一种自行式混凝土凿毛机及其凿毛方法技术

本发明专利技术公开了一种自行式混凝土凿毛机，包括小车行走系统、纵向齿槽凿毛系统、横向齿槽凿毛系统、扫吸系统、毛面调整系统、喷淋系统、轨道框架系统和轨道锚固系统，通过纵向齿槽凿毛系统和横向齿槽凿毛系统形成网格状毛面增加了新老混凝土界面的粗糙度，通过毛面调整系统保证了凿毛质量，通过自行式轨道框架系统提高了凿毛效率。本发明专利技术提供了一种凿毛效率高、凿毛质量好、适用多角度平面混凝土凿毛尤其适用于立面混凝土界面凿毛、能够实现自动化控制的混凝土凿毛机及凿毛方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及混凝土凿毛，尤其涉及一种自行式混凝土凿毛机及其凿毛方法，属于混凝土建筑

技术介绍
土木工程领域中，钢筋与混凝土是目前世界上运用最为广泛的建筑材料，大量的建筑结构都是由钢筋混凝土建成的，但是由于混凝土碳化及氯化物的侵蚀等，引起钢筋的锈蚀。锈蚀后钢筋体积膨胀产生较大的锈胀力使混凝土开裂，从而影响结构的安全性和耐久性。为解决上述问题，工程上常用的修复工程措施是将旧的混凝土清除并浇筑新的混凝土。新老混凝土的粘结性能是关系到混凝土修补工程成败的关键。新老混凝土界面的粘结效果好坏受许多因素影响，如界面的粗糙程度、界面剂的种类、新老混凝土的强度及补强加固界面的方位等，其中，新老混凝土界面的粘结性能，在很大程度上取决于界面处理及界面粗糙度，因此对新老混凝土界面进行粗糙处理，并对处理后的粗糙程度的合理评价是混凝土补强加固工程中重要的技术环节。凿毛工艺是新老混凝土界面粗糙处理的主要工艺之一，凿毛效果的好坏，直接影响新老混凝土的结合质量，从而影响结构的使用寿命。传统的人工凿毛、刷毛及机械刻槽工艺除效率低外，主要问题在于无法彻底清除浮浆；铣刨工艺虽能解决浮浆问题，但易造成混凝土表面松动破坏并形成一道道深浅各异的沟槽不利于表面清扫；抛丸机工艺其钢丸打毛时撞击力不太大，施工后工作面平整度较好，但凿毛深度浅，凹凸麻面不明显，新老混凝土之间的黏结欠佳，此外打毛用的钢丸回收困难，且路面抛丸机价格不菲；而施工拉毛效率虽高但会在混凝土表面形成一个薄弱层。针对上述缺点，中国专利技术专利CN201310152724.3公开了一种冲击式路面打毛机。一种冲击式路面打毛机包括机架和安装在机架上的车轮，所述机架的底盘上且沿机架宽度方向转动连接有滚轴一和滚轴二，所述滚轴一上且沿其长度方向设置有多个细杆一，多个所述细杆一均沿滚轴一的径向布设，所述滚轴二上且沿其长度方向设置有多个细杆二，多个所述细杆二均沿滚轴二的径向布设，多个所述细杆一和细杆二的外端部均设置有用于打毛路面的冲击球，所述机架上设置有用于带动滚轴一和滚轴二转动的驱动装置以及用于将所述驱动装置输出的动力传输至滚轴一和滚轴二的传动装置。该专利技术专利虽能提高打毛工作效率，路面打毛质量高，但是该专利技术的装置只能适用于路面结构或者结构顶面的打毛工作，无法适用于结构侧面、斜面、底面的打毛工作；该专利技术的装置只能实现某一个方向的打毛工作，最终形成齿槽型的毛面不利于新老混凝土界面的横向粘结作用；该专利技术的装置未检测毛面的粗糙程度，打毛不够粗糙的局部地方无法被检测，留下安全隐患。为了改进上述不足，中国专利技术专利CN201510813489.9公开了一种机载式凿毛机，包括升降式支撑装置、活动设置或可拆卸设置于升降式支撑装置上的包括轨道主体的凿毛机轨道和固定于轨道主体上的凿毛机主体。该装置仍然需要通过支撑装置与地面连接，当打毛机移动到轨道末端时需要移动支撑装置才能开始下一阶段的打毛工作，此外打毛前需要调整装置的角度使其与预打毛的平面平行，增加了人员操纵的复杂性。综上所述，现有技术中尚无令人满意的全自动打毛装置。
技术实现思路
目的：为了克服现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种自行式混凝土凿毛机，工作效率高、凿毛质量好，适用于多角度平面的混凝土凿毛，能够实现自动化控制。技术方案：为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案为：一种自行式混凝土凿毛机，其特征在于：包括凿毛小车、小车轨道系统；所述凿毛小车包括：小车行走系统、纵向齿槽凿毛系统、横向齿槽凿毛系统、扫吸系统、毛面调整系统和喷淋系统；其中，所述小车行走系统包括：小车机架、小车滚轮、小车行走驱动装置和隔板；所述小车机架上下两侧均设有小车滚轮，小车机架“镶嵌”在小车轨道系统的轨道梁中，以防止凿毛小车与轨道梁脱离，从而保证凿毛小车适用于多角度平面的混凝土凿毛。所述小车行走驱动装置采用四轮驱动方式，实现凿毛小车在小车轨道上自动行进。所述隔板主要用于放置上层构件，其次也能够防止灰尘扩散至上层，影响上层构件的正常工作。所述纵向齿槽凿毛系统包括：纵向齿槽凿毛器、纵向齿槽凿毛器电机、凿毛器悬挂杆和防尘片；所述纵向齿槽凿毛器可以依据不同的需要更换不同的纵向齿槽凿毛器；其次，纵向齿槽凿毛器通过凿毛器悬挂杆与小车连接，纵向齿槽凿毛器的旋转方向与小车前进反向相反；此外，纵向齿槽凿毛器的齿轮端部并不沿径向，而与径向呈一定角度。所述凿毛器悬挂杆采用电动伸缩杆，通过凿毛器悬挂杆的伸缩实现纵向齿槽凿毛器的下降与上升，实现充分利用纵向齿槽凿毛器的功能。所述防尘片用于阻挡纵向齿槽凿毛器凿毛产生的残渣，防止残渣飞溅至横向齿槽凿毛器，影响横向齿槽凿毛器的使用性和安全性。所述横向齿槽凿毛系统包括：横向齿槽凿毛器、横向齿槽凿毛器电机、横向齿槽凿毛器轨道、横向齿槽凿毛器滚轮、横向齿槽凿毛器行走驱动装置和横向齿槽凿毛器反转装置；所述横向齿槽凿毛器与纵向齿槽凿毛器配套使用，其齿轮特征与纵向齿槽凿毛器一致，所述横向齿槽凿毛器采用轴向驱动方式。所述横向齿槽凿毛器轨道可以上升或下降以实现充分利用横向齿槽凿毛器的功能；其次，所述横向齿槽凿毛器轨道将横向齿槽凿毛器滚轮“包裹”在其中，以防止横向齿槽凿毛器与轨道脱离，从而保证横向齿槽凿毛器适用于多角度平面的混凝土凿毛。所述横向齿槽凿毛器滚轮与横向齿槽凿毛器轨道采用齿轮接触方式，即滚轮和轨道均采用锯齿形，以实现滚轮在任何工况下均能沿轨道行进的功能。所述横向齿槽凿毛器反转装置设置在轨道的两端部，当横向齿槽凿毛器行走至轨道两端部且横向齿槽凿毛器的连接杆与横向齿槽凿毛器反转装置接触时，则触发横向齿槽凿毛器反转装置使横向齿槽凿毛器反向行走及反向转动。所述扫吸系统包括：扫吸盘、扫吸器电机、残渣收集箱和残渣排泄管；所述扫吸盘将凿毛时产生的残渣及灰尘吸入残渣收集箱，防止凿毛过程中产生较多的粉尘，降低对环境的污染。所述残渣收集箱用于临时存放残渣，并通过残渣排泄管将残渣排至指定地点。所述毛面调整系统包括：支撑轨、连接杆、横梁、连接杆行走驱动装置、粗糙度测定仪、单轴冲击钻头、单轴冲击钻头驱动装置、连接杆反转装置和单片机；所述支撑轨上设有供连接杆行走的轨道及连接杆行走驱动装置；其次，所述支撑轨两端部设有连接杆反转装置，当连接杆行走至轨道两端部且连接杆与连接杆反转装置接触时，则触发连接杆反转装置使连接杆反向行走。所述横梁能够且只能绕连接杆顺时针或逆时针转动180°，实现粗糙度测定仪和单轴冲击钻头位置的调换。所述粗糙度测定仪能够测量毛面的粗糙度，并将测量的数据通过信号输出端输出到单片机中，单片机判断该区域毛面的粗糙度是否达到预定目标，若已到达预定值则单片机输出控制信号至连接杆行走驱动装置，使连接杆移动至下一区域；若未达到预定值，则单片机输出控制信号至横梁使横梁转动180°，使粗糙度测定仪和单轴冲击钻头交换位置，同时单片机通过实测粗糙度和预定粗糙度计算单轴冲击钻头需要冲击的次数，并将控制信号输出到单轴冲击钻头驱动装置，控制其对毛面进行凿毛调整，单轴冲击钻头驱动装置完成单片机计算的冲击次数后自动将横梁反转180°，并按实测粗糙度达到预定值执行后续操作。所述喷淋系统包括：喷淋头、球铰、水箱、输水管、喷淋进水管、水泵。所述球铰能够自由转动，从而使球铰上连接的喷淋头能够将水喷洒至较广的毛面，实现对本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自行式混凝土凿毛机，其特征在于：包括凿毛小车、小车轨道系统；所述凿毛小车包括：小车行走系统、纵向齿槽凿毛系统、横向齿槽凿毛系统、扫吸系统、毛面调整系统和喷淋系统；其中，所述小车行走系统包括：小车机架、小车滚轮、小车行走驱动装置；所述纵向齿槽凿毛系统包括：纵向齿槽凿毛器、纵向齿槽凿毛器电机、凿毛器悬挂杆和防尘片；所述横向齿槽凿毛系统包括：横向齿槽凿毛器、横向齿槽凿毛器电机、横向齿槽凿毛器轨道、横向齿槽凿毛器滚轮、横向齿槽凿毛器行走驱动装置和横向齿槽凿毛器反转装置；所述毛面调整系统包括：支撑轨、连接杆、横梁、连接杆行走驱动装置、粗糙度测定仪、单轴冲击钻头、单轴冲击钻头驱动装置、连接杆反转装置和单片机；所述小车轨道系统包括轨道框架系统和轨道锚固系统，其中轨道框架系统包括：轨道梁、纵撑、横撑、连接梁、中纵梁、中纵梁滚轴、中纵梁滚轮、轨道系统行进触发装置、轨道内置滚轮。

【技术特征摘要】
1.一种自行式混凝土凿毛机，其特征在于：包括凿毛小车、小车轨道系统；所述凿毛小车包括：小车行走系统、纵向齿槽凿毛系统、横向齿槽凿毛系统、扫吸系统、毛面调整系统和喷淋系统；其中，所述小车行走系统包括：小车机架、小车滚轮、小车行走驱动装置；所述纵向齿槽凿毛系统包括：纵向齿槽凿毛器、纵向齿槽凿毛器电机、凿毛器悬挂杆和防尘片；所述横向齿槽凿毛系统包括：横向齿槽凿毛器、横向齿槽凿毛器电机、横向齿槽凿毛器轨道、横向齿槽凿毛器滚轮、横向齿槽凿毛器行走驱动装置和横向齿槽凿毛器反转装置；所述毛面调整系统包括：支撑轨、连接杆、横梁、连接杆行走驱动装置、粗糙度测定仪、单轴冲击钻头、单轴冲击钻头驱动装置、连接杆反转装置和单片机；所述小车轨道系统包括轨道框架系统和轨道锚固系统，其中轨道框架系统包括：轨道梁、纵撑、横撑、连接梁、中纵梁、中纵梁滚轴、中纵梁滚轮、轨道系统行进触发装置、轨道内置滚轮。2.根据权利要求1所述的自行式混凝土凿毛机，其特征在于：所述纵向齿槽凿毛器可更换不同的纵向齿槽凿毛器；纵向齿槽凿毛器通过凿毛器悬挂杆与小车连接，纵向齿槽凿毛器的旋转方向与凿毛小车前进反向相反；和/或，所述凿毛器悬挂杆采用电动伸缩杆，通过凿毛器悬挂杆的伸缩实现纵向齿槽凿毛器的下降与上升，实现充分利用纵向齿槽凿毛器的功能；和/或，所述防尘片用于阻挡纵向齿槽凿毛器凿毛产生的残渣，防止残渣飞溅至横向齿槽凿毛器，影响横向齿槽凿毛器的使用性和安全性。3.根据权利要求1所述的自行式混凝土凿毛机，其特征在于：所述横向齿槽凿毛器与纵向齿槽凿毛器配套使用，其齿轮与纵向齿槽凿毛器的齿轮一致，所述横向齿槽凿毛器采用轴向驱动方式；和/或，所述横向齿槽凿毛器轨道可升降；所述横向齿槽凿毛器反转装置设置在轨道的两端部，当横向齿槽凿毛器行走至轨道两端部且横向齿槽凿毛器的连接杆与横向齿槽凿毛器反转装置接触时，则触发横向齿槽凿毛器反转装置使横向齿槽凿毛器反向行走及反向转动；和/或，所述横向齿槽凿毛器轨道将横向齿槽凿毛器滚轮 “包裹”在其中，以防止横向齿槽凿毛器与轨道脱离，从而保证横向齿槽凿毛器适用于多角度平面的混凝土凿毛，所述横向齿槽凿毛器滚轮与横向齿槽凿毛器轨道采用齿轮接触方式。4.根据权利要求1所述的自行式混凝土凿毛机，其特征在于：所述毛面调整系统能够检测、评估并调整已完成毛面的粗糙度，保证凿毛机的凿毛质量；所述支撑轨上设有供连接杆行走的轨道及连接杆行走驱动装置；所述支撑轨两端部设有连接杆反转装置，当连接杆行走至轨道两端部且连接杆与连接杆反转装置接触时，则触发连接杆反转装置使连接杆反向行走；所述横梁能够且只能绕连接杆顺时针或逆时针转动180°，实现粗糙度测定仪和单轴冲击钻头位置的调换；所述粗糙度测定仪用于测量毛面的粗糙度，并将测量的数据通过信号输出端输出到单片机中，单片机判断该区域毛面的粗糙度是否达到预定目标，若已到达预定值则单片机输出控制信号至连接杆行走驱动装置，使连接杆移动至下一区域；若未达到预定值，则单片机输出控制信号至横梁使横梁转动180°，使粗糙度测定仪和单轴冲击钻头交换位置，同时单片机通过实测粗糙度和预定粗糙度计算单轴冲击钻头需要冲击的次数，并将控制信号输出到单轴冲击钻头驱动装置，控制其对毛面进行凿毛调整，单轴冲击钻头驱动装置完成单片机计算的冲击次数后自动将横梁反转180°，并按实测粗糙度达到预定值执行后续操作。5.根据权利要求1所述的自行式混凝土凿毛机，其特征在于：所述扫吸系统包括：扫吸盘、扫吸器电机、残渣收集箱、残渣排泄管；所述扫吸盘将凿毛时产生的残渣及灰尘吸入残渣收集箱，防止凿毛过程中产生较多的粉尘，降低对环境的污染；所述残渣收集箱用于临时存放残渣，并通过残渣排泄管将残渣排至指定地点。6.根据权利要求1所述的自行式混凝土凿毛机，其特征在于：所述喷淋系统包括：喷淋头、球铰、水箱、输水管、喷淋进水管、水泵；所述球铰能够自由转动，从而使球铰上连接的喷淋头能够将水喷洒至各角度的毛面，实现对该区域毛面的清洗工作；所述水箱用于临时存放...

【专利技术属性】
技术研发人员：侯利军，刘泓，欧阳峰，孙诗游，俞小彤，
申请(专利权)人：河海大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32