CN111734161B - 一种搅拌旋转挤压墙体表面修复装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种搅拌旋转挤压墙体表面修复装置及方法，该装置包括主体部分和可拆卸部分，主体部分包括支撑筒，支撑筒内固定安装有电动气缸，电动气缸连接有螺旋送料杆，螺旋送料杆进行送料，支撑筒的下端连接有可拆卸装置，可拆卸装置包括应力探测装置、搅拌防尘装置和涂料装置，该装置通过一体化的设计，融合了墙体清理、裂纹修复、涂层美化等技术，可满足建筑领域多方面的需求。该装置结构简单，自动化程度高，在建筑修复过程中可以减少人力、物料成本，尤其可避免传统人工修复墙体过程中的安全隐患。

Description

一种搅拌旋转挤压墙体表面修复装置及方法

【技术领域】

本发明属于建筑工程领域，具体涉及一种搅拌旋转挤压墙体表面修复装置及方法。

【背景技术】

建筑屋顶及墙体表面在长期风吹雨淋的过程中会产生表面脱落、孔洞、霉变等问题，致使墙体表面产生裂纹，降低墙体强度和美观度，严重威胁人身财产安全，因而需要对墙体进行修复。通常，修复墙体的主要方法是搭建施工架、采用人工方式对建筑墙体表面涂层进行铲磨并喷刷新涂层，在裂缝处进行沥青填充，这种传统修复墙体的方法对建筑表面虽然进行了改善，但并未彻底消除墙体内部裂纹、霉变等缺陷。此外，新喷刷的涂料和建筑墙面结合差，容易再次脱落。综上，传统修复墙体的方法一方面成本较高、工艺复杂，另一方面难以保证施工人员安全。

【发明内容】

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种搅拌旋转挤压墙体表面修复装置及方法；该装置用于解决现有的修复方法未彻底消除墙体内部缺陷，新喷刷的涂料易于再次脱落，修复墙体的成本高，施工人员不安全的技术问题。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案予以实现：

一种搅拌旋转挤压墙体表面修复装置，包括支撑筒，支撑筒的上端内部固定安装有电动气缸，电动气缸的动力输出端连接有螺旋送料杆，螺旋送料杆的下部固定连接有挤压板；支撑筒上部固定设置有蓄电装置，支撑筒的下端面固定设置有电机，电机的动力输出轴固定连接有防凝结区，防凝结区通过导管和支撑筒连通，防凝结区的下部固定连接有套管，套管可拆卸的连接有应力探测装置、搅拌防尘装置或涂料装置；蓄电装置为电机和电动气缸提供电力；

应力探测装置包括不锈钢套管，不锈钢套管内固定设置有光纤传感器，不锈钢套管的上部和套管为可拆卸连接；

涂料装置包括中空支撑架，中空支撑架的下端连接有中空送料板，中空送料板的下端连接有涂料转轴、涂料转轴上设置有辊涂辊轮，所述中空支撑架的上端和套管为可拆卸连接；

搅拌防尘装置包括螺旋破碎头，螺旋破碎头的外部套装有弹簧，弹簧的下端连接有防尘罩，螺旋破碎头和套管为可拆卸连接；螺旋破碎头中设置有贯穿其上端面和下端面的出料口。

本发明的进一步改进在于：

优选的，所述支撑筒固定连接有连接部，连接部上设置有应力显示屏；连接部和蓄电装置共同连接有手柄，手柄上设置有第一开关和第二开关。

优选的，支撑筒的侧壁中设置有三个导电连接片，分别为第一导电连接片、第二导电连接片和第三导电连接片；所述第一导电连接片连接光纤传感器和应力显示屏，第二导电连接片连接第一开关和电机，第三导电连接片连接第二开关和电动气缸。

优选的，防凝结区为倒圆锥台结构，防凝结区的上端通过连接板和电机的动力输出轴连接；电机通过电机座固定设置在支撑筒的下端部；所述导管开设在电机座中，导管的下部贯穿连接板连通至防凝结区内部。

优选的，所述电机座的下端面设置有导轨；导轨和防凝结区侧壁中的第一导线电连接。

优选的，所述螺旋破碎头的上端和套管为螺纹连接，螺旋破碎头的长度为弹簧的长度和防尘罩的高度之和。

优选的，所述螺旋破碎头包括同轴线第一层圆台和第二层圆台，第二层圆台的直径大于第一层圆台，第一层圆台内端面和第二层圆台内端面一体连接；

第一层圆台的侧壁表面为螺旋状的叶片，出料口的一端在第一层圆台的外端面，另一端在第二层圆台的外端面。

优选的，所述出料口围绕螺旋破碎头轴线等分布置，出料口的数量为12-16个。

优选的，电机设置有二级变速，当墙体表面裂纹长度为3-5mm时，采用一级变速；当墙体表面裂纹长度大于5mm时，采用二级变速。

一种基于上述装置的搅拌旋转挤压墙体表面修复方法，包括以下步骤：

步骤1，连接套管和应力探测装置，通过应力探测装置对墙体裂纹深度进行测试；

步骤2，拆卸掉应力探测装置，连接搅拌防尘装置和套管，启动螺旋破碎头旋转，将修复墙体位置进行破碎；同时通过电动气缸推动螺旋送料杆向下移动，带动挤压板向下移动，将填充材料挤压至防凝结区后送出到螺旋破碎头中出料口中，当螺旋破碎头进行旋转挤压时，出料口进行挤料；

步骤3，涂料装置对修复墙体外表涂抹防水涂层，墙体修复完毕。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明公开了一种搅拌旋转挤压墙体表面修复装置，该装置包括主体部分和可拆卸部分，主体部分包括支撑筒，支撑筒内固定安装有电动气缸，电动气缸连接有螺旋送料杆，螺旋送料杆进行送料，支撑筒的下端连接有可拆卸装置，可拆卸装置包括应力探测装置、搅拌防尘装置和涂料装置，该装置通过一体化的设计，融合了墙体清理、裂纹修复、涂层美化等技术，可满足建筑领域多方面的需求。该装置结构简单，自动化程度高，在建筑修复过程中可以减少人力、物料成本，尤其可避免传统人工修复墙体过程中的安全隐患。

本发明还公开了一种搅拌旋转挤压墙体表面修复方法，该方法先利用传感器感应墙体裂纹深度，随后利用螺旋破碎头对裂纹处进行搅拌破碎，同时利用螺旋送料杆装置向墙体内输送填充材料，从而实现墙体破碎物与粘结剂的充分混合，最后利用大轴肩实现填充部位的平整化处理，待墙体静置后，采用涂料装置对墙体进行涂层装饰、美化处理。本发明方法修复后的墙体表面平整，无需平整化处理，工艺流程短，操作简单，通过调整工艺参数可实现多尺寸裂纹修复。采用本方法和装置修复过程中噪音小、粉尘少、绿色环保。

【附图说明】

图1是本发明的结构用于应力探测时结构示意图；

图2是本发明内的应力探测装置的元器件结构图；

图3是本发明的结构用于搅拌防尘装置时的结构示意图；

图4是电机座的仰视图；

图5是本发明的防尘装置的组装图；

图6是本发明的螺旋破碎头的截面图；

图7是本发明的螺旋破碎头的侧视图；

图8是本发明的修复装置结构示意图；

图9是中空支撑架的结构示意图；

图10是中空支撑架的俯视图；

图11是辊涂滚轮的结构示意图。

其中，1-蓄电装置；2-推压活塞；3-细管，4-电动气缸；5-橡胶塞；6-螺旋送料杆；7-防凝结区；8-第一开关；9-第二开关；10-螺旋破碎头；11-应力显示屏；12-套筒；13-弹簧；14-防尘罩；15-应力探测装置；16-光纤传感元；17-不锈钢套管；18-挤料装置；19-涂料装置；20-中空支撑架；21-涂料转轴；22-辊涂滚轮；23-支撑筒；24-连接部；25-手柄；26-导电连接片；27-挤压板；28-电机；29-喷嘴；30-电机座；31-导管；32-紧固螺母；33-中空送料板；34-导轨；35-连接板；36-出料口；181-第一层圆台；182-第二层圆台。

【具体实施方式】

下面结合附图对本发明做进一步详细描述：

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制；术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性；此外，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

本发明公开了一种搅拌旋转挤压墙体表面修复装置及方法，该方法利用传感器感应墙体裂纹深度，随后利用螺旋破碎头对裂纹处进行搅拌破碎，同时利用螺旋送料杆装置向墙体内输送填充材料，从而实现墙体破碎物与填充材料的充分混合，最后利用大轴肩实现填充部位的平整化处理，待墙体静置数小时，采用涂料装置对墙体进行涂层装饰、美化处理。

参见图1、图3和图8，该装置分为主体部分和可拆卸部分，主体部分包括支撑筒23，支撑筒23为上下两端贯通的圆柱体，支撑筒23的上端内部固定安装有电动气缸4，电动气缸4内安装有推压活塞2，电动气缸4和细管3的一端连通，细管3的出口固定设置在支撑筒23的筒壁上，使得从电动气缸4排出的气体通过细管3排出，橡胶塞5旋转的设置在支撑筒23的筒壁上，橡胶塞5的内端面设置有凸起，凸起能够塞入至细管3中，当整个装置不使用时，橡胶塞5的凸起插入至细管3中，将细管3密封，橡胶塞5固定设置在支撑筒23的外壁上。电动气缸4的输出端固定连接有螺旋送料杆6，螺旋送料杆6为可伸缩的螺旋杆，螺旋送料杆6的下部固定连接有挤压板27，挤压板27和支撑筒23的内部间隙配合；支撑筒23的侧壁中设置有三个导电连接片26，分别为第一导电连接片、第二导电连接片和第三导电连接片。

支撑筒23的外壁上固定设置有连接部24，所述连接部24为条状结构，连接部24的侧边部和支撑筒23的外壁固定连接，连接部24上固定设置有应力显示屏11；防凝结区7的侧壁内部设置有第一导线，所述第一导线通过导轨34将第一导电连接片和应力探测装置15连接，应力探测装置15通过连接防凝结区7内部的第一导线将电子信号传送到第一导电连接片，第一导电连接片的一端通过导轨34连接有防凝结区7的导线，另一段连接至电子信号转换器，电子信号转换器设置在连接部24内，电子信号转换器和应力显示屏11连接，电子信号转换器将应力探测装置15传递的电子信号进行转换，使得应力显示屏11能够显示检测到的应力数值，连接部24的上端固定设置有蓄电装置1，蓄电装置1下端的一部分在连接部24上，另一部分在支撑筒23的上端；蓄电装置1和连接部24上共同安装有手柄25，手柄25的一端固定安装在蓄电装置1上，另一端安装在连接部24上，手柄25上安装有第二开关9和第一开关8。

支撑筒23的底部设置有电机座30，电机座30内卡装有电机28，电机座30内开设有两个贯穿电机座23上下表面的喷嘴29，喷嘴29的上端和支撑筒23的内部连通，喷嘴29的下端连通至防凝结区7内部，喷嘴29围绕电机28设置；电机座30的下端面上开设有导轨34，导轨34和第一电连接片连接；电机28的动力输出端上固定连接有连接板35，连接板35的中心开设有圆孔，使得连接板35能够套装在电机28的动力输出轴上，同时和动力输出轴固定连接，防凝结区7为倒圆锥台形状，凝结区7的上端边沿通过若干个紧固螺母32和连接板35固定连接，下端设置有套筒12，套筒12内部设置有螺纹结构，防凝结区7的侧壁内部设置有第一导线，第一导线的上端和导轨34电连接，另一端延伸至套筒12的内部，套筒12的螺纹区上设置有第一导线的连接端口，使得不锈钢17旋转到位时，套筒12内部的第一导线能够和光线传感器16电连接。

可拆卸部分包括应力探测装置15、搅拌防尘装置和涂料装置，具体在使用过程中，这三个装置择一使用。

参见图1和图2，应力探测装置15为墙体裂缝自适应传感器，为利用光纤传感元制作自适应应力传感器，用于检测墙体裂纹深度，不锈钢套管17内固定安装有光纤传感器16，当使用应力探测装置15时，不锈钢套管17的上端外部的螺纹和防凝结区7内壁的螺纹连接，光纤传感器的工作原理为：当两段具有不同截面积的光纤连接在一起时，其连接损耗和连接区的体积有关。当外加应力作用于光纤，导致光纤连接区体积发生变化，促使激光射入光纤，而当光纤接收到光强的变化(损耗)时，即可测得应力的大小。当应力探测装置插入墙体裂纹位置时，应力显示屏会有数值显示，随着插入墙体深度的变化，有裂纹的区域所显示的应力值基本保持不变，当应力探测装置插入到无裂纹区域时，应力值会发生突变，这时在应力显示屏上将会显示出所对应的应力探测装置插入墙体的深度。应力显示屏不仅可以显示应力数值，还可以显示应力数值与应力探测装置插入墙体深度的关系曲线，横坐标是插入深度，即裂纹深度，纵坐标为应力数值。不锈钢套管17在和防凝结区7螺纹连接时，光纤传感器16同时和套筒12内部的第一导线卡接连接，套筒12的螺纹区上设置有第一导线的连接端口，使得不锈钢17旋转到位时，套筒12内部的导线能够和光线传感器16电连接，使得防凝结区7内部的第一导线将光纤传感器16传递的应力电子信号通过第一导电连接片传送至应力显示屏11，使得应力显示屏11上显示出应力数值。

参见图3、图4、图5、图6和图7，搅拌防尘装置包括螺旋破碎头10、弹簧13和防尘罩14共同组成，其中螺旋破碎头10套装在弹簧13和防尘罩14的内部，弹簧13的下端和防尘罩14的上端面固定连接，螺旋破碎头10的长度为弹簧13的长度和防尘罩14的高度之和。当使用搅拌防尘装置时，螺旋破碎头10的上端和套筒12的内部螺纹连接，使得整个搅拌防尘装置和主体部分连接。

具体地，所述的螺旋破碎头10形状为双层圆台，包括第一层圆台181和第二层圆台182，第一层圆台181的直径为100mm，为大轴肩，直径为100mm；第二层圆台为小轴肩，直径为30mm，轴肩端面有12-16个出料口36，小轴肩的侧壁表面由螺旋状的叶片组成，叶片的长度为25mm。出料口36贯穿大轴肩和小轴肩，当螺旋破碎头10和套筒12连接时，出料口36的一端和防凝结区7连通。

当可拆卸部分为搅拌防尘装置时，拆卸掉应力探测装置15，搅拌防尘装置安装在主体部分时，第一开关8通过第二导电连接片和电机28连接，第一开关8按下，使得电机28的动力输出轴转动，同时带动连接板35、防凝结区7、套筒12和整个搅拌防尘装置转动，又因为第二开关9通过第三导电连接片和电动气缸4连接，同时开启第二开关9，电动气缸4同时驱动螺旋送料杆6转动，使得挤压板27向下移动，同时推动支撑筒23内部的填充材料向下移动，通过喷嘴29输入至防凝结区7中，从防凝结区7进入出料口36，转动的同时实现出料，与此同时，防尘罩14的外端挤压在墙壁上，防止粉尘飞溅。当完成墙体修复位置的搅拌破碎后，将积存在防尘罩14内腔的粉尘清除即可。所述的填充材料为108胶、水以及水泥砂浆的混合物，其中108胶与水的混合体积比例为1:2，水泥砂浆的稠度以施工要求为准。

电机28动力分为2级变速；当墙体表面裂纹长度为3-5mm时，采用电机28的一级为变速进行破碎(预计打碎半径为30mm)；当墙体表面裂纹长度为大于5mm时，采用电机28的二级变速进行破碎(预计打碎半径为40mm)。具体地，所述的螺旋破碎头10破碎深度为裂纹最大深度的50％-80％，裂纹最深处通过旋转挤压作用使粘结剂充分填充，从而达到高效率修复效果。电机28和电动气缸4均通过蓄电装置1提供电力。

参见图8、图9、图10和图11，涂料装置19由中空支撑架20、涂料转轴21、辊涂滚轮22和中空送料板33组成。中空支撑架20的上端外壁设置有螺纹结构，下端和中空送料板33固定连接，中空送料板33的下端；中空送料板33的下端连接有支撑架37，支撑架37的两端共同固定连接涂料转轴21，辊涂滚轮22套装在涂料转轴21上，使得涂料转轴21上下移动时，辊涂滚轮能够相对转动进行涂料。该装置在使用过程中，按动第二开关9，通过电动气缸4推动推压活塞2的使其向下压缩，利用螺旋送料杆6将涂料挤压至防凝结区7后送出到中空支撑架20，涂料经过中空送料板33送到涂料转轴21和辊涂滚轮22，利用涂料转轴21和辊涂滚轮22使涂料均匀涂抹在修复墙壁位置。

所述的涂层刷装置采用滚轮形式，长度为110mm，宽度为60mm。

本装置的使用过程详细描述如下：

首先在套筒12的下端连接应力探测装置15，使用光纤传感器16对墙体裂纹深度进行测试，同时将测得的应力值通过应力显示屏11显示，工作人员据此判断裂纹的基本情况，确定电机28在破碎过程中选用的动力级别，将应力探测装置15替换为搅拌防尘装置，搅拌防尘装置安装至主体部分时，螺旋破碎头10的上端和套筒12螺纹连接，第一开关8通过第二导线和电机28连接，第一开关8按下，使得电机28的输出轴转动，同时带动连接板35、防凝结区7、套筒12和整个搅拌防尘装置转动，又因为第二开关9通过第三电连接片和电动气缸4连接，同时开启第二开关，电动气缸4同时驱动螺旋送料杆6转动，使得挤压板27向下移动，同时推动支撑筒23内部的填充材料向下移动，通过喷嘴29输入至防凝结区7中，从防凝结区7进入出料口36，转动的同时实现出料，与此同时，弹簧13被压缩，防尘罩14的外端挤压在墙壁上，防止粉尘飞溅。当完成墙体修复位置的搅拌破碎后，将积存在防尘罩14内腔的粉尘清除即可。待修复完毕，利用涂料装置19对修复墙体外表涂抹防水涂层进行美化处理，待墙体修复完毕，保持墙体静置1-3小时。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种搅拌旋转挤压墙体表面修复装置，其特征在于，包括支撑筒（23），支撑筒（23）的上端内部固定安装有电动气缸（4），电动气缸（4）的动力输出端连接有螺旋送料杆（6），螺旋送料杆（6）的下部固定连接有挤压板（27）；支撑筒（23）上部固定设置有蓄电装置（1），支撑筒（23）的下端面固定设置有电机（28），电机（28）的动力输出轴固定连接有防凝结区（7），防凝结区（7）通过导管（31）和支撑筒（23）连通，防凝结区（7）的下部固定连接有套管（12），套管（12）可拆卸的连接有应力探测装置（15）、搅拌防尘装置或涂料装置；蓄电装置（1）为电机（28）和电动气缸（4）提供电力；

应力探测装置（15）包括不锈钢套管（17），不锈钢套管（17）内固定设置有光纤传感器（16），不锈钢套管（17）的上部和套管（12）为可拆卸连接；

涂料装置包括中空支撑架（20），中空支撑架（20）的下端连接有中空送料板（33），中空送料板（33）的下端连接有涂料转轴（21）、涂料转轴（21）上设置有辊涂辊轮（22），所述中空支撑架（20）的上端和套管（12）为可拆卸连接；

搅拌防尘装置包括螺旋破碎头（10），螺旋破碎头（10）的外部套装有弹簧（13），弹簧（13）的下端连接有防尘罩（14），螺旋破碎头（10）和套管（12）为可拆卸连接；螺旋破碎头（10）中设置有贯穿其上端面和下端面的出料口（36）。

2.根据权利要求1所述的一种搅拌旋转挤压墙体表面修复装置，其特征在于，所述支撑筒（23）固定连接有连接部（24），连接部（24）上设置有应力显示屏（11）；连接部（24）和蓄电装置（1）共同连接有手柄（25），手柄（25）上设置有第一开关（8）和第二开关（9）；所述第二开关（9）通过第三导电连接片和电动气缸（4）连接。

3.根据权利要求2所述的一种搅拌旋转挤压墙体表面修复装置，其特征在于，支撑筒（23）的侧壁中设置有三个导电连接片，分别为第一导电连接片、第二导电连接片和第三导电连接片；所述第一导电连接片连接光纤传感器（16）和应力显示屏（11），第二导电连接片连接第一开关（8）和电机（28），第三导电连接片连接第二开关（9）和电动气缸（4）。

4.根据权利要求1所述的一种搅拌旋转挤压墙体表面修复装置，其特征在于，防凝结区（7）为倒圆锥台结构，防凝结区（7）的上端通过连接板（32）和电机（28）的动力输出轴连接；电机（28）通过电机座（30）固定设置在支撑筒（23）的下端部；所述导管（31）开设在电机座（30）中，导管（31）的下部贯穿连接板（32）连通至防凝结区（7）内部。

5.根据权利要求4所述的一种搅拌旋转挤压墙体表面修复装置，其特征在于，所述电机座（30）的下端面设置有导轨（34）；导轨（34）和防凝结区（7）侧壁中的第一导线电连接。

6.根据权利要求1所述的一种搅拌旋转挤压墙体表面修复装置，其特征在于，所述螺旋破碎头（10）的上端和套管（12）为螺纹连接，螺旋破碎头（10）的长度为弹簧（13）的长度和防尘罩（14）的高度之和。

7.根据权利要求6所述的一种搅拌旋转挤压墙体表面修复装置，其特征在于，所述螺旋破碎头（10）包括同轴线第一层圆台（181）和第二层圆台（182），第二层圆台（182）的直径大于第一层圆台（181），第一层圆台（181）内端面和第二层圆台（182）内端面一体连接；

第一层圆台（181）的侧壁表面为螺旋状的叶片，出料口（36）的一端在第一层圆台（181）的外端面，另一端在第二层圆台（182）的外端面。

8.根据权利要求1所述的一种搅拌旋转挤压墙体表面修复装置，其特征在于，所述出料口（36）围绕螺旋破碎头（10）轴线等分布置，出料口（36）的数量为12-16个。

9.根据权利要求1所述的一种搅拌旋转挤压墙体表面修复装置，其特征在于，电机（28）设置有二级变速，当墙体表面裂纹长度为3-5 mm时，采用一级变速；当墙体表面裂纹长度大于5 mm时，采用二级变速。

10.一种基于权利要求1-9任一项所述装置的搅拌旋转挤压墙体表面修复方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，连接套管（12）和应力探测装置（15），通过应力探测装置（15）对墙体裂纹深度进行测试；

步骤2，拆卸掉应力探测装置（15），连接搅拌防尘装置和套管（12），启动螺旋破碎头（10）旋转，将修复墙体位置进行破碎；同时通过电动气缸（4）推动螺旋送料杆（6）向下移动，带动挤压板（27）向下移动，将填充材料挤压至防凝结区（7）后送出到螺旋破碎头（10）中出料口（36）中，当螺旋破碎头（10）进行旋转挤压时，出料口（36）进行挤料；

步骤3，涂料装置（19）对修复墙体外表涂抹防水涂层，墙体修复完毕。

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