CN113858098B - 用于调节螺杆长度的电动扳手及其使用方法 - Google Patents
用于调节螺杆长度的电动扳手及其使用方法 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种用于调节螺杆长度的电动扳手及其使用方法,所述电动扳手包括架体、动力及传动机构、主动摩擦轮、提拉杆、两个连杆、两个抱爪摇杆和两个辅助摩擦轮。所述电动扳手的主动摩擦轮与两个辅助摩擦轮形成环抱结构,提起提拉杆可使抱爪摇杆摆动,从而使辅助摩擦轮与主动摩擦轮抱紧螺杆,通过动力及传动机构使主动摩擦轮转动,从而带动螺杆旋转并实现长度调节。另外,本实施例还提供了电动扳手通过PLC控制器自动调整螺杆长度的方法,具有操作简单、降低人为影响、速度快、精度高等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种建筑施工中的电动工具,具体涉及一种用于调节螺杆长度的电动扳手。
背景技术
建筑施工常常需要调节螺杆长度,比如花篮螺杆具有方向螺纹,通过调节花篮螺杆可以调整螺杆的连接长度。比如在建筑工程中PC(precast concrete,混凝土预制件)结构施工中,预制墙板常常通过撑杆进行支撑,通过转动撑杆从而调节撑杆的长度,进而调整预制墙板的垂直度。然而,目前螺杆、撑杆的调节需要通过人工进行转动,浪费人工且调整效率低下。
发明内容
针对现有技术中螺杆调节需要通过人工进行转动,浪费人工且调整效率低下问题,本发明提供了一种用于调节螺杆长度的电动扳手及其使用方法,可以实现对螺杆电动调整长度,具有使用方便、效率高的优点。
为解决以上技术问题,本发明包括如下技术方案:
一种用于调节螺杆长度的电动扳手,包括架体、动力及传动机构、主动摩擦轮、提拉杆、两个连杆、两个抱爪摇杆和两个辅助摩擦轮;
所述架体包括倒U形顶部结构和两个呈八字设置的支杆,支杆的顶部与倒U形顶部结构的底端连接;
所述抱爪摇杆中间部位与架体的支杆底部铰接;抱爪摇杆的底部设置一个辅助摩擦轮;
所述主动摩擦轮固定在所述架体上,主动摩擦轮与辅助摩擦轮形成环抱结构;
所述提拉杆呈倒U形,所述提拉杆位于所述架体的倒U形顶部结构内,可沿竖直方向上下移动;
所述连杆的一端与提拉杆底部铰接,另一端与抱爪摇杆顶部铰接;
所述动力及传动机构固定在架体上,能够驱动主动摩擦轮转动,使主动摩擦轮、辅助摩擦轮环抱的螺杆转动。
进一步,所述抱爪摇杆包括一个条形主体结构,条形主体结构的底部与架体的支杆底部铰接;条形主体结构底端设置有耳板支座,耳板支座位于铰接点下方。
进一步,两个架体的支杆顶部各设置有一个L形连接板,两个L形连接板分别位于架体的前后两侧,L形连接板端部设置有轴承,两个轴承的轴心在同一条轴线上;
主动摩擦轮的转轴两端分别固定在两端的轴承上。
进一步,所述动力及传动机构包括电机、联轴器、主动齿轮和从动齿轮;
所述电机固定在架体上,电机通过联轴器与主动齿轮连接,从动齿轮设置在主动摩擦轮的转轴上,从动齿轮与主动齿轮啮合。
进一步,所述电机的轴线为竖直方向,主动摩擦轮的轴线为水平方向,主动齿轮与从动齿轮均采用锥形齿结构。
进一步,所述提拉杆底部设置有连接横梁,连接横梁包括盒状主体结构,盒状主体结构上设置有供电机的联轴器穿过的竖向通孔;盒状主体结构左右两侧设置有耳板,所述耳板用于与提拉杆底部、连杆的一端铰接;盒状主体结构前后两侧设置有开孔,用于主动摩擦轮的转轴穿过。
架体的倒U形顶部结构上设置有固定板,电机固定在所述固定板上。
进一步,动力及传动机构还包括PLC控制器,控制电机的转动方向、转动速度和总的转动圈数。
进一步,提拉杆的移动范围受到倒U形顶部结构的限制,在提拉杆向上移动的范围内,连杆与提拉杆之间的夹角、连杆与抱爪摇杆之间的夹角均始终为锐角。
相应地,本实施例提供了一种用于调节螺杆长度的电动扳手的使用方法,包括如下步骤:
步骤一、在初始状态下,两个辅助摩擦轮之间的间距较大;移动电动扳手使螺杆位于主动摩擦轮和两个辅助摩擦轮之间;
步骤二、向上提起提拉杆,提拉杆与连杆之间的夹角将逐渐变大,连杆将推动抱爪摇杆顶部远离架体,两个辅助摩擦轮将相互靠近,与主动摩擦轮一起抱紧螺杆;
步骤三、控制动力及传动机构转动,使螺杆旋转,直至螺杆长度满足要求;
步骤四、松开提拉杆,提拉杆与连杆之间的夹角将逐渐变小,连杆将推动抱爪摇杆顶部靠近架体,两个辅助摩擦轮将相互远离,松开螺杆;
步骤五、移除电动扳手。
进一步,所述动力及传动机构包括电机、联轴器、主动齿轮和从动齿轮和PLC控制器;所述电机固定在架体上,电机通过联轴器与主动齿轮连接,从动齿轮设置在主动摩擦轮的转轴上,从动齿轮与主动齿轮啮合;
PLC控制器根据参数a对电机进行控制,根据a值的正负控制电机的转动方向,根据a值的大小控制电机的转动圈数;其中,C1为需要的螺杆长度,C2为螺杆的当前的实际长度,d为螺杆的螺纹间距,n为主动齿轮与从动齿轮之间的传动比。
本发明由于采用以上技术方案,使之与现有技术相比,具有以下的优点和积极效果:本发明提供的电动扳手,主动摩擦轮与两个辅助摩擦轮形成环抱结构,提起提拉杆可使抱爪摇杆摆动,从而使辅助摩擦轮与主动摩擦轮抱紧螺杆,通过动力及传动机构使主动摩擦轮转动,从而带动螺杆旋转并实现长度调节。另外,本实施例还提供了电动扳手通过PLC控制器自动调整螺杆长度的方法,具有操作简单、降低人为影响、速度快、精度高等优点。
附图说明
图1为采用调垂撑杆支撑预制墙板示意图;
图2为本发明中的电动扳手的立体图;
图3为本发明中的电动扳手的正视图;
图4为本发明中的架体的结构示意图;
图5为本发明中的抱爪摇杆的结构示意图;
图6为本发明中的动力及传动机构的结构示意图;
图7为图6中沿A-A的剖视图;
图8为本发明中的提拉杆的结构示意图;
图9为本发明中的连杆的结构示意图;
图10为本发明中的连接横梁的结构示意图;
图11为本发明中的电动扳手调整调垂撑杆的示意图
图12为本发明中的提拉杆和抱爪摇杆初始状态示意图;
图13为本发明中的主动摩擦轮、辅助摩擦轮环抱调垂撑杆的示意图。
图中标号如下:
1-预制墙板;2-建筑结构;3-调垂撑杆;
10-架体;11-倒U形顶部结构;12-支杆;13-连接孔一;14-L形连接板;15-轴承;16-竖向槽口;17-固定座;
20-动力及传动机构;21-电机;22-联轴器;23-主动齿轮;24-从动齿轮;
30-主动摩擦轮;31-转轴;
40-提拉杆;41-连接孔四;
50-连杆;51-连接孔五;52-连接孔六;
60-抱爪摇杆;61-条形主体结构;611-连接孔二,612-连接孔三;62-耳板支座;621-安装孔;
70-辅助摩擦轮;
80-连接横梁;81-盒状主体结构;82-竖向通孔;83-连接板;84-连接孔七;85-横向孔。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明提供的用于调节螺杆长度的电动扳手及其使用方法作进一步详细说明。结合下面说明,本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是,附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例,仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
实施例一
需要说明的是,预制墙板中的调垂撑杆通常采用螺杆的结构形式,本实施例以调垂撑杆举例说明电动扳手的用途。如图1所示,预制墙板施工中,需要将预制墙板1安装在建筑结构2上,预制墙板1和建筑结构2上均设置与调垂撑杆3铰接的连接件,利用吊装机械吊装预制墙板1就位,并采用调垂撑杆3与两端的连接件铰接形成支撑,然后再将预制墙板1与建筑结构2形成整体。在施工中需要保证预制墙板1的垂直度,本发明提供的用于调节螺杆长度的电动扳手就是为了通过旋转调垂撑杆3,完成预制墙板1的调垂工作。当然,电动扳手也可以调整其它诸如花篮螺杆等螺杆。
结合图2和图3所示,所述电动扳手包括架体10、动力及传动机构20、主动摩擦轮30、提拉杆40、两个连杆50、两个抱爪摇杆60和两个辅助摩擦轮70。
结合图2至图4所示,所述架体10顶部为倒U形、底部为八字形,架体10倒U形结构和八字形结构为整体结构,为了便于描述,分别称之为倒U形顶部结构11和呈八字形设置的支杆12。架体10的主要作用为,固定动力及传动机构20,保证提拉杆上下移动,实现抱爪摇杆60的铰接,为主动摩擦轮30提供支撑。
所述抱爪摇杆60中间部位与架体10的支杆12底部铰接,抱爪摇杆60的底部设置一个辅助摩擦轮70。此处的抱爪摇杆60中间部位,是指抱爪摇杆非端部位置,并非限定为中点处。进一步,结合图2至图5所示,所述抱爪摇杆60包括一个条形主体结构61,条形主体结构61的底部与架体10的支杆12底部铰接;条形主体结构61底端设置有耳板支座62,耳板支座62位于铰接点下方,且耳板支座62与条形主体结构61形成120-150度夹角,耳板支座62上设置安装孔621,用于安装辅助摩擦轮70。架体10两个支杆12上各铰接一个抱爪摇杆60,每个抱爪摇杆60的耳板支座62上设置一个辅助摩擦轮70。作为举例,所述抱爪摇杆与支杆铰接的实现方式可以为,架体10的支杆12底部设置有连接孔一13,条形主体结构61的底部设置有连接孔二611,连接孔一13和连接孔二611通过销轴铰接。通过推动条形主体结构61顶部,所述抱爪摇杆60可以绕铰接点转动,使辅助摩擦轮70摆动,两个辅助摩擦轮70相互靠近或相互远离。
结合图2至图7所示,所述主动摩擦轮30固定在所述架体10上,位于两个支杆12顶部的中间位置,所述主动摩擦轮30与两个辅助摩擦轮70形成环抱结构。优选为,所述主动摩擦轮30与两个辅助摩擦轮70形成等腰三角形结构,两个辅助摩擦轮70更为均衡。作为举例,两个架体10的支杆12顶部各设置有L形连接板14,两个L形连接板14分别位于架体的两侧,L形连接板14端部设置有轴承15,两个轴承15的轴心在同一条轴线上,主动摩擦轮30的转轴31两端分别固定在两端的轴承15上。一个转轴31上可以间隔设置两个主动摩擦轮30,如此设置可以为动力及传动机构20预留出安装位置,并且不影响提拉杆上下移动。
结合图2至图7所示,所述动力及传动机构20固定在架体10上,能够驱动主动摩擦轮30转动。作为举例而非限定,所述动力及传动机构20包括电机21、联轴器22、主动齿轮23和从动齿轮24。所述电机21固定在架体10上,电机21通过联轴器22与主动齿轮23连接,从动齿轮24设置在主动摩擦轮30的转轴31上,从动齿轮24与主动齿轮23啮合。由于电机21轴线为竖直方向,主动摩擦轮30的转轴31的轴线为水平方向,所以主动齿轮23与从动齿轮24均采用锥形齿结构。进一步,架体10的倒U形顶部结构11上设置有固定板17,电机21固定在所述固定板17上。电机21竖直设置,转轴31穿过所述固定板,通过主动齿轮23与从动齿轮24配合,使电机21的扭矩传递至主动摩擦轮30。进一步,所述动力及传动机构20还包括开关25,用以手动控制电机21的开启、关闭及转动方向。
结合图2至图8所示,所述提拉杆40呈倒U形,所述提拉杆40位于所述架体10的倒U形顶部结构11内,可沿竖直方向上下移动。为了实现提拉杆40竖直移动,可以有多种实现方式,比如,在倒U形顶部结构11的侧部设置竖向滑槽16,使提拉杆40在竖向滑槽16内移动;比如在提拉杆40上设置条形孔,在条形孔中设置杆件,杆件固定在倒U形顶部结构11上,也能够实现提拉杆40上下移动。提拉杆在外力作用下可向上移动,在自重作用下可实现向下移动,当然也可以设置弹性装置,保证提拉杆初始状态处于最低点,并保证提拉杆在向上移动后恢复至初始状态。
结合图2至图9所示,所述连杆50的一端与提拉杆40底部铰接,另一端与抱爪摇杆60的条形主体结构61顶部铰接。连杆50与提拉杆40之间的夹角、连杆50与抱爪摇杆60之间的夹角均始终为锐角。提拉杆40的移动范围受到倒U形顶部结构11的限制,在提拉杆40向上移动的范围内,连杆50与提拉杆40之间的夹角、连杆50与抱爪摇杆60之间的夹角均始终为锐角,如此设置,可以保证提拉杆40向上提起的过程中,连杆50朝一个方向推动抱爪摇杆60顶部,从而保证两个辅助摩擦轮70之间的距离逐渐靠近,避免两个辅助摩擦轮70之间的距离出现靠近后又远离的情形。
提拉杆40、连杆50和抱爪摇杆60均是为了实现两个辅助摩擦轮70之间靠近或远离,各结构件之间通过铰接连接,为了更清楚地表述连接关系,下面将作进一步描述。架体10的支杆12底部设置有连接孔一13,条形主体结构61的底部设置有连接孔二611,连接孔一13和连接孔二611通过销轴铰接。条形主体结构61的顶部设置有连接孔三612,提拉杆40底部设置有连接孔四41,连杆50两端分别设置有连接孔五51、连接孔六52,连接孔四41与连接孔五51通过销轴铰接,连接孔六52与连接孔三612通过销轴铰接。
进一步,动力及传动机构20还包括PLC控制器,控制电机21的转动方向、转动速度和总的转动圈数。作为举例,PLC控制器根据参数a对电机21进行控制,从而调节双向螺纹的螺杆的长度,其中,根据a值的正负控制电机21的转动方向,根据a值的大小控制电机21的转动圈数;其中,L1为螺杆目标长度,L2为螺杆的当前的实际长度,d为螺杆的螺纹间距,n为主动齿轮23与从动齿轮24之间的传动比。本实施例可以实现螺杆长度的自动调节。
进一步,结合图2和图10所示,所述提拉杆40底部设置有连接横梁80,连接横梁80包括盒状主体结构81,盒状主体结构81上设置有供电机21的联轴器22穿过的竖向通孔82;盒状主体结构81左右两侧设置有耳板83,所述耳板用于与提拉杆40底部、连杆50的一端铰接;盒状主体结构81前后两侧设置有横向孔85,用于主动摩擦轮30的转轴31穿过,为了保证连接横梁80随提拉杆40上下移动时,与主动摩擦轮30的转轴31的位置不冲突,可以将横向孔85向底部贯通。作为举例,耳板83上设置连接孔七84,耳板83的连接孔七84、支杆12底部的连接孔一13、条形主体结构61的底部的连接孔二611通过销轴铰接。连接横梁80可以保证提拉杆上下移动时与电机、主动摩擦轮的位置均不冲突。
实施例二
本实施例提供了一种用于调节螺杆长度的电动扳手的使用方法,下面结合实施例一、图1至图13对该使用方法作进一步说明。所述使用方法包括如下步骤:
步骤一、在初始状态下,两个辅助摩擦轮70之间的间距较大;移动电动扳手使螺杆位于主动摩擦轮30和两个辅助摩擦轮70之间,参见图12所示;
步骤二、向上提起提拉杆40,提拉杆40与连杆50之间的夹角将逐渐变大,连杆50将推动抱爪摇杆60顶部远离架体10,两个辅助摩擦轮70将相互靠近,与主动摩擦轮30一起抱紧螺杆抱紧螺杆,参见图11和图13所示;
步骤三、控制动力及传动机构20转动,使螺杆旋转,直至螺杆长度满足要求;
步骤四、松开提拉杆40,提拉杆40与连杆50之间的夹角将逐渐变大,连杆50将推动抱爪摇杆60顶部靠近架体10,两个辅助摩擦轮70将相互远离,松开螺杆;
步骤五、移除电动扳手。
优选的实施方式为,所述动力及传动机构20包括电机21、联轴器22、主动齿轮23和从动齿轮24和PLC控制器;所述电机21固定在架体10上,电机21通过联轴器22与主动齿轮23连接,从动齿轮24设置在主动摩擦轮30的转轴31上,从动齿轮24与主动齿轮23啮合;PLC控制器根据参数a对电机21进行控制,从而调节双向螺纹的螺杆的长度,其中,根据a值的正负控制电机21的转动方向,根据a值的大小控制电机21的转动圈数;其中,L1为螺杆目标长度,L2为螺杆的当前的实际长度,d为螺杆的螺纹间距,n为主动齿轮23与从动齿轮24之间的传动比。本实施例可以实现螺杆长度的自动调节。
实施例三
本实施例提供了一种预制墙板进行调垂的施工方法,下面结合实施例一、图1至图13对该施工方法作进一步说明。所述施工方法包括如下步骤:
步骤一、预制墙板1吊装就位并用调垂撑杆3进行支撑;
步骤二、在初始状态下,两个辅助摩擦轮70之间的间距较大;移动电动扳手使调垂撑杆3位于主动摩擦轮30和两个辅助摩擦轮70之间;
步骤二、向上提起提拉杆40,提拉杆40与连杆50之间的夹角将逐渐变大,连杆50将推动抱爪摇杆60顶部远离架体10,两个辅助摩擦轮70将相互靠近,与主动摩擦轮一起抱紧螺杆抱紧螺杆;
步骤三、控制动力及传动机构20转动,使调垂撑杆3旋转,直至预制墙板1垂直度满足要求;
步骤四、松开提拉杆40,提拉杆40与连杆50之间的夹角将逐渐变小,连杆50将推动抱爪摇杆60顶部靠近架体10,两个辅助摩擦轮70将相互远离,松开调垂撑杆3;
步骤五、移除电动扳手。
优选的实施方式为,预制墙板1处设置有垂直度测量仪,所述垂直度测量仪用于测量预制墙板1的垂直度,并将垂直度数值传送至PLC控制器,PLC控制器依据垂直度数值控制电机21的转动方向、速度;PLC控制器内预设满足要求的垂直度范围,当垂直度数值处于该范围内时,判定为预制墙板1垂直度满足要求。
优选的实施方式为,计算预制墙板1在垂直状态下调垂撑杆3的长度C1,测量支撑预制墙板1的调垂撑杆3的实际长度C2,C1-C2的正负值分别代表电机21的转动方向,|C1-C2|代表调垂撑杆3需要调节的长度,调垂撑杆3的螺纹间距记为d,调垂撑杆3为双向螺纹杆,转动一圈长度变化为2d,据此可计算出调垂撑杆3需要的转动圈数为根据主动齿轮23与从动齿轮24之间的传动比n,可计算出电机21的转动圈数为/>从而可自动调整调垂撑杆3长度,并通过测垂仪器进行复核。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本发明的保护范围。因此,本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (7)
1.一种用于调节螺杆长度的电动扳手的使用方法,其特征在于,
所述电动扳手包括架体、动力及传动机构、主动摩擦轮、提拉杆、两个连杆、两个抱爪摇杆和两个辅助摩擦轮;所述架体包括倒U形顶部结构和两个呈八字设置的支杆,支杆的顶部与倒U形顶部结构的底端连接;所述抱爪摇杆中间部位与架体的支杆底部铰接;抱爪摇杆的底部设置一个辅助摩擦轮;所述主动摩擦轮固定在所述架体上,主动摩擦轮与辅助摩擦轮形成环抱结构;所述提拉杆呈倒U形,所述提拉杆位于所述架体的倒U形顶部结构内,可沿竖直方向上下移动;所述连杆的一端与提拉杆底部铰接,另一端与抱爪摇杆顶部铰接;所述动力及传动机构固定在架体上,能够驱动主动摩擦轮转动,使主动摩擦轮、辅助摩擦轮环抱的螺杆转动;
所述电动扳手的使用方法包括如下步骤:
步骤一、在初始状态下,两个辅助摩擦轮之间的间距较大;移动电动扳手使螺杆位于主动摩擦轮和两个辅助摩擦轮之间;
步骤二、向上提起提拉杆,提拉杆与连杆之间的夹角将逐渐变大,连杆将推动抱爪摇杆顶部远离架体,两个辅助摩擦轮将相互靠近,与主动摩擦轮一起抱紧螺杆;
步骤三、控制动力及传动机构转动,使螺杆旋转,直至螺杆长度满足要求;
步骤四、松开提拉杆,提拉杆与连杆之间的夹角将逐渐变小,连杆将推动抱爪摇杆顶部靠近架体,两个辅助摩擦轮将相互远离,松开螺杆;
步骤五、移除电动扳手。
3.如权利要求2所述的用于调节螺杆长度的电动扳手的使用方法,其特征在于,
所述电机的轴线为竖直方向,主动摩擦轮的轴线为水平方向,主动齿轮与从动齿轮均采用锥形齿结构。
4.如权利要求2所述的用于调节螺杆长度的电动扳手的使用方法,其特征在于,
所述提拉杆底部设置有连接横梁,连接横梁包括盒状主体结构,盒状主体结构上设置有供电机的联轴器穿过的竖向通孔;盒状主体结构左右两侧设置有耳板,所述耳板用于与提拉杆底部、连杆的一端铰接;盒状主体结构前后两侧设置有开孔,用于主动摩擦轮的转轴穿过。
5.如权利要求1所述的用于调节螺杆长度的电动扳手的使用方法,其特征在于,
所述抱爪摇杆包括一个条形主体结构,条形主体结构的底部与架体的支杆底部铰接;条形主体结构底端设置有耳板支座,耳板支座位于铰接点下方。
6.如权利要求1所述的用于调节螺杆长度的电动扳手的使用方法,其特征在于,
两个架体的支杆顶部各设置有一个L形连接板,两个L形连接板分别位于架体的前后两侧,L形连接板端部设置有轴承,两个轴承的轴心在同一条轴线上;
主动摩擦轮的转轴两端分别固定在两端的轴承上。
7.如权利要求1所述的用于调节螺杆长度的电动扳手的使用方法,其特征在于,
提拉杆的移动范围受到倒U形顶部结构的限制,在提拉杆向上移动的范围内,连杆与提拉杆之间的夹角、连杆与抱爪摇杆之间的夹角均始终为锐角。
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