用于桩头钢筋的电驱动精确制弯装置及方法与流程

1.本发明涉及桥梁工程技术领域，具体而言，涉及一种用于桩头钢筋的电驱动精确制弯装置及方法。


背景技术：

2.随着公路、铁路桥梁工程建设的不断发展，其逐渐成为现代交通行业高速发展的重要组成。工程桩基础是一种承载能力高、适用范围广的基础结构。
3.在工程桩基础中，由于桩头钢筋需伸入承台结构内，保证桩基与承台形成整体，设计规范中均要求对桩头钢筋需进行弯折，加强与承台结构的关联性。但是，现有技术中均采用常规人工操作，对桩头钢筋制弯时的主观随意性较大，且对作业人员施工经验要求很高，导致制弯长度、角度均与设计标准弯钩的要求存在一定偏差，进而造成桩基与承台的连接质量无法达到预期。


技术实现要素：

4.为此，本发明提供了一种用于桩头钢筋的电驱动精确制弯装置及方法，以解决现有技术中对桩头钢筋制弯时均由常规人工操作的主观随意性较大，且对作业人员施工经验要求很高，导致制弯长度、角度均与设计标准弯钩的要求存在一定偏差，进而造成桩基与承台的连接质量无法达到预期的技术问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种用于桩头钢筋的电驱动精确制弯装置及方法，包括：
7.尾部外壳；和
8.驱动电机；所述驱动电机的基础部与所述尾部外壳之间相固接；和
9.滚珠丝杠机构；所述滚珠丝杠机构包括传动螺杆以及螺合于所述传动螺杆的螺母往复滑座，所述传动螺杆与所述驱动电机的动力部之间相传动固接，所述螺母往复滑座与所述驱动电机的基础部之间相滑动配合；和
10.内弧形压块；所述内弧形压块与所述传动螺杆之间相装配固接；和
11.连接桥；所述连接桥的一端与所述中部外壳之间相固接；以及
12.限位定型块；所述限位定型块为半圆形状，所述限位定型块与所述连接桥的另一端之间可分离式固接。
13.作为本发明的进一步方案，所述尾部外壳具有尾部把手；
14.所述尾部把手固接设于所述尾部外壳的尾端。
15.作为本发明的进一步方案，所述尾部外壳还具有电连接外部电源的电接线路以及电接设于所述电接线路的电控开关按钮，所述电控开关按钮安装于所述尾部把手，且所述电控开关按钮电连接设于外部电源与所述驱动电机之间，通过所述电接线路为所述驱动电机提供电力，并通过所述电控开关按钮实现快捷控制启动或关闭。
16.作为本发明的进一步方案，所述内弧形压块远离所述螺母往复滑座的一侧部开设
有u型凹槽，且所述内弧形压块在所述u型凹槽的背向面与所述传动螺杆远离所述驱动电机的一端之间相固接。
17.作为本发明的进一步方案，所述u型凹槽的两侧之间呈对称式布置。
18.作为本发明的进一步方案，半圆状所述限位定型块的外凸面与所述内弧形压块的u型凹槽面相对应。
19.作为本发明的进一步方案，还包括中部外壳；
20.所述中部外壳固接于所述驱动电机的基础部，且所述中部外壳的内侧设有滑轨，所述螺母往复滑座与所述滑轨之间相滑动配合。
21.作为本发明的进一步方案，所述连接桥设于所述内弧形压块的一侧部；所述连接桥远离所述内弧形压块的一端中间设有一垂直于所述连接桥的矩形凸起；所述限位定型块中部设有一矩形孔道，所述限位定型块的矩形孔道与所述矩形凸起之间可分离式固接。
22.作为本发明的进一步方案，所述矩形孔道的截面积大于所述矩形凸起的截面积，所述矩形凸起在与所述矩形孔道之间的装配空隙处还可分离式装配有紧固调节楔体。
23.一种用于桩头钢筋的电驱动精确制弯方法，包括如下步骤：
24.s1：根据当前桩基的设计图纸，找到桩头钢筋的要求制弯位置和角度；
25.s2：根据设计要求的弯曲半径，制作同等半径的半圆形限位定型块，将限位定型块的矩形孔道套至内弧形压块的矩形凸起外围，并借以至少一块紧固调节楔体对限位定型块加以可分离式固定；
26.s3：经位于尾部外壳的电接线路接电，并分别握持尾部外壳的尾部把手和中部外壳的中部把手；
27.s4：将待折弯的桩头钢筋置入相对应的限位定型块的外凸面与内弧形压块的u型凹槽面之间；
28.s5：按压尾部把手的电控开关按钮，启动驱动电机，驱动电机的动力部输出旋转动能使滚珠丝杠机构中的传动螺杆同步旋转，借助螺母往复滑座与传动螺杆相螺合形成的滚珠丝杠作用，以及中部外壳内部的滑轨对螺母往复滑座起到的滑动限位作用，使得螺母往复滑座随着传动螺杆转动的实时角度按照相互对应规格的导程转化为直线运动；
29.s6：做直线运动的螺母往复滑座推动内弧形压块同步做进给直线运动，借助内弧形压块两侧对称的u型凹槽面形状施压，以及内弧形压块的外凸面限位，实现对待弯曲钢筋的均匀施力折弯，与设计规范标准弯钩一致；
30.s7：单标准规格折弯完成后，可根据实际规格要求取下紧固调节楔体以更换不同规格的限位定型块，而后继续使用紧固调节楔体可分离式固接。
31.本发明具有如下有益效果：
32.1、该装置能够通过接通尾部外壳上的电源为驱动电机提供电力，驱动电机通电后开始旋转，由于驱动电机和滚珠丝杠机构之间传动相连，因此驱动电机的旋转运动被滚珠丝杠机构转化为直线运动，运动状态的转化可以为内弧形压块提供一个向前直线运动的推力，并且力沿着内弧形压块的形状由中间向两端传递，最后集中在内弧形压块的两端。
33.2、限位定型块和连接桥可分离式固接，使得工人在工作时可以根据钢筋弯曲程度的的不同替换不同直径的限位定型块，当钢筋同时于内弧形压块和限位定型块接触时，钢筋受到两侧力的作用，故形成弧度，电力代替了人力，使钢筋受到的力更加稳定均匀，提高
了钢筋弯度的精度。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
35.图1为本发明实施例提供的用于桩头钢筋的电驱动精确制弯装置的整体轴测结构示意图。
36.图2为本发明实施例提供的用于桩头钢筋的电驱动精确制弯装置的部分轴测结构示意图。
37.图3为本发明实施例提供的用于桩头钢筋的电驱动精确制弯装置的整体俯视结构示意图。
38.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
39.尾部外壳1、尾部把手11、电接线路12、电控开关按钮13；
40.驱动电机2；
41.滚珠丝杠机构3：传动螺杆31、螺母往复滑座32；
42.中部外壳4、中部把手41；
43.内弧形压块5；连接桥6；限位定型块7。
具体实施方式
44.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
45.本说明书所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”等用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。
46.如图1和图3所示，本发明实施例提供了一种用于桩头钢筋的电驱动精确制弯装置，包括尾部外壳1、驱动电机2、滚珠丝杠机构3、中部外壳4、内弧形压块5、连接桥6和限位定型块7，用以通过接通尾部外壳1上的电源为驱动电机2提供电力，驱动电机2通电后开始旋转，由于驱动电机2和滚珠丝杠机构3之间传动相连，因此驱动电机2的旋转运动被滚珠丝杠机构3转化为直线运动，运动状态的转化可以为内弧形压块5提供一个向前直线运动的推力，并且力沿着内弧形压块5的形状由中间向两端传递，最后集中在内弧形压块5的两端，限位定型块7和连接桥6可分离式固接，使得工人在工作时可以根据钢筋弯曲程度的的不同替换不同直径的限位定型块7，当钢筋同时于内弧形压块5和限位定型块7接触时，钢筋受到两侧力的作用，故形成弧度，电力代替了人力，使钢筋受到的力更稳定均匀，提高了钢筋弯度的精度。具体设置如下：
47.请参考图1至图3，所述驱动电机2的基础部设于所述尾部外壳1的内部，且所述驱动电机2的基础部与所述尾部外壳1的内部之间相固接，所述尾部外壳1具有尾部把手11，用以保证在工作时提高握持稳定性，减少操作失误。
48.所述尾部外壳1还具有电连接外部电源的电接线路12以及电接设于所述电接线路12的电控开关按钮13，所述电控开关按钮13电连接设于外部电源与所述驱动电机2之间，用以通过电接线路12为驱动电机2提供电力，并通过电控开关按钮13实现快捷控制启动或关闭，提升了功能实用性。
49.请继续参考图1至图3，所述滚珠丝杠机构3包括传动螺杆31和螺母往复滑座32；其中，所述传动螺杆31与所述驱动电机2的动力部之间装配传动相连，所述螺母往复滑座32螺合连接于所述传动螺杆31。
50.所述中部外壳4固接于所述驱动电机2的基础部，且所述中部外壳4对应位于所述滚珠丝杠机构3的外侧部，所述中部外壳4的内侧设有滑轨，所述螺母往复滑座32与所述滑轨之间相滑动配合，用以通过传动螺杆31接收驱动电机2动力部的旋转作用作为主动体，同时借助滑轨对螺母往复滑座32起到的滑动限位作用，以保证螺母往复滑座32能够进行直线运动，进而使得螺母往复滑座32随着传动螺杆31转动的角度按照相互对应规格的导程转化为直线运动，以此将驱动电机2输出的旋转动能转化为直线动能。
51.优选的是，所述中部外壳4的外部两侧还分别固接有中部把手41，用以实现多角度操作本装置，进一步保证在工作时提高握持稳定性，减少操作失误。可选地，所述中部把手41的中心线与所述滚珠丝杠机构3的中部之间相对应，这种设计方式增强了人对本装置的操作性，提高了本装置的横向稳定性。
52.请继续参考图1至图3，所述内弧形压块5与所述螺母往复滑座32之间相传动固接，所述螺母往复滑座32能够基于所述传动螺杆31的带动作用做直线运动，用以借助螺母往复滑座32推动内弧形压块5向前沿直线运动。
53.所述内弧形压块5远离所述螺母往复滑座32的一侧部还开设有u型凹槽，所述u型凹槽的两侧之间呈对称式布置，用以借助两侧对称的形状实现对待弯曲钢筋的弯曲受力部均匀施力，避免出现钢筋因施力不均匀而出现角度偏差的可能性，有效提高了制弯钢筋的精度，提升了作业工效。
54.请继续参考图1至图3，所述连接桥6的一端与所述中部外壳4之间相固接，且所述连接桥6设于所述内弧形压块5的一侧部；所述限位定型块7为半圆状，且所述限位定型块7与所述连接桥6的另一端之间可分离式固接设置，半圆状所述限位定型块7的外凸面与所述内弧形压块5的u型凹槽面相对应。
55.作为本实施例的一优选方案，所述连接桥6远离所述内弧形压块5的一端中间设有一垂直于所述连接桥6的矩形凸起；所述限位定型块7中部设有一矩形孔道，所述限位定型块7的矩形孔道与所述矩形凸起之间可分离式固接。
56.进一步优选地，所述矩形孔道的截面积大于所述矩形凸起的截面积，所述限位定型块7的矩形孔道与所述矩形凸起安装完成后，需要在所述矩形孔道内塞加楔子或木片等物体进行紧固，由于限位定型块7可根据实际情况，制作不同半圆直径大小的限位定型块7以精准完成不同角度的弯曲需求，因此通过上述设置可以在频繁更换限位定型块7来应对不同弯曲标准的钢筋时，更为方便拆装，塞入楔子等物体后限位定型块7与连接桥6之间连
接紧固，不易脱离。
57.本发明实施例还提供了一种用于桩头钢筋的电驱动精确制弯方法，具体包括以下步骤：
58.s1：根据当前桩基的设计图纸，找到桩头钢筋的要求制弯位置和角度。例如，制弯位置为桩头钢筋端头向内尺量22cm处，角度为90
°
。
59.由于图纸使用线条代替钢筋，实际钢筋存在直径厚度，因此查阅《铁路混凝土工程施工技术标准》(q/cr9207-2017)后5.2.7章节后，钢筋90
°
标准弯钩半径需大于4倍钢筋直径。钢筋直径为20mm，材质为hrb400，因此标准弯钩圆弧直径大于等于4
×
20mm，即直径为8cm，半径为4cm。
60.s2：根据设计要求的弯曲半径，制作同等半径的半圆形限位定型块7，将限位定型块7的矩形孔道套至内弧形压块5的矩形凸起外围，并借以至少一块紧固调节楔体对限位定型块7加以可分离式固定。
61.s3：经位于尾部外壳1的电接线路12接电，并分别握持尾部外壳1的尾部把手11和中部外壳4的中部把手41。
62.s4：将待折弯的桩头钢筋置入相对应的限位定型块7的外凸面与内弧形压块5的u型凹槽面之间。
63.s5：按压尾部把手11的电控开关按钮13，启动驱动电机2，驱动电机2的动力部输出旋转动能使滚珠丝杠机构3中的传动螺杆31同步旋转，借助螺母往复滑座32与传动螺杆31相螺合形成的滚珠丝杠作用，以及中部外壳4内部的滑轨对螺母往复滑座32起到的滑动限位作用，使得螺母往复滑座32随着传动螺杆31转动的实时角度按照相互对应规格的导程转化为直线运动。
64.s6：做直线运动的螺母往复滑座推动内弧形压块5同步做进给直线运动，借助内弧形压块5两侧对称的u型凹槽面形状施压，以及内弧形压块5的外凸面限位，实现对待弯曲钢筋的均匀施力折弯，与设计规范标准弯钩一致。
65.s7：单标准规格折弯完成后，可根据实际规格要求取下紧固调节楔体以更换不同规格的限位定型块7，而后继续使用紧固调节楔体可分离式固接，即可。
66.虽然上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。