HY-2014A型号抹灰机的结构优化研究

乔 栋 郭 鹏 山西大同大学

HY-2014A型号抹灰机的结构优化研究

乔 栋 郭 鹏 山西大同大学

轨杆；抹灰装置

引言

在房屋建筑中，墙体、楼层的表面装饰工程是一项质量要求高、量大、费用多的重要工程。在一般的民用建筑物中，每平米的建筑面积有3m2至5m2的内表面抹灰以及0.15m2至0.75m2的外表面抹灰面积，抹灰价格占建筑造价的13%左右，工期占总工期的35%左右，对建筑物造价和竣工有很大的影响。目前建筑行业的墙面抹灰，多数为手工操作，工作人员劳动强度大，操作的工序繁多，且效率低下，抹灰质量不能保证。为了解决这一问题，大多数厂家和科研单位研制了各种各样的抹灰机械，其特点：抹灰装置安装在机器的门架或立柱上，门架或立柱固定在底盘上，整台机器形成一个刚体，抹灰装置依托升降架在门架或立柱上上下移动，下行压实抛光，上行抹灰，抹灰质量较好，效率较高，可是抹灰高度较小，大多在5m以下，适用于室内抹灰，造价较高。为此我们设计了一种适用于中、高层建筑外墙的墙面抹灰机，结构简单、移动方便、节约能源、成本低廉、效率高，将为建筑行业带来一次新的革命，为国民经济增添活力。

1.工作原理

这种新型外墙抹灰机，包含导轨杆1、钢丝绳2、移动抹灰装置3，其特征在于：一种新型外墙抹灰机上设有两根导轨杆1，一根设于建筑物房顶边缘处，一根靠墙设于地面，移动抹灰装置3通过钢丝绳2与导轨杆1相连，移动抹灰装置3上设有原料桶4，原料桶4底部设有重力感应器12，原料桶4下方设有传送带5，传送带5由变频调速电机6驱动，传送带5与送灰板7相连，送灰板7与抹灰滚子8相连，抹灰滚子8内部设有振动板9，抹灰滚子8上方设有爬轮10，抹灰滚子8下方设有滚轴11，滚轴11用于压实抛光，移动抹灰装置3靠近墙的一面设有距离感应器13。

将牵引抹灰机钢丝绳的上下两端分别通过卡头连接到所设置的U型凹槽上，向原料桶中加入一定量原料，启动电源，则抹灰机开始运作。当抹灰过程中原料桶中原料所剩不多时，所设置的重力感应器会智能发出信号，通过与窗口的距离感应装置将其停到就近的窗口上进行再次加料。当抹完一定高度的墙面后，再将整个机械装置进行左右移动，即可抹完整个墙面。

抹灰机内部详图

2.抹灰机参数

抹灰机参数如表1所示。

表1

3.抹灰机优化部分

3.1 滚轴抛光

新型抹灰机下面增添了滚轴，用于压实抛光。现有抹灰机上行抹灰，下行再利用抹灰头进行压实抛光，由于两道工序之间时间间隔不能太长，从而限制了抹灰的高度，对此进行改进，增加滚轴，实现边抹灰边压实，抹灰高度大大增加，可达13m～15m，适用于建筑外墙抹灰。

3.2 自动抹灰

抹灰机利用滚轴抹灰，代替抹灰板。为了把灰浆送到墙面，并进行收光收平，现有抹灰机采用人工抹灰的动作，设计了抹灰板和灰斗，灰斗持续向抹灰板提供砂浆，用电机拉着抹灰板和灰斗匀速上升，为了将水泥砂浆像人工抹灰那样牢牢粘在墙上，需要抹灰板持续的对墙面保持一定压力，这时墙面对抹灰板也就有一个向外的压力。现有抹灰机解决这个问题的思路是：把抹灰板跟灰斗连接，把灰斗套在垂直的立杆上，把立杆顶住天花板和地面，灰斗可以在立杆上上下移动。该实用新型抹灰机利用滚轴代替抹灰板抹灰，与墙体的接触面由原来的平面，变为曲面，大大减小了相互作用力，且抹灰更均匀，此时可用钢丝绳代替立杆，钢丝绳上端固定在位于建筑物顶层的三角立架上，下端固定在地面上的固定杆上，增加了机器的上升空间，实现建筑外墙的抹灰。

4.抹灰机效果

（1）自动升降，自动抹灰，厚薄均匀，一次性成型，无落地灰。

（2）无需拆卸任何部件，进出方便，有万向轮，移动灵活。

（3）自主研发泥浆泵，保证输送灰浆的动力强劲。

（4）运用该抹灰机无需大疤找平：无死角、无裂缝、不漏灰、是手工抹灰效率的十倍以上，达到或超过国家优良工程粉墙质量标准，既缩短了工程时间，又提高了工程质量。可伸缩性的龙门架，操作起来更加安全、简单、灵活。

（5）本机具有以下优点：操作简单、效率较高、体积较小、移动轻便、节省材料、时间、水电、成本、粘接力强、使用寿命较长。

5.结论

目前建筑业墙面抹灰工程，多为手工作业，工作人员劳动强度大，操作工序繁多，效率低下，抹灰质量不能保证。该抹灰机通过抹灰头下面增添了滚轴，用于压实抛光，抹灰头利用滚轴抹灰，代替抹灰板，采用自动式升降抹灰，达到自动升降，自动抹灰，厚薄均匀，一次性成型，无落地灰的目的。

［1］ 周远清，张自兴，许万雍，等.智能机器人系统［M］.北京：清华大学出版社，1988.

［2］ 吴振彪.机电综合设计指导［M］.北京：人民大学出版社，2000.

［3］ 吴宗泽，罗圣国.机械设计课程设计手册［M］.北京：高等教育出版社，2002.

大同大学教学改革项目，项目名称：《材料力学》基本原理在土木工程专业结构设计教学中的研究与应用，项目编号：XJG2015105；大同大学校级青年项目，项目名称：HY-2014A型号抹灰机的结构优化研究，项目编号：2015Q3

一种中高层建筑外墙墙面抹灰机。包括上侧三角立架、下侧固定杆、钢丝绳、抹灰机内部自动上升装置等构成升降机支架，由钢丝绳、电动机、链条、调速器、绳轮、皮带等构成传动装置，由送灰板、滚轴、蜗杆、砂浆托架、抹灰板、齿轮、偏心轮、齿条等构成粉墙装置。内置原料桶，抹灰方便快捷。对居民楼、办公楼、工业厂房外墙进行自动抹灰。