CN112466100B - 一种具有过载保护功能的装配式建筑支撑装置及其过载保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及建筑领域，具体涉及一种具有过载保护功能的装配式建筑支撑装置及其过载保护方法，其中支撑装置，包括底板、固定于底板顶部的筒体、纵向开设于筒体内壁的滑槽、转动连接于筒体顶部的内螺纹旋栓、插接于筒体内的外螺纹杆、固定于外螺纹杆的底端且与滑槽滑动配合的导向块及转动连接于外螺纹杆顶部的支撑板，外螺纹杆与内螺纹旋栓螺纹连接，外螺纹杆的内部纵向开设有一空腔，空腔的内壁设有导电层，导电层与外螺纹杆之间设有绝缘层，空腔的顶部设有一绝缘垫；本发明设计新颖、使用方便，该支撑装置能够在其发生过载折弯时，对折弯点进行进一步补强，同时能够在发生折弯时对施工人员发出预警提示，避免事故的发生，适宜进一步推广应用。

Description

一种具有过载保护功能的装配式建筑支撑装置及其过载保护 方法
技术领域
本发明涉及建筑领域，具体涉及一种具有过载保护功能的装配式建筑支撑装置及其过载保护方法。
背景技术
装配式建筑施工过程中经常需使用到支撑装置，用于建筑装配件的支撑固定，现有的支撑装置过载折弯处大多是在较细的伸缩杆上，当支撑装置上端伸缩细杆发生过载折弯时，无法自行进行保护，使用过程中具有一定安全隐患。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种具有过载保护功能的装配式建筑支撑装置及其过载保护方法。
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：
一种具有过载保护功能的装配式建筑支撑装置，包括底板、固定于底板顶部的筒体、纵向开设于筒体内壁的滑槽、转动连接于筒体顶部的内螺纹旋栓、插接于筒体内的外螺纹杆、固定于外螺纹杆的底端且与滑槽滑动配合的导向块及转动连接于外螺纹杆顶部的支撑板，所述外螺纹杆与内螺纹旋栓螺纹连接，所述外螺纹杆的内部纵向开设有一空腔，空腔的内壁设有导电层，所述导电层与外螺纹杆之间设有绝缘层，空腔的顶部设有一绝缘垫，空腔的底部可拆卸连接有下盖，所述空腔内安装有一电阻棒，所述电阻棒的两端分别插入至绝缘垫与下盖中，且电阻棒不与导电层相接触，所述外螺纹杆沿纵向均匀嵌有若干电磁铁，所述内螺纹旋栓的顶部转动连接有上套筒，所述上套筒的侧壁与筒体的侧壁间通过连接杆相连接，所述上套筒的内部沿其轴线圆周均匀设有若干弹性扣，所述上套筒的内部安装有弹板，所述弹板外壁上设有一圈凹槽，所述弹性扣与弹板外壁上的凹槽相卡接，所述弹板的下方设有一弹簧，所述弹簧的两端分别固定于弹板的底部及上套筒的内腔底部之间，所述弹簧套于外螺纹杆的外侧且处于压缩状态，所述弹簧的外围沿圆周设置有微型电磁推杆，所述微型电磁推杆的底端固定于上套筒的内腔底部，所述微型电磁推杆的顶端与弹板相抵接，所述弹板的顶部放置有钢制套管，所述钢制套管套于外螺纹杆的外侧，所述筒体的外壁上分别设有用于供电的蓄电池与控制器，所述控制器内集成有电阻检测模块，所述电阻检测模块分别与电阻棒的下端及导电层相连，且所述控制器分别与微型电磁推杆、电磁铁电性连接。
优选的，还包括蜂鸣器及报警灯，所述括蜂鸣器及报警灯分别与控制器电性连接。
进一步的，所述钢制套管与外螺纹杆、上套筒为间隙配合。
进一步的，所述绝缘垫与下盖上均设有用于卡接电阻棒的凹槽。
优选的，所述下盖螺纹连接于外螺纹杆的底端。
本发明还进一步提供一种基于上述具有过载保护功能的装配式建筑支撑装置的过载保护方法，具体如下：
S1：外螺纹杆发生过载折弯时，电阻棒因折弯发生断裂，断裂部与外螺纹杆空腔内壁上的导电层相接触形成回路；
S2：电阻检测模块检测出电阻棒断裂后下段电阻棒的电阻值，控制器根据电阻值推算出下段电阻棒的长度，进而获得外螺纹杆的折弯点；
S3：控制器控制靠近外螺纹杆折弯点的电磁铁通电，同时控制微型电磁推杆向上顶起，弹板从弹性扣的扣位脱出，弹簧弹力释放通过弹板推动钢制套管向上弹起，当钢制套管移动至通电的电磁铁处被磁力吸附对折弯处进行支撑补强。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明设计新颖、使用方便，该支撑装置能够在其发生过载折弯时，对折弯点进行进一步补强，同时能够在发生折弯时对施工人员发出预警提示，避免事故的发生，适宜进一步推广应用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的示意图；
图2为本发明的正视图；
图3为本发明中a部位的放大图；
图4为本发明中上套筒的示意图；
图5为本发明中外螺纹杆的示意图；
图6为本发明中外螺纹杆的剖视图；
图7为本发明中弹板的示意图。
图中的标号分别代表：底板-1；筒体-2；外螺纹杆-3；导向块-4；内螺纹旋栓-5；支撑板-6；电阻棒-7；绝缘垫-8；下盖-9；电磁铁-10；上套筒-11；连接杆-12；弹板-13；弹簧-14；微型电磁推杆-15；钢制套管-16；蓄电池-17；控制器-18；滑槽-201；弹性扣-111。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、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作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。
本实施例的一种具有过载保护功能的装配式建筑支撑装置，参看附图1-7，包括底板1、固定于底板1顶部的筒体2、纵向开设于筒体2内壁的滑槽201、转动连接于筒体2顶部的内螺纹旋栓5、插接于筒体2内的外螺纹杆3、固定于外螺纹杆3的底端且与滑槽201滑动配合的导向块4及转动连接于外螺纹杆3顶部的支撑板6，外螺纹杆3与内螺纹旋栓5螺纹连接，通过扳手内螺纹旋栓5通过外螺纹杆3可带动支撑板6进行垂直升降，进行实现适应性的支撑调节；
外螺纹杆3的内部纵向开设有一空腔，空腔的内壁设有导电层，导电层与外螺纹杆3之间设有绝缘层，空腔的顶部设有一绝缘垫8，空腔的底部可拆卸连接有下盖9，其中下盖为绝缘塑料材质，以防止导电；空腔内安装有一电阻棒7，其中电阻棒7优选为石墨电阻棒；电阻棒7的两端分别插入至绝缘垫8与下盖9中，且电阻棒7不与导电层相接触；
作为进一步优选的，电阻棒7与导电层的单边间隙为3-5mm；当电阻棒7与导电层间的间隙小于3mm时，会存在电流击穿的风险，使电阻检测模块检测到数值，导致装置在正常使用状态下启动过载保护动作，当间隙大于5mm时，电阻棒7折断后抵接导电层，下段电阻棒7与导电层会形成一较大的倾角(电阻棒7与导电层会形成倾角越大，电阻棒7与外螺纹杆3折弯点的差距就会越大)，不利于从电阻棒7长度测算出外螺纹杆3折弯点，进而会导致无法准确开启外螺纹杆3折弯点附近的电磁铁10，电磁铁10开启错误则无法使钢制套管16准确套至外螺纹杆3的折弯处。
外螺纹杆3沿纵向均匀嵌有若干电磁铁10，内螺纹旋栓5的顶部转动连接有上套筒11，上套筒11的侧壁与筒体2的侧壁间通过连接杆12相连接，上套筒11的内部沿其轴线圆周均匀设有若干弹性扣111，上套筒11的内部安装有弹板13，弹板13外壁上设有一圈凹槽，弹性扣111与弹板13外壁上的凹槽相卡接，其中弹性扣111与弹板13的卡接力大于弹簧14的压缩弹力(参照附图3)，弹板13的下方设有一弹簧14，弹簧14的两端分别固定于弹板13的底部及上套筒11的内腔底部之间，弹簧14套于外螺纹杆3的外侧且处于压缩状态，弹簧14的外围沿圆周设置有微型电磁推杆15，本实施例中设置对置两组微型电磁推杆1；微型电磁推杆15的底端固定于上套筒11的内腔底部，微型电磁推杆15的顶端与弹板13相抵接，弹板13的顶部放置有钢制套管16，钢制套管16套于外螺纹杆3的外侧；当微型电磁推杆15上顶将弹板13顶脱弹性扣111后，弹簧14弹力释放通过弹板13将钢制套管16向上弹起；当需重复使用时可将弹板13重新压入到弹性扣111中。
筒体2的外壁上分别设有用于供电的蓄电池17与控制器18，控制器18内集成有电阻检测模块，电阻检测模块检测端的正负极分别与电阻棒7的下端及导电层相连，且控制器18分别与微型电磁推杆15、电磁铁10电性连接。
上述钢制套管16的长度大于相邻电磁铁10中点间的连线距离。
进一步的，还包括蜂鸣器及报警灯(附图中未给出)，括蜂鸣器及报警灯分别与控制器18电性连接；当外螺纹杆3折弯，电阻棒7折断形成回路后，控制器18控制蜂鸣器及报警灯进行预警，以便员工的及时发现。
作为进一步优选的，装置中还可进一步增设无线信号发射单元，与外部监控设备进行无线连接，以监控各支撑装置的使用状态。
进一步的，钢制套管16与外螺纹杆3、上套筒11为间隙配合；作为进一步优选的钢制套管16与外螺纹杆3最大外径间的单边配合间隙为5-8mm，当该间隙值过大时不利于电磁铁10对钢制套管16的吸附，且不利于钢制套管16吸附套于外螺纹杆3的外侧，当该间隙值过小时容易导致钢制套管16上升过程中与外螺纹杆3刮蹭干涉。作为进一步优选的钢制套管16与上套筒11内径的单边配合间隙为3-5mm，以确保钢制套管16与外螺纹杆3间的同心度，防止钢制套管16弹起上升过程中内壁刮蹭到外螺纹杆3。
进一步的，绝缘垫8与下盖9上均设有用于卡接电阻棒7的凹槽；该种设置便于电阻棒7的定位，避免电阻棒7安装好后与外螺纹杆3内腔中导电层相接触。
进一步的，下盖9螺纹连接于外螺纹杆3的底端；该种设置便于外螺纹杆3中电阻棒7的更换。
作为进一步优选的，电阻棒7延其轴向任意截面面积相等，该种设置便于电阻棒7阻值与长度间的推算转换。
本实施例还进一步提供一种基于上述具有过载保护功能的装配式建筑支撑装置的过载保护方法，具体如下：
S1：外螺纹杆3发生过载折弯时，电阻棒7因折弯发生断裂，断裂部(即断裂后下段电阻棒7的上端)与外螺纹杆3空腔内壁上的导电层相接触形成回路；
S2：电阻检测模块检测出电阻棒7断裂后下段电阻棒7的电阻值，控制器18根据电阻值推算出下段电阻棒7的长度，其中石墨电阻棒7的阻值与长度成线性关系，即随着电阻棒7长度的减小，阻值减小(定义公式：电阻阻值R＝ρL/S，ρ表示电阻的电阻率，是由其本身性质决定，L表示电阻的长度，S表示电阻的横截面积)，因此测得电阻棒7的阻值后可通过公式推算出断裂后下段电阻棒7的长度，测算出下段电阻棒7的长度后则能确定出电阻棒7的折断点，电阻棒7折断点即近似于外螺纹杆3的折弯点，进而获得外螺纹杆3的折弯点；
S3：控制器18控制靠近外螺纹杆3折弯点的电磁铁10通电，同时控制微型电磁推杆15向上顶起，弹板13从弹性扣111的扣位脱出，弹簧14弹力释放通过弹板13推动钢制套管16向上弹起，当钢制套管16移动至通电的电磁铁10处被磁力吸附对折弯处进行支撑补强，防止外螺纹杆3的进一步折弯。当相邻两电磁铁10距外螺纹杆3折弯点距离相同时，则两两电磁铁10同事通电。
当外螺纹杆3发生折弯时，控制器18能够迅速测算出折弯点，并使对应电磁铁10通电，同时微型电磁推杆15向上顶起使钢制套管16在弹簧14弹力作用下弹起，钢制套管16移动至通电的电磁铁10处被磁力吸附对折弯处进行支撑补强，防止外螺纹杆3的进一步折弯；另外螺纹杆3折弯后控制器18会控制蜂鸣器及报警灯进行工作，对施工人员进行提醒，避免事故的发生。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (6)

1.一种具有过载保护功能的装配式建筑支撑装置，包括底板(1)、固定于底板(1)顶部的筒体(2)、纵向开设于筒体(2)内壁的滑槽(201)、转动连接于筒体(2)顶部的内螺纹旋栓(5)、插接于筒体(2)内的外螺纹杆(3)、固定于外螺纹杆(3)的底端且与滑槽(201)滑动配合的导向块(4)及转动连接于外螺纹杆(3)顶部的支撑板(6)，所述外螺纹杆(3)与内螺纹旋栓(5)螺纹连接，其特征在于，所述外螺纹杆(3)的内部纵向开设有一空腔，空腔的内壁设有导电层，所述导电层与外螺纹杆(3)之间设有绝缘层，空腔的顶部设有一绝缘垫(8)，空腔的底部可拆卸连接有下盖(9)，所述空腔内安装有一电阻棒(7)，所述电阻棒(7)的两端分别插入至绝缘垫(8)与下盖(9)中，且电阻棒(7)不与导电层相接触，所述外螺纹杆(3)沿纵向均匀嵌有若干电磁铁(10)，所述内螺纹旋栓(5)的顶部转动连接有上套筒(11)，所述上套筒(11)的侧壁与筒体(2)的侧壁间通过连接杆(12)相连接，所述上套筒(11)的内部沿其轴线圆周均匀设有若干弹性扣(111)，所述上套筒(11)的内部安装有弹板(13)，所述弹板(13)外壁上设有一圈凹槽，所述弹性扣(111)与弹板(13)外壁上的凹槽相卡接，所述弹板(13)的下方设有一弹簧(14)，所述弹簧(14)的两端分别固定于弹板(13)的底部及上套筒(11)的内腔底部之间，所述弹簧(14)套于外螺纹杆(3)的外侧且处于压缩状态，所述弹簧(14)的外围沿圆周设置有微型电磁推杆(15)，所述微型电磁推杆(15)的底端固定于上套筒(11)的内腔底部，所述微型电磁推杆(15)的顶端与弹板(13)相抵接，所述弹板(13)的顶部放置有钢制套管(16)，所述钢制套管(16)套于外螺纹杆(3)的外侧，所述筒体(2)的外壁上分别设有用于供电的蓄电池(17)与控制器(18)，所述控制器(18)内集成有电阻检测模块，所述电阻检测模块分别与电阻棒(7)的下端及导电层相连，且所述控制器(18)分别与微型电磁推杆(15)、电磁铁(10)电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种具有过载保护功能的装配式建筑支撑装置，其特征在于，还包括蜂鸣器及报警灯，所述括蜂鸣器及报警灯分别与控制器(18)电性连接。
3.根据权利要求2所述的一种具有过载保护功能的装配式建筑支撑装置，其特征在于，所述钢制套管(16)与外螺纹杆(3)、上套筒(11)为间隙配合。
4.根据权利要求1所述的一种具有过载保护功能的装配式建筑支撑装置，其特征在于，所述绝缘垫(8)与下盖(9)上均设有用于卡接电阻棒(7)的凹槽。
5.根据权利要求1所述的一种具有过载保护功能的装配式建筑支撑装置，其特征在于，所述下盖(9)螺纹连接于外螺纹杆(3)的底端。
6.一种如权利要求1-5任意一项所述的具有过载保护功能的装配式建筑支撑装置的过载保护方法，其特征在于，具体如下：
S1：外螺纹杆(3)发生过载折弯时，电阻棒(7)因折弯发生断裂，断裂部与外螺纹杆(3)空腔内壁上的导电层相接触形成回路；
S2：电阻检测模块检测出电阻棒(7)断裂后下段电阻棒(7)的电阻值，控制器(18)根据电阻值推算出下段电阻棒(7)的长度，进而获得外螺纹杆(3)的折弯点；
S3：控制器(18)控制靠近外螺纹杆(3)折弯点的电磁铁(10)通电，同时控制微型电磁推杆(15)向上顶起，弹板(13)从弹性扣(111)的扣位脱出，弹簧(14)弹力释放通过弹板(13)推动钢制套管(16)向上弹起，当钢制套管(16)移动至通电的电磁铁(10)处被磁力吸附对折弯处进行支撑补强。
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