一种可伸缩智能混凝土模板支架及其控制方法转让专利
申请号 : CN202110752044.X
文献号 : CN113445783B
文献日 : 2022-05-13
发明人 : 刘云龙 , 王卫军 , 汤宇 , 刘化平 , 彭学军 , 沈红良 , 张道兵 , 谢晓波 , 赵建斌 , 胡从文 , 张佳华 , 凌涛 , 杨维 , 钟东 , 鲁晓明 , 何浩 , 邬振洲 , 杨锡斌 , 段磊 , 何林云
申请人 : 中铁五局集团第一工程有限责任公司 , 湖南科技大学 , 中铁五局集团有限公司
摘要 :
权利要求 :
1.一种可伸缩智能混凝土模板支架,其特征在于,包括:支架本体(2),所述支架本体(2)包括由上至下依次相连的多个可伸缩单元;
压力传感器(3),所述压力传感器(3)安装于支架本体(2)与混凝土模板之间,用于测量混凝土模板(1)对支架本体(2)的压力;
控制系统(4),所述控制系统(4)分别与可伸缩单元和压力传感器(3)连接,根据压力传感器(3)所监测的压力值控制可伸缩单元伸缩;
所述可伸缩单元包括多个分别沿支架本体(2)水平方向和竖直方向排列的第一杆体(21)、沿水平方向连接相邻两个第一杆体(21)的水平支架(22)、沿竖直方向连接相邻两个第一杆体(21)的竖直支架(23)、以及液压泵;所述第一杆体(21)包括中空的通道,相邻竖直支架(23)分别可沿第一杆体(21)轴向方向移动地插入所述通道内形成密闭的第一腔体(24);所述第一腔体(24)内注满液压油;所述液压泵通过液压管道与第一腔体(24)连通。
2.根据权利要求1所述的一种可伸缩智能混凝土模板支架,其特征在于,所述混凝土模板支架还包括
滚轮装置(5),所述滚轮装置(5)通过第一伸缩装置可沿竖直方向移动地与支架本体(2)连接;
支座装置(6),所述支座装置(6)通过第二伸缩装置可沿竖直方向移动地与支架本体(2)连接;
所述第一伸缩装置和第二伸缩装置分别与第一驱动装置传动连接,第一驱动装置分别驱动第一伸缩装置、第二伸缩装置沿竖直方向反向移动。
3.根据权利要求2所述的一种可伸缩智能混凝土模板支架,其特征在于,所述第一伸缩装置包括第一丝杆(91)和第一齿轮(92);所述第一齿轮(92)外侧设置有第一齿部、中间设置有沿其轴向方向贯穿的第一螺纹通孔(911),所述第一丝杆(91)与第一螺纹通孔(911)螺纹配合;所述第二伸缩装置包括第二丝杆(94)和第二齿轮(95);所述第二齿轮(95)外侧设置有第二齿部、中间设置有沿其轴向方向贯穿的第二螺纹通孔(951),所述第二丝杆(94)与第二螺纹通孔(951)螺纹配合;所述第一齿部与第二齿部外啮合,所述第一驱动装置与第一齿轮(92)或第二齿轮(95)传动连接。
4.根据权利要求3所述的一种可伸缩智能混凝土模板支架,其特征在于,所述支架本体(2)底部固定连接有两片固定板(93);两片固定板(93)之间形成第一间隙,所述第一齿轮(92)和第二齿轮(95)分别位于第一间隙内。
5.根据权利要求4所述的一种可伸缩智能混凝土模板支架,其特征在于,所述固定板(93)朝向第一齿轮(92)的一面设置有环状凹陷;所述第一齿轮(92)和第二齿轮(95)的表面分别设置有环状凸起(912);所述环状凸起(912)插入所述环状凹陷内,且环状凸起(912)与固定板(93)之间装配有轴承。
6.根据权利要求2所述的一种可伸缩智能混凝土模板支架,其特征在于,所述滚轮装置(5)包括滚轮支架(51)、滚轮轴(52)、滚轮(53)以及第二驱动部;所述滚轮支架(51)分别连接第一伸缩装置和滚轮轴(52);所述滚轮轴(52)与滚轮(53)连接;所述第二驱动部与滚轮轴(52)连接。
7.根据权利要求2所述的一种可伸缩智能混凝土模板支架,其特征在于,所述支座装置(6)包括支撑架(61)和支撑脚(62);所述支撑架(61)分别连接第二伸缩装置和支撑脚(62)。
8.根据权利要求1所述的一种可伸缩智能混凝土模板支架,其特征在于,所述控制系统(4)包括:信息中心(41)、警示灯(42)和语音提示器(43);所述信息中心(41)与警示灯(42)连接,根据混凝土模板支架的安全状况控制警示灯(42)进行示警;所述信息中心(41)还与语音提示器(43)连接,根据压力传感器(3)测量的压力值对混凝土(8)的养护程度进行语音提示。
9.一种实施权利要求1~8任一项所述可伸缩智能混凝土模板支架的控制方法,其特征在于,包括如下步骤:
第一步,控制系统(4)控制滚轮装置(5)与支座装置(6)反向移动,使滚轮装置(5)与地面接触;然后控制滚轮装置(5)移动,使混凝土模板支架到达指定作业区域;
第二步,控制系统(4)控制滚轮装置(5)与支座装置(6)反向移动,使支座装置(6)与地面接触;并控制多个可伸缩单元伸展,直到混凝土模板(1)到达搭设要求位置;
第三步,检测混凝土模板支架的安全性,若发现混凝土模板支架存在故障,则进行示警;若未发现混凝土模板支架存在故障,则进行混凝土模板(1)搭设及混凝土(8)浇筑;
第四步,压力传感器(3)实时测量混凝土模板(1)对支架本体(2)的压力,若压力值达到阈值则完成混凝土(8)养护,并进行提示;
第五步,控制系统(4)控制多个可伸缩单元收缩,并控制滚轮装置(5)与支座装置(6)反向移动,使滚轮装置(5)与地面接触;然后控制滚轮装置(5)移动,使混凝土模板(1)支架到达指定存放位置。
说明书 :
一种可伸缩智能混凝土模板支架及其控制方法
技术领域
背景技术
成后再拆除,这样的混凝土模板支架无法重复利用,将导致施工作业周期长,工人工作量大
的问题,并且难以判断混凝土养护是否达到设计强度。
发明内容
述混凝土模板支架的控制方法。
杆体的竖直支架、以及液压泵;所述第一杆体包括中空的通道,相邻竖直支架分别可沿第一
杆体轴向方向移动地插入所述通道内形成密闭的第一腔体;所述第一腔体内注满液压油;
所述液压泵通过液压管道与第一腔体连通。
孔螺纹配合;所述第二伸缩装置包括第二丝杆和第二齿轮;所述第二齿轮外侧设置有第二
齿部、中间设置有沿其轴向方向贯穿的第二螺纹通孔,所述第二丝杆与第二螺纹通孔螺纹
配合;所述第一齿部与第二齿部外啮合,所述第一驱动装置与第一齿轮或第二齿轮传动连
接。
定板之间装配有轴承。
连接。
音提示器连接,根据压力传感器测量的压力值对混凝土的养护程度进行语音提示。
置。
支架能够反复利用,避免人工反复搭设和拆除,缩短了施工周期,减少了工作量;并使混凝
土模板支架能够规范化、统一化。
以进行提示,实现了混凝土养护的智能化和无人化。
撑。
附图说明
41、信息中心;42、警示灯;43、语音提示器;44、支架移动按钮;45、支架作业按钮;46、支架拆
除按钮;51、滚轮支架;52、滚轮轴;53、滚轮;61、支撑架;62、支撑脚;63、防滑垫;91、第一丝
杆;92、第一齿轮;93、固定板;94、第二丝杆;95、第二齿轮;96、角接触轴承;97、推力球轴承;
911、第一螺纹通孔;912、环状凸起;951、第二螺纹通孔。
具体实施方式
仅仅是本申请的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例,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,都属于本申请保护的范
围。
便于描述本发明和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、
以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本发明的限制;术语“第一”、“第二”、“第三”
仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性;此外,除非另有明确的规定和限
定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连
接,或一体地连接;可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒
介间接相连,可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言,可以具体情况
理解上述术语在本发明中的具体含义。
解混凝土的养护状况。在传统的混凝土养护过程中,常通过养护时间来确定混凝土的养护
是否达到设计强度,如普通硅酸盐水泥混凝土的养护时长不能少于7天,掺用缓凝型外加剂
或有抗渗要求的混凝土不得少于14天等,养护的时长与混凝土的材料及所处的环境有很大
关系,因此具有极大的不确定因素,难以保证混凝土真正达到设计强度。而混凝土在养护过
程中发生的水化反应是评价混凝土强度的重要因素之一,在水化反应过程中,混凝土初期
会轻微膨胀后产生收缩。混凝土收缩过程中,混凝土模板1对支架本体2的压力逐渐减小,直
到压力值为混凝土养护的设计强度所对应的压力值时,即可确定混凝土养护达到设计强
度,实现了混凝土养护的无人化和智能化。
压力值到达混凝土养护强度所对应的压力值阈值时,控制系统4即可控制可伸缩单元收缩,
使混凝土模板支架体积缩小,脱离混凝土,便于储存,使得混凝土模板支架能够反复使用,
并使混凝土模板支架能够规范化、统一化。
接相邻两个第一杆体21的竖直支架23、以及液压泵;第一杆体21包括中空的通道,两个竖直
支架23分别插入通道内,并且两个竖直支架23分别可以沿第一杆体21的轴向方向移动,两
个竖直支架23在通道的内部限定出密闭的第一腔体24,第一腔体24内部注满液压油;所述
液压泵分别通过液压管道与各个第一杆体21内的第一腔体24连接。通过液压泵的正反转可
以控制第一腔体24内液压油的体积增大或减小,从而控制可伸缩单元的伸展或收缩,实现
支架本体2在养护时对混凝土模板1进行支撑,养护完成后缩小体积与混凝土模板1脱离,并
便于存储。
连接,并且支座装置6与滚轮装置5可以分别沿竖直方向移动;所述第一伸缩装置、第二伸缩
装置分别与第一驱动装置传动连接,由第一驱动装置驱动第一伸缩装置、第二伸缩装置沿
竖直方向反向运动。在第一伸缩装置以及第二伸缩装置的作用下,滚轮装置5与支座装置6
交替移动,能够在行走过程中切换至滚轮装置5对支架本体2进行支撑,并带动支架本体2移
动;能够在作业过程中,由支座装置6对支架本体2进行支撑,保证工作时混凝土模板支架的
稳定。
一丝杆91与第一螺纹通孔911螺纹配合,当第一齿轮92转动时,驱动第一丝杆91与第一齿轮
92相对移动;所述第二伸缩装置包括第二丝杆94和第二齿轮95;所述第二齿轮95外侧设置
有第二齿部、中间设置有沿其轴向方向贯穿的第二螺纹通孔951,所述第二丝杆94与第二螺
纹通孔951配合,当第二齿轮95转动时,驱动第二丝杆94与第二齿轮95相对移动;第一螺纹
通孔911与第二螺纹通孔951的螺纹旋向相同,所述第一齿部与第二齿部外啮合,所述第一
驱动装置可以采用电机,所述电机的输出轴上的驱动齿轮与第一齿轮92啮合。
与第二丝杆94反向移动,实现滚轮装置5与支座装置6之间的互相切换,实现行走时由滚轮
装置5进行支撑,作业时由支座装置6进行支撑。
93限制第一齿轮92和第二齿轮95竖直方向的移动。两片固定板93上分别开设有第三螺纹通
孔,第一丝杆91和第二丝杆94分别与第三螺纹通孔螺纹配合,利用配合的螺纹结构承载支
架本体2施加给滚轮装置5或支座装置6在竖直方向上的力,加强滚轮装置5、支座装置6与支
架本体2之间连接强度。
所述环状凸起912插入所述环状凹陷内部,并且环状凸起912与固定板93之间装配有轴承,
所述轴承包括角接触轴承96和推力球轴承97;所述角接触轴承96的内圈与环状凸起912的
外壁过盈配合,外圈与环状凹陷的内壁过盈配合;所述第一齿轮92的表面、第二齿轮95的表
面分别与固定板93之间存在第二间隙,该第二间隙用于容纳推力球轴承97,所述推力球轴
承97的一端与固定板93接触,另一端与环状凸起912的端部接触。在角接触轴承96与推力球
轴承97的配合作用下,避免第一齿轮92或第二齿轮95直接与固定板93接触,使齿轮能够顺
畅的转动,并且通过角接触轴承96与推力轴承能够将第一齿轮92或第二齿轮95在轴向方向
上的作用力传递至固定板93,保证滚动装置和支撑装置对支架本体2的支撑作用。
所述第二驱动部与滚轮轴52传动连接,通过第二驱动部驱动滚轮轴52转动,从而驱动滚轮
装置5带动支架本体2移动,便于作业前将混凝土模板支架移动至作业区域、作业后将混凝
土模板支架回收。所述支座装置6包括支撑架61和支撑脚62;所述支撑架61分别连接第二伸
缩装置和支撑脚62,所述支撑脚62远离所述支撑架61的一端还设置有防滑垫63,通过支座
装置6对支架有效支撑,保证作业过程中混凝土模板支架保持稳定。
42进行示警;所述信息中心41还与语音提示器43连接,根据压力传感器3测量的压力值对混
凝土的养护程度进行语音提示。
41连接,所述支架移动按钮44、支架作业按钮45和支架拆除按钮46也分别与信息中心41连
接。通过按下支架作业按钮45激活所存储的支架作业程序,能够使第一伸缩装置和第二伸
缩装置交替伸缩,替换成支座装置6对支架本体2进行支撑,并且各可伸缩单元进行伸展,使
混凝土模板支架伸展至作业状态。通过按下支架拆除按钮46激活所存储的支架拆除程序,
能够使各可伸缩单元收缩,且第一伸缩装置与第二伸缩装置交替伸缩,替换成滚轮装置5支
撑支架本体2。通过按下支架移动按钮44,能够驱动第二驱动装置工作,从而使混凝土模板
支架移动。
收缩前分别绑扎剪力撑7和拆除剪力撑7。
位置。
制第一丝杆91与第二丝杆94反向移动,使滚轮装置5与支座装置6反向移动直到由滚轮装置
5进行支撑,并由滚轮装置5带动支架本体2移动;在第二步中控制系统4控制滚轮装置5与支
座装置6反向移动地过程是通过控制系统4控制第一驱动部的电机反转,使第一齿轮92与第
二齿轮95反向转动并且与第一步中转动地反向相反,从而控制第一丝杆91与第二丝杆94反
向移动,使滚轮装置5与支座装置6反向移动直到由支座装置6进行支撑。
稳定性能力。
离本发明构思的前提下,还可以做出若干等同替代或明显变型,而且性能或用途相同,都应
当视为属于本发明的保护范围之内。