CN114749955A - 一种顶针座 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种顶针座，包括机架、驱动机构、滑移横梁和若干顶针机构。所述顶针机构固定在所述滑移横梁上，所述滑移横梁设置于所述机架上并在驱动机构的推动下可沿机架水平移动。所述顶针机构包括壳体、轴承、顶针、转盘和柱塞弹簧。所述顶针座用于固定钢管端部，当钢管与顶针锥体的轴心有偏差时，钢管对锥体的作用力会传递至轴承上，轴承在圆环主体的腔体内移动，将作用力传递至柱塞弹簧上，柱塞弹簧平衡掉轴承的作用力，从而使锥体与钢管相匹配。所述顶针座能够推动顶针机构固定钢管端部，并且顶针机构具有与钢管轴心匹配的自适应性能力，既能实现对钢管端部进行固定，又不阻碍钢管转动，且滑移横梁上的多个顶针机构可同时支撑多根钢管。

Description

一种顶针座

技术领域

本发明涉及一种顶针座，属于建筑材料的固定设备领域。

背景技术

建筑工程中常常用到脚手架，越来越多的项目开始租赁使用脚手架钢管。退场后的脚手架钢管表面往往附着有水泥、混凝土、砂浆等杂物，需要材料周转站进行清理和维护，方能再次租赁。

现在材料周转站一般采用人工清理的模式处理脚手架钢管，尤其是盘扣式脚手架立杆。人工清理的流程为：先由操作人员筛选报废品，然后逐根拿取、搬运、敲铲。人工清理模式效率十分低下，难以满足周转站的清理需求。因此需要建立自动化清理体系来满足日常生产需求。清洗装置的清洗工作原理是先将待清洗杆件固定并旋转，然后使用铲刀铲削杆件表面以达到去除垃圾残渣的目的。因此，需要研发一种能够顶紧钢管端部的装置。

发明内容

本申请提供了一种顶针座，能够通过顶针固定钢管端部，并且顶针座具有自适应能力。

为解决以上技术问题，本发明包括如下技术方案：

一种顶针座，包括：

机架；

驱动机构，所述驱动机构固定于所述机架上；

滑移横梁，所述滑移横梁设置于所述机架上，在驱动机构的推动下可沿机架水平移动；

若干顶针机构，所述顶针机构固定在所述滑移横梁上；所述顶针机构包括壳体、轴承、顶针、转盘和柱塞弹簧；所述壳体包括一个圆环主体和若干柱状结构，所述柱状结构内设置有轴向孔，所述轴向孔与所述圆环主体的腔体连通，每一个柱状结构的轴向孔内设置有一个柱塞弹簧；所述顶针包括一个锥体和一个设置于锥体端部的轴杆，所述轴承套设在所述轴杆上，且设置于所述圆环主体的腔体中，所述轴杆的一端穿过凸环与转盘固定连接，所述柱塞弹簧的端部抵紧所述轴承，所述圆环主体的腔体直径大于轴承的外径，所述轴承在所述腔体内具有沿径向的预设移动空间；所述圆环主体的腔体中设置有凸环，所述凸环位于轴承和转盘之间；所述转盘与壳体之间设置有滚动装置。

进一步，所述转盘中间设置有轴孔，围绕轴孔四周设置有若干间隔设置的安装孔，所述滚动装置为万向球，所述万向球安装于所述安装孔中，所述万向球从安装孔中伸出并抵在壳体上，转盘随顶针转动时，万向球支撑在壳体上并滚动。

进一步，所述机架为U形结构，包括一个后座和两个设置于所述后座两端的前肢；所述前肢包括上下两块夹板和设置于夹板中间的两个隔板，两个隔板之间设置有撑杆，所述撑杆两端分别与两个隔板固定，两个前肢的撑杆平行设置；

所述滑移横梁的端部设置有通孔，所述滑移横梁通过所述通孔套设在所述撑杆上。

进一步，所述圆环主体的腔体直径为D₁，所述轴承的外径为D₂，其中D₁＝D₂+a，其中10mm≤a≤30mm。

进一步，所述驱动机构为电动推杆，电动推杆的伸缩端与滑移横梁连接，另一端固定在所述机架上。

进一步，所述滑移横梁上还设置有退杆机构，所述退杆机构包括水平杆、端板、翻板和拉簧；

所述水平杆一端固定在所述滑移横梁上，另一端设置有端板，所述端板两侧各设置有两个翻板，所述翻板与所述端板铰接，端板一侧设置有限位块，端板与翻板设置有拉簧，拉簧使两个端板张开并抵在限位块上；

所述翻板在水平力作用下能够沿铰接点朝向水平杆方向翻转，并在外力撤销后由拉簧牵引复位。

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：所述顶针座用于固定钢管端部，驱动机构推动滑移横梁移动，滑移横梁带动顶针机构移动，顶针插入钢管的端部，当钢管与顶针锥体的轴心有偏差时，钢管对锥体的作用力会传递至轴承上，轴承在圆环主体的腔体内移动，将作用力传递至柱塞弹簧上，柱塞弹簧平衡掉轴承的作用力，从而使锥体与钢管相匹配，而且钢管转动时能够带动顶针和转盘转动。因此，所述顶针座能够推动顶针机构固定钢管端部，并且顶针机构具有与钢管轴心匹配的自适应性能力，既能实现对钢管端部进行固定，又不阻碍钢管转动，且滑移横梁上的多个顶针机构可同时支撑多根钢管。

附图说明

图1为本发明中的顶针座的结构示意图；

图2为本发明中的机架的结构示意图；

图3为本发明中的滑移横梁与机架的连接示意图；

图4为本发明中的顶针机构的结构示意图；

图5为本发明中的顶针机构的爆炸图；

图6为本发明中的壳体的结构示意图；

图7为本发明中的设置有退杆机构的顶针座的结构示意图；

图8为本发明中的退杆机构的结构示意图。

图中标号如下：

100-机架；110-后座；120-前肢；121-夹板；122-隔板；123-撑杆；

200-驱动机构；

300-滑移横梁；

400-顶针机构；410-壳体；411-圆环主体；412-柱状结构；413-腔体；414-凸环；415-轴向孔；420-轴承；421-轴承盖；430-顶针；431-锥体；432-轴杆；440-转盘；441-轴孔；442-安装孔；443-万向球；444-螺钉；450-柱塞弹簧；

500-退杆机构；510-水平杆；520-端板；530-翻板；540-拉簧；550-限位块；560-固定件。

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一种顶针座作进一步详细说明。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。

如图1所示，本实施例提供的顶针座包括机架100、驱动机构200、滑移横梁300和若干顶针机构400。所述顶针机构400固定在所述滑移横梁300上，所述滑移横梁300设置于所述机架100上，在驱动机构200的推动下可所述滑移横梁300沿机架100水平移动，并带动顶针机构400水平移动。

如图2所示，所述机架100为U形结构，包括一个后座110和两个设置于所述后座110两端的前肢120。作为举例，所述后座110采用槽钢结构，所述前肢120包括上下两块夹板121和设置于夹板121中间的两个隔板122，两个隔板122之间设置有撑杆123，所述撑杆123两端分别与两个隔板122固定，两个前肢120的撑杆123平行设置。

如图3所示，所述滑移横梁300的端部设置有通孔(图3中未示出)，所述滑移横梁300通过所述通孔套设在所述撑杆123上，并在驱动机构200的作用下沿撑杆123移动。作为举例，所述驱动机构200为电动推杆或千斤顶，所述滑移横梁为U形槽钢。当然，撑杆123仅是为限定滑移横梁300滑移方向，滑移横梁300与机架100也可以通过其它方式进行连接，只要能使滑移横梁300在驱动机构200的作用下水平移动即可。

结合图4和图5所示，所述顶针机构400包括壳体410、轴承420、顶针430、转盘440和柱塞弹簧450。

结合图4至图6所示，所述壳体410包括一个圆环主体411和设置于所述圆环主体411四周的4个呈十字形布设的柱状结构412。所述圆环主体411的内部为腔体413，腔体一端设置有凸环414。所述柱状结构412内设置有轴向孔415，所述轴向孔415与所述圆环主体411的腔体413连通，每一个柱状结构412的轴向孔415内设置有一个柱塞弹簧450。

所述顶针430包括一个锥体431和一个设置于锥体431端部的轴杆432。所述轴承420套设在所述轴杆432上，且设置于所述圆环主体411的腔体413中，所述轴杆432的一端穿过凸环414与转盘440固定连接，所述柱塞弹簧450的端部抵紧所述轴承420，所述凸环414位于轴承420和转盘440之间，用于限定轴承420的水平位置，进一步，为了保护轴承，可在轴承端部设置轴承盖421。

所述转盘440与壳体410之间设置有滚轮机构，所述滚动装置用于转盘440随轴杆432转动时，转盘440与壳体410之间滚动摩擦，作为举例，所述转盘440中间设置有轴孔441，所述转盘440与所述轴杆432的端部通过螺钉444固定。围绕轴孔441四周设置有若干间隔设置的安装孔442，所述安装孔442中设置有万向球443，万向球443从安装孔442中伸出并抵在壳体410上，转盘440随顶针430转动时，万向球443支撑在壳体410上并滚动，可减少转盘440与壳体410之间的摩擦力，当然万向球也可以为滚轮。所述圆环主体411的腔体413直径大于轴承420的外径，所述轴承420在所述腔体413内具有预设移动空间，可沿腔体径向移动。比如，所述圆环主体411的腔体413直径为D₁，所述轴承420的外径为D₂，其中D₁＝D₂+a，其中10mm≤a≤30mm。

所述顶针座用于固定钢管，其使用原理为：在使用时，钢管的两端分别为顶针座和旋转机构；驱动机构200推动滑移横梁300移动，滑移横梁300带动顶针机构400移动，顶针430插入钢管的端部，当钢管与顶针锥体431的轴心有偏差时，钢管对锥体431的作用力会传递至轴承420上，轴承420在圆环主体411的腔体413内沿径向移动，将作用力传递至柱塞弹簧450上，四个柱塞弹簧450平衡掉轴承420的作用力，从而使锥体431与钢管的轴心相匹配；钢管另一端通过旋转机构固定，旋转机构旋转并带动钢管转动，钢管转动带动顶针430和转盘440转动，设置的轴承420和滚动装置能够使顶针430转动，减少摩擦阻力；钢管转动后对钢管进行施工，该施工可以使铲削钢管上的混凝土残渣、垂直度检测或喷涂施工。因此，所述顶针座能够通过驱动机构200推动顶针机构400的顶针430插入钢管端部，并且顶针机构400具有与钢管轴心匹配的自适应性能力，既能实现对钢管端部进行固定，又不阻碍钢管转动，且滑移横梁300上的多个顶针机构400可同时支撑多根钢管。

当顶针座用于固定盘扣式脚手架的立杆时，进一步，所述滑移横梁300上还设置有退杆机构500。所述退杆机构500包括水平杆510、端板520、翻板530和拉簧540，所述水平杆510一端通过固定件560固定在所述滑移横梁300上，另一端设置有端板520，所述端板520两侧各设置有两个翻板530，所述翻板530与所述端板520铰接，端板520一侧设置有限位块550，端板520与翻板530设置有拉簧540，拉簧540使两个端板520张开并靠在限位块550上。在限位块550一侧的水平力作用下，翻板530能够沿铰接点朝向水平杆510方向翻转，并在外力撤销后由拉簧540牵引复位。所述翻板530的位置与盘扣式脚手架立杆的连接盘位置匹配，当驱动机构200推动滑移横梁300移动使顶针430插入钢管端部，钢管另一端与旋转机构抵紧固定，同时，退杆机构500同步移动使翻板530触碰连接盘并翻转，在翻板530越过连接盘后由拉簧540牵引复位；当钢管施工完毕后，由驱动机构200拉动滑移横梁300回归，顶针430与钢管端部分离，同时，退杆机构500的翻板530拉动立杆的连接盘，使立杆与旋转结构分离。通过设置退杆机构500，可在顶紧完成之后，自动拉出立杆，无需人工操作。

进一步，所述顶针座还包括PLC控制器，用于控制驱动机构200推动滑移横梁300的移动距离，实现自动控制。比如，当驱动机构200为电动推杆时，PLC控制器能够控制电动推杆的推动距离；当驱动机构200为液压千斤顶时，PLC控制器能够控制液压千斤顶的伸缩端移动距离；至于电动推杆(伺服电缸)、液压千斤顶均为现有技术，PLC控制器对电动推杆、液压千斤顶的控制亦可采用现有技术实现。

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 (6)

1.一种顶针座，其特征在于，包括：

机架；

驱动机构，所述驱动机构固定于所述机架上；

滑移横梁，所述滑移横梁设置于所述机架上，在驱动机构的推动下可沿机架水平移动；

若干顶针机构，所述顶针机构固定在所述滑移横梁上；所述顶针机构包括壳体、轴承、顶针、转盘和柱塞弹簧；所述壳体包括一个圆环主体和若干柱状结构，所述柱状结构内设置有轴向孔，所述轴向孔与所述圆环主体的腔体连通，每一个柱状结构的轴向孔内设置有一个柱塞弹簧；所述顶针包括一个锥体和一个设置于锥体端部的轴杆，所述轴承套设在所述轴杆上，且设置于所述圆环主体的腔体中，所述轴杆的一端穿过凸环与转盘固定连接，所述柱塞弹簧的端部抵紧所述轴承，所述圆环主体的腔体直径大于轴承的外径，所述轴承在所述腔体内具有预设移动空间；所述圆环主体的腔体中设置有凸环，所述凸环位于轴承和转盘之间；所述转盘与壳体之间设置有滚动装置。

2.如权利要求1所述的顶针座，其特征在于，

所述转盘中间设置有轴孔，围绕轴孔四周设置有若干间隔设置的安装孔，所述滚动装置为万向球，所述万向球安装于所述安装孔中，所述万向球从安装孔中伸出并抵在壳体上，转盘随顶针转动时，万向球支撑在壳体上并滚动。

3.如权利要求1所述的顶针座，其特征在于，

所述机架为U形结构，包括一个后座和两个设置于所述后座两端的前肢；所述前肢包括上下两块夹板和设置于夹板中间的两个隔板，两个隔板之间设置有撑杆，所述撑杆两端分别与两个隔板固定，两个前肢的撑杆平行设置；

所述滑移横梁的端部设置有通孔，所述滑移横梁通过所述通孔套设在所述撑杆上。

4.如权利要求1所述的顶针座，其特征在于，

所述圆环主体的腔体直径为D₁，所述轴承的外径为D₂，其中D₁＝D₂+a，其中10mm≤a≤30mm。

5.如权利要求1所述的顶针座，其特征在于，

所述驱动机构为电动推杆，电动推杆的伸缩端与滑移横梁连接，另一端固定在所述机架上。

6.如权利要求1至5任一项所述的顶针座，其特征在于，

所述滑移横梁上还设置有退杆机构，所述退杆机构包括水平杆、端板、翻板和拉簧；

所述水平杆一端固定在所述滑移横梁上，另一端设置有端板，所述端板两侧各设置有两个翻板，所述翻板与所述端板铰接，端板一侧设置有限位块，端板与翻板设置有拉簧，拉簧使两个端板张开并抵在限位块上；

所述翻板在水平力作用下能够沿铰接点朝向水平杆方向翻转，并在外力撤销后由拉簧牵引复位。

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