一种混凝土振平揉搓一体机及其施工方法

技术领域

本发明涉及混凝土施工技术领域，具体涉及一种混凝土振平揉搓一体机及其施工方法。

背景技术

目前新建机场跑道、停机坪、滑行道等水泥混凝土结构仍以传统人工摊铺振捣提浆为主，施工工艺分散，流程通常较为繁琐，涉及到多个步骤和环节，使得整个施工周期较长，施工效率比较低。施工人员的工作条件极差，繁重的重复性作业，极大地危害着从业人员的身心健康，导致职业病高发等问题。

因此，针对上述问题，提出一种混凝土振平揉搓一体机及其施工方法来解决上述问题。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，研制一种混凝土振平揉搓一体机及其施工方法，该发明可以实现将混凝土施工中分散的振平与提浆步骤结合到一起，提高了施工效率，降低了施工人员的劳动强度，经济性高。

一方面，本发明为实现上述目的，通过以下技术方案实现：

一种混凝土振平揉搓一体机，包括：

连接架，设置为框架结构；揉搓机构，包括传动单元、平衡单元和揉搓单元，所述传动单元和平衡单元均设置在连接架的两端，传动单元与平衡单元连接，所述揉搓单元包括万向轴和揉搓辊筒，所述揉搓辊筒设置在连接架底部，揉搓辊筒两端均设置万向轴，万向轴与连接架两端的平衡单元连接，连接架两端的平衡单元来回移动时朝向相反的方向移动，能够带动揉搓辊筒来回在斜向方向上揉搓混凝土；振平机构，设置在连接架底部的一侧，包括振平梁和振动电机，所述振动电机设置在振平梁上，振平梁能够对混凝土进行振动振平；升降单元，设置在连接架上，与振平梁连接且能够带动振平梁升降；移动单元，设置在连接架的四角，能够带动连接架整体进行移动。

作为优选，所述传动单元包括揉搓动力件、齿轮和齿条，所述齿条垂直于连接架长度方向水平设置在连接架上，所述齿轮与齿条啮合，齿轮设置在揉搓动力件的输出端，揉搓动力件设置在平衡单元上，揉搓动力件带动齿轮转动，齿轮啮合固定的齿条，使得揉搓动力件自身沿齿条长度方向移动，以带动平衡单元移动。

作为优选，平衡单元包括平动座、平衡轮、轮槽和平动板，所述轮槽设置在连接架上，且轮槽的长度方向与齿条的长度方向相互平行，所述平衡轮设置在平动座上，且平衡轮位于轮槽内，平动座能够沿轮槽移动，所述平动座上设置揉搓动力件，平动座下方设置平动板，平动板与万向轴连接，平衡轮和轮槽的配合使得传动单元和平衡单元在移动时更平稳，提高了装置使用时的稳定性。

进一步优选的，所述揉搓单元设置水平平行的两组，其揉搓效果更好，效率更高；若只有一组揉搓单元，则揉搓质量不足，需要多次揉搓，降低效率；若揉搓单元大于两组，则传动单元的负载过大，揉搓速度降低，揉搓质量变差，通过有限次试验可以确定两组揉搓单元揉搓效率和揉搓质量均较高，提高了装置实用性。

更进一步优选的，所述揉搓单元靠近振平机构的一组的揉搓辊筒的直径较大，揉搓单元远离振平机构的一组的揉搓辊筒的直径较小，直径较大的揉搓辊筒能够对振平机构振平后的混凝土进行粗揉搓，直径较小的揉搓辊筒能够对振平机构振平后的混凝土进行细揉搓，以提高提浆的质量。

作为优选，振平机构还包括振平板、弹簧和固定板，所述固定板设置在连接架底部的两端，所述振平梁设置在两端的固定板之间并通过弹簧与两端的固定板连接，所述振平板设置在振平梁底部，以实现对混凝土进行振平操作，提高了施工效率。

进一步优选的，所述振平板可以更换，由于振平板长期直接接触并振平混凝土，磨损较严重，所以可以通过更换振平板提高混凝土振平的质量，同时由于只需更换振平板，也降低了装置维修的成本，经济性好。

作为优选，升降单元包括圆筒、圆筒座、滑轮和钢丝绳，所述圆筒座设置在连接架的一端，圆筒设置在圆筒座上，滑轮包括两个，分别设置在连接架的两端，且滑轮均位于振平梁的上方，钢丝绳缠绕在圆筒上，钢丝绳设置两根，分别搭设在两个滑轮上并与振平梁两端连接，通过圆筒、滑轮和钢丝绳的配合实现振平梁的升降，以防止振平梁始终与地面接触，提高了装置的实用性。

作为优选，所述圆筒的中轴上设置转动把手，以方便对圆筒进行转动调节。

进一步优选的，所述圆筒座上设置电机，电机输出端连接圆筒的中轴，通过电机的正反转带动圆筒正反转，从而实现振平梁的升降，更自动化，节省了人力。

作为优选，移动单元包括移动轮、移动动力件和移动轮座，所述移动轮座设置在连接架的四角，移动动力件设置在移动轮座上，移动轮设置在移动轮座下方，且移动轮的轮轴通过连接组件连接移动动力件的输出端，连接组件可选用皮带带轮传动连接或齿轮传动连接，移动单元能够带动装置整体沿垂直于振平梁长度方向的方向移动。

作为优选，还包括观察操作台，包括台板和座椅，所述台板设置在连接架外侧的一端，所述座椅设置在台板上，能够方便观察连接架底部的揉搓情况，实现及时发现未揉搓到位的情况，提高了施工质量和效率。

作为优选，还包括防护罩，所述防护罩包覆设置在连接架外侧和移动单元外侧，能够对装置内部的构件进行保护，同时起到美观效果。

作为优选，还包括控制单元，所述控制单元与装置中的各动力件电连接，以更好地控制装置工作。

另一方面，本发明还提供了一种施工方法，包括如上所述的一种混凝土振平揉搓一体机，包括以下步骤：

步骤一：根据作业面的深度，调节确定设备作业的振平频率；

步骤二：将设备水平吊至所支好的混凝土模板上，四个移动轮位于模板两侧的侧边位置，振平梁位于设备移动方向的前方，揉搓辊筒位于后方；

步骤三：转动圆筒，通过钢丝绳将振平梁落下，使其水平压在浇设在模板内的混凝土上；

步骤四：将揉搓辊筒调整至与振平梁平行的初始位置；

步骤五：启动振动电机，振平梁开始振动；然后启动揉搓动力件，揉搓辊筒揉搓进行提浆作业；

步骤六：同时启动连接架四角的移动动力件，带动四角的移动轮同时转动，设备开始前进；此时操作人员位于观察操作台上，密切关注设备工作情况；

步骤七：当设备移动至作业面的预定位置后，依次关闭移动动力件、揉搓动力件和振动电机；然后反转圆筒，将振平梁提起；

步骤八：根据作业效果，重复步骤一至步骤七，往复进行振平揉搓提浆作业，直至达到合格。

发明内容中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是发明所有的全部效果，上述技术方案具有如下优点：

1、本发明通过设置振平机构和揉搓机构，实现将混凝土施工中的振动混凝土以振平的步骤与揉搓混凝土以提浆的步骤结合为一体，方便了施工人员的操作，降低了施工人员的劳动强度，提高了施工的效率；

2、本发明通过设置揉搓机构的揉搓辊筒，并通过装置两侧的传动单元的相对运动，以带动揉搓辊筒在装置移动的同时在装置底部呈装置对角线来回揉搓混凝土，实现揉搓混凝土提浆的作用，同时将揉搓辊筒设置为一粗一细两根，对混凝土进行粗揉搓和细揉搓，提浆效果更好；

3、本发明通过设置振平机构，并通过弹簧连接振平梁，使得振动电机在带动振平梁振动时避免将振动传递至连接架上，提高了装置的实用性，且振平板可更换，以替换底部磨损严重的振平板，提高了装置振平的质量，同时减少了装置维修的成本，经济性高；

4、本发明通过设置升降单元，且升降单元连接振平梁，实现对振平梁的升降，且由于振平梁通过弹簧与连接架连接，升降单元避免振平梁在工作和未工作时均与地面或混凝土始终接触，提高了装置的实用性，同时升降单元提高了振平梁的稳定性，进而提高了施工质量。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为本发明实施例的去除防护罩的结构示意图；

图3为本发明实施例的揉搓机构的结构示意图；

图4为本发明实施例的揉搓机构各单元的连接结构示意图；

图5为本发明实施例的振平机构的结构示意图；

图6为本发明实施例的移动单元的部分结构示意图；

图7为本发明实施例的升降单元的结构示意图。

图中，1、连接架；2、防护罩；3、传动单元；4、平衡单元；5、揉搓单元；6、振平梁；7、振平板；8、弹簧；9、固定板；10、移动轮；11、移动动力件；12、移动轮座；13、台板；14、座椅；15、圆筒；16、圆筒座；17、滑轮；18、钢丝绳；301、揉搓动力件；302、齿轮；303、齿条；401、平动座；402、平衡轮；403、轮槽；404、平动板；501、万向轴；502、揉搓辊筒。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

实施例一如图1-7所示，本发明提供一种技术方案：一种混凝土振平揉搓一体机，包括：

连接架1，设置为框架结构；揉搓机构，包括传动单元3、平衡单元4和揉搓单元5，所述传动单元3和平衡单元4在连接架1的两端均有设置，传动单元3与平衡单元4连接，所述揉搓单元5包括万向轴501和揉搓辊筒502，所述揉搓辊筒502设置在连接架1底部，揉搓辊筒502两端均设置万向轴501，万向轴501与连接架1两端的平衡单元4连接，连接架1两端的平衡单元4来回移动时朝向相反的方向移动，能够带动揉搓辊筒502来回在斜向方向上揉搓混凝土；振平机构，设置在连接架1底部的一侧，包括振平梁6和振动电机，所述振动电机设置在振平梁6上，振平梁能够对混凝土进行振动振平；升降单元，设置在连接架1上，与振平梁6连接且能够带动振平梁6升降；移动单元，设置在连接架1的四角，能够带动连接架1整体进行移动。

在本实施例中，所述传动单元3包括揉搓动力件301、齿轮302和齿条303，所述齿条303垂直于连接架1长度方向水平设置在连接架1上，所述齿轮302与齿条303啮合，齿轮302设置在揉搓动力件301的输出端，揉搓动力件301设置在平衡单元4上，揉搓动力件301带动齿轮302转动，齿轮302啮合固定的齿条303，使得揉搓动力件301自身沿齿条303长度方向移动，以带动平衡单元4移动。

在本实施例中，平衡单元4包括平动座401、平衡轮402、轮槽403和平动板404，所述轮槽403设置在连接架1上，且轮槽403的长度方向与齿条303的长度方向相互平行，所述平衡轮402设置在平动座401上，且平衡轮402位于轮槽403内，平动座401能够沿轮槽403移动，所述平动座401上设置揉搓动力件301，平动座401下方设置平动板404，平动板404与万向轴501连接，平衡轮402和轮槽403的配合使得传动单元3和平衡单元4在移动时更平稳，提高了装置使用时的稳定性。

在本实施例中，所述揉搓单元5设置水平平行的两组，其揉搓效果更好，效率更高；若只有一组揉搓单元5，则揉搓质量不足，需要多次揉搓，降低效率；若揉搓单元5大于两组，则传动单元3的负载过大，揉搓速度降低，揉搓质量变差，通过有限次试验可以确定两组揉搓单元5揉搓效率和揉搓质量均较高，提高了装置实用性。

在本实施例中，所述揉搓单元5靠近振平机构的一组的揉搓辊筒502的直径较大，揉搓单元5 远离振平机构的一组的揉搓辊筒502的直径较小，直径较大的揉搓辊筒502能够对振平机构振平后的混凝土进行粗揉搓，直径较小的揉搓辊筒502能够对振平机构振平后的混凝土进行细揉搓，以提高提浆的质量。

在本实施例中，所述万向轴501的一端通过螺栓与平动板404连接，万向轴501的另一端连接揉搓辊筒502的一端，万向轴501在此的作用非传导轴的旋转运动，而是作为柔性连接件带动揉搓辊筒502进行来回的揉搓运动，其连接更牢固可靠，提高了装置使用的稳定性。

在本实施例中，所述揉搓辊筒502与其两侧的万向轴501的长度之和满足装置的两个传动单元3在装置的对角时之间的距离，由于万向轴501的方向可任意变换，在两个传动单元3相对运动并使得揉搓辊筒502与振平机构平行时，万向轴501可弯折一定角度，避免对揉搓辊筒502的揉搓运动产生影响，提高了装置的实用性。

在本实施例中，所述揉搓辊筒502自身可以绕其轴线转动，以更好地对混凝土揉搓，避免只有底端揉搓混凝土，造成揉搓辊筒502磨损过快。

在本实施例中，振平机构还包括振平板7、弹簧8和固定板9，所述固定板9设置在连接架1底部的两端，所述振平梁6设置在两端的固定板9之间并通过弹簧8与两端的固定板9连接，所述振平板7设置在振平梁6底部，以实现对混凝土进行振平操作，提高了施工效率。

在本实施例中，优选的，所述振平板7可以更换，由于振平板7长期直接接触振平混凝土，磨损较严重，所以可以通过更换振平板7提高混凝土振平的质量，同时由于只更换振平板7，也降低了装置维修的成本，经济性好。

在本实施例中，升降单元包括圆筒15、圆筒座16、滑轮17和钢丝绳18，所述圆筒座16设置在连接架1的一端，圆筒15设置在圆筒座16上，滑轮17包括两个，分别设置在连接架1的两端，且滑轮17均位于振平梁6的上方，钢丝绳18缠绕在圆筒15上，钢丝绳18设置两根，分别搭设在两个滑轮17上并与振平梁6两端连接，通过圆筒15、滑轮17和钢丝绳18的配合实现振平梁6的升降，以防止振平梁6始终与地面接触，提高了装置的实用性。

在本实施例中，所述圆筒15的中轴上设置转动把手，以方便对圆筒15进行转动调节。

在另一实施例中，所述圆筒座16上设置电机，电机输出端连接圆筒15的中轴，通过电机的正反转带动圆筒15正反转，从而实现振平梁6的升降，更自动化，节省了人力。

在本实施例中，移动单元包括移动轮10、移动动力件11和移动轮座12，所述移动轮座12设置在连接架1的四角，移动动力件11设置在移动轮座12上，移动轮10设置在移动轮座12下方，且移动轮10的轮轴通过连接组件连接移动动力件11的输出端，连接组件可选用皮带带轮传动连接或齿轮传动连接，移动单元能够带动装置整体沿垂直于振平梁6长度方向的方向移动。

在本实施例中，还包括观察操作台，包括台板13和座椅14，所述台板13设置在连接架1外侧的一端，所述座椅14设置在台板13上，能够方便观察连接架1底部的揉搓情况，实现及时发现未揉搓到位的情况，提高了施工质量和效率。

在本实施例中，还包括防护罩2，所述防护罩2包覆设置在连接架1外侧和移动单元外侧，能够对装置内部的构件进行保护，同时起到美观效果。

在本实施例中，还包括控制单元，所述控制单元与装置中的各动力件电连接，以更好地控制装置工作。

实施例二 一种施工方法，包括如上所述的一种混凝土振平揉搓一体机，包括以下步骤：

步骤一：根据作业面的深度，调节确定设备作业的振平频率；

步骤二：将设备水平吊至所支好的混凝土模板上，四个移动轮10位于模板两侧的侧边位置，振平梁6位于设备移动方向的前方，揉搓辊筒502位于后方；

步骤三：转动圆筒15，通过钢丝绳18将振平梁6落下，使其水平压在浇设在模板内的混凝土上；

步骤四：将揉搓辊筒502调整至与振平梁6平行的初始位置；

步骤五：启动振动电机，振平梁6开始振动；然后启动揉搓动力件301，揉搓辊筒502揉搓进行提浆作业；

步骤六：同时启动连接架1四角的移动动力件11，带动四角的移动轮10同时转动，设备开始前进；此时操作人员位于观察操作台上，密切关注设备工作情况；

步骤七：当设备移动至作业面的预定位置后，依次关闭移动动力件11、揉搓动力件301和振动电机；然后反转圆筒15，将振平梁6提起；

步骤八：根据作业效果，重复步骤一至步骤七，往复进行振平揉搓提浆作业，直至达到合格标准。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了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。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量，由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征，在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。