CN113062603B - 一种体变式混凝土振捣棒 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种体变式混凝土振捣棒，属于振捣棒领域，一种体变式混凝土振捣棒，通过体变控球的设置，在振捣时，体变控球在混凝土浆料的抵触作用下，受到挤压力形变，使其内的三态上行液朝向体变腔内移动，将外展体变壳撑开，体积增大，进而提高振捣端与混凝土浆料的接触面积，同时在振动结束后，向外取出振捣端时，在向外拔出的力作用下，混凝土浆料对体变控球挤压力逐渐减小，使三态上行液从体变腔内回落至体变控球内，使其体积变小，进而有效降低拔出后振捣端附近气泡量，进而有效保证混凝土浆料在硬化成型后的强度，相较于现有技术，显著提高对混凝土浆料的振动效果和振动效率。
Description
技术领域
本发明涉及振捣棒领域，更具体地说，涉及一种体变式混凝土振捣棒。
背景技术
振捣棒也称振捣棒，由电缆（带漏电保护器)、驱动器、（220V）橡胶管、振捣棒（内置电机）等部件组成。采用低压（安全电压42V）高频（200Hz）电源，在插入式振捣棒内直接内置微型马达拖动偏心块，产生振动频率高达12000次/分钟，极易和混凝土构件产生共振，使构件中气泡迅速排出，使水泥、沙石和钢筋框架紧密地联成一体，达到混凝土都建密实性，表面光洁度高。
虽然振捣棒能够有效消除混凝土中大部分的空隙气泡，但是在实际操作时，混凝土浆料内的还是会存在一些较小的空隙，对于成型后的混凝土块的强度还是存在一定的影响，尤其是振捣棒振捣端附近的混凝土浆料，该处较大的震动作用，导致该处会引入部分外界的空气，而部分空气来不及与振捣棒取出时一同溢出，导致存在一定的小空隙，因而现有技术中振捣棒棒体的直径相对较小，从而降低拔出后与棒体接触部分的空隙量，但是直径较小，易导致振捣时效果较差，效率较低。
发明内容
1．要解决的技术问题
针对现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种体变式混凝土振捣棒，它通过体变控球的设置，在振捣时，体变控球在混凝土浆料的抵触作用下，受到挤压力形变，使其内的三态上行液朝向体变腔内移动，将外展体变壳撑开，体积增大，进而提高振捣端与混凝土浆料的接触面积，同时在振动结束后，向外取出振捣端时，在向外拔出的力作用下，混凝土浆料对体变控球挤压力逐渐减小，使三态上行液从体变腔内回落至体变控球内，使其体积变小，进而有效降低拔出后振捣端附近气泡量，进而有效保证混凝土浆料在硬化成型后的强度，相较于现有技术，显著提高对混凝土浆料的振动效果和振动效率。
2．技术方案
为解决上述问题，本发明采用如下的技术方案。
一种体变式混凝土振捣棒，包括驱动器和振捣端，所述驱动器和振捣端之间连接有软管，所述振捣端远离软管的端部固定连接有体变控球，所述振捣端包括棒体、套设在棒体外表面的外展体变壳以及固定连接在外展体变壳上方端部与棒体外表面之间的连变层，所述外展体变壳与棒体之间形成体变腔，所述体变控球与下端连接，所述体变控球与体变腔相通，所述体变控球包括力移端以及固定连接在力移端上的力变端，所述力变端远离力移端的一端与外展体变壳连接，所述体变控球内部连接有内撑球杆，且体变控球内填充有三态上行液，通过体变控球的设置，在振捣时，体变控球在混凝土浆料的抵触作用下，受到挤压力形变，使其内的三态上行液朝向体变腔内移动，将外展体变壳撑开，体积增大，进而提高振捣端与混凝土浆料的接触面积，同时在振动结束后，向外取出振捣端时，在向外拔出的力作用下，混凝土浆料对体变控球挤压力逐渐减小，使三态上行液从体变腔内回落至体变控球内，使其体积变小，进而有效降低拔出后振捣端附近气泡量，进而有效保证混凝土浆料在硬化成型后的强度，相较于现有技术，显著提高对混凝土浆料的振动效果和振动效率。
进一步的，所述力移端为硬质材料制成，所述力变端为弹性材料制成，在振捣端插入到混凝土浆料内时，力移端作为底部其在受到混凝土浆料反向的挤压力后，其被推向振捣端一侧，此时力变端形变靠近振捣端下表面，从有效保证本振捣棒与混凝土浆料之间的接触为硬性接触，使得对其振动效果更好。
进一步的，所述外展体变壳上开凿有多个U形槽，所述U形槽内固定镶嵌有预撑延展层，所述预撑延展层上端部与连变层下边缘固定连接，使外展体变壳上端口部具备向外扩展的弹性，在体变控球缩小时，其内部的三态上行液朝向体变腔内移动，从而可以将外展体变壳撑开，体积增大，进而提高其与混凝土浆料的接触面积，相较于现有技术，显著提高对混凝土浆料的振动效果，同时在振动结束后，向外取出振捣端时，在向外拔出的力作用下，混凝土浆料对体变控球挤压力逐渐减小，使三态上行液从体变腔内回落至体变控球内，使其体积变小，进而有效降低拔出后振捣端附近气泡量，进而有效保证混凝土浆料在硬化成型后的强度。
进一步的，所述预撑延展层和连变层均为弹性材料制成，所述外展体变壳为不锈钢材料制成，外展体变壳有效保证振捣端表面的硬度，使其在进行振捣时，振捣端表面能够保持一定的稳定性，不易被混凝土浆料挤压而发生凹陷。
进一步的，所述外展体变壳内径底部大上部小，且外展体变壳上下端部之间的角度偏差不大于30°，在三态上行液进入到体变腔后，便于振捣端上端部能够向外扩展，使振捣端整体体积变大，角度偏差过大，容易导致其向外扩展的难度较大，导致向外扩展的幅度不明显。
进一步的，所述内撑球杆包括与力移端内底端固定连接的撑杆、固定连接在撑杆端部的中心定球以及多个固定连接在中心定球和力变端之间的限位球绳，通过内撑球杆，有效限制力变端在受到来自力移端挤压力时，不易向外发生较大形变，有效保证三态上行液较为集中的进入到体变腔内，不易滞留在力变端处，使振捣端体积变大更明显。
进一步的，所述撑杆为硬质结构，且撑杆长度不大于体变控球的半径的一半，使力移端朝向振捣端一侧移动的距离较大，从而有效保证大部分的三态上行液能够被挤压进入到体变腔内。
进一步的，所述三态上行液为流动性强的液体、压缩空气以及多个硬浮球均匀混合而成，压缩空气能够对外展体变壳起到一定的支撑作用，使其不易在弹性的预撑延展层和连变层作用下，发生形状不稳定的情况，流动性强的液体在体变控球形变后能够携带多个硬浮球快速朝向体变腔内移动，使得对外展体变壳向外膨胀展开的效果更好，在振捣时，由于不断振动，配合混凝土浆料挤压作用，三态上行液不断进出体变腔，使振捣端自身表面存在一定的振动，使振捣效果更好，同时硬浮球可以起到一定支撑作用，使三态上行液在进入到体变腔内时，其在内对外展体变壳支撑，使外展体变壳不易因混凝土浆料的挤压而内缩，进而有效保证外展体变壳体积变化的幅度。
进一步的，所述空气的压缩倍数不超过1.5倍，所述硬浮球为质轻硬性材料制成，使其能够飘在液体上，能够随流动性强的液体进出体变腔。
进一步的，所述外展体变壳为双层结构，且外展体变壳内部饱和填充有非牛顿流体，其受力后能够迅速变硬变厚，使在振捣时，外展体变壳受到混凝土浆料的作用，能够变硬，有效避免外展体变壳表面出现受力凹陷的情况，进而有效保护外展体变壳表面不易粘附混凝土浆料，所述棒体内壁与外展体变壳外端之间固定连接有多个均匀分布的限位拉绳，所述限位拉绳为非弹性材料制成，且限位拉绳长度不超过外展体变壳底部与棒体之间距离的3倍，限位拉绳有效控制外展体变壳向外扩展的幅度，一方面保证扩展后外展体变壳表面的硬度，另一方面有效包含智能外展体变壳不易因向外扩展幅度过大而难以恢复原状。
3．有益效果
相比于现有技术，本发明的优点在于：
（1）本方案通过体变控球的设置，在振捣时，体变控球在混凝土浆料的抵触作用下，受到挤压力形变，使其内的三态上行液朝向体变腔内移动，将外展体变壳撑开，体积增大，进而提高振捣端与混凝土浆料的接触面积，同时在振动结束后，向外取出振捣端时，在向外拔出的力作用下，混凝土浆料对体变控球挤压力逐渐减小，使三态上行液从体变腔内回落至体变控球内，使其体积变小，进而有效降低拔出后振捣端附近气泡量，进而有效保证混凝土浆料在硬化成型后的强度，相较于现有技术，显著提高对混凝土浆料的振动效果和振动效率。
（2）力移端为硬质材料制成，力变端为弹性材料制成，在振捣端插入到混凝土浆料内时，力移端作为底部其在受到混凝土浆料反向的挤压力后，其被推向振捣端一侧，此时力变端形变靠近振捣端下表面，从有效保证本振捣棒与混凝土浆料之间的接触为硬性接触，使得对其振动效果更好。
（3）外展体变壳上开凿有多个U形槽，U形槽内固定镶嵌有预撑延展层，预撑延展层上端部与连变层下边缘固定连接，使外展体变壳上端口部具备向外扩展的弹性，在体变控球缩小时，其内部的三态上行液朝向体变腔内移动，从而可以将外展体变壳撑开，体积增大，进而提高其与混凝土浆料的接触面积，相较于现有技术，显著提高对混凝土浆料的振动效果，同时在振动结束后，向外取出振捣端时，在向外拔出的力作用下，混凝土浆料对体变控球挤压力逐渐减小，使三态上行液从体变腔内回落至体变控球内，使其体积变小，进而有效降低拔出后振捣端附近气泡量，进而有效保证混凝土浆料在硬化成型后的强度。
（4）预撑延展层和连变层均为弹性材料制成，外展体变壳为不锈钢材料制成，外展体变壳有效保证振捣端表面的硬度，使其在进行振捣时，振捣端表面能够保持一定的稳定性，不易被混凝土浆料挤压而发生凹陷。
（5）外展体变壳内径底部大上部小，且外展体变壳上下端部之间的角度偏差不大于30°，在三态上行液进入到体变腔后，便于振捣端上端部能够向外扩展，使振捣端整体体积变大，角度偏差过大，容易导致其向外扩展的难度较大，导致向外扩展的幅度不明显。
（6）内撑球杆包括与力移端内底端固定连接的撑杆、固定连接在撑杆端部的中心定球以及多个固定连接在中心定球和力变端之间的限位球绳，通过内撑球杆，有效限制力变端在受到来自力移端挤压力时，不易向外发生较大形变，有效保证三态上行液较为集中的进入到体变腔内，不易滞留在力变端处，使振捣端体积变大更明显。
（7）撑杆为硬质结构，且撑杆长度不大于体变控球的半径的一半，使力移端朝向振捣端一侧移动的距离较大，从而有效保证大部分的三态上行液能够被挤压进入到体变腔内。
（8）三态上行液为流动性强的液体、压缩空气以及多个硬浮球均匀混合而成，压缩空气能够对外展体变壳起到一定的支撑作用，使其不易在弹性的预撑延展层和连变层作用下，发生形状不稳定的情况，流动性强的液体在体变控球形变后能够携带多个硬浮球快速朝向体变腔内移动，使得对外展体变壳向外膨胀展开的效果更好，在振捣时，由于不断振动，配合混凝土浆料挤压作用，三态上行液不断进出体变腔，使振捣端自身表面存在一定的振动，使振捣效果更好，同时硬浮球可以起到一定支撑作用，使三态上行液在进入到体变腔内时，其在内对外展体变壳支撑，使外展体变壳不易因混凝土浆料的挤压而内缩，进而有效保证外展体变壳体积变化的幅度。
（9）空气的压缩倍数不超过1.5倍，硬浮球为质轻硬性材料制成，使其能够飘在液体上，能够随流动性强的液体进出体变腔。
（10）外展体变壳为双层结构，且外展体变壳内部饱和填充有非牛顿流体，其受力后能够迅速变硬变厚，使在振捣时，外展体变壳受到混凝土浆料的作用，能够变硬，有效避免外展体变壳表面出现受力凹陷的情况，进而有效保护外展体变壳表面不易粘附混凝土浆料，棒体内壁与外展体变壳外端之间固定连接有多个均匀分布的限位拉绳，限位拉绳为非弹性材料制成，且限位拉绳长度不超过外展体变壳底部与棒体之间距离的3倍，限位拉绳有效控制外展体变壳向外扩展的幅度，一方面保证扩展后外展体变壳表面的硬度，另一方面有效包含智能外展体变壳不易因向外扩展幅度过大而难以恢复原状。
附图说明
图1为本发明的正面的结构示意图；
图2为本发明的振捣端上半部分截面的结构示意图；
图3为本发明的外展体变壳立体的结构示意图；
图4为本发明的振捣端下半部分截面的结构示意图；
图5为本发明的体变控球部分的结构示意图；
图6为本发明的三态上行液进入到体变腔内后部分的结构示意图；
图7为本发明的外展体变壳部分截面的结构示意图。
图中标号说明：
1驱动器、2软管、3振捣端、31棒体、32外展体变壳、33连变层、4体变控球、41力移端、42力变端、51中心定球、52撑杆、53限位球绳、6硬浮球、7限位拉绳、8预撑延展层。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“套设/接”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。
实施例1：
请参阅图1-2，一种体变式混凝土振捣棒，包括驱动器1和振捣端3，驱动器1和振捣端3之间连接有软管2，振捣端3远离软管2的端部固定连接有体变控球4，振捣端3包括棒体31、套设在棒体31外表面的外展体变壳32以及固定连接在外展体变壳32上方端部与棒体31外表面之间的连变层33，外展体变壳32与棒体31之间形成体变腔，外展体变壳32内径底部大上部小，且外展体变壳32上下端部之间的角度偏差不大于30°，在三态上行液进入到体变腔后，便于振捣端3上端部能够向外扩展，使振捣端3整体体积变大，角度偏差过大，容易导致其向外扩展的难度较大，导致向外扩展的幅度不明显。
请参阅图3，外展体变壳32上开凿有多个U形槽，U形槽内固定镶嵌有预撑延展层8，预撑延展层8上端部与连变层33下边缘固定连接，使外展体变壳32上端口部具备向外扩展的弹性，在体变控球4缩小时，其内部的三态上行液朝向体变腔内移动，从而可以将外展体变壳32撑开，体积增大，进而提高其与混凝土浆料的接触面积，相较于现有技术，显著提高对混凝土浆料的振动效果，同时在振动结束后，向外取出振捣端3时，在向外拔出的力作用下，混凝土浆料对体变控球4挤压力逐渐减小，使三态上行液从体变腔内回落至体变控球4内，使其体积变小，进而有效降低拔出后振捣端3附近气泡量，进而有效保证混凝土浆料在硬化成型后的强度，预撑延展层8和连变层33均为弹性材料制成，外展体变壳32为不锈钢材料制成，外展体变壳32有效保证振捣端3表面的硬度，使其在进行振捣时，振捣端3表面能够保持一定的稳定性，不易被混凝土浆料挤压而发生凹陷。
请参阅图4-5，体变控球4与下端连接，体变控球4与体变腔相通，体变控球4包括力移端41以及固定连接在力移端41上的力变端42，力变端42远离力移端41的一端与外展体变壳32连接，体变控球4内部连接有内撑球杆，且体变控球4内填充有三态上行液，力移端41为硬质材料制成，力变端42为弹性材料制成，请参阅图6，在振捣端3插入到混凝土浆料内时，力移端41作为底部其在受到混凝土浆料反向的挤压力后，其被推向振捣端3一侧，此时力变端42形变靠近振捣端3下表面，从有效保证本振捣棒与混凝土浆料之间的接触为硬性接触，使得对其振动效果更好；
三态上行液为流动性强的液体、压缩空气以及多个硬浮球6均匀混合而成，压缩空气能够对外展体变壳32起到一定的支撑作用，使其不易在弹性的预撑延展层8和连变层33作用下，发生形状不稳定的情况，流动性强的液体在体变控球4形变后能够携带多个硬浮球6快速朝向体变腔内移动，使得对外展体变壳32向外膨胀展开的效果更好，在振捣时，由于不断振动，配合混凝土浆料挤压作用，三态上行液不断进出体变腔，使振捣端3自身表面存在一定的振动，使振捣效果更好，同时硬浮球6可以起到一定支撑作用，使三态上行液在进入到体变腔内时，其在内对外展体变壳32支撑，使外展体变壳32不易因混凝土浆料的挤压而内缩，进而有效保证外展体变壳32体积变化的幅度，空气的压缩倍数不超过1.5倍，硬浮球6为质轻硬性材料制成，使其能够飘在液体上，能够随流动性强的液体进出体变腔。
内撑球杆包括与力移端41内底端固定连接的撑杆52、固定连接在撑杆52端部的中心定球51以及多个固定连接在中心定球51和力变端42之间的限位球绳53，通过内撑球杆，有效限制力变端42在受到来自力移端41挤压力时，不易向外发生较大形变，有效保证三态上行液较为集中的进入到体变腔内，不易滞留在力变端42处，使振捣端3体积变大更明显，撑杆52为硬质结构，且撑杆52长度不大于体变控球4的半径的一半，使力移端41朝向振捣端3一侧移动的距离较大，从而有效保证大部分的三态上行液能够被挤压进入到体变腔内。
请参阅图7，外展体变壳32为双层结构，且外展体变壳32内部饱和填充有非牛顿流体，其受力后能够迅速变硬变厚，使在振捣时，外展体变壳32受到混凝土浆料的作用，能够变硬，有效避免外展体变壳32表面出现受力凹陷的情况，进而有效保护外展体变壳32表面不易粘附混凝土浆料，棒体31内壁与外展体变壳32外端之间固定连接有多个均匀分布的限位拉绳7，限位拉绳7为非弹性材料制成，且限位拉绳7长度不超过外展体变壳32底部与棒体31之间距离的3倍，限位拉绳7有效控制外展体变壳32向外扩展的幅度，一方面保证扩展后外展体变壳32表面的硬度，另一方面有效包含智能外展体变壳32不易因向外扩展幅度过大而难以恢复原状。
通过体变控球4的设置，在振捣时，体变控球4在混凝土浆料的抵触作用下，受到挤压力形变，使其内的三态上行液朝向体变腔内移动，将外展体变壳32撑开，体积增大，进而提高振捣端3与混凝土浆料的接触面积，同时在振动结束后，向外取出振捣端3时，在向外拔出的力作用下，混凝土浆料对体变控球4挤压力逐渐减小，使三态上行液从体变腔内回落至体变控球4内，使其体积变小，进而有效降低拔出后振捣端3附近气泡量，进而有效保证混凝土浆料在硬化成型后的强度，相较于现有技术，显著提高对混凝土浆料的振动效果和振动效率。
以上所述；仅为本发明较佳的具体实施方式；但本发明的保护范围并不局限于此；任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内；根据本发明的技术方案及其改进构思加以等同替换或改变；都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种体变式混凝土振捣棒，包括驱动器（1）和振捣端（3），所述驱动器（1）和振捣端（3）之间连接有软管（2），其特征在于：所述振捣端（3）远离软管（2）的端部固定连接有体变控球（4），所述振捣端（3）包括棒体（31）、套设在棒体（31）外表面的外展体变壳（32）以及固定连接在外展体变壳（32）上方端部与棒体（31）外表面之间的连变层（33），所述外展体变壳（32）与棒体（31）之间形成体变腔，所述体变控球（4）与下端连接，所述体变控球（4）与体变腔相通，所述体变控球（4）包括力移端（41）以及固定连接在力移端（41）上的力变端（42），所述力变端（42）远离力移端（41）的一端与外展体变壳（32）连接，所述体变控球（4）内部连接有内撑球杆，且体变控球（4）内填充有三态上行液；
所述力移端（41）为硬质材料制成，所述力变端（42）为弹性材料制成；
所述外展体变壳（32）上开凿有多个U形槽，所述U形槽内固定镶嵌有预撑延展层（8），所述预撑延展层（8）上端部与连变层（33）下边缘固定连接；
所述预撑延展层（8）和连变层（33）均为弹性材料制成，所述外展体变壳（32）为不锈钢材料制成；
所述三态上行液为流动性强的液体、压缩空气以及多个硬浮球（6）均匀混合而成。
2.根据权利要求1所述的一种体变式混凝土振捣棒，其特征在于：所述外展体变壳（32）内径底部大上部小，且外展体变壳（32）上下端部之间的角度偏差不大于30°。
3.根据权利要求1所述的一种体变式混凝土振捣棒，其特征在于：所述内撑球杆包括与力移端（41）内底端固定连接的撑杆（52）、固定连接在撑杆（52）端部的中心定球（51）以及多个固定连接在中心定球（51）和力变端（42）之间的限位球绳（53）。
4.根据权利要求3所述的一种体变式混凝土振捣棒，其特征在于：所述撑杆（52）为硬质结构，且撑杆（52）长度不大于体变控球（4）的半径的一半。
5.根据权利要求1所述的一种体变式混凝土振捣棒，其特征在于：所述空气的压缩倍数不超过1.5倍，所述硬浮球（6）为质轻硬性材料制成。
6.根据权利要求1所述的一种体变式混凝土振捣棒，其特征在于：所述外展体变壳（32）为双层结构，且外展体变壳（32）内部饱和填充有非牛顿流体，所述棒体（31）内壁与外展体变壳（32）外端之间固定连接有多个均匀分布的限位拉绳（7），所述限位拉绳（7）为非弹性材料制成，且限位拉绳（7）长度不超过外展体变壳（32）底部与棒体（31）之间距离的3倍。
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