CN116690757B - 一种用于建筑与土木工程的混凝土成型装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于建筑与土木工程的混凝土成型装置，属于建筑物施工辅助设备技术领域，包括底座，底座的上端放置有成型框，在成型框的两侧分别设有振动组件，底座的侧壁上安装有驱动轮，底座内安装有用于驱动该驱动轮的电机，驱动轮为不完全齿轮，驱动轮的上、下两侧均设有水平设置的齿条，两齿条的另一端均固定连接有连杆，两连杆的另一端分别固定连接在振动组件的侧壁上。该用于建筑与土木工程的混凝土成型装置，通过设置同一个驱动轮，同时带动两组振动组件同步运动，相较于现有技术采用两个电机驱动的方式，能够提高振动组件之间的协同性，使成型框的两侧同时受力，能够起到更好的振动效果，减少成型框内混凝土气泡的产生。
Description
技术领域
本发明属于建筑物施工辅助设备技术领域，尤其涉及一种用于建筑与土木工程的混凝土成型装置。
背景技术
在建筑以及土木工程施工的过程中，经常需要将建筑材料或建筑构件运送到现场进行制备，比如，在对混凝土成型制备过程中，常常需要在现场组装好成型模具，再从搅拌站将混凝土运输到现场并倒入成型模具中，使混凝土成型。在此过程中，为了确保混凝土成型质量，需要对成型模具进行敲击或振动，以消除混凝土中的气泡，避免混凝土中产生间隙，减少对后期成型混凝土质量的影响。
如公开号为CN112982999B的专利文件，公开了一种用于建筑与土木工程的混凝土成型装置，具体包括底座以及设置在底座上表面的两个震动机构，震动机构具体包括作用于成型框侧壁的固定板，两个震动机构分别由独立的驱动电机驱动作用。上述装置在使用时，对混凝土中气泡的消除效果不佳。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中的问题：采用相互独立的振动组件，在对成型框撞击的过程中，二者难以保持同步状态，容易导致作用力相互抵消，对气泡的消除效果不佳；且该振动组件采用板与板的接触方式，始终整体作用于成型框的侧壁，接触区域广泛，且不能随成型框内混凝土的多少而进行精确消泡，有待提高，而提出的一种用于建筑与土木工程的混凝土成型装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种用于建筑与土木工程的混凝土成型装置，包括底座，所述底座的上端放置有成型框，在所述成型框的两侧分别设有振动组件，所述底座的侧壁上安装有驱动轮，所述底座内安装有用于驱动该驱动轮的电机，所述驱动轮为不完全齿轮，所述驱动轮的上、下两侧均设有水平设置的齿条，两所述齿条的另一端均固定连接有连杆，两所述连杆的另一端分别固定连接在振动组件的侧壁上，所述连杆相互远离的侧壁上固定连接有复位弹簧，所述复位弹簧的另一端固定连接在底座上，当所述不完全齿轮与齿条啮合时，所述不完全齿轮带动两齿条朝中间移动，使所述振动组件作用于成型框的侧壁，当所述不完全齿轮与齿条分离时，所述复位弹簧将所述齿条拉回到初始位置。
优选的，在所述底座的上端设有承重座，所述成型框放置于承重座的上端，所述承重座内设有用于检测成型框重量变化的重力传感器。
优选的，所述振动组件包括：
壳体，所述连杆固定连接在壳体的侧壁上，所述壳体朝向成型框的一侧设有安装槽；
液压缸，所述液压缸固定安装在壳体的外侧壁上，所述液压缸的输出端竖直向上设置；
滑动杆，所述滑动杆滑动贯穿设置在壳体上，所述滑动杆的上端与液压缸的输出端固定连接；
升降条，所述升降条上下滑动设置在壳体内，所述升降条的中部与滑动杆的下端固定连接；
多个挤压块，多个所述挤压块等距分布在升降条靠近成型框的侧壁上，且所述挤压块的前端突出设置在壳体的外部；
所述液压缸输出端向上伸长的行程与重力传感器信号变化呈正相关；
在所述升降条的上端固定安装有第一电导片，所述壳体的内顶面固定安装有第二电导片，当所述升降条上升到最上侧的位置时，所述第一电导片与第二电导片接触。
优选的，所述壳体内固定连接有竖直设置的限位杆，所述限位杆外滑动套设有限位套，所述限位套固定连接在升降条的侧壁上。
优选的，所述第一电导片和第二电导片接入液压缸及其控制电路中，使所述第一电导片和第二电导片接触导通时，所述液压缸的输出端停止伸长。
优选的，所述升降条上设有多个与挤压块对应的吸附槽，所述吸附槽的顶部固定有铁磁片，所述挤压块的上端固定连接有用于吸附在铁磁片上的永磁块。
优选的，所述挤压块与升降条之间连接有刚性绳；
所述吸附槽的顶部固定安装有电磁铁，所述电磁铁与第一电导片电连接，所述电磁铁通电时产生与永磁块同极相斥的磁场，使所述挤压块脱离吸附槽并通过刚性绳悬吊于升降条的下端。
优选的，各所述挤压块连接的刚性绳长度各不相同。
优选的，各所述刚性绳的长度依次递增。
优选的，所述挤压块包括滑块和挤压头，所述挤压头固定连接在滑块的前端，所述滑块与吸附槽相适配，所述永磁块固定连接在滑块的上端，所述刚性绳连接在滑块的侧壁上，所述滑块的两侧设有限位台阶；
所述壳体的外部固定连接有面板，所述面板上开设有多条与各挤压块对应的、竖直设置的滑道，所述限位台阶滑动在滑道内，所述挤压头的前端延伸至面板的前侧并沿着滑道上下滑动。
综上所述，本发明至少具备如下有益效果：
通过设置同一个驱动轮，同时带动两组振动组件同步运动，相较于现有技术采用两个电机驱动的方式，能够提高振动组件之间的协同性，使成型框的两侧同时受力，能够起到更好的振动效果，减少成型框内混凝土气泡的产生。
通过设置重力传感器对成型框内混凝土的多少进行检测，并根据检测结果控制液压缸输出对应的长度，使升降条跟随混凝土的液面的上升而自动向上移动，使挤压块的位置动态变化。具体来说，可以使挤压块始终作用于混凝土液面附近的位置，提高对混凝土的消泡效果。
通过设置电磁铁和刚性绳，可以在完成混凝土添加时，使挤压块自动与升降条分离，并且使各个挤压块分别垂落在成型框的各个不同位置，在振动组件再次作用于成型框时，各个挤压块能够从整体上作用于成型框的不同深度层，对成型框起到更加全面的除泡效果。
通过设置面板及滑道能够对滑块进行限位，使挤压块能够沿着竖直方向向下移动，能够进一步对挤压块起到限制作用，使挤压块沿着既定的轨迹移动到指定位置，也能够避免相邻挤压块之间发生干涉，提高装置的稳定性。
附图说明
图1为本发明的整体结构示意图；
图2为本发明中振动组件的内部结构示意图；
图3为本发明中升降条位于最上侧位置的状态示意图；
图4为图3中的A处放大结构示意图；
图5为本发明中挤压块与升降条分离状态示意图；
图6为图5中的B处放大结构示意图；
图7为本发明中升降条的结构示意图；
图8为本发明中各挤压块作用于成型框各位置区域的示意图；
图9为本发明中挤压块的结构示意图；
图10为本发明中面板的结构示意图；
图11为本发明中滑块与滑道配合状态示意图。
图中：1、底座；2、成型框；
31、驱动轮；32、齿条；33、连杆；34、复位弹簧；
4、振动组件；41、壳体；411、安装槽；412、第二电导片；42、液压缸；421、连接板；43、滑动杆；44、升降条；441、第一电导片；442、吸附槽；443、电磁铁；45、挤压块；451、刚性绳；452、滑块；4521、限位台阶；4522、连接槽；453、挤压头；454、永磁块；46、限位套；461、限位杆；47、面板；471、滑道。
具体实施方式
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。
实施例
如图1所示，一种用于建筑与土木工程的混凝土成型装置，包括底座1，底座1的上端放置有成型框2，在成型框2的两侧分别设有振动组件4，振动组件4滑动设置在底座1上端，即两组振动组件4可以朝着靠近成型框2或远离成型框2的方向移动，以敲击成型框2。
底座1的侧壁上安装有驱动轮31，底座1内安装有用于驱动该驱动轮31的电机，驱动轮31为不完全齿轮，具体来说，该不完全齿轮上设有两段齿牙，且两段齿牙关于不完全齿轮的中心对称，驱动轮31的上、下两侧均设有水平设置的齿条32，当其中一段齿牙与其中一根齿条32啮合时，另一段齿牙也同时与另一根齿条32啮合，当分离时，两段齿牙也同步与两根齿条32分离。
两齿条32的另一端均固定连接有连杆33，两连杆33的另一端分别固定连接在振动组件4的侧壁上，该连杆33为L型连杆，连杆33相互远离的侧壁上固定连接有复位弹簧34，即该复位弹簧34连接在连杆33的竖直段的侧壁上，复位弹簧34的另一端固定连接在底座1上。
当不完全齿轮与齿条32啮合时，不完全齿轮带动两齿条32朝中间移动，使振动组件4作用于成型框2的侧壁，当不完全齿轮与齿条32分离时，复位弹簧34将齿条32拉回到初始位置。
在电机带动驱动轮31转动时，能够配合该复位弹簧34，实现两振动组件4的同步往复运动，相较于现有技术中通过两组电机分别控制的方式，能够提高两组振动组件4的协同性，使成型框2的两侧同时受力，能够起到更好的振动效果，减少成型框2内混凝土气泡的产生。
如图1所示，在底座1的上端设有承重座11，底座1的上端设有凹槽，该承重座11安装在该凹槽内，且该承重座11的上端不高于振动组件4的下端，避免该振动组件4作用在承重座11上，成型框2放置于承重座11的上端，承重座11内设有用于检测成型框2重量变化的重力传感器。该重力传感器能够对成型框2内混凝土的多少自动监测，帮助提高混凝土下料的精度。
如图1、2所示，振动组件4包括：壳体41、液压缸42、滑动杆43、升降条44和多个挤压块45。
连杆33固定连接在壳体41的侧壁上，壳体41朝向成型框2的一侧设有安装槽411；液压缸42固定安装在壳体41的外侧壁上，液压缸42的输出端竖直向上设置；滑动杆43滑动贯穿设置在壳体41上，滑动杆43的上端与液压缸42的输出端固定连接，具体来说，在液压缸42的输出端固定连接有连接板421，滑动杆43的上端固定连接在连接板421上。
如图2、3所示，升降条44上下滑动设置在壳体41内，且该升降条44为水平设置，升降条44的中部与滑动杆43的下端固定连接。进一步的，壳体41内固定连接有竖直设置的限位杆461，限位杆461外滑动套设有限位套46，限位套46固定连接在升降条44的侧壁上，通过限位杆461和限位套46的方式，实现升降条44的上下滑动。
多个挤压块45等距分布在升降条44靠近成型框2的侧壁上，且挤压块45的前端突出设置在壳体41的外部。
也就是说，在液压缸42的作用下，能够带着升降条44以及安装在升降条44上的挤压块45在竖直方向上移动，改变挤压块45与成型框2的作用位置，相较于现有技术中，通过固定板直接作用在成型框2侧壁的方式，本申请通过设置挤压块45，根据面积减小、压强变大的原理，增加挤压块45与成型框2的作用压强，增强对成型框2局部的振动效果。同时，由于本申请中挤压块45在竖直方向上位置可调，能够根据不同的需求改变挤压块45与成型框2的作用位置。
液压缸42输出端向上伸长的行程与重力传感器信号变化呈正相关。需要说明的
是，根据第一计算式：，其中为混凝土的质量，混凝土的密度，混凝土的体
积；根据第二计算式：，其中为截面积，即成型框2的截面积，为混凝土增加
的深度。结合第一计算式和第二计算式，得到：，其中， 、分别为混凝土
的密度以及成型框2的截面积，设的乘积的倒数为常数，可以得到：，所以
该混凝土增加的深度与混凝土增加的重量成正比。
关于上述公式中重量，可以通过重力传感器信号变化得出，而可以通过输入
常数后，经过计算得到，将设置为液压缸42输出端的行程变化。如此，如图2所示，可以
在向成型框2内倒入混凝土的同时，液压缸42自动控制升降条44移动对应的距离，使挤压块
45始终位于混凝土的液面下侧一定距离，如3-5cm处的位置。
由于混凝土容易产生气泡导致存在间隙的原因主要在于：混凝土在倒入时，混凝土之间流动性大，所以产生大量气泡。本申请通过上述设置，能够使挤压块45重点作用于液面下侧的位置，通过撞击的方式，有效减少混凝土倒入成型框2时产生的气泡，提高对混凝土的消泡效果。
如图3、4所示，在升降条44的上端固定安装有第一电导片441，壳体41的内顶面固定安装有第二电导片412，当成型框2内完成了对混凝土的添加时，升降条44上升到最上侧的位置，此时第一电导片441与第二电导片412接触。第一电导片441和第二电导片412接入液压缸42及其控制电路中，使第一电导片441和第二电导片412接触导通时，液压缸42的输出端停止伸长。
也就是说，在升降条44移动到最上侧的位置时，该液压缸42自动停止继续伸长，使升降条44保持在当前位置不变。
本实施例通过设置重力传感器对成型框2内混凝土的多少进行检测，并根据检测结果控制液压缸42输出对应的长度，使升降条44跟随混凝土的液面的上升而自动向上移动，使挤压块45的位置动态变化。具体来说，可以使挤压块45始终作用于混凝土液面附近的位置，提高对混凝土的消泡效果。
如图5、6、7所示，升降条44上设有多个与挤压块45对应的吸附槽442，吸附槽442的顶部固定有铁磁片，挤压块45的上端固定连接有用于吸附在铁磁片上的永磁块454。使挤压块45能够从吸附槽442上取下，实现可拆卸的功能，便于后续对挤压块45的维护和更换。
挤压块45与升降条44之间连接有刚性绳451。吸附槽442的顶部固定安装有电磁铁443，电磁铁443与第一电导片441电连接，电磁铁443通电时产生与永磁块454同极相斥的磁场，使挤压块45脱离吸附槽442并通过刚性绳451悬吊于升降条44的下端。也就是说，当升降条44上升到最上侧的位置时，各电磁铁443同时通电并产生与永磁块454相斥的磁场，使永磁块454被弹射出吸附槽442，使永磁块454在刚性绳451的作用下自由垂落在升降条44的下侧，需要说明的是，该刚性绳451的最大长度不大于此时升降条44到安装槽411底部的距离，使该挤压块45始终保持悬空状态且能够作用于成型框2的侧壁上。
如图8所示，各挤压块45连接的刚性绳451长度各不相同。如此，各挤压块45可以分别作用在成型框2的不同深度位置处。能够对盛满有混凝土的成型框2的各个位置同时敲击振动，从整体上，更全面地对成型框2起到敲击除泡的作用。
各刚性绳451的长度依次递增，如图5、8所示，如此，能够使各个挤压块45按照刚性绳451长短位置，更加均匀的作用在成型框2的各层处，进一步提高对成型框的敲击效果。
本实施例中，通过设置电磁铁443和刚性绳451，可以在完成混凝土添加时，使挤压块45自动与升降条44分离，并且使各个挤压块45分别垂落在成型框2的各个不同位置，在振动组件4再次作用于成型框2时，各个挤压块45能够从整体上作用于成型框2的不同深度层，对成型框2起到更加全面的除泡效果。
另外，在升降条44复位下降到初始位置的过程中，挤压块45会再次进入吸附槽442中，并且在永磁块454的作用下，使各挤压块45重新固定到升降条44的同一高度位置。
如图9所示，挤压块45包括滑块452和挤压头453，挤压头453固定连接在滑块452的前端，滑块452与吸附槽442相适配，永磁块454固定连接在滑块452的上端，刚性绳451连接在滑块452的侧壁上，具体来说，该滑块452的底部设有收纳槽，该收纳槽上设有连接槽4522，该刚性绳451固定连接在该连接槽4522内，使滑块452被固定在吸附槽442内时，该刚性绳451可以被收纳于连接槽4522及收纳槽内。滑块452的两侧设有限位台阶4521。
如图10、11所示，壳体41的外部固定连接有面板47，面板47上开设有多条与各挤压块45对应的、竖直设置的滑道471，限位台阶4521滑动在滑道471内，挤压头453的前端延伸至面板47的前侧并沿着滑道471上下滑动。
本实施例通过设置面板47及滑道471能够对滑块452进行限位，使挤压块45能够沿着竖直方向向下移动，能够进一步对挤压块45起到限制作用，使挤压块45沿着既定的轨迹移动到指定位置，也能够避免相邻挤压块45之间发生干涉，提高装置的稳定性。
综上，本申请通过设置可移动的挤压块45，在将混凝土倒入成型框2的过程中，挤压块45能够跟随混凝土的增加而自动改变位置，减少混凝土倒入过程中气泡的产生；在混凝土完全倒入成型框2后，通过电磁控制和刚性绳451的作用，使各挤压块45悬垂于不同高度位置，使各挤压块45能够与成型框2的不同位置产生撞击，以进一步起到对气泡的消除作用。
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发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种用于建筑与土木工程的混凝土成型装置，包括底座(1)，所述底座(1)的上端放置有成型框(2)，其特征在于，在所述成型框(2)的两侧分别设有振动组件(4)，所述底座(1)的侧壁上安装有驱动轮(31)，所述底座(1)内安装有用于驱动该驱动轮(31)的电机，所述驱动轮(31)为不完全齿轮，所述驱动轮(31)的上、下两侧均设有水平设置的齿条(32)，两所述齿条(32)的另一端均固定连接有连杆(33)，两所述连杆(33)的另一端分别固定连接在振动组件(4)的侧壁上，所述连杆(33)相互远离的侧壁上固定连接有复位弹簧(34)，所述复位弹簧(34)的另一端固定连接在底座(1)上，当所述不完全齿轮与齿条(32)啮合时，所述不完全齿轮带动两齿条(32)朝中间移动，使所述振动组件(4)作用于成型框(2)的侧壁，当所述不完全齿轮与齿条(32)分离时，所述复位弹簧(34)将所述齿条(32)拉回到初始位置；
在所述底座(1)的上端设有承重座(11)，所述成型框(2)放置于承重座(11)的上端，所述承重座(11)内设有用于检测成型框(2)重量变化的重力传感器；
所述振动组件(4)包括：
壳体(41)，所述连杆(33)固定连接在壳体(41)的侧壁上，所述壳体(41)朝向成型框(2)的一侧设有安装槽(411)；
液压缸(42)，所述液压缸(42)固定安装在壳体(41)的外侧壁上，所述液压缸(42)的输出端竖直向上设置；
滑动杆(43)，所述滑动杆(43)滑动贯穿设置在壳体(41)上，所述滑动杆(43)的上端与液压缸(42)的输出端固定连接；
升降条(44)，所述升降条(44)上下滑动设置在壳体(41)内，所述升降条(44)的中部与滑动杆(43)的下端固定连接；
多个挤压块(45)，多个所述挤压块(45)等距分布在升降条(44)靠近成型框(2)的侧壁上，且所述挤压块(45)的前端突出设置在壳体(41)的外部；
所述液压缸(42)输出端向上伸长的行程与重力传感器信号变化呈正相关；
在所述升降条(44)的上端固定安装有第一电导片(441)，所述壳体(41)的内顶面固定安装有第二电导片(412)，当所述升降条(44)上升到最上侧的位置时，所述第一电导片(441)与第二电导片(412)接触。
2.根据权利要求1所述的一种用于建筑与土木工程的混凝土成型装置，其特征在于，所述壳体(41)内固定连接有竖直设置的限位杆(461)，所述限位杆(461)外滑动套设有限位套(46)，所述限位套(46)固定连接在升降条(44)的侧壁上。
3.根据权利要求1所述的一种用于建筑与土木工程的混凝土成型装置，其特征在于，所述第一电导片(441)和第二电导片(412)接入液压缸(42)及其控制电路中，使所述第一电导片(441)和第二电导片(412)接触导通时，所述液压缸(42)的输出端停止伸长。
4.根据权利要求1所述的一种用于建筑与土木工程的混凝土成型装置，其特征在于，所述升降条(44)上设有多个与挤压块(45)对应的吸附槽(442)，所述吸附槽(442)的顶部固定有铁磁片，所述挤压块(45)的上端固定连接有用于吸附在铁磁片上的永磁块(454)。
5.根据权利要求4所述的一种用于建筑与土木工程的混凝土成型装置，其特征在于，所述挤压块(45)与升降条(44)之间连接有刚性绳(451)；
所述吸附槽(442)的顶部固定安装有电磁铁(443)，所述电磁铁(443)与第一电导片(441)电连接，所述电磁铁(443)通电时产生与永磁块(454)同极相斥的磁场，使所述挤压块(45)脱离吸附槽(442)并通过刚性绳(451)悬吊于升降条(44)的下端。
6.根据权利要求5所述的一种用于建筑与土木工程的混凝土成型装置，其特征在于，各所述挤压块(45)连接的刚性绳(451)长度各不相同。
7.根据权利要求6所述的一种用于建筑与土木工程的混凝土成型装置，其特征在于，各所述刚性绳(451)的长度依次递增。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的一种用于建筑与土木工程的混凝土成型装置，其特征在于，所述挤压块(45)包括滑块(452)和挤压头(453)，所述挤压头(453)固定连接在滑块(452)的前端，所述滑块(452)与吸附槽(442)相适配，所述永磁块(454)固定连接在滑块(452)的上端，所述刚性绳(451)连接在滑块(452)的侧壁上，所述滑块(452)的两侧设有限位台阶(4521)；
所述壳体(41)的外部固定连接有面板(47)，所述面板(47)上开设有多条与各挤压块(45)对应的、竖直设置的滑道(471)，所述限位台阶(4521)滑动在滑道(471)内，所述挤压头(453)的前端延伸至面板(47)的前侧并沿着滑道(471)上下滑动。
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