一种木构架半自动纠偏复位装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种歪闪木构架纠偏复位技术与装置的研宄。
【背景技术】
[0002]我国是最早应用木结构的国家之一，并在发展过程中逐渐将建筑艺术与木构架体系完美融合，成为中华民族灿烂文化的重要组成部分。但由于外部环境作用、材性的不利变化等影响因素，木构架歪闪变形几乎是所有木结构建筑都无法回避的问题。现阶段，以绞索和千斤顶为主的张拉顶撑复位工具存在着两大缺陷:(1)纠偏时所施加力系的大小未知，具有盲目性，“强拉硬拽”现象时有发生；(2)复位力系施加进程不可控，过度依赖于施工人员的肉眼判别和操作经验。这两大缺陷极易造成木构架纠偏复位过程中的安全隐患:超限加载、结构再损伤甚至是木构架倾覆。
[0003]因此，需要一种新的木构架纠偏复位装置。
【发明内容】
[0004]本发明针对建筑物木构架歪闪现象，提供一种木构架半自动纠偏复位装置，用以实现古建木结构柱网纠偏的自动化和精确化控制，更好地修缮保护木结构建筑，本装置能够实时反馈纠偏进程、实现精确纠偏、避免超限回复、大大提升了待纠偏对象的安全性，为歪闪木构架以及其它相似类型建筑的纠偏复位施工提供了一种新的工具选择，对实现科学纠偏、精确纠偏具有重要意义。
[0005]本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种木构架半自动纠偏复位装置，设有箱体底座、机体立柱、反力架、滑车装置、横臂、同步液压顶升装置、双作用液压油缸、机械抱箍。箱体底座内设有液压泵站，箱体底座上固定所述机体立柱和反力架；机体立柱顶部通过十字交铰连接所述横臂中部；横臂前端设有双作用液压油缸，双作用液压油缸活塞杆伸出横臂外；双作用液压油缸活塞杆通过圆柱销连接机械抱箍；横臂后端与所述滑车装置中的滑车相铰接；滑车能够实现在滑车装置平面内的任意平动；反力架内侧安置同步液压顶升装置用以控制所述滑车装置的升降；所述液压泵站通过输油管线分别连接所述液压油缸和同步液压顶升装置。
[0006]所述十字交铰包括第一滚动轴承、第二滚动轴承，第一滚动轴承两侧对称焊接所述第二滚动轴承，第一滚动轴承垂直设置，第二滚动轴承水平设置；所述立柱顶部设有垂直设置的套杆，套杆上套置所述第一滚动轴承；所述横臂腹部位置设有两个横臂耳环，两个横臂耳环上设有通孔，所述第二滚动轴承对应穿套在所述横臂耳环的通孔中。
[0007]优选地，所述反力架固定在箱体底座上，反力架内侧安置同步液压顶升装置，用以控制滑车装置的升降。
[0008]优选地，所述滑车装置包括滑车、滑块、滑杆、滑车导轨和双作用空心液压油缸，滑杆上套置滑车，滑车可在滑杆上自由滑行，滑杆两端通过滚动轴承与滑块相连，滑杆与滑块之间能够实现相对转动，滑块可以在滑车导轨上平动，双作用空心液压油缸依托滑车装置，套置在滑杆上，双作用空心液压油缸活塞杆与滑车相连，控制滑车在滑杆方向上的移动。
[0009]优选地，双作用液压油缸和双作用空心液压油缸的输油管线上分别设有压力传感器。
[0010]优选地，拉杆式位移传感器通过固定架安装在双作用液压油缸、双作用空心液压油缸以及同步液压顶升装置的外侧设有拉杆式位移传感器。
[0011]优选地，所述双作用液压油缸、双作用空心液压油缸包括液压缸缸体、液压缸活塞杆、导向套、导向杆，导向杆穿套在所述导向套中，导向杆与所述液压缸活塞杆相连接，导向杆与液压缸活塞杆平行设置，液压缸缸体内装有耐磨液压油。
[0012]优选地，所述箱体底座上设有撑脚。
[0013]优选地，所述机械抱箍包括支架、电动伸缩杆、2个弧形抱箍，支架一端铰连接在所述双作用液压油缸活塞杆上，支架另一端通过电动伸缩杆连接所述弧形抱箍，2个弧形抱箍相对设置，电动伸缩杆与支架铰连接。
[0014]与现有技术相比，本发明具有以下有益效果:
第一，装置机械臂的构造特征:该装置的机械臂由横臂、立柱、反力架、滑车装置以及同步液压装置组成，立柱固定在装置箱体上，机体立柱顶部通过十字交铰连接横臂中部；横臂前端设有双作用液压油缸，双作用液压油缸活塞杆伸出横臂外；双作用液压油缸活塞杆通过圆柱销连接机械抱箍；横臂后端与滑车相连；滑车能够实现在滑车装置平面内的任意平动；反力架内侧安置同步液压顶升装置用以控制所述滑车装置的升降。横臂前段的上、下运动形式通过同步液压顶升装置的降、升实现，横臂前段的左、右运动形式通过双作用空心液压油缸活塞杆的驱动滑车向右、左运动实现。
[0015]第二，十字交铰的构造特征:根据木结构纠偏需要，横臂须满足在一定角度内绕立柱自由转动的要求。为了达到这一要求，本发明设计了十字交铰。十字交铰是由三个滚动轴承呈十字形焊接而成。竖向的滚动轴承套置于立柱顶端，能够绕着立柱在水平面内自由转动；竖向滚动轴承两侧各焊接有一个滚动轴承，与横臂的耳环相连，这就保证了横臂在竖向平面内的自由转动。该十字交铰的设置不仅满足了横臂能在一定角度内绕立柱自由转动的要求，同时也为装置的拆卸、运输、收存提供了便利。
[0016]第三，液压缸的构造特征:为了使得液压缸活塞杆能做出平稳的顶出和缩回动作，本发明中的液压缸采用的是双向液压形式。当由1#输油管口泵进液压油、2#输油管口输出液压油时，液压缸活塞杆平稳顶出；反之，则液压缸活塞杆平稳缩回。这一设置实现了木构架纠偏时顶撑力和张拉力的输出。为了实现木结构的精确化和半自动化纠偏，本发明在液压缸的构造中安装了压力传感器和拉杆式线位移传感器。压力传感器分别安装在液压缸的两个输油管线回路中；拉杆式线位移传感器附着安装在液压缸的外侧。这两种传感器在本发明中的液压缸系统中所起到的最主要的作用就是完成了力的闭环控制，为装置实现半自动化控制奠定了基础。
[0017]第四，本发明基于现代机械原理与自动控制科学，针对纠偏复位目标，分解木结构纠偏复位的主要技术指标，研制出半自动控制木结构纠偏复位装置。以结构复位变形控制为目标，将结构空间变位分解为上下、左右、前后三向分量，设计机械装置整体构架，以液压泵站为动力元件向整个液压系统提供动力；将多组液压装置分别布设在机械装置的相应部位，以液压缸为执行元件将液压油的压力能转化为装置的机械能，驱动负载运动；以位移传感器、压力传感器以及多种液压阀为控制元件实现了位移、荷载变量的控制与反馈，并通过控制系统对机械动作位置进行自动控制，保证纠偏复位目标的有效实现。
[0018]第五，本发明研制的木构架半自动纠偏复位装置工作原理科学、技术先进、可操作性强、能够广泛应用于歪闪木构架建筑的纠偏复位工程中，尤其是对古建筑歪闪木构架的复位修缮具有重要的意义。我国拥有数量众多的木构架古建筑，它们大都存在不同程度的歪闪，若采用本专利将获得显著的社会和经济效益。
【附图说明】
[0019]图1是本发明木构架半自动纠偏复位装置的平面结构示意图；
图2是本发明木构架半自动纠偏复位装置的机械抱箍结构示意图；
图3是本发明双作用液压油缸构造示意图；
图4a是本发明滑车装置的俯视图的构造示意图；
图4b是本发明滑车装置的构造示意图；
图4c是本发明滑车装置的侧视图的构造示意图；
图5是本发明十字交铰的结构示意图；
图中箱体底座、2同步液压装置、3滑车装置、4反力架、5双作用液压油缸、6机械抱箍、7横臂、8十字交铰、9立柱、10液压泵站、11撑脚、12控制柜、31滑车、32滑块、33滑杆、34滑车导轨、35双作用空心液压油缸、51导向套、52导向杆、53液压缸缸体、54耐磨液压油、55固定架、56拉杆式位移传感器、57压力传感器、58液压缸活塞杆、61支架、62电动伸缩杆、63圆柱销、64弧形抱箍、81横臂耳环、82第一滚动轴承、83第二滚动轴承、84套杆。
【具体实施方式】
[0020]如图1-4所示，一种木构架半自动纠偏复位装置，包括箱体底座1、机体立柱9、反力架4、滑车装置3、横臂7、同步液压顶升装置2、双作用液压油缸5、机械抱箍6、液压泵站10、控制柜12。
[0021]箱体底座I内设有液压泵站10，箱体底座I上固定所述机体立柱9，机体立柱9顶部通过十字交铰8铰连接所述横臂7，横臂7内设有双作用液压油缸2，双作用液压油缸2活塞杆伸出横臂7外，双作用液压油缸2活塞杆通过圆柱销63连接机械抱箍6 ;横臂7后端与所述滑车装置3中的滑车31相铰接；滑车能够实现在滑车装置3平面内的任意平动；反力架4内侧安置同步液压顶升装置2用以控制所述滑车装置3的升降；所述液压泵站10通过输油管线分别连接所述双作用液压油缸5、双作用空心液压油缸35和同步液压顶升装置2。
[0022]十字交铰包括第一滚动轴承82、第二滚动轴承83，第一滚动轴承82两侧对称焊接所述第二滚动轴承83，第一滚动轴承82垂直设置，第二滚动轴承83水平设置。立柱顶部设有垂直设置的套杆84，套杆84上套置所述第一滚动轴承82。横臂腹部位置设有两个横臂耳环81，两个横臂耳环81上设有通孔，第一滚动轴承对应穿套在所述横臂耳环81的