基于棘轮和链条结构的紧束机械的制作方法

1.本实用新型涉及钢管捆扎设备领域，特别是指基于棘轮和链条结构的紧束机械。


背景技术：

2.工程项目的钢管在退场时，租赁合同约定需要将钢管分类套钢丝圈打捆，而钢管码放时难于码放为圆形垛，以至于套钢丝圈困难，现在基本采用的是在钢丝绳捆绑后用塔吊吊起，使钢管束端面趋于圆形套上钢丝圈后再放下的方法。但这种钢管捆扎方法占用塔吊的吊次多、时间长，以至于影响其它施工生产，增加了钢管打捆的成本。


技术实现要素：

3.为了解决背景技术中所存在的目前在工地上对钢管捆扎时，需要采用塔吊辅助，影响其它施工生产的问题，本实用新型提出了基于棘轮和链条结构的紧束机械。
4.本实用新型的技术方案是：基于棘轮和链条结构的紧束机械，包括底座和链条，底座包括水平设置的底板和垂直固定设在底板上的左右两个竖板，两个竖板之间形成供链条穿过的链条通道，链条通道为前后连通结构，链条通道的后部为链条的链条入口，链条通道的前部为链条的链条出口；
5.两个竖板之间设有棘轮机构，棘轮机构位于链条通道内；
6.棘轮机构包括链轮机构和棘爪机构；链轮机构包括转动设在两个竖板上的轴杆和固定设在轴杆上的链轮，轴杆的中轴线与底板相互平行，轴杆为沿左右水平延伸的杆状结构；
7.轴杆上设有用以驱动链轮机构转动的紧束手柄；
8.棘爪机构转动设在竖板上，棘爪机构与链轮配合用以限制链轮的逆时针转动运动，且棘爪机构能够在外力的作用下与链轮脱离；
9.链条的一端与链条出口处的竖板铰接连接；链条的另一端从底座的下方绕过后，经链条入口进行进入链条通道，链条在链条通道内穿过链轮与底板之间的空隙并与链轮的下部啮合，然后从链条出口处穿出；链条绕行一圈后形成用以紧束钢管的套圈。
10.优选的，棘爪机构包括设在两个竖板之间的止回棘爪机构，止回棘爪机构位于链轮的前方；
11.止回棘爪机构包括第二销轴、三角板、第二圆柱体和解束手柄；第二销轴穿设在两个竖板上，第二销轴与轴杆相互平行，三角板的下端设有第一销孔，第二销轴穿过第一销孔，三角板与第二销轴之间存有摩擦力，且三角板能够在外力的作用下与第二销轴发生相对转动；
12.三角板的后端固定设有向左右方向水平延伸的第二圆柱体，第二圆柱体与轴杆相互平行，第二圆柱体的直径与链轮的齿槽所形成的半圆的直径相同；
13.三角板的上端焊接有向左右方向水平延伸的横杆，横杆的左右两端分别与框型杆结构的解束手柄的一端固定连接，解束手柄位于链轮的外侧，解束手柄远离横杆的一端向
后延伸至竖板的后方；
14.当解束手柄顺时针向下压转动，解束手柄驱动三角板绕第一销轴转动，三角板后端的第二圆柱体落入链轮前部的某一个齿槽内时，解束手柄位于轴杆上，此时轴杆能够对解束手柄的向下运动进行挡止，以实现限制链轮的逆时针回转运动。
15.优选的，三角板的下方设有挡止构件，挡止构件与竖板固定连接；第一销轴上套设有防止解束手柄抬起后自动下落的扭簧，扭簧包括两根分别朝上、下方向延伸的弹性杆，朝下延伸的弹性杆抵靠在挡止构件的后侧，朝上延伸的弹性杆抵靠在横杆的后侧；
16.当第二圆柱体落入链轮前部的某一个齿槽内时，扭簧处于压缩状态。
17.优选的，解束手柄和横杆均位于两个竖板之间。
18.优选的，横杆的左右两端分别延伸至两个竖板的外侧，解束手柄位于两个竖板的外侧；两个竖板的前部设有向下的坡度，用以避让横杆绕第二销轴做逆时针弧形运动的轨迹。
19.优选的，紧束手柄包括上下方向延伸的压杆和固定设在压杆下端的u型框板，u型框板为下开口的u型板结构；u型框板包括两个左右两个竖向面板，两个竖向面板上均开设有左右通透的第二轴孔，轴杆穿过第二轴孔，u型框板通过第二轴孔转动设在轴杆上，u型框板位于两个竖板之间；
20.紧束手柄还包括主动棘爪机构，主动棘爪机构包括第一销轴、摆杆和第一圆柱体，第一销轴穿设在u型框板的两个竖向面板上，第一销轴与轴杆相互平行，第一销轴位于链轮的上方；
21.摆杆的整体为斜向后倾斜延伸结构，摆杆的上部设有左右通透的第三销孔，第一销轴穿过第三销孔，摆杆通过第三销孔转动设在第一销轴上，摆杆能够绕第一销轴在竖向界面内做圆周运动；
22.摆杆的下端与第一圆柱体的中部固定连接，第一圆柱体为向左右方向水平延伸的杆状结构，第一圆柱体的直径与链轮的齿槽所形成的半圆的直径相同，第一圆柱体活动设在链轮后上方的其中一个齿槽内，当外力拨动摆杆逆时针转动时，第一圆柱体能够与链轮脱离。
23.优选的，底座上设有用以对链条的运动进行导向的链条导向结构；链条导向结构包括设在链轮前方的第二导向板和第三导向板；
24.第二导向板为倒字型的板状结构，第二导向板固定设在底板上，第二导向板的斜面朝上，第二导向板的最大垂直高度高于与竖板铰接连接的链条端部的高度；
25.第三导向板位于第二导向板的上方，第三导向板为倾斜向下延伸的板状结构，第三导向板固定设在竖板上，第三导向板与竖板相互垂直，第三导向板位于三角板的下方；
26.第二导向板和第三导向板之间形成链条通道的链条出口。
27.优选的，链条导向结构包括第一导向板，第一导向板为倒字型的板状结构，第一导向板固定设在底板上，第一导向板位于链轮的后下方，且第一导向板位于链条通道的链条入口的位置；当链条沿着第一导向板的斜面到达最高点时，链条开始与链轮啮合。
28.本实用新型的优点：在对钢管材料进行捆扎时，本装置能够代替塔吊使用，解放了塔吊的占用时间，提高了塔吊的使用效益，降低了成本。同时，采用本装置进行作业时，操作简单方便，使用场地不受限制，提高了工作效率。
29.本装置采用的链条-棘轮机构，相对于一些拉绳式的绳索拉紧器，采用紧束手柄驱动链轮转动的方式，更为省力。特别是对于钢管材料的紧束，由于钢管垛材料较为沉重，人力拉动绳索不但费力，而且由于人力的局限性，难以把钢管垛紧束成圆形，会导致捆扎后的钢管垛为不规则形状，容易导致钢管垛与捆扎带之间存在间隙，进而使得钢管容易从捆扎带内脱落；而采用本装置对钢管垛进行紧束时，由于杠杆的原理，使得操作人员很容易把钢管垛为圆柱形状，提高了捆扎后钢管运输时的稳定性。同时棘轮机构的随走随停特性，配合链轮-链条的啮合结构，在紧束完成后链条更不容易回退。
附图说明
30.为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例，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。
31.图1为本实用新型的实施例1的左视角度的外部结构示意图；
32.图2为图1的内部结构示意图；
33.图3为图2中的棘轮及其底座的左视角度的结构示意图；
34.图4为图1中的棘轮及其底座的俯视角度的结构示意图；
35.图5为图1中的棘轮及其底座的后视角度的结构示意图；
36.图6为图3中的紧束手柄的下部的局部结构示意图；
37.图7为图1中的解束手柄的俯视角度的结构示意图；
38.图中，1、底座，101、底板，102、竖板，2、轴杆，3、链轮，4、紧束手柄，401、压杆，402、u型框板，403、第二轴孔，5、第一销轴，6、摆杆，7、第一圆柱体，8、第二销轴，9、三角板，10、第二圆柱体，11、横杆，12、解束手柄，13、垫圈，14、第一导向板，15、第二导向板，16、第三导向板，17、链条，18、第三销轴，19、螺母，20、扭簧。
具体实施方式
39.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
40.实施例1：基于棘轮和链条结构的紧束机械，如图1和图2所示，包括底座1和链条17，本实施例中的链条17采用的是传动链。
41.如图4所示，底座1包括水平设置的底板101和垂直固定设在底板101上的左右两个竖板102，两个竖板102之间形成供链条17穿过的链条通道，链条通道为前后连通结构，链条通道的后部为链条17的链条入口，链条通道的前部为链条17的链条出口。
42.两个竖板102之间设有棘轮机构，棘轮机构位于链条通道内。
43.如图2和图3所示，链条17的一端与链条出口处的竖板102通过第三销轴18铰接连接。竖板102上设有第六销孔，第三销轴18转动插设在第六销孔内，链条17的一端套设在第三销轴18上，第三销轴18上设有用以防止链条17脱落的开口销。
44.链条17的另一端从底座1的下方绕过后，经链条入口进行进入链条通道后穿过链轮3与底板101之间的空隙，并与链轮3的下部啮合。然后链条17另一端的从链条出口处穿出；链条17绕行一圈后形成用以紧束杆状钢管的套圈。
45.如图3和图4所示，棘轮机构包括链轮机构和棘爪机构。链轮机构包括转动设在两个竖板102上的轴杆2和固定设在轴杆2上的链轮3。竖板102上开设有左右通透的第一轴孔，第一轴孔中安装有轴承，轴杆2转动设在第一轴孔的轴承内圈中。轴杆2转动设在两个第一轴孔内。轴杆2的轴线与底板101相互平行，轴杆2为沿左右水平延伸的杆状结构。本实施例中的轴杆2采用的是销轴螺栓，销轴螺栓的一端通过设置的螺母19（如图1所示），用以防止轴杆2从竖板102上脱落。
46.轴杆2上设有用以驱动链轮机构转动的紧束手柄4。如图5和图6所示，紧束手柄4包括上下方向延伸的压杆401和固定设在压杆401下端的u型框板402，u型框板402为下开口的u型板结构。u型框板402包括两个左右两个竖向面板，两个竖向面板上均开设有左右通透的第二轴孔403，轴杆2穿过第二轴孔403，u型框板402通过第二轴孔403转动设在轴杆2上，u型框板402位于两个竖板102之间。
47.轴杆2上设有用以把u型框板402与左右两侧构件隔离开的四个垫圈13，每个u型框板402的竖向面板的左侧和右侧均设一个垫圈13。
48.紧束手柄4还包括主动棘爪机构，主动棘爪机构包括第一销轴5、摆杆6和第一圆柱体7，摆杆6的上端设有左右通透的第三销孔，u型框板402的两个竖向面板上设有与第三销孔左右对应的第四销孔，第一销轴5转动设在第三销孔和第四销孔内。摆杆6通过第三销孔与第一销轴5实现转动连接。第一销轴5与轴杆2相互平行，第一销轴5位于链轮3的上方。
49.摆杆6的整体为斜向后倾斜延伸结构，摆杆6能够绕第一销轴5在竖向界面内做圆周运动。摆杆6的下端与第一圆柱体7的中部固定连接，第一圆柱体7为向左右方向水平延伸的杆状结构，第一圆柱体7的直径与链轮3的齿槽所形成的半圆的直径相同，第一圆柱体7活动设在链轮3后上方的其中一个齿槽内，当外力拨动摆杆6逆时针转动时，第一圆柱体7能够与链轮3脱离。
50.当压杆401下压进行顺时针转动时，u型框板402上的摆杆6驱动第一圆柱体7向下运动，第一圆柱体7驱动链轮3顺时针转动，链轮3驱动链条17在两个竖板102之间的链条通道内向前运动，链条17形成的套圈缩小。
51.当压杆401下压到一定的角度后，摆杆6绕第一销轴5转动越来越趋近水平状态，第一圆柱体7就会与链轮3自动脱离。此时操作人员再次抬起压杆401，使第一圆柱体7重新落入链轮3后上方的某一个齿槽内，继续重复上述过程，直至链条17形成的套圈不能再缩小为止。
52.棘爪机构还包括设在两个竖板102之间的止回棘爪机构，止回棘爪机构位于链轮3的前方，止回棘爪机构用以限制链轮3的逆时针转动运动，且止回棘爪机构能够在外力的作用下与链轮3脱离。
53.具体的，如图3和图4所示，止回棘爪机构包括第二销轴8、三角板9、第二圆柱体10和解束手柄12；第二销轴8穿设在两个竖板102上，第二销轴8与轴杆2相互平行，三角板9的下端设有第一销孔，第二销轴8穿过第一销孔，三角板9能够在外力的作用下与第二销轴8发生相对转动。
54.三角板9的后端固定设有向左右方向水平延伸的第二圆柱体10，第二圆柱体10与轴杆2相互平行，第二圆柱体10的直径与链轮3的齿槽所形成的半圆的直径相同。
55.三角板9的上端焊接有向左右方向水平延伸的横杆11，横杆11的左右两端分别延伸至两个竖板102的外侧。解束手柄12位于两个竖板102的外侧，且解束手柄12为如图7所示的框型杆结构，横杆11的左右两端分别与框型杆结构的解束手柄12的一端固定连接。
56.在左右方向上，解束手柄12位于链轮3的外侧。解束手柄12远离横杆11的一端向后延伸至竖板102的后方。
57.两个竖板102的前部设有向下的坡度，用以避让横杆11绕第二销轴8做逆时针弧形运动的轨迹。
58.当解束手柄12顺时针向下压转动，解束手柄12驱动三角板9绕第二销轴8转动，三角板9后端的第二圆柱体10落入链轮3前部的某一个齿槽内时，解束手柄12位于轴杆2上，此时轴杆2能够对解束手柄12的向下运动进行挡止，以实现限制链轮3的逆时针回转运动，防止解束手柄12越过轴杆2，而导致第二圆柱体10与链轮3脱离。
59.主动棘爪机构和止回棘爪机构与链轮3的接触部位均采用与链轮3的齿槽所形成的半圆的直径相同的圆柱结构，便于链轮3的紧密咬合，同时第一圆柱体7和第二圆柱体10的弧形连续表面在链轮3咬合时能够最大限度地减小对链轮3本体造成损伤。
60.三角板9的下方设有挡止构件，本实施例中的挡止构件为第三导向板16，第三导向板16为倾斜向下延伸的板状结构，第三导向板16固定设在竖板102上，第三导向板16与竖板102固定连接，第三导向板16与竖板102相互垂直。
61.第二销轴8上套设有防止解束手柄12抬起后自动下落的扭簧20。扭簧20包括两根分别朝上、下方向延伸的弹性杆，朝下延伸的弹性杆抵靠在第三导向板16的后部，朝上延伸的弹性杆抵靠在横杆11的后侧；当第二圆柱体10落入链轮3前部的某一个齿槽内时，扭簧20处于压缩状态。
62.第三导向板16在此处的作用是为扭簧20朝下延伸的弹性杆提供抵靠支撑。
63.底座1上设有用以对链条17的运动进行导向的链条导向结构。链条导向结构包括设在链轮3后方的第一导向板14和设在链轮3前方的第二导向板15。
64.第一导向板14为倒7字型的板状结构，第一导向板14固定设在底板101上，第一导向板14位于链轮3的后下方，且第一导向板14位于链条通道的链条入口的位置。当链条17沿着第一导向板14的斜面到达最高点时，链条17开始与链轮3啮合。
65.第二导向板15位于第三导向板16正下方，第二导向板15和第三导向板16共同形成链条出口。
66.第二导向板15为倒7字型的板状结构，第二导向板15固定设在底板101上，第二导向板15的斜面朝上，第二导向板15的最大垂直高度高于与竖板102铰接连接的链条17端部的高度。
67.链条导向结构用以限制链条17的活动空间、隔离链条17的固定端和主动棘爪机构。同时第一导向板14的斜向上凸起结构有利于链条17与链轮3啮合，增加链条17与链轮3的啮合长度，降低链条17的局部受力强度。
68.工作原理：使用前，向上抬起解束手柄12，使止回棘爪机构与链轮3脱离。抬起后的解束手柄12在扭簧20的作用下，不会在重力的作用下回落，导致止回棘爪机构重新卡住链
轮3，使得链轮3顺时针转动驱动链条17向前运动时，解束手柄12不会上下跳动，造成安全隐患。此时，解束手柄12所处的位置为松开位置。
69.然后，逆时针拨动摆杆6，使主动棘爪机构与链轮3脱离，手动拉动，链条17，扩大链条17围合成的套圈的内径。
70.使用时，使紧束手柄4处于图1所示的位置，顺时针拨动摆杆6，使第一圆柱体7落入链轮3后上方的某一个齿槽内。然后向下压一下紧束手柄4，使摆杆6驱动第一圆柱体7向下运动，第一圆柱体7驱动链轮3顺时针转动，链轮3驱动链条17在两个竖板102之间的链条通道内向前运动，链条17形成的套圈缩小。
71.当压杆401下压到一定的角度后，摆杆6绕第一销轴5转动越来越趋近水平状态，第一圆柱体7就会与链轮3自动脱离。此时操作人员再次抬起压杆401，使第一圆柱体7重新落入链轮3后上方的某一个齿槽内，继续重复上述过程，直至链条17形成的套圈不能再缩小为止（套圈所束紧的钢管垛趋近圆柱形）。
72.当链条17形成的套圈对钢管束紧后，下压解束手柄12，直至解束手柄12落在轴杆2的上方，此时，轴杆2抵挡解束手柄12在链轮3逆时针回转趋势的带动下所型成的向下趋势，为解束手柄12提供阻挡定位支撑。此时止回棘爪机构的第二圆柱体10落入到链轮3前部的其中一个齿槽内，实现限制链轮3的逆时针回转运动，以阻挡在套圈内的钢管的张力下链条17形成的后退趋势。此时解束手柄12所处的位置为止回位置。
73.然后采用打包带、钢丝圈或其它方式将钢管垛箍紧成捆状。最后再次把主动棘爪机构和止回棘爪机构均与链轮3脱离，把紧束手柄4恢复到初始位置，拉动链条17，松开套圈，取下本装置即可完成操作。
74.解束手柄12和紧束手柄4在使用时均位于后底座1的后侧，一是便于操作；二是在完成紧束操作后，把止回棘爪机构均与链轮3脱离时，由于套圈内的钢管的张力比较大，容易带动底座1前方的链条17向后突然窜动，进而导致底座1前方的链条17的端部发生跳动，操作人员此时若站立在底座1前方进行操作，容易被跳动的链条17的端部打伤，而把解束手柄12和紧束手柄4的均设置在底座1的后侧，正是为了避免这一安全隐患。
75.三角板9的上端与横杆11采用焊接固定连接，而不是采用铰接的方式，是因为止回棘爪机构与链轮3脱离时，所需要的力比较大，铰接连接的方式容易消减操作人员向上推动解束手柄12所提供的力。
76.实施例2：基于棘轮和链条结构的紧束机械，本实施例与实施例1的不同之处在于，解束手柄12和横杆11均位于两个竖板102之间。且链轮3位于解束手柄12之间。此时，竖板102无需再设置避让横杆11绕第二销轴8做逆时针弧形运动的轨迹的结构。其它结构与实施例1相同。
77.实施例3：基于棘轮和链条结构的紧束机械，本实施例与实施例1的不同之处在于，三角板9的下端绕第二销轴8向后转动到大于90度的状态时（向后偏转的倾斜状态），第二圆柱体10落入链轮3前部的其中一个齿槽内，以阻挡链轮3的逆时针转动运动。在此状态下，当链条17在外界的压力下带动链轮3将要进行逆时针转动时，第二圆柱体10与链轮3更不容易发生脱离，提高了止回棘爪机构对链轮3锁止后的稳定性。其它结构与实施例1相同。
78.实施例4：基于棘轮和链条结构的紧束机械，本实施例与实施例1的不同之处在于，三角板9的下端绕第二销轴8向后转动到90度的状态时（垂直向上的状态），第二圆柱体10落
入链轮3前部的其中一个齿槽内，以阻挡链轮3的逆时针转动运动。在此状态下，当链条17在外界的压力下带动链轮3将要进行逆时针转动时，第二圆柱体10与链轮3不容易发生脱离，提高了止回棘爪机构对链轮3锁止后的稳定性。其它结构与实施例1相同。
79.实施例5：基于棘轮和链条结构的紧束机械，本实施例与实施例1的不同之处在于，第二销轴8上不再设置扭簧20，二是在选用第二销轴8时，选择避免比较粗糙的销轴来使用，以使得第二销轴8与三角板9的第一销孔之间形成的摩擦力，在无外力作用时，足以抵挡解束手柄12被抬起后因自重而导致的下落趋势。其它结构与实施例1相同。
80.对于本领域技术人员而言，显然本实用新型不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本实用新型的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本实用新型。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本实用新型的范围由所附权利要求而不受上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本实用新型内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。