智能振捣装置

1.本实用新型涉及振捣装置，具体涉及一种智能振捣装置。


背景技术：

2.随着科技的发展，振捣技术也在随着时代的发展日新月异。现如今，混凝土振捣方式主要分为人工振捣和机械振捣，但是，对于振捣环境恶劣的情况下，一般的振捣方式不能满足设计施工和安全管理的要求。在一般的闸室墙施工工况中，闸室全长长度约为几百米，且闸室大多数采用坞式结构。闸室墙是整个船闸运输航道中最重要的部分，其质量的好坏直接关系到运输航道能否顺利完工，由于其工作环境恶劣、现有振捣技术的不完善、质量要求高，施工需花费较长时间，直接影响到水运工作的是否顺利，因此在保证闸室墙质量的条件下，需尽可能节省工期、减少劳动力、提高闸室墙质量和安全系数，尽快实现航道通航目标。现有技术存在以下不足：
3.1)闸室墙施工环境恶劣，夏季墙内温度高，冬季无法施工，且墙内并未设置施工人员操作平台，故导致施工人员作业危险系数高，生命安全没有保障。
4.2)现有振捣技术大多采用人工振捣技术，振捣效率低，振捣得到的混凝土质量低，目前部分工程混凝土表面出现裂缝，人工振捣尚未解决混凝土表面质量问题。
5.3)不仅是闸室墙，每一个施工现场都有人工振捣不能振到的地方，最终导致局部强度达不到设计强度，需重新浇筑振捣，提高了施工成本。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是克服现有技术中的不足，提供一种智能振捣装置。
7.这种智能振捣装置，包括x向移动装置、y向移动装置、z向移动装置、四连杆、液压伸缩装置、气压式伸缩杆和振捣棒；y向移动装置中设置有x向移动槽，x向移动装置通过转轴和滑轮与x向移动槽活动连接；振捣装置操作台上部设置有y向导轨，y向移动装置底部与y向导轨相配合；z向移动装置主要由管道一、管道二、管道三、转动圆盘和球铰组成，管道一套于x向移动装置中心的套筒内，管道一下端固定连接管道二，管道二下端套接管道三；套筒周围设置有若干个电机和与电机数量相同的定滑轮，钢丝绳一端连接在电机的转轴上，钢丝绳另一端绕过定滑轮并沿着管道一和管道二上的卡扣向下布置；管道三下端与转动圆盘之间通过球铰连接，转动圆盘边缘对应电机布置相同数量的球铰；转动圆盘底部与管道四焊接，管道四底部与楔形块通过销轴连接；楔形块与四连杆之间转动连接，四连杆的上摆臂连接液压伸缩装置，液压伸缩装置与楔形块转动连接，四连杆的下摆臂固定连接气压式伸缩杆，气压式伸缩杆下部连接振捣棒。
8.作为优选：滑轮放置在x向移动槽中，x向移动槽为c形槽，转轴一端连接x向移动装置，另一端连接滑轮。
9.作为优选：振捣装置操作台为六面体框架结构，振捣装置操作台底部设有万向轮。
10.作为优选：三个电机呈正三角形布置，定滑轮设置在电机的转轴一侧；套筒布置在
三个电机围合成的正三角形中心，管道一与套筒相配合。
11.作为优选：管道一横截面为外花键形，卡扣布置在花键齿根圆处，卡扣配置有可活动扳手；套筒的横截面为内花键形，与管道一的外花键形相配合。
12.作为优选：管道一由若干节管道组成，管道一与管道一之间以及管道一与管道二之间均通过榫卯结构相配合，并在榫卯结构上开设有孔洞且通过销连接件连接固定；管道一与管道一之间以及管道一与管道二之间的连接处分别设有上吊耳和下吊耳，上下吊耳之间通过链条连接；管道二与管道三之间以活塞形式相连接。
13.作为优选：转动圆盘上布置四个球铰，呈正三角形布置，分别位于正三角形的三角及中心处，处于中心的球铰与管道三底端焊接，布置在正三角形三角处的三个球铰上部分别连接钢丝绳，钢丝绳下端连接球铰并沿着管道一和管道二上的卡扣向上走线，钢丝绳绕过定滑轮后上端缠绕在电机的转轴上。
14.作为优选：液压伸缩装置和气压式伸缩杆分别设有输油管和输气管。
15.本实用新型的有益效果是：
16.1)本实用新型由x向移动装置、y向移动装置和z向移动装置组成，并且z向移动装置由若干节管道和转动圆盘以及球铰组成，可对钢筋笼密度大、振捣区域不规则、高度大于10m、宽度大于1m、工量大、工况复杂、工作环境恶劣的闸室墙进行有效的振捣。
17.2)本实用新型通过电机和钢绞线控制振捣装置在z方向的移动，并通过控制三个电机不同转速以达到控制转动圆盘任意转动的效果，同时，通过液压伸缩装置驱使四连杆转动以及气压式伸缩杆带动振捣棒，实现了任意位置的振捣。电机、液压伸缩装置、气压式伸缩杆等装置实现了振捣机械化。
18.3)本实用新型采用可移动的振捣装置操作台，振捣装置操作台上合理设置了三维移动装置，操作方便简单，使得一般的施工人员都可操作，并且本实用新型的振捣装置可运用在普遍性工况，且设备寿命长，使用年限高。
附图说明
19.图1为智能振捣装置整体结构示意图；
20.图2为x向移动装置和y向移动装置结构示意图；
21.图3为y向移动装置和振捣装置操作台结构示意图；
22.图4为x向移动装置和z向移动装置结构示意图；
23.图5为x向移动装置和管道一结构示意图；
24.图6为电机、转轴和定滑轮结构示意图；
25.图7为卡扣和榫卯结构示意图；
26.图8为卡扣放大图；
27.图9为套筒结构示意图；
28.图10为上下吊耳结构示意图；
29.图11为钢丝绳、转动圆盘和球铰结构示意图；
30.图12为管道四和楔形块结构示意图；
31.图13为四连杆、液压伸缩装置、气压式伸缩杆和振捣棒结构示意图；
32.图14为智能振捣装置主视图；
33.图15为智能振捣装置左视图；
34.图16为智能振捣装置后视图；
35.图17为智能振捣装置右视图。
36.附图标记说明：x向移动装置1、y向移动装置2、z向移动装置3、x向移动槽4、y向导轨5、振捣装置操作台6、电机7、转轴8、定滑轮9、钢筋缠绕处10、管道一11、管道二12、管道三13、管道四14、卡扣15、榫卯结构16、套筒17、上吊耳18、下吊耳19、钢丝绳20、转动圆盘21、球铰22、楔形块23、四连杆24、液压伸缩装置25、气压式伸缩杆26、振捣棒27。
具体实施方式
37.下面结合实施例对本实用新型做进一步描述。下述实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。
38.实施例一
39.本技术实施例一提供一种智能振捣装置，包括x向移动装置1、y向移动装置2和z向移动装置3。垂直于闸室墙方向即x向，顺着闸室墙方向即y向，深入闸室墙方向即z向。
40.xy方向行走系统：y向移动装置2中设置有x向移动槽4，x向移动装置1通过转轴和滑轮在x向移动槽4内移动，实现振捣装置在x方向的移动。振捣装置操作台6上部设置有y向导轨5(振捣装置操作台非必需品，也可设计成将y向导轨布置在钢模板上)，y向移动装置2底部与y向导轨5相配合，实现振捣装置在y方向的移动。
41.z向移动装置与x向移动装置连接处结构：z向移动装置3的管道一11套于x向移动装置1内，x向移动装置1的框形结构内设置有三个电机7、三个定滑轮9，其中，三个电机呈正三角形布置，定滑轮9设置在电机7的转轴8一侧，电机分别通过控制转轴以控制缠绕在转轴上的钢丝绳(图6中钢丝绳未画出，只标出了缠绕位置)，钢丝绳20一端连接着转轴8，绕过定滑轮9，沿着管道一11、管道二12上的卡扣15向下布置。
42.管道一及连接部位细节：管道一11上下两端分别为榫卯结构16，限制了管道与管道之间的局部转动。x向移动装置1包括套筒17，套筒17布置在三个电机7围合成的正三角形中心，管道一11与套筒17相配合形成移动副。管道一横截面设置成外花键形，套筒17的横截面采用内花键形，与管道一11的外花键组成齿轮副。
43.同类管道与不同类管道间的连接：管道一11由若干节管道组成，管道一11与管道一11之间、管道一11与管道二12之间均通过榫卯结构16相配合，再在榫卯结构上开孔并通过销连接件连接固定，同时，管道一11与管道一11、管道一11与管道二12的连接处通过吊耳及链条连接，在榫卯连接的基础上，增强了管道与管道之间的连接。
44.球铰副控制空间位置、钢丝绳控制工作原理：管道二12与管道三13之间以活塞形式相连接，一方面，可在z方向进行一个较为宏观的伸缩长度控制，另一方面，防止转动圆盘上移时撞击管道，损害电机，起一个缓冲碰撞作用。在转动圆盘21上布置四个球铰22，呈正三角形布置，分别位于正三角形的三角及中心处，与x向移动装置呈一一对应的关系，其中，处于中心的球铰22与管道三13焊接在一起，转动圆盘21与管道三13的连接通过中心球铰进行联系，布置在正三角形三角处的三个球铰，上部分别有与其相连的钢丝绳20，钢丝绳20一
端连接球铰22，中间沿着管道壁上的卡扣15，向上走线，绕过电机盒内的定滑轮9，另一端缠绕在电机7的转轴8上，分别通过控制三个电机不同转速以达到控制转动圆盘任意转动的效果，同时，振捣装置在z方向的上下移动，也是通过控制电机同时工作，同时收取钢丝绳，以带动管道一、管道二、管道三上移。转动圆盘21与管道四14焊接在一起，管道四14底部与楔形块23通过销轴连接在一起，以保证转动圆盘、管道四、楔形块三者位置相固定。
45.模拟人手握住振捣棒：楔形块23与四连杆24组成四连杆机构，楔形块作为基座，与四连杆24通过转动副相连接，四连杆的上摆臂连接液压伸缩装置25，液压伸缩装置25与楔形块23转动连接，四连杆的下摆臂连接气压式伸缩杆26，液压伸缩装置25、气压式伸缩杆26分别设有输油管和输气管。以液压流量变化为动力，驱使四连杆转动，在四连杆的下摆臂上安装气压式伸缩杆，气压式伸缩杆下部连接振捣棒，以达到模拟人手握住振捣棒的动作。
46.实施例二
47.在实施例一的基础上，本技术实施例二提供一种更具体的xy方向行走系统：滑轮放置在x向移动槽4中，x向移动槽4为c形槽，转轴一端连接x向移动装置1，另一端连接滑轮。振捣装置操作台6为六面体框架结构，为智能振捣装置放置小车，小车下方有万向轮(图1、3中未画出)。
48.实施例三
49.在实施例一的基础上，本技术实施例三提供一种更具体的管道一及连接部位细节：管道一横截面设置为齿数成偶数的外花键形，因后期需要打孔及安装卡扣、吊耳，奇数布置不易操作。卡扣15布置在花键齿根圆处，且尺寸不超出齿顶圆范围，卡扣15配置有可活动扳手，以方便管道拆卸时便于及时将钢丝绳拿出。套筒17的横截面采用内花键形，与管道一11的外花键组成齿轮副，限制了整体管道与移动装置间的转动。
50.实施例四
51.在实施例一的基础上，本技术实施例四提供一种更具体的同类管道与不同类管道间的连接：管道一11与管道一11之间、管道一11与管道二12的连接处分别设有上吊耳18、下吊耳19，上下吊耳之间通过链条连接，其中上吊耳18与下吊耳19均布置在齿根圆上，尺寸均不超出齿顶圆范围。在榫卯连接的基础上，进一步限制了管道与管道之间的转动，且增强了在z方向，管道与管道之间的连接，用吊耳链条连接结构，联系上下管道。