CN111456463B - 一种混凝土孔壁凿毛装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种混凝土孔壁凿毛装置，解决了现有技术中孔壁凿毛施工中人力劳动量大，不易控制凿毛力度，对孔壁凿毛不均匀，操作繁琐，不能调整凿毛密度，不能很好的适应现场施工要求的问题；其解决的技术方案是，包括螺杆，螺杆上有螺纹管，螺纹管下端有第一行星齿轮系，螺纹管只有正转时能带动第一太阳轮转动，第一行星架能主动转动，第一太阳轮与第一齿圈的转动方向相反；第一行星齿轮系下方有第二行星齿轮系，第二太阳轮套装在螺纹管下端，螺纹管只有反向转动使能带动第二太阳轮转动，第二齿圈与第二太阳轮的转动方向保持一致；第一行星架能带动第二行星架转动；第一齿圈外侧有圆筒，圆筒外侧有多个呈圆周均布的凿毛刀。
Description
技术领域
本发明涉及建筑机械技术领域，特别是一种混凝土孔壁凿毛装置。
背景技术
目前，在建筑施工作业时，常在建筑面上开有预留孔以便后续设备或者零件安装使用，为了保证零件能固定牢靠，通常在进行混凝土封堵之前要对孔洞侧壁进行凿毛处理，例如抗浮锚杆的施工。
现有技术中，凿毛机大多只能处理裸露的表面，对于混凝土钻孔后的孔内侧壁，无法对其凿毛，传统的孔洞凿毛方式是采用钢片在孔洞内敲打，破坏孔洞壁使其变粗糙增加摩擦力，采用该种方式进行孔洞处理，钢片在孔洞内摆动角度有限，处理的点仅限钢片尖端，需要作业人员不停搅动钢片，对于作业人员的体力消耗较大，且在搅动过程中人的力量决定处理的效果，力量较大时容易对孔洞内部破坏严重，影响孔洞的结构，甚至出现墙体开裂的情况，孔壁凿毛效果不均。
现有的凿毛装置，如公开号CN205935683U公开了耙形凿毛工具，通过拉动手柄杆带动耙头，利用耙头上的凿毛头对作业面进行凿毛，利用该装置对建筑预留孔洞进行凿毛操作时，因孔壁为圆形面，使用该装置凿毛时需要人力不停转动该工具来对整个内壁进行凿毛，建筑预留孔洞内壁混凝土凝固后较为坚硬，该装置伸入孔洞内以后孔洞内壁对手柄杆有一定的限制作用，使用该装置时难以施加适当的力，不适用于建筑施工预留孔洞的凿毛作业；此外，该装置只适用于孔径较小的孔壁凿毛。
公开号为CN 110103085 A的专利文件中公开了一种混凝土孔内侧壁凿毛机及其使用方法，但该装置在整个孔壁凿毛过程中需要不断的调整固定器在刻度杆上的位置，而且凿毛轨迹为圆环状的，两个凿毛轨迹之间的距离是固定的。但实际施工中，对于不同作用的预留孔内的凿毛的要求也不尽相同，有的要求凿轨迹细、密即可，有的要求凿毛面具有强大的摩擦力（增大凿毛强度），该装置明显满足不了实际施工要求。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供了一种混凝土孔壁凿毛装置，解决了现有技术中孔壁凿毛施工中人力劳动量大，不易控制凿毛力度，对孔壁凿毛不均匀，操作繁琐，不能调整凿毛密度，不能很好的适应现场施工要求的问题。
其解决的技术方案是，包括竖直且不能转动的螺杆，螺杆置于混凝土预留孔内且与其同轴，螺杆上套装有能主动转动的螺纹管，螺纹管与螺杆之间经螺纹连接，螺纹管下端安装有第一行星齿轮系，其中第一行星齿轮系中的第一太阳轮套装在螺纹管下端，螺纹管只有正转时能带动第一太阳轮转动，第一行星齿轮系中的第一行星架能主动转动，第一行星齿轮系中的第一太阳轮与第一齿圈的转动方向相反；第一行星齿轮系下方有第二行星齿轮系，第二行星齿轮系中的第二太阳轮套装在螺纹管下端，螺纹管只有反向转动使能带动第二行星齿轮系中的第二太阳轮转动，第二行星齿轮系中的第二齿圈与第二太阳轮的转动方向保持一致；第一行星架能带动第二行星架转动；
所述的第一齿圈外侧固定有与其同轴的圆筒，第二齿圈固定在圆筒内侧，圆筒外侧安装有多个呈圆周均布的凿毛刀。
本发明结构巧妙，减小人工劳动量，控制凿毛力度，能均匀的对孔壁的凿毛，既能适应细长孔，也能对大孔径预留孔进行凿毛，能根据需要调整凿毛轨迹，以此适应现场的各种需求，操作简单，易于实现，便于控制施工质量。
附图说明
图1为本发明主视剖视图。
图2为本发明核心部件剖视图。
图3为螺纹管正转带动第一太阳轮转动时的传动关系简图。
图4为螺纹管反转带动第二太阳轮转动时的传动关系简图。
图5为图1中A-A剖视图。
图6为图1 中B-B剖视图。
图7为图1中C向视图。
图8为本发明中环形板的结构图。
图9为本发明中圆筒、环形套及凿毛刀的连接示意图。
图10为本发明中凿毛刀的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式做出进一步详细说明。
由图1至图10给出，本发明包括竖直且不能转动的螺杆1，螺杆1置于混凝土预留孔内且与其同轴，螺杆1上套装有能主动转动的螺纹管2，螺纹管2与螺杆1之间经螺纹连接，螺纹管2下端安装有第一行星齿轮系，其中第一行星齿轮系中的第一太阳轮3套装在螺纹管2下端，螺纹管2只有正转时能带动第一太阳轮3转动，第一行星齿轮系中的第一行星架4能主动转动，第一行星齿轮系中的第一太阳轮3与第一齿圈的转动方向相反；第一行星齿轮系下方有第二行星齿轮系，第二行星齿轮系中的第二太阳轮5套装在螺纹管2下端，螺纹管2只有反向转动使能带动第二行星齿轮系中的第二太阳轮5转动，第二行星齿轮系中的第二齿圈与第二太阳轮5的转动方向保持一致；第一行星架4能带动第二行星架6转动；
所述的第一齿圈外侧固定有与其同轴的圆筒7，第二齿圈固定在圆筒7内侧，圆筒7外侧安装有多个呈圆周均布的凿毛刀。
为了实现螺纹管2的主动转动，所述的螺杆1上套装有环形板8，环形板8能沿着螺杆1上下移动但不能转动，环形板8上转动固定有第一齿轮9，第一齿轮9上连接有第一电机10，第一电机10固定在环形板8上，螺纹管2上固定有与第一齿轮9啮合的第二齿轮11，第一电机10经第一齿轮9、第二齿轮11能带动螺纹管2转动。
为了实现第一行星架4的主动转动，所述的第一行星架4上端同轴固定有第三齿轮12，第三齿轮12一侧啮合有第四齿轮13，第四齿轮13上连接有第二电机14，第二电机14能固定在环形板8上，第二电机14经第三齿轮12、第四齿轮13能带动第一行星架4转动。
为了实现第一行星架4能带动第二行星架6转动，所述的第一行星架4与第二行星架6经第一行星齿轮系中第一行星轮中的中心轴固定在一起。
为了实现环形板8只能上下移动不能转动，所述的螺杆1上有竖直开设竖槽15，竖槽15内贯穿有水平状的连接杆16，连接杆16端部与环形板8固定。
为了实现第二行星齿轮系中的第二太阳轮5与第二齿圈的转动方向相同，所述的第二行星齿轮系采用的是双排行星齿轮结构。
为了实现调整凿毛程度，所述的凿毛刀包括沿圆筒7径向固定的横杆17，横杆17上套装有长齿轮18，长齿轮18与横杆17经螺纹连接，长齿轮18远离圆筒7的一端上开设有盲孔，盲孔内插装有插杆，插杆与盲孔底部之间连接有压簧，插杆另一端伸出盲孔，盲孔侧壁上开有小孔，销孔内放置有卡销19，卡销19与小孔之间连接有压簧，插杆上有与卡销19对应的卡孔，卡销19置于卡孔内，当插杆轴向力足够大时能迫使卡销19与卡孔脱离；插杆置于盲孔外侧的一端上铰接有圆柱块，圆柱块的外圆面上有多个锥形凸起，圆柱块与孔壁接触，圆筒7转动时，圆柱块沿着孔壁滚动并且锥形凸起将孔壁凿毛。
为了实现多个凿毛刀同时向外侧移动以此适应不同的孔径，所述的圆筒7外侧套装有环形套20，环形套20与圆筒7之间安装有轴承，环形筒上圆周均布有轮齿，环形套20与长齿轮18之间经轮齿啮合在一起，转动环形套20能使得多个长齿轮18同时靠近或者远离圆筒7。
为了将螺杆1同轴固定在混凝土孔内，所述的螺杆1下端铰接有多个呈圆周均布的第一连杆21，螺杆1下端铰接有多个第二连杆22，多个第一连杆21与多个第二连杆22一一对应，第一连杆21与第二连杆22之间经第三连杆23铰接在一起，第三连杆23与螺杆1平行，第一连杆21、第二连杆22、第三栏杆、螺杆1组成平行四边形机构；螺杆1下端开有竖直的竖孔，竖孔内插装有能上下移动的竖杆，竖杆下端铰接有多个与第一连杆21一一对应的第四连杆25，第四连杆25上端与其对应的第一连杆21中间部位铰接，当竖杆向上移动时，竖杆经第四连杆25推动平行四边形机构中的第一连杆21、第二连杆22的端部向外侧移动，直至接触到孔壁。
为了更牢靠的支撑螺杆1，所述的螺杆1上端套装有竖筒26，竖筒26与螺杆1经螺纹连接，竖筒26下端铰接有多个呈圆周均布的支撑杆27，支撑杆27远离竖筒26的一端向上倾斜，竖筒26上套装有圆板，圆板与竖筒26之间经螺纹连接，当旋拧圆板且使得圆板向下移动时，圆板压迫支撑杆27远离螺杆1的一端逐渐向下移动直至接触到孔壁。
所述的螺纹管2与第一太阳轮3之间安装有单向离合器，螺纹管2与第二太阳轮5之间安装有单向离合器。
值得注意的是，由于不能保证圆柱块的滚动方向与凿毛轨迹的方向完全重叠，所以圆柱块及其上的圆锥凸起为高强度的耐磨材料，第一电机10与第二电机14均采用带自锁功能的伺服电机；在凿毛完成后为了方便拆卸，竖杆上端与竖孔之间连接有压簧。
使用前，先将本装置置于孔内，并向下压螺杆1，螺杆1下端的竖杆逐渐向竖孔内移动，此时，竖杆经多个第四连杆25推动第一连杆21摆动，多个第一连杆21与多个第二连杆22能将螺杆1支撑只与预留孔同心，此时将竖筒26旋拧在螺杆1上端，当支撑杆27置于孔口处时，旋转圆板使得圆板向下压迫支撑杆27向下摆动，直至支撑杆27端部顶住孔壁，此时支撑杆27、竖筒26、第一连杆21、第二连杆22将螺杆1固定在预留孔内且与其同轴，此时准备对孔壁进行凿毛；环形板8与螺纹管2上端之间安装有轴承，螺纹管2上端有环形凸起，使得环形板8与螺纹管2之间不脱离。
使用时，先旋转环形套20，环形套20上的轮齿使得长齿轮18转动，长齿轮18在横杆17上转动并使圆柱块向孔壁靠近，直至圆柱块上的锥形凸起顶紧孔壁，启动第一电机10，第一电机10经第一齿轮9转动，第一齿轮9经第二齿轮11带动螺纹管2正转，螺纹管2正转经单向离合器带动第一行星齿轮系中的第一太阳轮3转动，第一太阳轮3带动第一齿圈转动，第一齿圈带动圆筒7转动，圆筒7带动凿毛刀在孔壁上移动，孔壁被凿毛，与此同时，螺纹管2在螺杆1上转动的同时沿着螺杆1向下移动，带动圆筒7向下移动，与此同时螺纹管2与第二太阳轮5之间的单向离合器空转；当圆筒7到达孔内底端时，控制第一电机10使第一电机10反转，此时螺纹管2与第一太阳轮3之间空转，螺纹管2带动第二太阳轮5转动，由于第二行星齿轮系采用的是双排行星齿轮结构，所以圆筒7转动方向没有发生变化，与此同时，螺纹管2反向转动使得螺纹管2沿着螺杆1向上移动。
在上述过程中，螺纹管2在向下移动过程中凿毛刀产生的螺旋轨迹与螺纹管2在向上移动过程中凿毛刀的产生的螺旋轨迹，旋向相反，相互交叉形成网格，最终实现孔内壁均匀凿毛。完成后，将旋转圆板使得圆板脱竖管，此时将支撑杆27端部与孔内壁分离，然后将螺杆1抽出预留孔即可。
如果需要凿毛的程度较大，一次性凿毛可能会加速凿毛刀的损毁，此时可以采取多次凿毛，每次在螺纹管2上下往复之后，旋转环形套20使得凿毛刀与螺杆1之间的距离增大，在此过程中每次凿毛的轨迹大体一致，有效防止在凿毛过程中出现扩孔现象。
不同的孔径、不同的要求的预留孔的内壁凿毛要求是有所不同的，若是需要需要改变凿毛刀产生的螺旋轨迹的导程，可以将通过控制第二电机14的转速，第二电机14带动第一行星架4及第二行星架6转动，太阳轮与行星架同时输入，齿圈输出，通过改变第一行星架4、第二行星架6的转速可以调整外齿圈的转速，从而实现改变凿毛刀运行轨迹的改变，最终影响凿毛刀在孔壁上的凿毛效果。
本发明的突出优点及显著进步：
1.本发明中利用第一行星齿轮及第二行星齿轮，并结合单向离合器，实现了在螺旋管上下移动过程中均是沿着一个方向转动，也实现了凿毛刀在螺纹管2向下移动所产生的螺旋轨迹与螺纹管2向上移动的螺旋轨迹相交叉，在孔壁上形成网格状，实现凿毛。
2.本发明中使用第一电机10、第二电机14代替人力，结合环形套20的转动能控制凿毛刀距螺杆1之间的距离，实现了能将孔壁均匀凿毛，并且在螺纹杆上下往复移动过程中，凿毛刀的运行轨迹基本不变，有效的防止了在凿毛过程中的出现孔径变大的情况，保证预留孔与工件之间的配合。
3.本发明中第一电机10与第二电机14均输入，控制第二电机14的转速能有效控制凿毛效果，适应不同的场合，适应不同的技术要求；而且不但适用于细长孔，也适用于较粗的预留孔凿毛，适用范围广。
4. 本发明结构巧妙，减小人工劳动量，控制凿毛力度，能均匀的对孔壁的凿毛，既能适应细长孔，也能对大孔径预留孔进行凿毛，能根据需要调整凿毛轨迹，以此适应现场的各种需求，操作简单，易于实现，便于控制施工质量。
Claims (9)
1.一种混凝土孔壁凿毛装置，其特征在于，包括竖直且不能转动的螺杆（1），螺杆（1）置于混凝土预留孔内且与其同轴，螺杆（1）上套装有能主动转动的螺纹管（2），螺纹管（2）与螺杆（1）之间经螺纹连接，螺纹管（2）下端安装有第一行星齿轮系，其中第一行星齿轮系中的第一太阳轮（3）套装在螺纹管（2）下端，螺纹管（2）只有正转时能带动第一太阳轮（3）转动，第一行星齿轮系中的第一行星架（4）能主动转动，第一行星齿轮系中的第一太阳轮（3）与第一齿圈的转动方向相反；第一行星齿轮系下方有第二行星齿轮系，第二行星齿轮系中的第二太阳轮（5）套装在螺纹管（2）下端，螺纹管（2）只有反向转动时能带动第二行星齿轮系中的第二太阳轮（5）转动，第二行星齿轮系中的第二齿圈与第二太阳轮（5）的转动方向保持一致；第一行星架（4）能带动第二行星架（6）转动；
所述的螺纹管（2）与第一太阳轮（3）之间安装有单向离合器，螺纹管（2）与第二太阳轮（5）之间安装有单向离合器；
所述的第一齿圈外侧固定有与其同轴的圆筒（7），第二齿圈固定在圆筒（7）内侧，圆筒（7）外侧安装有多个呈圆周均布的凿毛刀。
2.根据权利要求1所述的一种混凝土孔壁凿毛装置，其特征在于，所述的螺杆（1）上套装有环形板（8），环形板（8）能沿着螺杆（1）上下移动但不能转动，环形板（8）上转动固定有第一齿轮（9），第一齿轮（9）上连接有第一电机（10），第一电机（10）固定在环形板（8）上，螺纹管（2）上固定有与第一齿轮（9）啮合的第二齿轮（11），第一电机（10）经第一齿轮（9）、第二齿轮（11）能带动螺纹管（2）转动。
3.根据权利要求1所述的一种混凝土孔壁凿毛装置，其特征在于，所述的第一行星架（4）上端同轴固定有第三齿轮（12），第三齿轮（12）一侧啮合有第四齿轮（13），第四齿轮（13）上连接有第二电机（14），第二电机（14）能固定在环形板（8）上，第二电机（14）经第三齿轮（12）、第四齿轮（13）能带动第一行星架（4）转动。
4.根据权利要求1所述的一种混凝土孔壁凿毛装置，其特征在于，所述的第一行星架（4）与第二行星架（6）经第一行星齿轮系中第一行星轮中的中心轴固定在一起。
5.根据权利要求2所述的一种混凝土孔壁凿毛装置，其特征在于，所述的螺杆（1）上有竖直开设竖槽（15），竖槽（15）内贯穿有水平状的连接杆（16），连接杆（16）端部与环形板（8）固定；所述的第二行星齿轮系采用的是双排行星齿轮结构。
6.根据权利要求1所述的一种混凝土孔壁凿毛装置，其特征在于，所述的凿毛刀包括沿圆筒（7）径向固定的横杆（17），横杆（17）上套装有长齿轮（18），长齿轮（18）与横杆（17）经螺纹连接，长齿轮（18）远离圆筒（7）的一端上开设有盲孔，盲孔内插装有插杆，插杆与盲孔底部之间连接有压簧，插杆另一端伸出盲孔，盲孔侧壁上开有小孔，销孔内放置有卡销（19），卡销（19）与小孔之间连接有压簧，插杆上有与卡销（19）对应的卡孔，卡销（19）置于卡孔内，当插杆轴向力足够大时能迫使卡销（19）与卡孔脱离；插杆置于盲孔外侧的一端上铰接有圆柱块，圆柱块的外圆面上有多个锥形凸起，圆柱块与孔壁接触，圆筒（7）转动时，圆柱块沿着孔壁滚动并且锥形凸起将孔壁凿毛。
7.根据权利要求1所述的一种混凝土孔壁凿毛装置，其特征在于，所述的圆筒（7）外侧套装有环形套（20），环形套（20）与圆筒（7）之间安装有轴承，环形筒上圆周均布有轮齿，环形套（20）与长齿轮（18）之间经轮齿啮合在一起，转动环形套（20）能使得多个长齿轮（18）同时靠近或者远离圆筒（7）。
8.根据权利要求1所述的一种混凝土孔壁凿毛装置，其特征在于，所述的螺杆（1）下端铰接有多个呈圆周均布的第一连杆（21），螺杆（1）下端铰接有多个第二连杆（22），多个第一连杆（21）与多个第二连杆（22）一一对应，第一连杆（21）与第二连杆（22）之间经第三连杆（23）铰接在一起，第三连杆（23）与螺杆（1）平行，第一连杆（21）、第二连杆（22）、第三栏杆、螺杆（1）组成平行四边形机构；螺杆（1）下端开有竖直的竖孔，竖孔内插装有能上下移动的竖杆，竖杆下端铰接有多个与第一连杆（21）一一对应的第四连杆（25），第四连杆（25）上端与其对应的第一连杆（21）中间部位铰接，当竖杆向上移动时，竖杆经第四连杆（25）推动平行四边形机构中的第一连杆（21）、第二连杆（22）的端部向外侧移动，直至接触到孔壁。
9.根据权利要求1所述的一种混凝土孔壁凿毛装置，其特征在于，所述的螺杆（1）上端套装有竖筒（26），竖筒（26）与螺杆（1）经螺纹连接，竖筒（26）下端铰接有多个呈圆周均布的支撑杆（27），支撑杆（27）远离竖筒（26）的一端向上倾斜，竖筒（26）上套装有圆板，圆板与竖筒（26）之间经螺纹连接，当旋拧圆板且使得圆板向下移动时，圆板压迫支撑杆（27）远离螺杆（1）的一端逐渐向下移动直至接触到孔壁。
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