CN220978923U - 一种自动牮屋装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及古建筑修缮技术领域，具体涉及一种牮屋装置。其主要依靠载重物自重的杠杆体系，其特征在于，包含传动组件和用于抵触目标结构体的支撑组件，传动组件包含牮杆与牮杆铰接的顶杆，牮杆上安装有载重物，顶杆上安装有支撑组件，支撑组件上设有用于监测目标结构体偏移角度信息的感应组件，该种自动牮屋装置还包含用于调整牮杆相对地面倾斜角度的调整装置。该牮屋装置在整个牮屋作业期间可基本摆脱人力监控，且牮屋过程更为精准科学，效果更好。

Description

一种自动牮屋装置

技术领域

本实用新型涉及古建筑修缮技术领域，具体涉及一种牮屋装置。

背景技术

牮屋是一种修复和维护古建筑的传统技艺，旨在解决古建筑因为年代久远或其他原因产生的整体变形偏移问题，这种结构问题十分普遍，一般需要进行大修理的房屋,基本上都要进行牮屋，为保护文化遗产，最大程度延续古建筑生命，修缮工作必不可少，牮屋在古建筑修缮中发挥重要作用。

牮屋的对象主要是具有明显弹性变形能力的，且已经倾斜的屋架等结构体，牮屋实施过程中，为减少扰动，控制变形和回弹，往往需要长时间施力、缓慢卸荷，时间长达半个月至一个月，并需要根据结构体每一阶段的变形情况，不断进行施力调整。

然而一方面，传统牮屋工艺有赖于技师经验，通用性较差，不确定因素较多，操作不够精确。另一方面，随着时代发展，拥有足够经验的资深牮屋技师数量愈来愈少，无法满足市场上的牮屋需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种自动牮屋装置，该自动牮屋装置以实现对目标结构体不间断的精确施力支撑，可在代替人力的基础上获得更好的牮屋效果。

一种自动牮屋装置，包含载重物，其特征在于，还包含传动组件和用于抵触目标结构体的支撑组件；所述传动组件包含牮杆与所述牮杆铰接的顶杆，所述牮杆上安装所述载重物，所述顶杆上安装有所述支撑组件；所述支撑组件上设有用于监测目标结构体偏移角度信息的感应组件，该种自动牮屋装置还包含用于调整所述牮杆相对地面倾斜角度的调整装置。

支撑组件抵触需要牮正的目标结构体，与支撑组件固定安装的感应组件可持续测量目标结构体相对于水平地面的角度偏移量，并将该偏移量信息传递至调整装置，调整装置可选用现有技术中的自动控制模块配合电机类装置来调整牮杆与水平地面的角度，当调整装置调整牮杆，使其向靠近水平地面的方向转动时，牮杆带动与其铰接的顶杆使其向靠近目标建筑体的方向平移运动，进而使得与顶杆安装连接的支撑组件也做同方向运动，令支撑组件始终抵触目标结构体，为其提供稳定的支撑力。综上，该装置通过传动组件、调整装置和支撑组件的配合，为目标结构体提供更为线性连续的支撑力，且支撑角度更为科学，整体的牮屋效果更好。

作为本实用新型的优选，还包含底座，所述底座包含支撑底板、用于将所述支撑底板固定在地面上的固定件和与所述牮杆铰接的第一转动架。

由于目标结构体体积通常较大，因此该型牮屋装置在使用时必须牢牢固定在水平地面上，以避免潜在倒塌危险的发生，支撑底板的可选用例如钢板类的坚硬部件，而固定件可选用膨胀螺栓，通过固定件可将支撑底板与地面紧密固定，除此之外，第一转动架固定在支撑底板上，用于铰接牮杆，为牮杆提供转动空间。

作为本实用新型的优选，所述牮杆包含用于安装所述载重物的主牮杆和与所述主牮杆垂直固定连接的副牮杆，所述副牮杆上还安装有第二转动架。

主牮杆一端挂载例如沙袋、砖石之类的载重物，另一端与副牮杆垂直固定连接，副牮杆上安装有第二转动架，第二转动架与顶杆铰接，载重物施加给主牮杆的力，可通过副牮杆和第二转动架传递给顶杆，此时主牮杆相当于一个长力臂，可放大载重物施加的力，当主牮杆与水平地面的夹角变小时，其整个牮杆在第一转动架内转动，副牮杆向目标结构体方向转动，与此同时，顶杆在第二转动架内转动，转动后顶杆相对于水平地面的夹角度数不变，但整体空间位置发生了改变，其向目标结构体方向做了平移运动。综上可得，通过调整主牮杆的角度即可实现顶杆的平移，使与顶杆连接的支撑组件能始终抵触目标结构体，为其提供稳定的支撑。

作为本实用新型的优选，所述调整装置包含用于调节所述牮杆与地面水平夹角的转动调节架和用于为所述转动调节架提供控制信号的控制组件。

在牮屋过程中，本装置需要不断地通过改变传动组件的与水平地面的角度来保持支撑组件对目标结构体的支撑效果，转动调节架通过接收来自控制组件的控制信号，不断调整自身姿态，进而影响架设在其上的牮杆的角度，以保证调整支撑组件的支撑效果，在较长的牮屋作业过程中可节省人力，并且更加精准稳定。

作为本实用新型的优选，所述转动调节架包含转动架和用于驱动所述转动架旋转的转动部。

转动部可选用现有技术中的伺服电机，转动架一端连接在伺服电机的输出轴上，另一端与主牮杆下表面抵触，当伺服电机做出转动动作时，转动架跟随转动，其与主牮杆接触点的位置发生变化，由此，以实现牮杆与水平地面夹角度数变化的目的。

作为本实用新型的优选，所述主牮杆还包含用于与所述转动架卡合固定的定位槽。

为了使得转动架与主牮杆可以牢固的锁定和顺畅的滑动，特在主牮杆下表面增设定位槽，该定位槽上设置有例如弧形的花纹，在转动部转动时，其产生的扭力可使转动架沿定位槽连续滑动，当转动部停止转动时，主牮杆在重力的作用下与转动架紧密抵触，转动架与定位槽在二者间摩擦力的作用下相互锁定，此时传动组件的相对位置被固定，支撑组件在新角度下继续为目标结构体提供稳定支撑。

作为本实用新型的优选，所述支撑组件包含主壳体、安装在所述主壳体上的第三转动架和安装在所述顶杆一端的连接块，所述连接块与所述第三转动架铰接，所述支撑组件还包含安装在所述主壳体上的防滑衬垫。

支撑组件直接与目标结构体抵触，主壳体选用牢固的金属部件，用于传递支撑力，其上的防滑衬垫可防止目标结构体与其发生意外滑动，连接块安装在顶杆与支撑组件连接的一端头部，其通过安装在主壳体上的第三转动架实现顶杆与主壳体的角度变化功能。

作为本实用新型的优选，所述感应组件包含用于测定所述支撑组件倾斜程度的角度传感器和用于测定所述主壳体与目标结构件之间压力大小的压力传感器。

角度传感器可选用现有技术中的旋转电位器或陀螺仪，用来测定支撑组件相对与水平地面的倾斜程度，其测定的参数将作为控制组件控制命令的重要参考量，压力传感器可选用现有技术中的压阻式传感器或压电式传感器，其用于不断检测目标结构体与支撑组件之间的压力大小，该压力参数作为预警信息，即当压力超过设定阈值的时候及时发出警示信号，避免发生意外。

作为本实用新型的优选，还包含为本装置提供电力的供电组件，所述供电组件包含太阳能板和插接电源，所述太阳能板和插接电源均与所述控制组件电连接。

由于本装置中的耗电部件工作时功率较小，因此在室外工作并处于光照较好的环境中时，可使用太阳能板收集太阳能获取电能，有效节约能源，在不光照条件较差时可使用插接电源供电，例如可插接蓄电池或市电网络进行供电，二者配合使用更加方便高效。

综上所述，本实用新型具有如下的有益效果：

1.通过牮杆和顶杆的配合，本装置可将载重物施加给传动组件的力传递至支撑组件，支撑组件与目标结构体抵触，将力传递至目标结构体，在此过程中，通过借助主牮杆的力臂效果，较小质量的载重物即可为整个装置提供较大的支撑力，仅通过调整装置对传动组件的角度调整即可达到牮屋作业自动进行的目的。

2.通过在主牮杆下表面增设定位槽，并在该定位槽上设置连续花纹，可以使得转动架在连续转动时连续、顺滑，并且使二者具备较好的静止卡合能力，这样主牮杆相对于转动调节架不容易发生滑脱，整个装置的稳定性也得到保障。

附图说明

图1是本实施例中牮屋装置的侧视图；

图2是本实施例中牮屋装置的示意图；

图3是本实施例中牮屋装置局部示意图；

图4是本实施例中支撑组件的示意图。

图中：1、载重物，2、传动组件，21、牮杆，211、主牮杆，2111、定位槽，212、副牮杆，22、顶杆，23、第二转动架，3、调整装置，31、转动调节架，311、转动部，312、转动架，32、控制组件，4、支撑组件，41、主壳体，42、防滑衬垫，43、第三转动架，44、连接块，5、感应组件，51、角度传感器，52、压力传感器，6、底座，61、支撑底板，62、固定件，63、第一转动架，7、供电组件，71、太阳能板，72、插接电源。

具体实施方式：

以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。

本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。

如图1至图4所示，当本牮屋装置处在初始支撑状态时，支撑组件4中的防滑衬垫42的一面抵触目标结构体，另一面粘合在主壳体41上，主壳体41上固定连接有第三转动架43，连接块44安装在顶杆22一端顶部，其块体与第二转动架43铰接，可在第三转动架43中旋转运动；顶杆22的另一端安装在副牮杆212上的第二转动架23内，副牮杆212与主牮杆211垂直连接，二者结合所构成的牮杆21可围绕底座6上的第一转动架63做旋转运动；主牮杆211的一端安装有载重物1，其杆体下表面设置有定位槽2111，定位槽2111与转动调节架31中的转动架312卡合，转动架312连接在转动部311上，转动部311与控制组件32电连接，可接受来自控制组件32的电控制信号；控制组件32同时与感应组件5电连接，感应组件5中的角度传感器51和压力传感器52均安装在支撑组件4上，二者将监测得到的角度和压力信息传递给控制组件32；整个装置由供电组件7提供电力支持，其主要运用太阳能板71与插接电源72配合的双供电模式，在光照环境较好的情况下可以使用太阳能板71进行供电，在其他情况下则由插接电源72为其提供稳定的电力支持，并且此装置通过固定件32将支撑底板31与水平地面牢牢固定。

本牮屋装置在牮屋作业过程中，感应组件5中的角度传感器51不断监测目标结构体与水平地面的实时角度信息，压力传感器52实时反馈当前支撑组件4与目标结构体之间的压力大小，其中压力信息作为报警反馈参数，角度信息实时传递给控制组件32，控制组件32可以选用现有技术中的自动控制模块，其接收角度信息并以此作为控制反馈参数，接着对比该反馈参数与设定参数并得到差值，进而可基于该差值发出新的动作调整指令。该指令发送至转动部311后，转动部311按照指令进行相应的动作，接着带动转动架312在定位槽2111中滑动，当转动架312运动至目标位置后，主牮杆211在重力的作用下与转动架312紧密抵触，转动架312与定位槽2111在二者间摩擦力的作用下相互锁定，在上述过程中，主牮杆211角度不断变化，当主牮杆211与水平地面的夹角变小时，其整个牮杆21在第一转动架63内转动，副牮杆212向目标结构体方向转动，与此同时，顶杆22在第二转动架23内转动，转动后顶杆22相对于水平地面的夹角度数不变，但整体空间位置发生了向目标结构体方向的平移改变。由此可知，通过调整主牮杆211的角度即可实现顶杆22的平移，使与顶杆22连接的支撑组件4能始终抵触目标结构体，为其提供稳定的支撑。

以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自动牮屋装置，包含载重物(1)，其特征在于，还包含传动组件(2)和用于抵触目标结构体的支撑组件(4)；所述传动组件(2)包含牮杆(21)和与所述牮杆(21)铰接的顶杆(22)，所述牮杆(21)上安装所述载重物(1)，所述顶杆(22)上安装有所述支撑组件(4)；所述支撑组件(4)上设有用于监测目标结构体偏移角度信息的感应组件(5)，该种自动牮屋装置还包含用于调整所述牮杆(21)相对地面倾斜角度的调整装置(3)。

2.根据权利要求1所述的一种自动牮屋装置，其特征在于，还包含底座(6)，所述底座(6)包含支撑底板(61)、用于将所述支撑底板(61)固定在地面上的固定件(62)和与所述牮杆(21)铰接的第一转动架(63)。

3.根据权利要求1所述的一种自动牮屋装置，其特征在于，所述牮杆(21)包含用于安装所述载重物(1)的主牮杆(211)和与所述主牮杆(211)垂直固定连接的副牮杆(212)，所述副牮杆(212)上还安装有第二转动架(23)。

4.根据权利要求3所述的一种自动牮屋装置，其特征在于，所述调整装置(3)包含用于调节所述牮杆(21)与地面水平夹角的转动调节架(31)和用于为所述转动调节架(31)提供控制信号的控制组件(32)。

5.根据权利要求4所述的一种自动牮屋装置，其特征在于，所述转动调节架(31)包含转动架(312)和用于驱动所述转动架(312)旋转的转动部(311)。

6.根据权利要求5所述的一种自动牮屋装置，其特征在于，所述主牮杆(211)还包含用于与所述转动架(312)卡合固定的定位槽(2111)。

7.根据权利要求1所述的一种自动牮屋装置，其特征在于，所述支撑组件(4)包含主壳体(41)、安装在所述主壳体(41)上的第三转动架(43)和安装在所述顶杆(22)一端的连接块(44)，所述连接块(44)与所述第三转动架(43)铰接，所述支撑组件(4)还包含安装在所述主壳体(41)上的防滑衬垫(42)。

8.根据权利要求7所述的一种自动牮屋装置，其特征在于，所述感应组件(5)包含用于测定所述支撑组件(4)倾斜程度的角度传感器(51)和用于测定所述主壳体(41)与目标结构件之间压力大小的压力传感器(52)。

9.根据权利要求4所述的一种自动牮屋装置，其特征在于，还包含为本装置提供电力的供电组件(7)，所述供电组件(7)包含太阳能板(71)和插接电源(72)，所述太阳能板(71)和所述插接电源(72)均与所述控制组件(32)电连接。