桥梁伸缩缝止水带的专用清理装置的制作方法

本发明涉及桥梁伸缩缝技术领域，尤其是涉及一种桥梁伸缩缝止水带的专用清理装置。

背景技术：

桥梁伸缩缝指的是为满足桥面变形的要求，通常在两梁端之间、梁端与桥台之间或桥梁的铰接位置上设置伸缩缝，要求伸缩缝在平行、垂直于桥梁轴线的两个方向，均能自由伸缩。

如图9所示，两个桥梁之间的伸缩缝7内连接有止水带71，止水带71的两端连接在橡胶槽72内，用于防止雨水从伸缩缝7内下落至桥墩上以及防止雨水和垃圾泥土的渗入阻塞。但是橡胶止水带在长时间使用后容易老化损坏，从而失去防水功能，需要及时清理并更换，而现有止水带在清理时通常都是人工手动清理，使得操作者的劳动强度较大。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种桥梁伸缩缝止水带的专用清理装置，其优点是：降低了操作者的劳动强度。

本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种桥梁伸缩缝止水带的专用清理装置，包括底板，所述底板上设有两个间隔分布的立柱，两个所述立柱间转动连接有中心轴，所述中心轴上设有两个圆锯，所述底板上开设有供两个圆锯部分伸出的通槽，所述底板上设有驱动电机，所述驱动电机的电机轴与中心轴的一端连接；

所述底板上滑动连接有基座，所述底板上设有用于驱动基座沿垂直于伸缩缝长度方向移动的第一驱动件；所述基座上设有滑轨，所述滑轨上竖直滑动连接有匚形架，所述匚形架靠近基座的一端转动连接有第一齿轮，所述第一齿轮侧壁上设有滚刀，所述匚形架上设有用于驱动滚刀转动的第二驱动件，所述基座上开设有与匚形架相对应的滑槽，所述滑槽向下贯穿底板；所述基座上设有用于驱动匚形架移动的第三驱动件。

通过采用上述技术方案，清理止水带时，操作者先移动底板使两个圆锯插入两个桥梁之间，启动驱动电机，驱动中心轴转动，圆锯转动时对止水带的中部进行切割，之后操作者沿伸缩缝的长度方向移动底板，将止水带的中间部分整个切下来；通过第一驱动件驱动基座移动，使滑槽与驱动槽相对，再通过第三驱动件使匚形架下降至两个桥梁之间，移动基座使滚刀与止水带抵触，通过第二驱动电机驱动齿轮转动，使得滚刀开始切割止水带剩余部分，操作者推动底板移动，一边的止水带移动后操作者调转底板并重复上述动作，便可将剩余的止水带清理，方便快捷，减少了人工清理的工作量，从而降低了操作者的劳动强度。

本发明进一步设置为：所述第一驱动件包括支撑座和螺杆，所述支撑座设置在底板上，所述螺杆穿设并螺纹连接在支撑座上，所述螺杆的一端与基座转动连接；

所述第二驱动件包括第二齿轮、齿带和第一伺服电机，所述第二齿轮转动连接在匚形架远离基座的一端，所述齿带连接在第一齿轮和第二齿轮上，所述第一伺服电机通过支撑板连接在匚形架侧壁上，所述第一伺服电机的电机轴与第二齿轮连接。

所述第三驱动件包括两个中间板和气缸，两个所述中间板分别设置在匚形架相背的两侧，所述中间板的一端穿出滑轨外，所述滑轨上开设有供中间板移动的腰型槽，两个所述气缸均设置在基座且两个气缸的活塞杆分别与两个中间板连接。

通过采用上述技术方案，操作者转动螺杆，通过螺杆与支撑座的螺纹啮合便可驱动基座移动；操作者启动第一伺服电机，驱动第二齿轮转动，第二齿轮通过皮带带动第一齿轮转动，从而使圆锯转动；操作者启动气缸，气缸的活塞杆带动中间板上下移动，便可使匚形架沿导轨移动，方便快捷。

本发明进一步设置为：所述中心轴分为三个转轴，相邻两个所述转轴相对的一端均穿设有限位筒，所述圆锯位于两个限位筒之间，所述限位筒通过限位螺栓与圆锯连接，所述限位筒通过定位螺钉与转轴固定。

通过采用上述技术方案，当止水带的中间部分被切割下来后，操作者卸下限位螺栓和定位螺钉，移动限位筒与圆锯分离，将圆锯卸下，节省了圆锯的占用空间，方便了操作者对圆锯的安装和更换。

本发明进一步设置为：所述滚刀包括刀身和刀头，所述刀身与第一齿轮同轴连接，所述刀头呈半球形，所述刀身上周向设有若干卷刃，各个所述卷刃的一端均延伸至刀头上且在刀头的顶点处相交。

通过采用上述技术方案，半球形的刀头方便了其与橡胶槽的内轮廓进行拟合，提高了止水带清理的洁净程度，卷刃的构造则减小了橡胶槽内壁被刮伤损坏的情况发生。

本发明进一步设置为：各个所述卷刃上均设有排屑槽，所述排屑槽槽壁上设有若干加强筋。

通过采用上述技术方案，设置的排屑槽方便了止水带残料的排出以及操作者卷刃内侧的清理，加强筋则保证了卷刃的强度，减小了卷刃在排屑槽处内凹的可能。

本发明进一步设置为：所述匚形架相对内壁上均设有固定筒，所述固定筒内滑动连接有缓冲块，所述缓冲块与固定筒筒底间连接有压缩弹簧，两个所述缓冲块相对的一侧均设有v形的支杆，所述支杆的两端均转动连接有导轮，所述刀身上开设有供导轮部分插入的环槽。

通过采用上述技术方案，当滚刀转动时，各个导轮亦在环槽内滚动，起到了对刀身的限制作用，减小了滚刀在清理止水带时出现晃动的情况，同时压缩弹簧给刀身在径向的载荷提供了缓冲作用，增加了刀身与第一齿轮连接处的强度。

本发明进一步设置为：所述底板上开设有导向槽，所述导向槽槽壁上连接有倾斜的导料板。

通过采用上述技术方案，切割止水带的中间部分时，操作者将止水带切割下来的一端放置在导料板上，当操作者推动底板移动时，后续被切割的止水带便可自动沿导料板上移，方便了操作者的收集工作。

本发明进一步设置为：所述底板底面设有若干滚轮，所述底板设有推杆。

通过采用上述技术方案，设置的滚轮方便了底板的移动，推杆则给操作者推动底板提供了便利。

本发明进一步设置为：所述底板上连接有第二伺服电机，所述第二伺服电机的电机轴通过联轴器与螺杆连接。

通过采用上述技术方案，操作者既可直接启动第二伺服电机驱动螺杆转动，亦可手动调节螺杆，灵活方便。

本发明的另一个目的是提供一种应用桥梁伸缩缝止水带的专用清理装置的清理方法：包括如下步骤:s1在伸缩缝两侧铺设导轨，将底板移动至导轨上；s2操作者先人工启动驱动电机，对止水带进行切割；s3将橡胶槽的轮廓数据和滚刀参数导入电脑中，模拟出滚刀的进刀路线，将进刀路线传输至单片机中；s4单片机控制第一伺服电机启动，驱动滚刀转动，启动气缸，实现滚刀在y轴的进给，启动第二伺服电机，实现滚刀在x轴的进给，通过滚刀在x轴和y轴的进给实现对橡胶槽内轮廓的拟合；s5滚刀每次进刀时停留5秒。

通过采用上述技术方案，通过对滚刀进刀路线的模拟提高了止水带清理的洁净程度，无需操作者手动调节进刀量，降低了操作者的劳动强度以及进刀量过大而导致滚刀被损坏的情况发生，增加了止水带清理的自动化程度。

综上所述，本发明的有益技术效果为：

1.通过清理装置减少了人工清理止水带的工作量，降低了操作者的劳动强度；圆锯与中心轴的可拆卸连接，节省了其占用空间，方便了操作者对圆锯的安装和更换；

2.刀头与卷刃的构造则方便了其与橡胶槽内轮廓的拟合，提高了增加了止水带清理的完全性；通过导轮与环槽的配合则增加了滚刀工作时的稳定性。

附图说明

图1是实施例一的结构示意图。

图2是实施例一用于体现转轴拼接的结构示意图。

图3是图2中a处放大图。

图4是实施例一用于体现第二驱动件的结构示意图。

图5是图4中b处放大图。

图6是实施例一用于体现第一驱动件的结构示意图。

图7是实施例一用于体现滚刀的结构示意图。

图8是实施例一用于体现固定筒和支杆的结构示意图。

图9是用于体现现有技术的示意图。

图中，1、底板；11、立柱；12、中心轴；121、转轴；122、限位筒；123、限位螺栓；124、定位螺钉；13、圆锯；131、通槽；14、驱动电机；15、基座；16、滑轨；17、匚形架；171、第一齿轮；18、滚刀；181、刀身；182、刀头；183、卷刃；184、排屑槽；185、加强筋；19、滑槽；191、驱动槽；2、第一驱动件；21、支撑座；22、螺杆；3、第二驱动件；31、第二齿轮；32、齿带；33、第一伺服电机；331、支撑板；4、第三驱动件；41、中间板；42、气缸；43、腰型槽；5、导向槽；51、导料板；52、滚轮；53、推杆；6、固定筒；61、缓冲块；62、压缩弹簧；63、支杆；64、导轮；65、环槽；7、伸缩缝；71、止水带；72、橡胶槽；81、第二伺服电机；82、联轴器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

实施例一：一种桥梁伸缩缝止水带的专用清理装置，如图1所示，包括底板1、设置在底板1底面的若干滚轮52和设置在底板1沿长度方向一端的推杆53，底板1上开设有导向槽5，导向槽5与底板1的前进方向相背，导向槽5槽壁上连接有倾斜的导料板51。

如图2所示，底板1上设有两个间隔分布的立柱11，两个立柱11间转动连接有中心轴12，中心轴12垂直于伸缩缝7的长度方向，中心轴12上设有两个圆锯13，两个圆锯13间的距离与伸缩缝7的宽度相适配，底板1上设有驱动电机14，驱动电机14的电机轴与中心轴12的一端连接。

如图4所示，底板1上滑动连接有基座15，基座15沿垂直于伸缩缝7长度方向移动，底板1上设有用于驱动基座15移动的第一驱动件2；基座15上设有竖直的滑轨16，滑轨16上滑动连接有匚形架17，匚形架17靠近基座15的一端转动连接有第一齿轮171，第一齿轮171侧壁上设有滚刀18，滚刀18与第一齿轮171同轴分布且垂直于伸缩缝7的长度方向，基座15上开设有与匚形架17正对的滑槽19，底板1上则开设有驱动槽191，驱动槽191尺寸大于滑槽19，当匚形架17都处于初始位置时，滚刀18位于滑槽19上方，基座15上设有用于驱动匚形架17移动的第三驱动件4，此时导料板51、立柱11和滑轨16三者沿底板1的长度方向依次排列，导料板51一端沿远离立柱11方向倾斜向上延伸。

如图6所示，第一驱动件2包括设置在底板1上的支撑座21，支撑座21上穿设并螺纹连接有螺杆22，螺杆22的一端与基座15转动连接。

如图4所示，第二驱动件3包括转动连接在匚形架17远离基座15一端的第二齿轮31，第一齿轮171和第二齿轮31通过环形的齿带32连接，匚形架17的侧壁上设有支撑板331，支撑板331上连接有第一伺服电机33，第一伺服电机33的电机轴与第二齿轮31同轴连接。

如图4所示，第三驱动件4包括设置在匚形架17相背两侧的中间板41，中间板41的一端穿出滑轨16外，滑轨16上开设有供中间板41移动的腰型槽43，基座15上设有两个气缸42，两个气缸42的活塞杆分别与两个中间板41连接。

如图2所示，中心轴12分为三个相互拼接的转轴121，相邻两个转轴121相对的一端均穿设有限位筒122，此时圆锯13位于两个限位筒122之间，限位筒122通过限位螺栓123与圆锯13连接，限位筒122上螺纹连接有若干一端与转轴121抵触的定位螺钉124，操作者拧动定位螺钉124与转轴121抵紧便可将限位筒122固定住。

动作过程：止水带71分为中间部和固定部，固定部位于橡胶槽72内；清理止水带71时，操作者推动推杆53，调整底板1的位置，使圆锯13插入伸缩缝7中并与止水带71的中间部抵触，启动驱动电机14，驱动电机14的电机轴带动中心轴12转动，中心轴12带动圆锯13旋转，对止水带71的中间部进行切割；操作者推动底板1沿伸缩缝7的长度方向前进，待止水带71的中间部被切割下来一部分后，操作者将其搁置到导料板51上，此时底板1在前进时，止水带71中间部的剩余部分便可自动沿导料板51上移处伸缩缝7，以便于操作者进行收集。

当止水带71的中间部全部切割下来后，操作者拧下限位螺栓123和定位螺钉124，滑动限位筒122与圆锯13分离，将圆锯13卸下，然后启动气缸42，气缸42的活塞杆带动中间板41向下移动，使得匚形架17带动刀头182依次穿过滑槽19和驱动槽191后进入伸缩缝7内；操作者转动螺杆22，驱动基座15移动，使得刀头182与止水带71的固定部抵触，启动第一伺服电机33，驱动第一齿轮171转动，第一齿轮171通过齿带32带动第二齿轮31转动，第二齿轮31带动滚刀18对止水带71的固定部进行切割；操作者继续转动螺杆22，使滚刀18向橡胶槽72内进给，待滚刀18切入一定深度后推动底板1前进，当底板1到达伸缩缝7的另一端后，操作者通过螺杆22和气缸42对滚刀18的横向和纵向位置进行调整，使滚刀18与橡胶槽72的内轮廓相拟合，调整结束后拉动底板1回移，如此循环往复，当一边橡胶槽72内的止水带71固定部清理结束后，操作者调转底板1，对另一边橡胶槽72内的止水带71进行清理即可，方便快捷，减少了操作者手工清理止水带71时的工作量，从而降低了操作者的劳动强度，提高了清理的效率。

如图6所示，底板1上连接有第二伺服电机81，第二伺服电机81的电机轴通过联轴器82与螺杆22连接，利用第二伺服电机81作为杆22的动力源，方便了操作者对螺杆22的驱动和控制。

如图4和图7所示，滚刀18包括刀身181和刀头182，刀身181呈圆柱状且与第一齿轮171同轴连接，刀头182呈半球形，刀身181上周向设有若干卷刃183，各个卷刃183的一端均延伸至刀头182上且在刀头182的顶点处相交；如图5所示，各个卷刃183上均设有沿其外轮廓延伸的排屑槽184，排屑槽184槽壁上设有若干加强筋185，用于增加卷刃183的强度，减小了卷刃183相排屑槽184内的弯曲变形。半球形的刀头182方便了其与橡胶槽72内轮廓的拟合，切割面积大，相较于直刃，卷刃183则利于减少与橡胶槽72内壁的硬性摩擦，起到了对卷刃183的保护作用，排屑槽184则给操作者对滞留在卷刃183内侧的止水带71残料的清理。

如图8所示，匚形架17相对内壁上均设有固定筒6，两个固定筒6关于刀身181对称分布，两个固定筒6内均滑动连接有缓冲块61，缓冲块61与固定筒6筒底间连接有压缩弹簧62，两个缓冲块61相对的一侧均设有v形的支杆63，两个支杆63的开口相对，每个支杆63的两端均转动连接有导轮64，刀身181上开设有供导轮64部分插入的环槽65，此时环槽65槽底与四个导轮64相切，单个支杆63上的两个导轮64则分布在刀身181轴线的上下两侧。

如图8所示，当滚刀18转动时，四个导轮64亦沿环槽65滚动，起到了对刀身181的定心作用，当滚刀18受到径向载荷时，压缩弹簧62给刀身181提供了一个缓冲作用，提高了滚刀18工作时的稳定性，保证了刀身181与齿轮之间的连接强度。

实施例二：一种应用桥梁伸缩缝止水带的专用清理装置的清理方法，包括如下步骤:s1在伸缩缝两侧铺设导轨，将底板移动至导轨上；s2操作者先人工启动驱动电机，对止水带进行切割；s3将橡胶槽的轮廓数据和滚刀参数导入电脑中，模拟出滚刀的进刀路线，将进刀路线传输至单片机中；s4单片机控制第一伺服电机启动，驱动滚刀转动，启动气缸，实现滚刀在y轴的进给，启动第二伺服电机，实现滚刀在x轴的进给，通过滚刀在x轴和y轴的进给实现对橡胶槽内轮廓的拟合；s5滚刀每次进刀时停留5秒。

本具体实施方式的实施例均为本发明的较佳实施例，并非依此限制本发明的保护范围，故：凡依本发明的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本发明的保护范围之内。