王 飛， 邢 進， 趙華文

（1.濱州學院 機電工程系，山東 濱州 256600；2.濱州市公路管理局，山東 濱州 256603）

一種新型抹灰機的結構設計

王 飛1， 邢 進1， 趙華文2

（1.濱州學院 機電工程系，山東 濱州 256600；2.濱州市公路管理局，山東 濱州 256603）

針對目前抹灰機存在的工序復雜效率低的問題，進行了一種新的抹灰機的探索研究。通過對抹灰機支撐架，抹灰機構和移動機構的創(chuàng)新設計，使該機經過一次組裝可以進行大面積抹灰。

抹灰機械，結構設計，墻體表面

0 引言

隨著現代社會科技水平的不斷提高，各種裝備技術層出不窮，功能也變得越來越智能。在如此背景之下，作為基礎行業(yè)的建筑業(yè)，也已形成了比較完善的裝備體系。但是，相較塔吊，泵車的高水平發(fā)展，墻體抹灰卻仍停留在人工的層面上，通過手工操作來完成的粉抹墻體施工，操作簡單，靈活方便，但同時也存在下列缺點：危險性大，勞動強度高，而且抹灰質量也因人而異，參差不齊[1]。 因此，為了解決這些問題，有人研制出了抹灰機，它工作效率高、抹灰質量好，但是現有的抹灰機也存在許多問題，比如自動化程度較低，抹完一個灰板的寬度后往往又要重新組裝與定位，造成人力與物力的浪費?；诖?，本文介紹了一種經一次組裝能夠大面積抹灰的抹灰機。

1 結構設計

抹灰機的主要結構由以下三個部分構成：外部支撐結構和內部的抹灰機構以及機器橫向移動機構。

1.1 外部支撐結構

外部的支撐結構包括固定支桿的底座，支桿和支桿上的梁架。支桿上端固定有液壓桿，當液壓桿伸長時可觸及房頂[2]。

1.2 抹灰機構

抹灰機構包括移動底盤，抹灰裝置和立式齒條支桿等組成。

其中移動底盤用于對抹灰裝置的承載，移動底盤下方有四個軌道輪，可在普通軌道上橫向滾動。

抹灰裝置由電機，鏈條，傳動帶，抹灰板，撥輥，振動電機等構成。當接通電源時，電機正轉驅動位于抹灰裝置內部的齒輪系統(tǒng)沿立式齒條支桿向上運動，此時，抹灰裝置離開底座，電機反轉時抹灰裝置向下運動，直至與底座接觸時停止。電機在控制抹灰裝置上下運動的同時，也通過鏈條帶動位于裝置前部的傳動帶和撥輥，將灰槽內的灰漿推向墻面。由于抹灰板與墻面之間具有一定角度，所以灰漿落入由灰板與墻面組成的夾角中，隨著抹灰機的不斷上升，灰漿被均勻的涂抹在墻面上。當抹灰裝置將要到達頂端時，連接著抹灰板的杠桿被壓下，抹灰板變成向下的角度，同時觸發(fā)行程開關，電機反轉，抹灰裝置開始下降，此時抹灰板也對墻面進行了壓光。

圖1 整體結構圖Fig.1 Overall structure

1.3 橫向移動機構

橫向移動機構由位于支桿上端的齒輪齒條傳動機構，位于地面的導軌和導軌上的抹灰裝置底座構成。

齒輪齒條傳動機構采用封閉式設計，齒條導軌與位于抹灰機構頂部的齒輪配合使用，用于實現抹灰機構的橫向位移。下方導軌的采用一方面是為了控制機器移動方向，同時也為抹灰機的移動提供了一個相對平整的運動平臺。機構通過連接桿與抹灰裝置的立式齒條支桿連接，一方面帶動整個抹灰裝置橫向移動，另一個方面起到固定支桿，減少抹灰裝置工作中的晃動的作用。

圖2 抹灰裝置Fig.2 Plastering mechanism

2 工作原理

需要抹灰時，將機器運至工地進行組裝。首先根據抹灰厚度的需要，確定支桿底座到墻壁的距離，然后將支桿固定在底座上，接著將支桿頂端的液壓桿伸長，使橫架與房屋頂端緊密接觸，將支桿牢牢固定在地面與屋頂之間。然后將兩條軌道也固定底座上，再將齒輪齒條機構安裝到支桿頂端[3]。

圖3 齒輪齒條傳動機構Fig.3 Rack and gear device

將立式齒條導軌下端固定在抹灰裝置底盤上，上端與齒輪齒條傳動機構連接桿相連，組裝起抹灰機構。抹灰裝置內的電動機將通過齒輪齒條系統(tǒng)帶動抹灰裝置上下運動，以完成抹灰的工作。當抹灰裝置完成一次上下抹灰動作后，位于齒輪齒條機構上方的電機將啟動，帶動抹灰機構在軌道上移動一個抹灰板的距離后停止轉動，然后位于抹灰裝置內的電機再次啟動，再次帶動抹灰裝置上下運動進行抹灰作業(yè)。接下來抹灰機將反復重復這個過程直至運動到橫向齒條軌道的盡頭。由于機器抹灰的寬度由橫向齒條軌道確定，因此原則上只要增加齒條軌道的長度，該抹灰機經過一次組裝可以粉抹更多的面積。

3 主要性能指標

抹灰高度/m：2.7～4.0；抹灰板抹灰寬度/m：0.6～1.0；抹灰速度/(cm/s)：1.25～30；功率/kW：1.0；整機質量/kg：200；行走方式：電機驅動。

4 總結

該抹灰機結合了人工抹灰的靈活方便與當下抹灰機械的省時省力，也可以說是將抹灰機與腳手架結合在了一起，使抹灰機實現了連續(xù)抹灰，省去了抹灰機頻繁組裝與拆卸的煩惱。而且，齒輪齒條傳動機構的運用使抹灰機構從上一個工位到下一個工位所抹墻面之間的連接更加平整，在提高工作效率的同時也提高了抹灰質量。

[1]薛奎.新型半自動多功能抹灰機的設計[J].工程建設與設計，2002，10.

[2]楊振宇，鞏傳根，等.新型抹灰機的設計[J].建筑機械，2008，15.

[3]王瑩，謝守勇，王靖,一種新型抹灰機的設計和仿真[J].西南師范大學學報（自然科學版），2012，11.

[4]成大先.機械設計手冊全卷[M].北京：化學工業(yè)出版社，1999.

Structure Design of a New Type Wall Plastering Machine

WANG Fei1，XING Jin1，ZHAO Hua-Wen2
（1.Department of Electrical and Mechanical Engineering,Binzhou University,Binzhou Shandong 256600,China；2.Binzhou Highway Administration Bureau,Binzhou Shandong 256603,China）

In order to solve the problem of complexity and low efficiency in current,a new type of wall plastering machine has been designed in this paper.Due to adoption of the new type of mounting,plastering mechanism and the moving mechanism,this new machine can paint larger area once assembled.

plastering machine；structure design；wall surface

TB47

：Adoi:10.3969/j.issn.1002-6673.2014.03.029

1002－6673（2014）03－072－02

2014－04－10

項目來源：濱州學院國家級大學生創(chuàng)新訓練計劃項目（201210449149）

王飛（1990-），男，在讀本科生。研究方向：產品創(chuàng)新設計；通訊作者：邢進（1980-），女，碩士研究生。研究方向：機電控制與生產過程自診斷。