CN113356335B - 一种市政用竖井砌铺装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种市政用竖井砌铺装置，有效的解决了现有竖井人工砌铺过程中，工人仅靠经验摆放砖容易造成砖所围成的圆环不圆而需要反复调整，降低施工效率的问题；其解决的技术方案包括砖的夹持装置，砖的输送装置及夹持装置的驱动装置，其中砖的夹持装置为一个环形架，环形架上圆周均布有多个夹持单元，夹持单元可将砖固定在环形架内，砖的输送装置方便砖逐个向夹持单元内输送，并辅助夹持单元对砖的夹持，夹持装置的驱动装置可实现夹持单元在进行装料时的间歇转动，配合砖的输送装置将砖准确且高效的进行夹持上料。

Description

一种市政用竖井砌铺装置

技术领域

本发明涉及市政管道施工领域，特别是一种市政用竖井砌铺装置。

背景技术

竖井是一种检查井，在管道施工过程在管道的上方用砖围砌出多个竖向的井，方便后续管道的检查维护以及清淤，竖井在建设时与道路一同施工的，因此多采用在管道上方人工用砖围砌的方式，现阶段工人围砌竖井时需要将砖按竖井的径向圆周均布摆放好再进行抹灰固定，但在实际操作过程中，按竖井圆周方向均匀的摆放完全依赖工人的经验与手感，摆放过程中容易出现误差，而这个误差在多个砖的叠加下不断增大，容易造成砖所摆放的圆环与竖井圆周不对应，造成最后一块砖放不下，此时需要重复调整摆砖位置，该过程中浪费了工人大量的时间，造成工人施工效率低，且竖井成品的质量不能得到有效的保障。

发明内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明提供一种市政用竖井砌铺装置，有效的解决了现有竖井人工砌铺过程中，工人仅靠经验摆放砖容易造成砖所围成的圆环不圆而需要反复调整，降低施工效率的问题。

其解决问题的技术方案包括砖的夹持装置，砖的输送装置及夹持装置的驱动装置；

其中砖的夹持装置包括一个环形架，环形架上沿其径向间隔均布有多个外圆内方的圆筒，每个圆筒转动安装在环形架上，圆筒的外端同轴固定有一个卷盘，卷盘的外端同轴固定有一个棘轮，圆筒的内端安装有一个固定在环形架上的卷簧，圆筒内贯穿有一个L形杆，L形杆的外端套装有第一弹簧，L形杆的内端的左右两侧各固定有一个第一锥形块，L形杆的内侧经伸缩杆固定连接有一个与其垂直的方形管，方形管的左右两侧各穿插有一个方杆，方杆外侧套装有第二弹簧，每个方杆的外侧固定有一个夹板，每个夹板的内侧设有一个与对应第一锥形块斜面相对的第二锥形块，方形管的左右两侧各固定有一个拉绳，拉绳的另一端穿过环形架固定在卷盘的左右两侧，环形架的右侧同轴固定有一个圆盘，圆盘上同轴转动安装有一个内齿圈，内齿圈的外侧圆周均布并固定有多个与L形杆一一对应的绳索，绳索的另一端固定在对应的L形杆的外端部，圆盘上同轴设有内花键孔；

所述驱动装置包括支架，支架上端横向安装有一个齿轮轴，齿轮轴的左端固定有与内花键孔配合的外花键轴，齿轮轴的下方设有经步进电机驱动并与齿轮轴啮合的第一齿轮，齿轮轴的右侧设有固定在支架上的电缸，电缸伸出端与齿轮轴的右端部同轴转动安装；

所述输送装置包括一个间歇传送的水平传送带，传送带的下方设有一个横板，横板的前端沿板面间隔均布有多个与棘轮相配合的棘爪，棘轮在接触棘爪并向左移动时可实现棘轮的自转。

所述每个伸缩杆上套装有一个第三弹簧，第三弹簧的一端固定在L形杆内端，另一端固定在方形管上。

所述每个夹板的下端设有一个限位板，方形管的内侧固定有顶板。

所述圆盘上圆周均布有多个与绳索一一对应的导向环，绳索穿过导向环后再与对应L形杆的外端固定。

所述内齿圈内固定有经第一电机驱动的第二齿轮，第二齿轮与内齿圈啮合。

所述圆盘经多个连接杆固定在环形架上。

所述环形架上设有两个对称布置的手柄。

所述外花键轴上设有限位挡盘。

所述水平传送带的右侧设有一个水平的延伸板。

本装置对比传统设备有以下好处：

1、本装置通过环形架上均不多组夹持单元来实现砖块角度的确定，砖块角度确定后就避免出现后续需要重复进行砖块调整的动作，因此会提高竖井砌铺的效率，降低出错率。

2、夹板在不受其他力时，仅在第二弹簧的作用下即可实现对砖块的夹持，在向夹板内填料时，通过拉绳收紧，实现第二锥形块向第一锥形块挤压实现两个夹板的分开方便填料，在放料时通过第一锥形块挤压第二锥形块实现两个夹板的分开，同时在放料时，通过砖块内端的相互接触提供阻力，提供阻力的同时保证了砖块内缘的接触性，使得竖井壁内加规则，方便后续抹灰。

3、本装置通过夹持砖的外端部，在放料时砖的外端部时相互不接触的，因此在放料时夹板有足够的移动空间，本装置充分利用了竖井砌铺过程中的各种位置关系与空间状态，使得整个装料和放料过程更加科学且合理整个运动过程配合完善，操作方便。

附图说明

图1为本发明主视剖面图。

图2为本发明图1中A区域局部放大图。

图3为本发明环形架的左视图。

图4为本发明夹板在不同受力状态下对转夹持的状态图。

图5为本发明环形架上圆盘及其支撑及驱动装置的右视图。

图6为本发明棘轮与多个棘爪配合的俯视结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细说明。

由图1至图6可知,本发明包括砖的夹持装置，砖的输送装置及夹持装置的驱动装置；

其中砖的夹持装置包括一个环形架1，环形架1上沿其径向间隔均布有多个外圆内方的圆筒2，每个圆筒2转动安装在环形架1上，圆筒2的外端同轴固定有一个卷盘3，卷盘3的外端同轴固定有一个棘轮4，圆筒2的内端安装有一个固定在环形架1上的卷簧5，圆筒2内贯穿有一个L形杆6，L形杆6的外端套装有第一弹簧7，L形杆6的内端的左右两侧各固定有一个第一锥形块8，L形杆6的内侧经伸缩杆9固定连接有一个与其垂直的方形管10，方形管10的左右两侧各穿插有一个方杆11，方杆11外侧套装有第二弹簧12，每个方杆11的外侧固定有一个夹板13，每个夹板13的内侧设有一个与对应第一锥形块8斜面相对的第二锥形块14，方形管的左右两侧各固定有一个拉绳15，拉绳15的另一端穿过环形架1固定在卷盘3的左右两侧，环形架1的右侧同轴固定有一个圆盘16，圆盘16上同轴转动安装有一个内齿圈17，内齿圈17的外侧圆周均布并固定有多个与L形杆6一一对应的绳索18，绳索18的另一端固定在对应的L形杆6的外端部，圆盘16上同轴设有内花键孔；

所述驱动装置包括支架，支架上端横向安装有一个齿轮轴19，齿轮轴19的左端固定有与内花键孔配合的外花键轴，齿轮轴19的下方设有经步进电机驱动并与齿轮轴19啮合的第一齿轮20，齿轮轴19的右侧设有固定在支架上的电缸，电缸伸出端与齿轮轴19的右端部同轴转动安装；

所述输送装置包括一个间歇传送的水平传送带21，传送带的下方设有一个横板，横板的前端沿板面间隔均布有多个与棘轮4相配合的棘爪22，棘轮4在接触棘爪22并向左移动时可实现棘轮4的自转。

为了实现伸缩杆9的辅助复位，所述每个伸缩杆9上套装有一个第三弹簧23，第三弹簧23的一端固定在L形杆6内端，另一端固定在方形管上。

为了实现砖的定位，所述每个夹板13的下端设有一个限位板24，方形管的内侧固定有顶板。

为了实现绳索18的导向，所述圆盘16上圆周均布有多个与绳索18一一对应的导向环，绳索18穿过导向环后再与对应L形杆6的外端固定。

为了实现内齿圈17的驱动，所述内齿圈17内固定有经第一电机驱动的第二齿轮25，第二齿轮25与内齿圈17啮合。

为了实现圆盘16的安装，所述圆盘16经多个连接杆固定在环形架1上。

为了方便环形架1的拿取，所述环形架1上设有两个对称布置的手柄。

为了实现内花键孔与外花键轴的限位，所述外花键轴上设有限位挡盘。

为了实现方砖的方便夹持，所述水平传送带21的右侧设有一个水平的延伸板。

本发明的具体工作过程：本装置在使用时分为两个步骤，向环形架1上安装砖，和安装好的环形架1放置在竖井上，在向环形架1上安装砖时，此时通过驱动第一电机使第二齿轮25驱动内齿圈17转动，转动过程实现绳索18的放松，此状态下实现第一弹簧7不被压缩，在自然状态下在第二弹簧12的拉伸力作用下实现方杆11向方形管内靠拢，此时两个对应的夹板13是夹持状态，在第三弹簧23的作用下，伸缩杆9处于伸开状态，此时第一锥形块8与第二锥形块14不接触。

人工将环形架1经内花键孔安装在外花键轴上，并通过限位挡盘限位，在安装时为了安装方便，可使电缸伸出端缩回至极限位置装，安装完成后，在水平传送带21上放置砖，并使得水平传送带21间歇转动，同时水平传送带21传送频率与步进电机的转动频率保持一致，步进电机的一次转动经第一齿轮20驱动齿轮轴19带动环形架1，使得环形架1上位于最下方的两个夹板13离开最下端位置，下一组夹板13移动至最下端位置，完成转动后，步进电机停转，电缸得电使其伸出端伸出驱动环形架1向左移动，并使得位于最下方的两个夹板13所对应的棘轮4与多个棘爪22接触，此过程棘轮4与多个棘爪22接触实现棘轮4的自转，棘轮4自转带动卷盘3收紧拉绳15，此过层中拉绳15带动该位置下的方形管向上运动，并实现第二锥形块14逐渐接触并挤压第一锥形块8，在锥形块的接触挤压作用下实现两个夹板13向外移动，第二弹簧12被拉伸，第三弹簧23被挤压，卷簧5蓄力，两个夹板13分开，此时两个夹板13运动至延伸板上的砖的左右两侧，随着棘轮4与棘爪22的不断接触，两个夹板13的间隔逐渐增大至将砖完全包裹，并在限位板24的作用下实现转的定位，此时棘轮4与棘爪22脱离，在卷簧5和第三弹簧23的复位作用下实现两个夹板13向下合向中间夹紧并将砖块夹持，此过程中L形杆6也会有向外移动的驱动，但L形杆6的外移不影响第一锥形块8与第二锥形块14的接触和挤压，当位于最下方的两个夹板13完成砖的夹持后，电缸驱动其伸出端回缩，此时环形架1向右复位，棘轮4与棘爪22接触但棘轮4不能自转，当环形架1向右复位至不影响其转动的位置后，步进电机驱动第一齿轮20带动齿轮轴19转动并实现处于最下端的两个夹板13转动移开最下端位置，后一组夹板13转动移动至最下端位置，此时再次驱动环形架1向左移动，即可重复将砖安装在该位置的夹板13上，多次重复直至多有的夹板13上均夹持上砖为止。

当环形架1上的多组夹板13均夹持有砖后，人工将环形架1取下，并使其轴线竖直将环形架1抬动至竖井上方，并与竖井进行对心，完成后通过第一电机驱动第二齿轮25啮合带动内齿圈17收紧多个绳索18实现多个L形杆6的内端向内移动，此过程中第一弹簧7被压缩，直至多个砖的内端边沿相互接触，此时多个砖组成的环形保持圆环状态，持续收紧绳索18实现多个第一锥形块8逐渐挤压对应的第二锥形块14，此时伸缩杆9回缩，第三弹簧23被压缩，第二压簧由于受到第一锥形块8与第二锥形块14的挤压实现第二弹簧12被撑开，此时夹板13将砖松开，工人顺势将环形架1向上抬即可实现夹板13与砖的脱离，完成后对该组砖进行抹灰同时将环形架1抬回进行重复装填砖。

本发明通过自动化的将砖填装在环形架1的夹板13上实现环形架1上的砖保持一个圆环状态，在向竖井上放置时使得多个砖能够快速的进行卸料且保证砖角度不变，从而实现竖井的快速砌铺，提高砌铺效率并避免了重复调整，降低了工人劳动强度。

Claims (9)

1.一种市政用竖井砌铺装置，包括砖的夹持装置，砖的输送装置及夹持装置的驱动装置；

其特征在于，其中砖的夹持装置包括一个环形架（1），环形架（1）上沿其径向间隔均布有多个外圆内方的圆筒（2），每个圆筒（2）转动安装在环形架（1）上，圆筒（2）的外端同轴固定有一个卷盘（3），卷盘（3）的外端同轴固定有一个棘轮（4），圆筒（2）的内端安装有一个固定在环形架（1）上的卷簧（5），圆筒（2）内贯穿有一个L形杆（6），L形杆（6）的外端套装有第一弹簧（7），L形杆（6）的内端的左右两侧各固定有一个第一锥形块（8），L形杆（6）的内侧经伸缩杆（9）固定连接有一个与其垂直的方形管（10），方形管（10）的左右两侧各穿插有一个方杆（11），方杆（11）外侧套装有第二弹簧（12），每个方杆（11）的外侧固定有一个夹板（13），每个夹板（13）的内侧设有一个与对应第一锥形块（8）斜面相对的第二锥形块（14），方管的左右两侧各固定有一个拉绳（15），拉绳（15）的另一端穿过环形架（1）固定在卷盘（3）的左右两侧，环形架（1）的右侧同轴固定有一个圆盘（16），圆盘（16）上同轴转动安装有一个内齿圈（17），内齿圈（17）的外侧圆周均布并固定有多个与L形杆（6）一一对应的绳索（18），绳索（18）的另一端固定在对应的L形杆（6）的外端部，圆盘（16）上同轴设有内花键孔；

所述驱动装置包括支架，支架上端横向安装有一个齿轮轴（19），齿轮轴（19）的左端固定有与内花键孔配合的外花键轴，齿轮轴（19）的下方设有经步进电机驱动并与齿轮轴（19）啮合的第一齿轮（20），齿轮轴（19）的右侧设有固定在支架上的电缸，电缸伸出端与齿轮轴（19）的右端部同轴转动安装；

所述输送装置包括一个间歇传送的水平传送带（21），传送带的下方设有一个横板，横板的前端沿板面间隔均布有多个与棘轮（4）相配合的棘爪（22），棘轮（4）在接触棘爪（22）并向左移动时可实现棘轮（4）的自转。

2.根据权利要求1所述的一种市政用竖井砌铺装置，其特征在于，所述每个伸缩杆（9）上套装有一个第三弹簧（23），第三弹簧（23）的一端固定在L形杆（6）内端，另一端固定在方形管上。

3.根据权利要求1所述的一种市政用竖井砌铺装置，其特征在于，所述每个夹板（13）的下端设有一个限位板（24），方形管的内侧固定有顶板。

4.根据权利要求1所述的一种市政用竖井砌铺装置，其特征在于，所述圆盘（16）上圆周均布有多个与绳索（18）一一对应的导向环，绳索（18）穿过导向环后再与对应L形杆（6）的外端固定。

5.根据权利要求1所述的一种市政用竖井砌铺装置，其特征在于，所述内齿圈（17）内固定有经第一电机驱动的第二齿轮（25），第二齿轮（25）与内齿圈（17）啮合。

6.根据权利要求1所述的一种市政用竖井砌铺装置，其特征在于，所述圆盘（16）经多个连接杆固定在环形架（1）上。

7.根据权利要求1所述的一种市政用竖井砌铺装置，其特征在于，所述环形架（1）上设有两个对称布置的手柄。

8.根据权利要求1所述的一种市政用竖井砌铺装置，其特征在于，所述外花键轴上设有限位挡盘。

9.根据权利要求1所述的一种市政用竖井砌铺装置，其特征在于，所述水平传送带（21）的右侧设有一个水平的延伸板。

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