一種木構(gòu)架半自動(dòng)糾偏復(fù)位裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種歪閃木構(gòu)架糾偏復(fù)位技術(shù)與裝置的研宄。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是最早應(yīng)用木結(jié)構(gòu)的國(guó)家之一，并在發(fā)展過(guò)程中逐漸將建筑藝術(shù)與木構(gòu)架體系完美融合，成為中華民族燦爛文化的重要組成部分。但由于外部環(huán)境作用、材性的不利變化等影響因素，木構(gòu)架歪閃變形幾乎是所有木結(jié)構(gòu)建筑都無(wú)法回避的問(wèn)題?，F(xiàn)階段，以絞索和千斤頂為主的張拉頂撐復(fù)位工具存在著兩大缺陷:(1)糾偏時(shí)所施加力系的大小未知，具有盲目性，“強(qiáng)拉硬拽”現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生；(2)復(fù)位力系施加進(jìn)程不可控，過(guò)度依賴(lài)于施工人員的肉眼判別和操作經(jīng)驗(yàn)。這兩大缺陷極易造成木構(gòu)架糾偏復(fù)位過(guò)程中的安全隱患:超限加載、結(jié)構(gòu)再損傷甚至是木構(gòu)架傾覆。
[0003]因此，需要一種新的木構(gòu)架糾偏復(fù)位裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對(duì)建筑物木構(gòu)架歪閃現(xiàn)象，提供一種木構(gòu)架半自動(dòng)糾偏復(fù)位裝置，用以實(shí)現(xiàn)古建木結(jié)構(gòu)柱網(wǎng)糾偏的自動(dòng)化和精確化控制，更好地修繕保護(hù)木結(jié)構(gòu)建筑，本裝置能夠?qū)崟r(shí)反饋糾偏進(jìn)程、實(shí)現(xiàn)精確糾偏、避免超限回復(fù)、大大提升了待糾偏對(duì)象的安全性，為歪閃木構(gòu)架以及其它相似類(lèi)型建筑的糾偏復(fù)位施工提供了一種新的工具選擇，對(duì)實(shí)現(xiàn)科學(xué)糾偏、精確糾偏具有重要意義。
[0005]本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，一種木構(gòu)架半自動(dòng)糾偏復(fù)位裝置，設(shè)有箱體底座、機(jī)體立柱、反力架、滑車(chē)裝置、橫臂、同步液壓頂升裝置、雙作用液壓油缸、機(jī)械抱箍。箱體底座內(nèi)設(shè)有液壓泵站，箱體底座上固定所述機(jī)體立柱和反力架；機(jī)體立柱頂部通過(guò)十字交鉸連接所述橫臂中部；橫臂前端設(shè)有雙作用液壓油缸，雙作用液壓油缸活塞桿伸出橫臂外；雙作用液壓油缸活塞桿通過(guò)圓柱銷(xiāo)連接機(jī)械抱箍；橫臂后端與所述滑車(chē)裝置中的滑車(chē)相鉸接；滑車(chē)能夠?qū)崿F(xiàn)在滑車(chē)裝置平面內(nèi)的任意平動(dòng)；反力架內(nèi)側(cè)安置同步液壓頂升裝置用以控制所述滑車(chē)裝置的升降；所述液壓泵站通過(guò)輸油管線(xiàn)分別連接所述液壓油缸和同步液壓頂升裝置。
[0006]所述十字交鉸包括第一滾動(dòng)軸承、第二滾動(dòng)軸承，第一滾動(dòng)軸承兩側(cè)對(duì)稱(chēng)焊接所述第二滾動(dòng)軸承，第一滾動(dòng)軸承垂直設(shè)置，第二滾動(dòng)軸承水平設(shè)置；所述立柱頂部設(shè)有垂直設(shè)置的套桿，套桿上套置所述第一滾動(dòng)軸承；所述橫臂腹部位置設(shè)有兩個(gè)橫臂耳環(huán)，兩個(gè)橫臂耳環(huán)上設(shè)有通孔，所述第二滾動(dòng)軸承對(duì)應(yīng)穿套在所述橫臂耳環(huán)的通孔中。
[0007]優(yōu)選地，所述反力架固定在箱體底座上，反力架內(nèi)側(cè)安置同步液壓頂升裝置，用以控制滑車(chē)裝置的升降。
[0008]優(yōu)選地，所述滑車(chē)裝置包括滑車(chē)、滑塊、滑桿、滑車(chē)導(dǎo)軌和雙作用空心液壓油缸，滑桿上套置滑車(chē)，滑車(chē)可在滑桿上自由滑行，滑桿兩端通過(guò)滾動(dòng)軸承與滑塊相連，滑桿與滑塊之間能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，滑塊可以在滑車(chē)導(dǎo)軌上平動(dòng)，雙作用空心液壓油缸依托滑車(chē)裝置，套置在滑桿上，雙作用空心液壓油缸活塞桿與滑車(chē)相連，控制滑車(chē)在滑桿方向上的移動(dòng)。
[0009]優(yōu)選地，雙作用液壓油缸和雙作用空心液壓油缸的輸油管線(xiàn)上分別設(shè)有壓力傳感器。
[0010]優(yōu)選地，拉桿式位移傳感器通過(guò)固定架安裝在雙作用液壓油缸、雙作用空心液壓油缸以及同步液壓頂升裝置的外側(cè)設(shè)有拉桿式位移傳感器。
[0011]優(yōu)選地，所述雙作用液壓油缸、雙作用空心液壓油缸包括液壓缸缸體、液壓缸活塞桿、導(dǎo)向套、導(dǎo)向桿，導(dǎo)向桿穿套在所述導(dǎo)向套中，導(dǎo)向桿與所述液壓缸活塞桿相連接，導(dǎo)向桿與液壓缸活塞桿平行設(shè)置，液壓缸缸體內(nèi)裝有耐磨液壓油。
[0012]優(yōu)選地，所述箱體底座上設(shè)有撐腳。
[0013]優(yōu)選地，所述機(jī)械抱箍包括支架、電動(dòng)伸縮桿、2個(gè)弧形抱箍，支架一端鉸連接在所述雙作用液壓油缸活塞桿上，支架另一端通過(guò)電動(dòng)伸縮桿連接所述弧形抱箍，2個(gè)弧形抱箍相對(duì)設(shè)置，電動(dòng)伸縮桿與支架鉸連接。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
第一，裝置機(jī)械臂的構(gòu)造特征:該裝置的機(jī)械臂由橫臂、立柱、反力架、滑車(chē)裝置以及同步液壓裝置組成，立柱固定在裝置箱體上，機(jī)體立柱頂部通過(guò)十字交鉸連接橫臂中部；橫臂前端設(shè)有雙作用液壓油缸，雙作用液壓油缸活塞桿伸出橫臂外；雙作用液壓油缸活塞桿通過(guò)圓柱銷(xiāo)連接機(jī)械抱箍；橫臂后端與滑車(chē)相連；滑車(chē)能夠?qū)崿F(xiàn)在滑車(chē)裝置平面內(nèi)的任意平動(dòng)；反力架內(nèi)側(cè)安置同步液壓頂升裝置用以控制所述滑車(chē)裝置的升降。橫臂前段的上、下運(yùn)動(dòng)形式通過(guò)同步液壓頂升裝置的降、升實(shí)現(xiàn)，橫臂前段的左、右運(yùn)動(dòng)形式通過(guò)雙作用空心液壓油缸活塞桿的驅(qū)動(dòng)滑車(chē)向右、左運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。
[0015]第二，十字交鉸的構(gòu)造特征:根據(jù)木結(jié)構(gòu)糾偏需要，橫臂須滿(mǎn)足在一定角度內(nèi)繞立柱自由轉(zhuǎn)動(dòng)的要求。為了達(dá)到這一要求，本發(fā)明設(shè)計(jì)了十字交鉸。十字交鉸是由三個(gè)滾動(dòng)軸承呈十字形焊接而成。豎向的滾動(dòng)軸承套置于立柱頂端，能夠繞著立柱在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng)；豎向滾動(dòng)軸承兩側(cè)各焊接有一個(gè)滾動(dòng)軸承，與橫臂的耳環(huán)相連，這就保證了橫臂在豎向平面內(nèi)的自由轉(zhuǎn)動(dòng)。該十字交鉸的設(shè)置不僅滿(mǎn)足了橫臂能在一定角度內(nèi)繞立柱自由轉(zhuǎn)動(dòng)的要求，同時(shí)也為裝置的拆卸、運(yùn)輸、收存提供了便利。
[0016]第三，液壓缸的構(gòu)造特征:為了使得液壓缸活塞桿能做出平穩(wěn)的頂出和縮回動(dòng)作，本發(fā)明中的液壓缸采用的是雙向液壓形式。當(dāng)由1#輸油管口泵進(jìn)液壓油、2#輸油管口輸出液壓油時(shí)，液壓缸活塞桿平穩(wěn)頂出；反之，則液壓缸活塞桿平穩(wěn)縮回。這一設(shè)置實(shí)現(xiàn)了木構(gòu)架糾偏時(shí)頂撐力和張拉力的輸出。為了實(shí)現(xiàn)木結(jié)構(gòu)的精確化和半自動(dòng)化糾偏，本發(fā)明在液壓缸的構(gòu)造中安裝了壓力傳感器和拉桿式線(xiàn)位移傳感器。壓力傳感器分別安裝在液壓缸的兩個(gè)輸油管線(xiàn)回路中；拉桿式線(xiàn)位移傳感器附著安裝在液壓缸的外側(cè)。這兩種傳感器在本發(fā)明中的液壓缸系統(tǒng)中所起到的最主要的作用就是完成了力的閉環(huán)控制，為裝置實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化控制奠定了基礎(chǔ)。
[0017]第四，本發(fā)明基于現(xiàn)代機(jī)械原理與自動(dòng)控制科學(xué)，針對(duì)糾偏復(fù)位目標(biāo)，分解木結(jié)構(gòu)糾偏復(fù)位的主要技術(shù)指標(biāo)，研制出半自動(dòng)控制木結(jié)構(gòu)糾偏復(fù)位裝置。以結(jié)構(gòu)復(fù)位變形控制為目標(biāo)，將結(jié)構(gòu)空間變位分解為上下、左右、前后三向分量，設(shè)計(jì)機(jī)械裝置整體構(gòu)架，以液壓泵站為動(dòng)力元件向整個(gè)液壓系統(tǒng)提供動(dòng)力；將多組液壓裝置分別布設(shè)在機(jī)械裝置的相應(yīng)部位，以液壓缸為執(zhí)行元件將液壓油的壓力能轉(zhuǎn)化為裝置的機(jī)械能，驅(qū)動(dòng)負(fù)載運(yùn)動(dòng)；以位移傳感器、壓力傳感器以及多種液壓閥為控制元件實(shí)現(xiàn)了位移、荷載變量的控制與反饋，并通過(guò)控制系統(tǒng)對(duì)機(jī)械動(dòng)作位置進(jìn)行自動(dòng)控制，保證糾偏復(fù)位目標(biāo)的有效實(shí)現(xiàn)。
[0018]第五，本發(fā)明研制的木構(gòu)架半自動(dòng)糾偏復(fù)位裝置工作原理科學(xué)、技術(shù)先進(jìn)、可操作性強(qiáng)、能夠廣泛應(yīng)用于歪閃木構(gòu)架建筑的糾偏復(fù)位工程中，尤其是對(duì)古建筑歪閃木構(gòu)架的復(fù)位修繕具有重要的意義。我國(guó)擁有數(shù)量眾多的木構(gòu)架古建筑，它們大都存在不同程度的歪閃，若采用本專(zhuān)利將獲得顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明木構(gòu)架半自動(dòng)糾偏復(fù)位裝置的平面結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明木構(gòu)架半自動(dòng)糾偏復(fù)位裝置的機(jī)械抱箍結(jié)構(gòu)示意圖；
圖3是本發(fā)明雙作用液壓油缸構(gòu)造示意圖；
圖4a是本發(fā)明滑車(chē)裝置的俯視圖的構(gòu)造示意圖；
圖4b是本發(fā)明滑車(chē)裝置的構(gòu)造示意圖；
圖4c是本發(fā)明滑車(chē)裝置的側(cè)視圖的構(gòu)造示意圖；
圖5是本發(fā)明十字交鉸的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖中箱體底座、2同步液壓裝置、3滑車(chē)裝置、4反力架、5雙作用液壓油缸、6機(jī)械抱箍、7橫臂、8十字交鉸、9立柱、10液壓泵站、11撐腳、12控制柜、31滑車(chē)、32滑塊、33滑桿、34滑車(chē)導(dǎo)軌、35雙作用空心液壓油缸、51導(dǎo)向套、52導(dǎo)向桿、53液壓缸缸體、54耐磨液壓油、55固定架、56拉桿式位移傳感器、57壓力傳感器、58液壓缸活塞桿、61支架、62電動(dòng)伸縮桿、63圓柱銷(xiāo)、64弧形抱箍、81橫臂耳環(huán)、82第一滾動(dòng)軸承、83第二滾動(dòng)軸承、84套桿。
【具體實(shí)施方式】
[0020]如圖1-4所示，一種木構(gòu)架半自動(dòng)糾偏復(fù)位裝置，包括箱體底座1、機(jī)體立柱9、反力架4、滑車(chē)裝置3、橫臂7、同步液壓頂升裝置2、雙作用液壓油缸5、機(jī)械抱箍6、液壓泵站10、控制柜12。
[0021]箱體底座I內(nèi)設(shè)有液壓泵站10，箱體底座I上固定所述機(jī)體立柱9，機(jī)體立柱9頂部通過(guò)十字交鉸8鉸連接所述橫臂7，橫臂7內(nèi)設(shè)有雙作用液壓油缸2，雙作用液壓油缸2活塞桿伸出橫臂7外，雙作用液壓油缸2活塞桿通過(guò)圓柱銷(xiāo)63連接機(jī)械抱箍6 ;橫臂7后端與所述滑車(chē)裝置3中的滑車(chē)31相鉸接；滑車(chē)能夠?qū)崿F(xiàn)在滑車(chē)裝置3平面內(nèi)的任意平動(dòng)；反力架4內(nèi)側(cè)安置同步液壓頂升裝置2用以控制所述滑車(chē)裝置3的升降；所述液壓泵站10通過(guò)輸油管線(xiàn)分別連接所述雙作用液壓油缸5、雙作用空心液壓油缸35和同步液壓頂升裝置2。
[0022]十字交鉸包括第一滾動(dòng)軸承82、第二滾動(dòng)軸承83，第一滾動(dòng)軸承82兩側(cè)對(duì)稱(chēng)焊接所述第二滾動(dòng)軸承83，第一滾動(dòng)軸承82垂直設(shè)置，第二滾動(dòng)軸承83水平設(shè)置。立柱頂部設(shè)有垂直設(shè)置的套桿84，套桿84上套置所述第一滾動(dòng)軸承82。橫臂腹部位置設(shè)有兩個(gè)橫臂耳環(huán)81，兩個(gè)橫臂耳環(huán)81上設(shè)有通孔，第一滾動(dòng)軸承對(duì)應(yīng)穿套在所述橫臂耳環(huán)81的