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，過度依賴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圓柱銷連接機(jī)械抱箍；橫臂后端與所述滑車裝置中的滑車相鉸接；滑車能夠?qū)崿F(xiàn)在滑車裝置平面內(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裝置的升降；所述液壓泵站通過輸油管線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，用以控制滑車裝置的升降。
[0008]優(yōu)選地，所述滑車裝置包括滑車、滑塊、滑桿、滑車導(dǎo)軌和雙作用空心液壓油缸，滑桿上套置滑車，滑車可在滑桿上自由滑行，滑桿兩端通過滾動(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)，滑塊可以在滑車導(dǎo)軌上平動(dòng)，雙作用空心液壓油缸依托滑車裝置，套置在滑桿上，雙作用空心液壓油缸活塞桿與滑車相連，控制滑車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圓柱銷連接機(jī)械抱箍；橫臂后端與滑車相連；滑車能夠?qū)崿F(xiàn)在滑車裝置平面內(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裝置的升降。橫臂前段的上、下運(yùn)動(dòng)形式通過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)形式通過雙作用空心液壓油缸活塞桿的驅(qū)動(dòng)滑車向右、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)輸油管線回路中；拉桿式線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，若采用本專利將獲得顯著的社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。
【附圖說明】
[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)明滑車裝置的俯視圖的構(gòu)造示意圖；
圖4b是本發(fā)明滑車裝置的構(gòu)造示意圖；
圖4c是本發(fā)明滑車裝置的側(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、32滑塊、33滑桿、34滑車導(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、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活塞桿通過圓柱銷63連接機(jī)械抱箍6 ;橫臂7后端與所述滑車裝置3中的滑車31相鉸接；滑車能夠?qū)崿F(xiàn)在滑車裝置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用以控制所述滑車裝置3的升降；所述液壓泵站10通過輸油管線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