CN117140975A - 一种钢结构装配用加压装置及其使用方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种钢结构装配用加压装置及其使用方法，包括承载梁、压杆、万向节、压板和缓冲件，其中，压杆的一端与承载梁通过螺纹旋合连接；万向节设置在压杆远离承载梁的一端上；压板设置在万向节远离压杆的一端上；缓冲件一端与承载梁相连接，另一端与压板相连接，用于在万向节发生转动时通过弹性伸缩进行缓冲。如上述结构，压板可通过万向节转动调节角度，以自适应的贴合钢结构表面，从而使本加压装置适用于异型钢结构表面材料的加压；与此同时，缓冲件可依靠弹性伸缩运动，对压板的转动进行缓冲，避免压板在调节过程中发生转动过限碰撞损坏的问题，以提高应用的可靠性和安全性。
Description
技术领域
本发明涉及胶合固定工装技术领域，尤其涉及一种钢结构装配用加压装置及其使用方法。
背景技术
部分水下钢结构表面需要粘贴特种材料，例如潜艇的某硫化橡胶材料敷设是通过胶体将其粘贴在钢结构表面，在敷设过程中需要对硫化橡胶材料进行加压以满足其粘贴要求。现有工艺采用的机械压紧装置，是通过在钢结构上焊接支架，然后将机械压紧装置固定到支架上，再对材料进行加压。
现有申请公布号为CN108006033A的发明专利申请，公开了一种胶接夹具，它包括机架、施压机构和夹紧机构；机架的顶面设有沿厚度方向穿透的安装槽；夹紧机构包括主夹体和副夹体，副夹体可拆卸连接于机架内，主夹体设置于机架上；施压机构连接于支架的上方；
如上述技术方案中，是通过夹紧机构夹紧试件后，再由施压机构施加压力，以使胶合结构在固化后更加牢固，但是其用于压持试件的压板为一体式结构，且压板与固定螺杆固定连接，导致压板角度不可调，因此该种压持结构不适用于异型钢结构的加压，其无法适应钢结构的异型面，适应性较差，所以需要一种可进行角度变更，适应异型面加压的装置。
发明内容
有鉴于此，本发明提出了一种能够根据钢结构形状调节压持角度、且动作稳定的钢结构装配用加压装置及其使用方法，以解决现有加压机构结构固定、角度不可调导致适用范围受限的问题。
本发明的技术方案是这样实现的：
一方面，本发明提供了一种钢结构装配用加压装置及其使用方法，包括承载梁、压杆、万向节、压板和缓冲件，其中，
压杆的一端与承载梁通过螺纹旋合连接；
万向节设置在压杆远离承载梁的一端上；
压板设置在万向节远离压杆的一端上；
缓冲件一端与承载梁相连接，另一端与压板相连接，缓冲件用于在万向节发生转动时，通过弹性伸缩对压板的位移进行缓冲。
在以上技术方案的基础上，优选的，缓冲件包括连接架、连接杆和拉簧，其中，
连接架与承载梁相连接；
连接杆与连接架相连接；
拉簧的一端与压板相连接，拉簧的另一端与连接杆相对固定。
在以上技术方案的基础上，优选的，承载梁至少设置有两根，每根承载梁上至少设置有两个压板，压板呈矩形状阵列设置，压板的角部具有挂环；
缓冲件至少设置有四个拉簧，每个拉簧各与一个压板上的挂环相连接。
在以上技术方案的基础上，优选的，呈矩形状阵列设置的压板之间具有间隙，连接杆为中空的管状结构，连接杆的一端贯穿连接架，连接杆另一端对应间隙的相交点，连接杆的中空部分用于气体流通。
在以上技术方案的基础上，优选的，连接杆远离连接架的一端设置有外螺纹，缓冲件还包括螺母筒、连接筒和挂盘，其中，
螺母筒与连接杆上的外螺纹旋合连接；
连接筒与螺母筒周向转动连接，且连接筒相对螺母筒轴向定位；
挂盘设置在连接筒远离螺母筒的一端上；
拉簧远离压板的一端挂接在挂盘上。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括供气管，供气管与承载梁相平行设置，且供气管与连接杆相连接并贯通。
在以上技术方案的基础上，优选的，连接架搭接在两根承载梁之间，且连接架连接连接杆的部分朝向压板突出，供气管布设在连接架的凹陷处。
在以上技术方案的基础上，优选的，压杆与连接杆相平行设置，且压杆远离万向节的一端呈棱柱状结构。
在以上技术方案的基础上，优选的，还包括安装杆、磁吸盘和拉力传感器，其中，
安装杆与压杆相平行设置，安装杆包括第一段和第二段，第一段设置在承载梁的端部，第二段与磁吸盘相连接；
拉力传感器一端与第一段相连接，另一端与第二段相连接。
另一方面，本发明提供了一种钢结构装配用加压装置的使用方法，包括如下步骤：
S1、在钢结构上粘结硫化橡胶材料，之后将承载梁与钢结构相对固定；
S2、将供气管连接至风机，风机输出常温气流，常温气流流经供气管和连接杆后，经过间隙吹扫硫化橡胶材料表面，以去除粘附的异物；
S3、转动压杆，以带动压板靠近硫化橡胶材料，直至压板将硫化橡胶材料压持在钢结构上；
S4、供气管连接的风机输出热气流，以热气流吹扫间隙；
S5、待对硫化橡胶材料加压完毕后，待胶水完全凝固，再转动压杆使压板脱离硫化橡胶材料，同时风机停机。
本发明的钢结构装配用加压装置及其使用方法相对于现有技术具有以下有益效果：
(1)通过设置万向节用于压板与压杆的连接，这使得压杆在施加压力时，压板可通过万向节转动调节角度，以自适应的贴合钢结构表面，从而使本加压装置适用于异型钢结构表面材料的加压；与此同时，缓冲件可依靠弹性伸缩运动，对压板的转动进行缓冲，避免压板在调节过程中发生转动过限导致碰撞损坏的问题出现，以提高应用的可靠性和安全性；
(2)压板至少设置有四个，缓冲件设置有至少四个拉簧，且压板采用矩形阵列结构设置，如此使得单个缓冲件可对多个压板进行调节时的缓冲，这可减少缓冲件的安装数量，并可提高对压板的缓冲效果；
(3)压板采用阵列结构设置，压板之间会具有间隙，通过将缓冲件的连接杆设置为中空的管状结构，这方便连接风机，风机输出的气流可经间隙吹扫钢结构表面粘结的材料，以清除材料表面粘附的异物，避免在加压时因压到异物造成材料损坏，同时还可进行热气流吹扫，以提高粘胶固化效率；
(4)本加压装置，是以磁吸盘与钢结构进行吸合固定，如此无需像传统加压装置一样需要通过焊接螺纹柱及支架等组件进行辅助固定，有利于避免干涉材料敷设，从而提高敷设效率，同时不会破坏钢结构表面，有利于保证敷设效果。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明的钢结构装配用加压装置的立体图；
图2为本发明的钢结构装配用加压装置的主视图；
图3为本发明的钢结构装配用加压装置的侧视图；
图4为本发明的钢结构装配用加压装置的俯视图；
图5为本发明的钢结构装配用加压装置的安装供气管后的立体图；
图6为本发明的钢结构装配用加压装置的单个加压单元的立体图；
图7为本发明的钢结构装配用加压装置的缓冲件安装结构图；
图8为本发明的钢结构装配用加压装置的缓冲件的立体图；
图9为本发明的钢结构装配用加压装置的缓冲件的爆炸图；
图10为本发明的钢结构装配用加压装置的缓冲件的侧视图；
图11为本发明的图10中A-A向剖面图；
图12为本发明的钢结构装配用加压装置的万向节的结构图；
图中：1、承载梁；2、压杆；3、万向节；31、球座；32、万向球；33、盖板；34、端杆；4、压板；41、挂环；5、缓冲件；51、连接架；52、连接杆；53、拉簧；54、螺母筒；55、连接筒；56、挂盘；501、外螺纹；6、供气管；7、安装杆；71、第一段；72、第二段；8、磁吸盘；9、拉力传感器；10、电控盒；100、间隙。
具体实施方式
下面将结合本发明实施方式，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式仅仅是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，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方式，都属于本发明保护的范围。
如图1～12所示，本发明的钢结构装配用加压装置，包括承载梁1、压杆2、万向节3、压板4、缓冲件5、供气管6、安装杆7、磁吸盘8、拉力传感器9和电控盒10。
本钢结构装配用加压装置，用于钢结构表面胶合材料的加压固定使用，如钢结构表面铺装硫化橡胶材料后的加压固定，以使硫化橡胶材料可粘结的更为牢固。
本钢结构装配用加压装置，由若干个加压单元构成，每个加压单元包括上述的承载梁1、压杆2、万向节3、压板4、缓冲件5、安装杆7、磁吸盘8、拉力传感器9和电控盒10。
如图1～6所示，压杆2的一端与承载梁1通过螺纹旋合连接；万向节3设置在压杆2远离承载梁1的一端上；压板4设置在万向节3远离压杆2的一端上；缓冲件5一端与承载梁1相连接，另一端与压板4相连接，缓冲件5用于在万向节3发生转动时，通过弹性伸缩对压板4的位移进行缓冲；
如上述结构，在本加压装置进行使用时，需要先将承载梁1与钢结构进行固定连接，之后依靠压杆2调整压板4，由于压杆2与承载梁1通过螺纹连接，且压杆2的端部与压板4通过万向节3进行连接，如此在转动压杆2时，会使压板4向钢结构表面靠近，以将钢结构表面粘贴的材料顶压在钢结构上，使得粘胶在固化后，钢结构和表面粘结的材料连接更为牢固；
由于万向节3的设置，在压杆2的推进过程中，压板4可适应倾斜调整以贴合钢结构表面，使得本加压装置能够适应异型的钢结构表面，具有较广的应用范围。异型的钢结构，具体是指钢结构表面具有凸棱，但凸棱两侧的钢结构板块倾斜角度不同，或钢结构表面呈现起伏状；
在本装置的使用过程中，存在向钢结构上安装本装置以及从钢结构上拆下本装置的过程，在此拆装过程中，由于压板4与压杆2采用了万向节3进行连接，因此本装置在移动时，压板4会因万向连接方式发生不可控的摆动，这易造成万向节3位移过限出现损坏；
具体可见图12，万向节3包括一个球座31，球座31上设置有半圆状的凹槽，用于放置万向球32，万向球32上设置有一个端杆34，用于连接压杆2，端杆34的直径小于万向球32的直径，盖板33扣合在球座31上，盖板33开设有一个圆孔，以供端杆34穿过，该圆孔直径大于端杆34的直径但小于万向球32的直径，如此可对万向球32进行限位，并使万向球32具有一定的角度调节功能；
但无论何种万向节结构，都会具有一定的调节范围限制，如上述的万向节结构，其在位移过限时，端杆34会撞击到盖板33的圆孔内壁，尤其是球座31在连接压板4后，压板4的重量会增大撞击力度，为避免连接结构损坏，需要缓冲件5在本加压装置的拆装过程中进行缓冲；
具体的，缓冲件5通过弹性伸缩进行缓冲，其可以是拉簧、气弹簧等弹性组件，通过自身的弹性拉扯，用于限制并减缓压板4的摆动幅度，从而起到安全防护效果，同时，通过缓冲件5的限位，也可避免压板4通过万向节3发生转动的问题；当然，该结构不限制缓冲件5仅由拉簧、气弹簧等弹性组件组成，其可包括用于辅助拉簧/气弹簧进行安装的组件。
如图8～11所示，缓冲件5包括连接架51、连接杆52和拉簧53，其中，连接架51与承载梁1相连接；连接杆52与连接架51相连接；拉簧53的一端与压板4相连接，拉簧53的另一端与连接杆52相对固定；
如上述结构，在进行缓冲件5的安装时，先设置连接架51和连接杆52，并连接至承载梁1上，如此将拉簧53连接至连接杆52上即可，这可减短拉簧53的长度，以缩短拉簧53的行程，不但方便拉簧53安装，也可更好的限制压板4的摆动幅度。
如图6所示，压杆2与连接杆52相平行设置，且压杆2远离万向节3的一端呈棱柱状结构；
如上述结构，通过将压杆2的端部设置为棱柱状结构，这方便通过扳手带动压杆2转动，从而实现压板4的位移调整，提高了操作的便利性。
如图1、图4、图5及图7所示，承载梁1至少设置有两根，每根承载梁1上至少设置有两个压板4，压板4呈矩形状阵列设置，压板4的角部具有挂环41，缓冲件5至少设置有四个拉簧53，每个拉簧53各与一个压板4上的挂环41相连接；
如上述结构，通过将多个压板4进行阵列设置，如此每个压板4可单独适应钢结构的表面进行角度调整，同时一个缓冲件5，可利用拉簧53连接至少四个压板4，这可减少缓冲件5的安装数量；优选的，压板4采用多边形结构；
具体在设置挂环41时，其可在压板4上设置多个，以方便压板4与多个缓冲件5进行连接，从而使压板4的位移具有更好的稳定性；
进一步的，缓冲件5设置若干个，如图1所示，其示出了16个压板4及若干个缓冲件5，位于中间的两个压板4，会连接有四个缓冲件5，如此中间的压板4相较外围的压板4具有更好的稳定性，更不易损坏，而外围的压板4虽然稳定性较差，但具有拆装方便的优点，在缓冲件5损坏时易于更换。
如图1、图4、图5及图7所示，连接杆52远离连接架51的一端设置有外螺纹501，缓冲件5还包括螺母筒54、连接筒55和挂盘56，其中，螺母筒54与连接杆52上的外螺纹501旋合连接；连接筒55与螺母筒54周向转动连接，且连接筒55相对螺母筒54轴向定位；挂盘56设置在连接筒55远离螺母筒54的一端上；拉簧53远离压板4的一端挂接在挂盘56上；
如上述结构，为了方便拉簧53与连接杆52的连接，可先将拉簧53连接至挂盘56上，之后将螺母筒54连接至连接杆52的外螺纹501上即可；本装置可并联多个加压单元进行使用，例如图1示出了四个加压单元，弹簧53采用与挂盘56挂接的方式进行连接，也方便了本装置的拼装工作；
如上述的连接杆52，可采用高强度的钢材，以用于加压单元拼装时的连接使用。
如图4及图7所示，呈矩形状阵列设置的压板4之间具有间隙100，连接杆52为中空的管状结构，连接杆52的一端贯穿连接架51，连接杆52另一端对应间隙100的相交点，连接杆52的中空部分用于气体流通；
如上述结构，在压板4设置多个时，为了保证每个压板4都可通过万向节3进行倾斜调整，因此在压板4与压板4之间会留有间隙100，以使压板4具有倾斜空间，从而适应钢结构的表面，为充分利用此间隙100，将连接杆52设置为中空的管状结构，如此在压板4对钢结构表面材料进行加压时，可先将连接杆52连接风机，然后以风机送风，气流可流经连接杆52及间隙100，以吹扫钢结构表面粘贴的材料，避免材料表面有异物，防止压板4在加压时压到异物造成钢结构表面材料损坏。在钢结构与材料之间通过热固性胶水粘接时，风机可吹扫热风，以加热材料和胶水，从而加快胶水的凝固，这也有效解决了间隙100出无法受到加压固定的问题，可提高间隙100处材料的粘结强度。
如图5所示，供气管6与承载梁1相平行设置，且供气管6与连接杆52相连接并贯通；
如上述结构，在设置多个缓冲件5时，为减少风机的设置数量，可设置供气管6，先将缓冲件5的连接杆52连接至供气管6上，然后将供气管6连接风机即可，以使气流经供气管6分流至各缓冲件5的连接杆52中。
进一步的，连接架51搭接在两根承载梁1之间，且连接架51连接连接杆52的部分朝向压板4突出，供气管6布设在连接架51的凹陷处；
如上述结构，通过将连接架51设置为向压板4突出，从而形成用于容置供气管6的凹陷，这可进一步提高本加压装置结构的紧凑性。
如图1～6所示，安装杆7与压杆2相平行设置，安装杆7包括第一段71和第二段72，第一段71设置在承载梁1的端部，第二段72与磁吸盘8相连接；拉力传感器9一端与第一段71相连接，另一端与第二段72相连接；
如上述结构，本加压装置是通过磁吸盘8进行固定，具体在应用过程中，以磁吸盘8吸合钢结构进行固定连接即可，之后旋转压杆2使压板4抵持到钢结构表面的材料上，实现压持固定；由于压杆2的转动位移，承载梁1会受力，进而传递力到安装杆7和拉力传感器9上，在压杆2不断旋紧的过程中，安装杆7的第一段71和第二段72受到分离的力，拉力传感器9会显示受力读数，以此便可测得压板4对材料的压力，从而保证压力满足材料的加压需求；
由于是以磁吸盘与钢结构进行吸合固定，如此无需像传统加压装置一样需要通过焊接螺纹柱及支架等组件进行辅助固定，有利于避免干涉材料敷设，从而提高敷设效率，同时不会破坏钢结构表面，有利于保证敷设效果。
如图1所示，电控盒10安装在磁吸盘8上，电控盒10要与磁吸盘8及拉力传感器9进行电性连接，以控制磁吸盘8的动作，并用于压力检测使用，此为现有技术，因此不在过多阐述。
如上述的钢结构装配用加压装置的使用方法，包括如下步骤：
S1、在钢结构上粘结硫化橡胶材料，之后将承载梁1与钢结构相对固定；
S2、将供气管6连接至风机，风机输出常温气流，常温气流流经供气管6和连接杆52后，经过间隙100吹扫硫化橡胶材料表面，以去除粘附的异物；
S3、转动压杆2，以带动压板4靠近硫化橡胶材料，直至压板4将硫化橡胶材料压持在钢结构上；
S4、供气管6连接的风机输出热气流，以热气流吹扫间隙100；
S5、待对硫化橡胶材料加压完毕后，待胶水完全凝固，再转动压杆2使压板4脱离硫化橡胶材料，同时风机停机。
以上所述仅为本发明的较佳实施方式而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种钢结构装配用加压装置，包括承载梁(1)、压杆(2)、万向节(3)、压板(4)和缓冲件(5)，其中，
所述压杆(2)的一端与所述承载梁(1)通过螺纹旋合连接；
所述万向节(3)设置在所述压杆(2)远离所述承载梁(1)的一端上；
所述压板(4)设置在所述万向节(3)远离所述压杆(2)的一端上；
所述缓冲件(5)一端与所述承载梁(1)相连接，另一端与所述压板(4)相连接，所述缓冲件(5)用于在所述万向节(3)发生转动时，通过弹性伸缩对所述压板(4)的位移进行缓冲。
2.如权利要求1所述的钢结构装配用加压装置，其特征在于：所述缓冲件(5)包括连接架(51)、连接杆(52)和拉簧(53)，其中，
所述连接架(51)与所述承载梁(1)相连接；
所述连接杆(52)与所述连接架(51)相连接；
所述拉簧(53)的一端与所述压板(4)相连接，所述拉簧(53)的另一端与所述连接杆(52)相对固定。
3.如权利要求2所述的钢结构装配用加压装置，其特征在于：所述承载梁(1)至少设置有两根，每根所述承载梁(1)上至少设置有两个所述压板(4)，所述压板(4)呈矩形状阵列设置，所述压板(4)的角部具有挂环(41)；
所述缓冲件(5)至少设置有四个所述拉簧(53)，每个所述拉簧(53)各与一个所述压板(4)上的所述挂环(41)相连接。
4.如权利要求3所述的钢结构装配用加压装置，其特征在于：呈矩形状阵列设置的所述压板(4)之间具有间隙(100)，所述连接杆(52)为中空的管状结构，所述连接杆(52)的一端贯穿所述连接架(51)，所述连接杆(52)另一端对应所述间隙(100)的相交点，所述连接杆(52)的中空部分用于气体流通。
5.如权利要求4所述的钢结构装配用加压装置，其特征在于：所述连接杆(52)远离所述连接架(51)的一端设置有外螺纹(501)，所述缓冲件(5)还包括螺母筒(54)、连接筒(55)和挂盘(56)，其中，
所述螺母筒(54)与所述连接杆(52)上的所述外螺纹(501)旋合连接；
所述连接筒(55)与所述螺母筒(54)周向转动连接，且所述连接筒(55)相对所述螺母筒(54)轴向定位；
所述挂盘(56)设置在所述连接筒(55)远离螺母筒(54)的一端上；
所述拉簧(53)远离所述压板(4)的一端挂接在所述挂盘(56)上。
6.如权利要求4所述的钢结构装配用加压装置，其特征在于：还包括供气管(6)，所述供气管(6)与所述承载梁(1)相平行设置，且所述供气管(6)与所述连接杆(52)相连接并贯通。
7.如权利要求6所述的钢结构装配用加压装置，其特征在于：所述连接架(51)搭接在两根所述承载梁(1)之间，且所述连接架(51)连接所述连接杆(52)的部分朝向所述压板(4)突出，所述供气管(6)布设在所述连接架(51)的凹陷处。
8.如权利要求2～7任意一项所述的钢结构装配用加压装置，其特征在于：所述压杆(2)与所述连接杆(52)相平行设置，且所述压杆(2)远离所述万向节(3)的一端呈棱柱状结构。
9.如权利要求8所述的钢结构装配用加压装置，其特征在于：还包括安装杆(7)、磁吸盘(8)和拉力传感器(9)，其中，
所述安装杆(7)与所述压杆(2)相平行设置，所述安装杆(7)包括第一段(71)和第二段(72)，所述第一段(71)设置在所述承载梁(1)的端部，所述第二段(72)与所述磁吸盘(8)相连接；
所述拉力传感器(9)一端与所述第一段(71)相连接，另一端与所述第二段(72)相连接。
10.一种如权利要求6所述的钢结构装配用加压装置的使用方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、在钢结构上粘结硫化橡胶材料，之后将所述承载梁(1)与钢结构相对固定；
S2、将所述供气管(6)连接至风机，风机输出常温气流，常温气流流经所述供气管(6)和所述连接杆(52)后，经过所述间隙(100)吹扫硫化橡胶材料表面，以去除粘附的异物；
S3、转动所述压杆(2)，以带动所述压板(4)靠近硫化橡胶材料，直至所述压板(4)将硫化橡胶材料压持在钢结构上；
S4、供气管(6)连接的风机输出热气流，以热气流吹扫所述间隙(100)；
S5、待对硫化橡胶材料加压完毕后，待胶水完全凝固，再转动压杆(2)使压板(4)脱离硫化橡胶材料，同时风机停机。
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