工作负载。
取摩擦因数为，则得。
按最不利的情况取(其中F＝Fm)
一般来说,丝杠的导程误差Δl应远小于1/2的传动精度。
通过计算和比较得，丝杠的Δl满足要求，所以其刚度也满足要求。
所述滚珠丝杠副的传动效率，经查阅相关资料得知,η的数值应当保持在90％～95％之间，因此滚珠丝杠副效率校核符合要求。
丝杠螺母的自锁校核过程如下：
螺纹升角的计算公式为
将数据带入得
其中式中参数：P是导程，d0是螺纹中径；
螺纹摩擦角的计算公式为：β＝arctan[f/cos(α/2)]根据表3-3，取带入数据得β
式中：f是静摩擦系数，α是螺纹牙型角；
将螺纹升角与螺纹摩擦角进行比较,易得
由此可知这个传动螺纹具有自锁特性。
表3-3螺杆螺母的许用压力和静摩擦系数
本发明此装置选用两台联动蜗轮蜗杆丝杆升降机，根据市场现有设备进行选择与计算校核，本装置需要选用最大轴向载荷：980N,升降速度：300mm/min,使用行程：1200mm。
基于此，计算总机的当量载荷的具体步骤为：
1)根据表3-4所示，选择被驱动设备系数f1＝1.3
表3-4被驱动设备系数(f1)表
2)计算升降机的当量载荷，本装置选用两台联动，根据表3-5选择连动系数
表3-5连动系数
通过从载重、行程、速度、效率驱动源等方面考虑，选取JWBO10USH,其中需要参数有，丝杠外径：20mm，丝杠底径d:17.5mm，螺距L1:5mm，减速比i:5，升降机的综合效率：61％，空载扭矩:0.29(N·m),容许输入最大功率:0.54(KW)上述计算过程获知，整体结构需要则的输入功率<0.54(KW),所以功率校核符合条件。
本发明结构中的齿轮材料选择45号钢，表面硬度均应在56HRC以上。为减轻质量，壳体用铝合金压铸。由于转向装置具有低转速并且是普通机器，因此选择7级的精度。齿条选择45号钢，表面硬度均应在56HRC以上，选择7级精度。并且，
1)根据设计要求，齿轮传动速度需与滑动螺母速度同步，因此齿轮的传动速度为100mm/s,即V＝100mm/s又，取由此可得，由(1)与(2)联立解得
2)取齿条的模数m＝2.5,获得压力角，齿数Z，对应得到齿距和长度
计算上述结构的接触疲劳强度由下面几个确定式中的各项数值确定：
1)试选载荷因数K＝1.25，齿宽系数
2)查表得材料的弹性系数
3)由齿面硬度可知，取齿轮、齿条的接触疲劳强度极限
4)计算应力系数：
N＝60njLh
n:齿轮转速，由上述可得；
j:齿轮每旋转一次同齿条啮合次数；
工作寿命，取工作寿命为15年。
计算接触疲劳许用应力的步骤包括：
查表取安全因数S＝1，
计算齿轮传递的分度圆直径，带入中较小的值得。
对按齿根弯曲强度的设计，其首先确定公式内的各计算数值：查表获得齿轮、齿条的弯曲疲劳极限；由图取弯曲疲劳寿命系数。
上述结构中，许用弯曲应力：
采用最小安全系数＝1.25，由公式计算最终确定齿轮系数K＝KAKVKαKβ。
查取齿形因数，查取应力修正系数，由计算结果得出，齿轮模数大于齿根弯曲疲劳强度计算的模数，所以齿轮强度校核。
由于电机通过联轴器直接与轴相连，其效率接近于1。
由上面计算可知，丝杠转速为1000(r/min),扭矩T为0.49(N·m)，因此选择交流伺服电机ST系列130ST-M10015，其额定转矩为10(N·m)，额定转速为1500(r/min)，额定功率为1.5KW。
由于根据市场已有的设备计算，其电机型号都与机构配备，其电机功率为0.54KW。
根据设计要求计算起升系统的功率。
由于齿轮速度要与滚珠丝杠中滑动螺母速度同步，所以速度V＝0.1(米/秒)，F＝1000N(为以V起升时游动系统起重量。)，齿轮转速为34.7(r/min)
综上所述，因此选择步进电机Y80M1-2，其额定转矩为2(N·m)，额定转速为2825(r/min)，额定功率为0.75KW。
联轴器主要用来连接轴与轴，用来传递轴与零件的运动和转矩，根据机构需求，查表得取联轴器工作情况系数。
从GB4323-2002中查得，选取LT6型弹性套柱销联轴器，其公称转矩为31.轴径为22mm。
根据GB4323-2002，选取LT1型弹性套柱销联轴器，其公称转矩为1轴径为14mm。
根据GB4323-2002，选取LT1型弹性套柱销联轴器，其公称转矩为1轴径为14mm。
综上，本发明通过在机器的底座下面使用四个轮子，在轮子上设置自锁装置，方便对设备进行移动与定位。其中的底座上面可拆卸地对称安装了2个龙门架，龙门架内部侧面设计了滑轨，与滑块螺母滑动连接，达到提高滚珠丝杠副刚度的目的。进一步，本发明还在设备的龙门架内部安装了升降装置，并在升降装置下面固定安装了电机，控制电机通过联轴器与丝杠的连接关系，驱动丝杆从而在带动齿条导轨及抹墙板上下移动的同时，还进一步的降低了丝杠运动中的摩擦系数，保证了回转精度。所述抹墙板所连接的滑动螺母块与丝杠之间采用插入式的结构实现可滑动的连接。本发明中在丝杆上端还设计了连接平台，用于支撑蜗轮蜗杆升降机构抵接天花板，固定所述抹墙机。所述的丝杆，其一侧与通过图7所示的方式与龙门架连接，另一侧与齿条导轨连接，所述的齿条导轨上面还安装有微动开关，齿条导轨与抹墙板滑动连接，所述抹墙板配合所述齿条导轨在其后侧设计两个固定壳体，在壳体内部安装齿轮通过齿轮齿条的啮合驱动抹墙板向上或向下移动。其中，该齿轮齿条之间设置有轴，且在轴的一端安装了步进电机实现齿轮的运动。该壳体的外部则设计成滑块结构与齿形导轨相连，能够增加抹墙板运动的稳定性。所述的抹墙板，其内部采用空心结构，其前面开设有均匀排列的出料口，出料口宽度约1cm,抹墙板上面安装了微动开关，其后面与高压水泥输送管相连，高压水泥输送管与水泥输送机连接，用来输送有一定压力的水泥到抹墙板中。龙门架的上面可拆卸安装了支撑板，支撑板上面对称安装了蜗轮蜗杆联动机构以及箱体。其中，箱体与支撑板连接，箱体内部包括蜗轮与蜗杆啮合，蜗轮中间与顶出丝杠插入式连接，箱体下面固定安装了套杆，用来保护顶出丝杠，其中一个顶出丝杠上面安装有微动开关。两个所述顶出丝杆均通过同一个蜗杆连接步进电机提供驱动，简化了对机器的操作，并能够通过顶出丝杆向上抵接天花板进一步提高机器的稳定性。
使用过程中，操作人员将抹墙机推到合适的位置，机器距离墙面的距离由操作人员决定，随后固定好轮子，启动蜗轮蜗杆升降机，将顶出丝杠逐渐向上运动，当丝杆上的微动开关碰到墙顶时，蜗轮蜗杆升降机停止运动。启动步进电机，使齿轮在齿形轨道上运动，从而带动抹墙板到最低处停止。然后，将高压水泥输送管与抹墙板连接，将搅拌好的水泥放入水泥输送机中，启动水泥输送装置，当水泥进入抹墙板从矩形小孔中漏出时，启动滚珠丝杠升降装置，滑块螺母将带动抹墙板和齿形导轨匀速上行，当齿形导轨上面的微动开关碰到墙顶时，滑动螺母停止运动，启动齿轮齿条传动的驱动装置，齿轮运动带动抹墙板以同样的速度匀速抹墙，当抹墙板上的微动开关碰到墙顶时，水泥输送机停止运行，齿轮齿条升降机构与滚珠丝杠副升降机构依次带动抹墙板匀速下降，使墙面更加平整。由于重力垂直向下，抹墙板前面并未给予任何力，因而抹墙板缝隙里的剩余水泥不会掉落，可直接提供供下次使用。
本发明所提供的结构，对于喷涂式抹墙机来说，能够克服现有机器抹墙面不平整、需要人工二次工作、且工作中全程需要人工操作的特点。对于平板式抹墙机来说，本设计结构利用滚珠丝杠副升降及蜗轮蜗杆升降结合使用，克服了需人工进行升降定位的麻烦；利用水泥螺旋输送管，实现自动上料，解决了需人工高处上料的缺点；利用齿轮齿条升降机构灵活的操作抹墙板的移动，从底到顶接触墙面，解决了漏抹墙面的问题；且有孔抹墙板的设计减小了机身重量，提高了整体机构的使用寿命。
以上仅为本发明的实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些均属于本发明的保护范围。
Claims (9)
1.一种抹墙机，其特征在于，包括：
底座，其底部设置有滚轮，其上表面设置有电机(4)；
所述电机(4)，其电机轴设置为垂直于所述底座，所述电机轴的上端连接有联轴器；
丝杆(2)，其下端与所述联轴器的上端连接，由所述电机带动所述联轴器驱动所述丝杆(2)旋转；
滑动螺母(3)，其与所述丝杆啮合连接，随所述丝杆旋转而被驱动，沿所述丝杆向上或向下移动；所述滑动螺母的前端还设置有连接件，所述连接件连接齿条导轨(5)；
所述齿条导轨(5)，其前端设置有齿条，其后端设置有连接部，所述连接部与所述滑动螺母(3)前端的连接件固定连接，由所述丝杆驱动而随所述滑动螺母(3)同步的向上或向下移动；
滚动轴，其设置在所述齿条导轨(5)的前端，所述滚动轴上套有齿轮，所述齿轮与所述齿条导轨(5)前端的齿条啮合，随所述滚动轴旋转而同步的旋转，带动所述滚动轴沿所述齿条向上或向下滚动；
抹墙板(7)，其表面设置有通孔，供水泥流出；其后侧设置有固定装置，与所述滚动轴固定连接，随所述滚动轴同步的沿所述齿条向上或向下移动，将流出的水泥均匀的涂抹于墙壁表面。
2.如权利要求1所述的抹墙机，其特征在于，所述抹墙板(7)为中空结构，其前壁均匀的排布有凹槽，所述凹槽内开设有供水泥流出的通孔，所述抹墙板(7)还设置有高压水泥输送管接口，所述高压水泥输送管接口连接有高压水泥输送管，将水泥螺旋输送机输出的水泥由所述高压水泥输送管接口注入所述抹墙板(7)的中空结构内，然后由所述凹槽导流，使得所述水泥由各所述通孔均匀的流出，均匀的涂抹于墙壁表面。
3.如权利要求2所述的抹墙机，其特征在于，所述抹墙板(7)后侧的固定装置还包裹所述滚动轴后侧的齿条导轨(5)的侧壁，引导所述抹墙板(7)沿所述齿条导轨(5)平移。
4.如权利要求1-3所述的抹墙机，其特征在于，所述电机(4)、丝杆(2)、滑动螺母(3)、齿条导轨(5)均包括分别垂直设置在所述底座两侧的两个；
两个所述电机(4)同步驱动两个所述丝杆，同步的带动分别与两个所述丝杆相啮合的两个所述滑动螺母(3)，由两个所述滑动螺母(3)同步的带动两个所述齿条导轨(5)沿所述丝杆向上或向下移动；
所述滚动轴的两端连接有两个所述齿轮，两个所述齿轮分别与两个相互平行的所述齿条导轨(5)啮合，随所述滚动轴旋转而同步的旋转，带动所述滚动轴沿所述齿条向上或向下滚动。
5.如权利要求4所述的抹墙机，其特征在于，所述底座的两侧还分别设置有龙门架(1)，所述龙门架(1)垂直于所述底座，包围在所述丝杆(2)的后侧；
两个所述龙门架(1)的顶部还连接有水平设置的支撑板，两个所述丝杆(2)的上端与所述支撑板固定连接，所述滑动螺母(3)沿所述丝杆在所述底座与所述支撑板之间上下移动。
6.如权利要求5所述的抹墙机，其特征在于，所述支撑板上还设置有相互平行且保持同步运转的蜗轮蜗杆升降机构，各所述蜗轮蜗杆升降机构共用同一蜗杆，所述蜗杆，其水平的设置在所述支撑板之上，由设置在所述支撑板上表面的步进电机驱动旋转；
每一个所述蜗轮蜗杆升降机构还分别包括：
蜗轮，与所述蜗杆啮合，由所述蜗杆驱动而水平转动；
顶出丝杆，其与所述蜗轮的内壁啮合，由所述蜗轮的水平转动而驱动，沿垂直于所述支撑板的方向向上移动，抵接至天花板，或向下移动收回至接近所述支撑板。
7.如权利要求1-6所述的抹墙机，其特征在于，还包括微动开关，其设置在以下位置中的一个或多个：所述齿形导轨(5)的上端、所述抹墙板(7)的上表面、所述顶出丝杆的顶部。
8.如权利要求7所述的抹墙机，其特征在于，由所述龙门架(1)所包围的所述丝杆(2)为滚珠丝杆，连接在所述滚珠丝杆上的所述滑动螺母(3)内沿其周向排布有包围所述滚珠丝杆的滚珠，所述滚珠与所述滚珠丝杆啮合，推动所述滑动螺母(3)带动所述齿条导轨(5)向天花板伸出或向底座收回。
9.如权利要求6-9所述的抹墙机，其特征在于，所述蜗轮与所述蜗杆连接的部位还套有连接箱，所述连接箱包围在所述蜗轮与所述蜗杆的连接位置，限制所述蜗轮与所述蜗杆保持相互垂直并紧密啮合。
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