1969_液壓式組合建筑機械機械部分設(shè)計,液壓式,組合,建筑機械,機械,部分,部份,設(shè)計 黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 (文獻綜述） 第 1 頁 1液壓式組合建筑機械機械部分設(shè)計（綜述）一．課題背景：隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展,產(chǎn)品的多樣化及對市場的快速反應(yīng)成為企業(yè)能否在激烈的市場競爭中處于有利位置的必備能力，這就對企業(yè)的生產(chǎn)設(shè)備提出了更高地要求"如何提高生產(chǎn)設(shè)備的柔性和效率,滿足產(chǎn)品的多樣化的需要,是每個企業(yè)都面臨著的一個重要問題"，尤其是近些年來住宅產(chǎn)業(yè)、能源交通等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)不斷發(fā)展，鋼筋砼結(jié)構(gòu)的跨度和規(guī)模不斷擴大，對建筑物、構(gòu)筑物使用年限的提高，對抗震、節(jié)能、節(jié)材要求的提高，施工難度不斷增加，傳統(tǒng)施工方法及現(xiàn)場手工操作已不適應(yīng)工程的要求，只有發(fā)展鋼筋加工商品化才能滿足建筑結(jié)構(gòu)和工程新技術(shù)發(fā)展的需要，就是在這樣的背景下,我們即將設(shè)計一種適用于鋼筋鋼管多種加工的產(chǎn)品。[1]在當今的建筑施工現(xiàn)場，工人一般使用的是機械式的鋼筋加工設(shè)備，這樣的設(shè)備不但占用的場地大，而且費力費時，同時沒有安全保護措施，極易造成工人的受傷；有些雖然占地少，但是工序繁雜，不能同時加工出所須的鋼筋用件，并且噪聲大，不宜控制，鑒于以上的情況，有必要設(shè)計一種有液壓系統(tǒng)統(tǒng)一提供動力的多功能鋼筋鋼管加工機械，可以適用于中小型建筑隊，該加工機動作方便靈活，便于掌握，移動，安裝簡便可靠。二 概況：作為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)的骨架，鋼筋在構(gòu)筑物和構(gòu)件中起著極其重要的作用。因此鋼筋機械是建筑施工現(xiàn)場和混凝土預(yù)制構(gòu)件廠不可缺少的機械設(shè)備。（一） 鋼筋機械種類 當前工程上使用的鋼筋種類很多，大致可分為熱軋鋼筋和冷加工鋼筋兩大類。鋼筋加工機械種類繁多，按其加工工藝可分為強化、成形、焊接、預(yù)應(yīng)力等四類：1 鋼筋強化機械 土要有冷拉機、冷拔機、扎扭機等。其加上原理是通過對鋼筋施以超過其屈服點的力，使鋼筋產(chǎn)生相同形式的變形，從而提高鋼筋的強度相硬度，減少理性變形。2 鋼筋成形機械 主要有調(diào)直機、切斷機、彎曲機等，它們的作用是把原料黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 (文獻綜述） 第 2 頁 2鋼筋，按照各種混凝土結(jié)構(gòu)物所需鋼筋骨架的要求進行加工成形。3 鋼筋焊接機械 主要有對焊機、點焊機、網(wǎng)片成形機、電渣壓力焊機等．用于鋼筋成形中的焊接。4 鋼筋預(yù)應(yīng)力機械 主要有電動油泵和千斤頂?shù)冉M成的拉伸機和鍛頭機，用于鋼筋預(yù)應(yīng)力張拉作。[2]近年來，在建筑、市政、橋梁中廣泛地采用預(yù)應(yīng)力鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，施工中使用的鋼筋機械為預(yù)應(yīng)力鋼筋機械。我國生產(chǎn)的鋼筋，直徑在 14mm 以下的大部分以盤圓方式出廠，直徑在 14mm 以上的大都以 8—9m 長線材出廠，以便運輸、保管和使用。[3]（二）、鋼筋機械的發(fā)展概況鋼筋機械都屬于電動簡易設(shè)備．建國初期，國內(nèi)并無生產(chǎn)。20 世紀 50 年代后期．由一些施工企業(yè)的加工廠自行制作了一些簡易機具配合手工操作進行鋼筋加工。以后又按照前蘇聯(lián)進口樣機仿制，由于自制自用，不可能批量生產(chǎn)，因而品種單一，結(jié)構(gòu)落后。直到 1962 年后才開始轉(zhuǎn)入一些地方企業(yè)生產(chǎn)，但還都是兼顧生產(chǎn)，未能列為主導(dǎo)產(chǎn)品，因而發(fā)展不快。進入 70 年代中后朗，才逐步組建成一批鋼筋機械的生產(chǎn)廠，開發(fā)出一些新機型并進入批量生產(chǎn)。改革開放以來，隨著基本建設(shè)規(guī)模的不斷擴大．鋼筋混凝土的用量急劇上升，促使鋼筋機械在引進國外技術(shù)或樣機的基礎(chǔ)上，加快了研制步伐。一些采用新技術(shù)和多功能的新機型相繼研制成功，進入批量生產(chǎn)。尤其在鋼筋成形、焊接和預(yù)應(yīng)力機械中，應(yīng)用了液壓技術(shù)、電子技術(shù)、計算機控制技術(shù)等，使鋼筋機械朝著半自動化和全自動化發(fā)展。例如：液壓鋼筋套管擠壓機和鋼筋錐螺紋連接等都相繼應(yīng)用于大型建筑施工中，取得了提高鋼筋強度、連接速度快、質(zhì)量穩(wěn)定、節(jié)省鋼材和改善勞動條件等諸多方面的經(jīng)濟效益。國內(nèi)切斷機外觀質(zhì)量、整機性能不盡人意;國外廠家一般都是規(guī)模生產(chǎn)，在技術(shù)設(shè)備上舍得投入，自動化生產(chǎn)水平較高，形成一套完整的質(zhì)量保證加工體系。尤其對外觀質(zhì)量更是精益求精，外罩一次性沖壓成型，油漆經(jīng)烤漆噴涂處理，色澤搭配科學(xué)合理，外觀看不到哪兒有焊縫、毛刺、尖角整機光潔美觀。而國內(nèi)一些廠家雖然生產(chǎn)歷史較長，但沒有一家形成規(guī)模，加之設(shè)備老化，加工過程拼體力、憑經(jīng)驗，生產(chǎn)工藝兒十年一貫制，所以外觀質(zhì)量粗糙、觀感較差。黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 (文獻綜述） 第 3 頁 3由于以上原因，國內(nèi)建筑機械產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，企業(yè)技術(shù)力量薄弱，缺乏技術(shù)創(chuàng)新能力，產(chǎn)品單一，效益普遍不好，與國外相比差距非常明顯。像德國 PEDDING HAUS 公司，職工 300 人左右，年產(chǎn)值達上億馬克。我國只有對企業(yè)進行徹底的改制，引進競爭機制，重視對人才的引進和培養(yǎng)，依靠科技進步、科技創(chuàng)新，才能增強自身的實力，企業(yè)才有希望。[4]三 內(nèi)容：在此，主要說明液壓式組合建筑機械，即鋼筋切斷機，鋼筋折彎機，鋼筋套絲機等各自獨立的加工原理，組成，提供動力的方式等。（一）鋼筋切斷機1 鋼筋切斷機的分類：(1)按結(jié)構(gòu)型式可分為手持式、立式、臥式、顎剪式等四種，其中以臥式為基本型，使用最普遍。(2)技工作原理可分為凸輪式和曲柄式兩種。(3)按傳動方式可分為手壓鋼筋切斷式，機械式和液壓式三種。[6]2 手壓鋼筋切斷機按結(jié)構(gòu)分有杠桿式，齒輪式等，結(jié)構(gòu)簡單，費力費時，一般應(yīng)用于細鋼筋等加工，且間斷少量切斷加工。3 機械式筋切斷機機械式鋼筋切斷機是鋼筋切斷的專用設(shè)備，也是鋼筋加工的基本設(shè)備。目前普遍使用的有 GJ5—40 型曲柄連桿式鋼筋切斷機、QJ40—1 凸輪式鋼筋切斷機及 GQ40L 型立式偏心軸鋼筋切斷機等種類．用于切斷 ?6 一 40 mm 的鋼筋。[7]4 液壓式鋼筋切斷機(1)．手動式液壓鋼筋切斷機SYJ—16 型手動液壓切斷機主要用于切斷直徑 16mm 以下的鋼筋及直徑 25mm 以下的綱絞線。該機體積小、重量輕、操作簡單、便于現(xiàn)場攜帶工作。結(jié)構(gòu)見圖4-11。 (2)．GQ—20 型電動液壓子持式鋼筋切斷機黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 (文獻綜述） 第 4 頁 4GQ—20 型電動液壓手持式鋼筋切斷機外形如圖 4-12 所示。主要由電動機 5、油箱 4、工作頭 2 和機體 3 等組成。采用一個可超載 2．6 倍，轉(zhuǎn)速 22000 r／min 單向串激電動機 5 帶動一只直徑 8mm 的活塞缸，產(chǎn)生 150kN 的壓力，推進動刀片 l 與工作頭 2 配合工作，可以剪斷 25mm 以下的單根鋼筋。鋼筋切斷后，限位回流閥自功打開，壓力油自動返回，同時在復(fù)位彈簧的協(xié)助下動刀片復(fù)位。[8]電動液壓手持式鋼筋切斷機自重輕，一般不超過 15kg，可以跨在操作人員的肩上進行現(xiàn)場施工或高空作業(yè)，尤其適用于建筑施工工地現(xiàn)澆鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)物上多余鋼筋頭的切斷工作。[9](二)鋼筋折彎機為了保證鋼筋在混凝土結(jié)構(gòu)中的相互連接，提高預(yù)制構(gòu)件的強度。必須對鋼筋進行配置，彎曲成設(shè)計圖紙所要求的尺寸和形狀．這是鋼筋加工中一道重要的加工工序。因此．在鋼筋加工機械中，鋼筋彎曲機械同樣是重要的鋼筋加工設(shè)備之一。手工彎曲鋼筋的方法，在一些現(xiàn)場工地中還經(jīng)常被采用，這種方法具有投資小、設(shè)備簡單等特點，但是勞動強度大、效率低等，一般僅在彎曲工序少或缺少動力設(shè)備的中小型建筑企業(yè)中采用。[10]采用機械彎曲鋼筋，既能減輕勞動強度，且工效高、質(zhì)量易于保證。因此，鋼筋彎曲機成為鋼筋加工的主要機械設(shè)備。目前，在彎制 40mm 以下的鋼筋時，常用的有蝸輪蝸桿式鋼筋彎曲機械。目前，為了更適應(yīng)于建筑行業(yè)的發(fā)展方向，成功設(shè)計了一種液壓鋼筋彎曲切斷機，它是由液壓傳動和操縱的兩用機床，適用于加工直徑為 6—32mm 的鋼黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 (文獻綜述） 第 5 頁 5筋。這種彎曲機還可以進行切斷工作，是一種兩用機械，自動化程度高，操作方便，但不能同時進行切斷和彎曲兩項工作。該機械有一臺電動機帶動兩組柱塞式液壓泵，一組推動切斷用活塞；另一組驅(qū)動回轉(zhuǎn)液壓缸，帶動工作盤旋轉(zhuǎn)。同時，為了移動方便，機械底盤上裝有行走輪。但是這樣的兩用機械有一個缺點就是不能同時進行加工。[11] （三）鋼筋套絲機鋼筋套絲機即鋼筋螺紋連接設(shè)備的一種， 鋼筋螺紋連接設(shè)備和工具主要有鋼筋套絲機、量規(guī)、力矩扳手和砂輪鋸等。圖 8—27 是鋼筋套絲機的結(jié)構(gòu)示意圖。鋼筋套絲機由夾緊機構(gòu) 2、切削頭 4、退刀機構(gòu) 3、減速器 5、冷卻泵 1 和機體 7 等組成。 鐓粗直螺紋連接所用設(shè)備和工具主要由鋼筋鐓粗機、鐓粗直螺紋套絲機、量規(guī)、管鉗和力矩扳手等組成。[12]滾壓直螺紋連接所用設(shè)備和工具主要由滾壓直螺紋機、量具、管鉗和力矩扳手等組成。圖 8—28 是剝肋鋼筋滾壓直螺紋成型機結(jié)構(gòu)示意圖，主要由臺鉗1、剝肋機構(gòu) 4、滾絲頭 5、減速機 7 和機座 12 等組成。工作原理是：鋼筋夾持在臺鉗上，扳動進給手柄 8，減速機向前移動，剝肋機構(gòu)對鋼筋進行剝肋，到調(diào)定長度后，通過漲刀觸頭 2 使剝肋機構(gòu)停止剝肋，減速機繼續(xù)向前進給，漲刀觸頭縮回，滾絲頭開始滾壓螺紋，滾到設(shè)定長度后，行程擋塊與限位開關(guān)接觸斷電，設(shè)備自動停機并延時反轉(zhuǎn)，將鋼筋退出滾絲頭，扳動進給手柄后退，通過收刀觸頭 2 收刀復(fù)位，減速機退到極限位置后停機，松開臺鉗、取出鋼筋，完成螺紋加工。以上設(shè)備使用時注意要點較多，操作時不太安全，并且維護麻煩，不宜使用于建筑工地現(xiàn)場，同時移動不便。[13]黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 (文獻綜述） 第 6 頁 6四 自己設(shè)計的思路：但是目前的現(xiàn)狀就是如此，使用液壓提供動力的設(shè)備很少，而一臺機器具有三種以上的加工功能的更少?，F(xiàn)在我個人認為只有從現(xiàn)有機械的結(jié)構(gòu)組成，工作原理及性能特點出發(fā)，在理解該機械工作原理和工作環(huán)境的情況下，進行適當?shù)慕M合，就是使他們的共同優(yōu)點集中于一臺機械，當然這樣缺點也就會隨之而生，因此，在設(shè)計的同時，應(yīng)該使該機應(yīng)用在假想的工作環(huán)境之中，避免該設(shè)計的理想化設(shè)計。為完成該設(shè)計，具體步驟如下：1 認真查閱有關(guān)資料，并進行仔細研讀，寫出綜述。2 認真熟悉液壓方面的有關(guān)知識，為該機械的動力輸出奠定基礎(chǔ)。3 設(shè)計初期，做好設(shè)計方面的數(shù)據(jù)計算，并綜合考慮各因素的影響。4 根據(jù)加工條件的要求，選好機械基礎(chǔ)材料，具有較好的性價比，符合人機工程的一般要求。5 根據(jù)加工要求，選好刀具材料。五 總結(jié)展望前景，隨著建筑施工機械化程度的提高，液壓技術(shù)和電子技術(shù)在鋼筋機械中加快推廣應(yīng)用，微機自動控制技術(shù)的逐漸普及，將使鋼筋機械自動化和半自動化的新面貌早日實現(xiàn)，他們的實現(xiàn)將為國家的現(xiàn)代化建設(shè)作出更大的貢獻，深信建筑加工機械的明天會更好！黃 河 科 技 學(xué) 院 畢 業(yè) 設(shè) 計 (文獻綜述） 第 7 頁 7參考文獻[1] 劉偉.鋼筋加工商品化勢在必行.中國建筑科學(xué)研究院建筑機械化研究分院，河北廊坊[2] 朱學(xué)敏、錢風.簡明建筑機械使用手冊.北京：中國建筑工業(yè)出版社，1992[3] 高忠民。工程機械使用與維修。北京。金盾出版社。2002[4] 張兆強。鋼筋加工基本技能。中國勞動社會保障出版社。2010.2[5] 潘全祥。施工員必讀。中國建筑工業(yè)出版社。2005[6] 紀世斌. 建筑機械基礎(chǔ).北京：清華大學(xué)出版社，2002[7] 紀士斌、李世華、張晶.施工機械.北京:中國建筑工業(yè)出版社，2001[8] 李世華．現(xiàn)代施工機械實用手冊．廣州：華南理工大學(xué)出版社，1999[9] 鋼筋工快速入門.北京：北京理工大學(xué)。2011[10] 應(yīng)惠清.土木工程施工.上海: 同濟大學(xué)出版社,2001[11] 建筑施工手冊編寫組.建筑施工手冊. 北京:中國建筑工業(yè)出版社,1997[12] 吳成材、湯熊川、王金平等. 鋼筋連接技術(shù)手冊. 北京：中國建筑工業(yè)出版社，1999[13] 趙炳禎.螺紋加工技術(shù)的新進展.世界制造技術(shù)與裝備市場, 1994[14] Mercer S, Bogduk N (1993) Steel structure house Br J Rheumatol 32:705-710[15] Zdeblick A, Abitbol JJ, Kunz DN, McCabe RP, Garfin S (1993) Talling building and 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