轮轨式凿毛机及水泥混凝土面凿毛方法技术

轮轨式凿毛机及水泥混凝土面凿毛方法，涉及路桥工程技术领域，前述轮轨式凿毛机包括支架、轮轨和凿毛机构，支架安装有滚轮，凿毛机构安装在支架上；凿毛机构包括曲轴、锤刀以及锁止与复位机构，锤刀安装在曲轴的连杆轴颈上，曲轴转动时带动锤刀凿击混凝土面；锁止与复位机构包括锁止销以及弧形槽，锁止销和弧形槽分开设置在曲轴臂的侧壁以及锤刀的侧壁上，弧形槽的槽底面为一由前往后逐渐抬升的斜面或弧面，在弧形槽起始端的槽底设有一凹陷部，锁止销的后端抵靠住一弹性部件，锁止销前端插入凹陷部中将锤刀锁止，锁止销前端与凹陷部的侧壁接触并且在二者的接触面中至少有一个接触面为坡面。该轮轨式凿毛机施工效率高、凿点深且运行稳定好。

【技术实现步骤摘要】
轮轨式凿毛机及水泥混凝土面凿毛方法
本专利技术涉及路桥工程
，特别涉及一种轮轨式凿毛机及水泥混凝土面凿毛方法。
技术介绍
在工程施工中，混凝土浇筑因受时间限制有时采用多次浇筑，带来了新旧混凝土连接界面处理问题，同时在结构维修加固中，亦存在新旧混凝土的界面处理问题，通常需要对老混凝土界面进行凿毛处理。另外，在桥面铺装中，最常见的质量问题就是水泥混凝土底层与沥青混凝土桥面的结合强度差，混凝土桥面在铺装施工过程中虽然经过拉毛工艺，但表层浮浆很难清除彻底，浮浆如不彻底清除，就会使水泥混凝土与沥青混凝土难以结合牢固，因此，桥梁施工规范要求在桥面防水处理以前，必须对水泥混凝土桥面进行凿毛处理。大型的凿毛机械大多依赖进口，设备整体结构复杂，成本高，一般的工程施工单位难以承受。传统的小型凿毛机一般是在一个可移动的行走平台上设置多个风镐，通过风管将风镐与空压机连接，利用空压机产生的高压风带动风镐凿毛混凝土，但其凿点面积较小，工效偏低。中国专利文献CN2871628Y公开了一种三点悬挂式水泥路面凿毛机，该凿毛机通过在凿毛辊上设置可360度旋转的锤头，凿毛辊旋转时，锤头在离心力作用下击打水泥地面，由此实现对水泥混凝土路面凿毛作业。与传统的气动杆（即风镐）凿毛相比，上述结构的凿毛机的凿毛速度更快，工效大幅提高，但其仍存在以下不足：1、凿点面积偏小。2、由于锤头撞击水泥混凝土表面后瞬间卸荷，锤头向水泥混凝土表面持续施加作用力的时间过短，凿点深度偏浅。3、凿毛辊旋转过程中，锤头绕长销辊转动，锤头的位置不断变化导致整个凿毛辊的重心不断发生变化，凿毛辊不规则跳动明显，无法实现动平衡，凿毛机运行稳定性较差。
技术实现思路
本专利技术的目的之一是提供一种施工效率高、凿点深且运行稳定好的轮轨式凿毛机。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种轮轨式凿毛机，包括支架、轮轨和凿毛机构，所述支架安装有滚轮，所述滚轮与轮轨相匹配并可沿轮轨的延伸方向前后滚动，所述凿毛机构安装在支架上；所述凿毛机构包括凿毛电机、曲轴、多个锤刀以及与锤刀一一对应的锁止与复位机构，所述凿毛电机的输出轴与曲轴连接并驱动曲轴转动，所述锤刀安装在曲轴的连杆轴颈上，所述曲轴转动时带动锤刀一起转动并使得锤刀的前端凿击混凝土面；所述锁止与复位机构包括锁止销以及与锁止销相配合的弧形槽，所述锁止销和弧形槽分开设置在曲轴臂的侧壁以及锤刀的侧壁上，所述弧形槽的槽底面为一由前往后逐渐抬升的斜面或弧面，使得越往所述弧形槽的后端其深度越浅，在所述弧形槽起始端的槽底设有一凹陷部，所述锁止销的后端抵靠住一弹性部件，所述锁止销的前端插入凹陷部中将锤刀锁止，所述锁止销前端与凹陷部的侧壁接触并且在二者的接触面中至少有一个接触面为坡面。其中，所述锤刀的侧面呈鹰嘴形，所述锤刀的后端与连杆轴颈连接，所述锤刀的前端厚度逐渐变薄，在所述锤刀的正面设有凸起的主刀刃，所述主刀刃的两侧各有一个斜面，两个斜面相交并在其相交处形成所述主刀刃，所述主刀刃自锤刀的前端往后延伸。进一步地，所述锤刀的背面设有凸起的副刀刃，所述副刀刃的两侧也各有一个斜面，两个斜面也相交并在其相交处形成所述副刀刃，所述副刀刃自锤刀的前端往后延伸。在本专利技术的一种可选实施方案中，所述曲轴臂的侧壁上开有阶梯孔，所述锤刀的侧壁面上开设弧形槽，所述阶梯孔横向贯穿曲轴臂，所述锁止销的后端设有防脱台阶，所述锁止销设置于阶梯孔中且其前端从阶梯孔的小孔穿出并插入弧形槽中，所述防脱台阶位于阶梯孔的大孔内且其直径小于阶梯孔的小孔直径，所述弹性部件为螺旋弹簧，所述螺旋弹簧安装在阶梯孔的大孔内且其前端抵靠住锁止销的防脱台阶，在所述螺旋弹簧的后侧设有顶丝，所述顶丝与阶梯孔的大孔螺纹连接且其前端顶住螺旋弹簧的后端。在本专利技术的一种可选实施方案中，所述支架为框架结构，所述支架的正中间设置有横梁，所述横梁垂直于轮轨，所述横梁的下方吊设有可升降调节位置的曲轴安装座，所述曲轴安装在曲轴安装座上。优选地，所述凿毛电机的输出轴与曲轴通过梅花形弹性联轴器连接。其中，所述锁止销的前端设有球冠形或者锥形的导入头，所述凹陷部为一圆孔，所述导入头仅部分插入前述圆孔中。优选地，所述横梁的前后两侧各设置有一排喷头，所有喷头均连接水泵或者前排喷头连接水泵，后排喷头连接气泵。另外，在所述支架上还安装有用于驱动滚轮转动并沿轮轨行走的行走电机，所述支架包括两根与轮轨平行的纵梁以及两根与轮轨垂直的边梁，所述纵梁的下方固定连接有滚轮座，所述滚轮安装在滚轮座上，所述边梁及横梁均悬吊于纵梁下方并与纵梁固定连接，所述边梁及横梁形成相对于纵梁下沉的安装平台，所述安装平台的承托面低于滚轮的外周面下沿，在所述承托面上安装有水箱、水泵和/或气泵。基于上述轮轨式凿毛机，本专利技术还提供一种新型的混凝土面凿毛方法，在采用上述轮轨式凿毛机对混凝土表面实施凿毛作业时，通过调节曲轴离混凝土面的距离以及弹性部件向锁止销所施加的弹力大小来调整凿毛点的凿入深度，其中，通过调节可升降的安装座的位置来调节曲轴离混凝土面的距离。上述轮轨式凿毛机的工作原理为：凿毛作业时，启动凿毛电机，凿毛电机带动曲轴转动，曲轴转动的过程中带着锤刀一并转动，通过锁止销与弧形槽配合对锤刀进行锁止，在曲轴转动的过程中，处于空闲状态的锤刀（即未与混凝土面接触的锤刀）相对于曲轴位置固定。对于正在凿击混凝土面的锤刀而言，当凿入深度较浅时，混凝土反作用于该锤刀上的力（该反作用力有可能导致锤刀绕连杆轴颈转动）的小于锁止力，锤刀不会绕连杆轴颈转动，即锤刀相对于曲轴的位置不发生变化，但随着凿入深度的增加，混凝土面施加在锤刀上的反作用力增大，当该反作用力大于锁止与复位机构对锤刀的锁止力时，锤刀将绕连杆轴颈转动并推动锁止销从凹陷部中退出，在锤刀绕连杆轴颈转动的过程中，锤刀与混凝土的干涉区域逐渐变小，同时锁止销的前端抵靠住弧形槽的槽底并随着锤刀的转动逐渐往弧形槽的后端移动，在锁止销往弧形槽后端移动的过程中，由于弧形槽的槽底由前往后逐渐抬升，弧形槽的槽底面反推着锁止销进一步往后退缩，使得弹性部件进一步被压缩，当锤刀转动到与混凝土完全分开的位置时，混凝土对锤刀的反作用力消失，这时锁止与复位机构施加在锤刀上的复位力（即锁止销前端施加于槽底面的压力所形成的用以推动锤刀反转的分力）大于使其绕连杆轴颈转动的力（此时混凝土对锤刀的反作用力已为零），锤刀绕连杆轴颈反向转动，随着锤刀的反向转动，锁止销逐渐移动至弧形槽的起始端并在弹性部件的弹力推动下再次插入凹陷部中并将锤刀锁止。在凿毛机沿轮轨行走的过程中，上述随曲轴转动的锤刀连续凿击混凝土面，直至完成凿毛作业。与现有技术相比，在凿毛施工同等高效的前提下，上述轮轨式凿毛机至少具有以下优点：1、通过锁止销与弧形槽配合对锤刀进行锁止，极大程度地避免了在曲轴转动的过程中锤刀也不断转动而导致重心不断发生改变的情况，大大减轻了凿毛机构运转时的不规则跳动的问题，凿毛机构的动平衡效果有了明显提升。2、由于对锤刀进行了锁止，锤刀撞击水泥混凝土表面后不会瞬间卸荷，锤刀向水泥混凝土持续施加作用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.轮轨式凿毛机，包括支架（1）、轮轨（2）和凿毛机构，所述支架（1）安装有滚轮（3），所述滚轮（3）与轮轨（2）相匹配并可沿轮轨（2）的延伸方向前后滚动，所述凿毛机构安装在支架（1）上，其特征在于：/n所述凿毛机构包括凿毛电机（4）、曲轴（5）、多个锤刀（6）以及与锤刀（6）一一对应的锁止与复位机构，所述凿毛电机（4）的输出轴与曲轴（5）连接并驱动曲轴（5）转动，所述锤刀（6）安装在曲轴（5）的连杆轴颈（5a）上，所述曲轴（5）转动时带动锤刀（6）一起转动并使得锤刀（6）的前端凿击混凝土面；/n所述锁止与复位机构包括锁止销（7a）以及与锁止销（7a）相配合的弧形槽（7b），所述锁止销（7a）和弧形槽（7b）分开设置在曲轴臂（5b）的侧壁以及锤刀（6）的侧壁上，所述弧形槽（7b）的槽底面为一由前往后逐渐抬升的斜面或弧面，使得越往所述弧形槽（7b）的后端其深度越浅，在所述弧形槽（7b）起始端的槽底设有一凹陷部（7b1），所述锁止销（7a）的后端抵靠住一弹性部件（7c），所述锁止销（7a）的前端插入凹陷部（7b1）中将锤刀（6）锁止，所述锁止销（7a）前端与凹陷部（7b1）的侧壁接触并且在二者的接触面中至少有一个接触面为坡面。/n...

【技术特征摘要】
1.轮轨式凿毛机，包括支架（1）、轮轨（2）和凿毛机构，所述支架（1）安装有滚轮（3），所述滚轮（3）与轮轨（2）相匹配并可沿轮轨（2）的延伸方向前后滚动，所述凿毛机构安装在支架（1）上，其特征在于：
所述凿毛机构包括凿毛电机（4）、曲轴（5）、多个锤刀（6）以及与锤刀（6）一一对应的锁止与复位机构，所述凿毛电机（4）的输出轴与曲轴（5）连接并驱动曲轴（5）转动，所述锤刀（6）安装在曲轴（5）的连杆轴颈（5a）上，所述曲轴（5）转动时带动锤刀（6）一起转动并使得锤刀（6）的前端凿击混凝土面；
所述锁止与复位机构包括锁止销（7a）以及与锁止销（7a）相配合的弧形槽（7b），所述锁止销（7a）和弧形槽（7b）分开设置在曲轴臂（5b）的侧壁以及锤刀（6）的侧壁上，所述弧形槽（7b）的槽底面为一由前往后逐渐抬升的斜面或弧面，使得越往所述弧形槽（7b）的后端其深度越浅，在所述弧形槽（7b）起始端的槽底设有一凹陷部（7b1），所述锁止销（7a）的后端抵靠住一弹性部件（7c），所述锁止销（7a）的前端插入凹陷部（7b1）中将锤刀（6）锁止，所述锁止销（7a）前端与凹陷部（7b1）的侧壁接触并且在二者的接触面中至少有一个接触面为坡面。


2.根据权利要求1所述的轮轨式凿毛机，其特征在于：所述锤刀（6）的侧面呈鹰嘴形，所述锤刀（6）的后端与连杆轴颈（5a）连接，所述锤刀（6）的前端厚度逐渐变薄，在所述锤刀（6）的正面设有凸起的主刀刃（6a），所述主刀刃（6a）的两侧各有一个斜面，两个斜面相交并在其相交处形成所述主刀刃（6a），所述主刀刃（6a）自锤刀（6）的前端往后延伸。


3.根据权利要求2所述的轮轨式凿毛机，其特征在于：所述锤刀（6）的背面设有凸起的副刀刃（6b），所述副刀刃（6b）的两侧也各有一个斜面，两个斜面也相交并在其相交处形成所述副刀刃（6b），所述副刀刃（6b）自锤刀（6）的前端往后延伸。


4.根据权利要求1所述的轮轨式凿毛机，其特征在于：所述曲轴臂（5b）的侧壁上开有阶梯孔，所述锤刀（6）的侧壁面上开设弧形槽（7b），所述阶梯孔横向贯穿曲轴臂（5b），所述锁止销（7a）的后端设有防脱台阶（7a1），所述锁止销（7a）设置于阶梯孔中且其前端从阶梯孔的小孔穿出并插入弧形槽（7b）中，所述防脱台阶（7a1）位于阶梯孔的大孔内且其...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭范波，夏宇，王鹏韬，吴婷，
申请(专利权)人：湖南工学院，
类型：发明
国别省市：湖南;43