新型自动抹灰机设计与创新研究

2013-09-04陆龙福

机械工程与自动化 2013年5期

陆龙福，陈超

（黄冈职业技术学院，湖北黄冈 438002）

0 引言

自动抹灰机属于建筑类机械，可对毛坯墙体的表面进行粉刷作业，改善了建筑业靠人力粉刷墙体作业的现状，大大提高了对墙体粉刷的工作效率，减少了人力劳动，节约了建筑成本。

目前，市场上已有建筑用的墙体粉刷器械大致有两种，即喷浆机和粉墙机。喷浆机可以将混凝土喷到墙体上，但必须靠人力再次作业，进行压实、摸平处理。粉墙机可以完成对墙体的粉刷，但是体积较大，行动不便，机械死板，无法完成对建筑物外表面的作业，同时对面积较小、表面平整度很差，不规则的墙体如圆形支柱、屋顶、开窗较多的墙体等也无法完成作业。本文研制了一种造价低、效益好、质量高、操作方便、适应性强的自动抹灰机，可取代目前人工繁重的体力劳动。

1 新型自动抹灰机的结构

新型自动抹灰机结构示意图如图1所示。新型自动抹灰机采用扇叶状螺旋片作为工作执行机构（见图2），利用扇叶状螺旋片的斜面具有双向作用力的原理完成作业，利用螺杆泵原理制成螺杆套筒完成原料（如混凝土、石灰浆）的输送。

本新型自动抹灰机结构简单，其特殊合理的结构设计减轻了整机的重量和体积，使其灵活性增强，大大减少了人的体力劳动，提高了工作效率，且造价低廉。除了可以完成正常的作业外，还可以完成小面积如圆形支柱的粉刷、斜面墙体的粉刷，也可以高空作业，如在脚手架上完成建筑外表面以及屋顶的粉刷。

2 新型自动抹灰机的组装及工作原理

将已经制成的高强度锥形螺杆通过轴承安装在加料室和螺杆套筒内，并保证锥形螺杆可以在加料室和螺杆套筒内部绕其轴自由转动，在整个机构运转时既不会发生相互干涉，又能在一定程度上形成密封空间，保证压力。螺杆安装完成检查无误后，通过固定架将来料输送电机和加料室连接起来，装上带轮，套上传动皮带，通过调节来料输送电机和加料室之间的距离来控制传动皮带的松紧度，保证其既可以有效传动，同时又不会发生“打滑”现象，用手转动带轮检验与其相连的机构是否可以自由转动。然后组装工作端，先将工作端电机用螺钉固定在来料中转箱的外壁上，再将扇叶状螺旋片套在穿过来料中转箱壳体的工作端电机的轴上，用螺钉固定。最后通过送料管将已经组装的两部分连接在一起，保证两个接口处的密封和可靠，即完成了整机的组装。

图1 新型自动抹灰机结构示意图

来料输送电机通过皮带带动锥形螺杆高速转动，旋转的锥形螺杆将储存在加料室里的来料推进螺杆套筒，来料经过螺杆套筒增压后，通过管道输送到来料中转箱内，同时工作端的低转速高扭矩电机带动扇叶状螺旋片转动，经过增压输送过来的来料如混凝土、石灰浆等来料即可通过扇叶状螺旋片上的3个出料口输出。工作时只要将装有扇叶状螺旋片的工作端来料中转箱的正面紧紧地贴在待粉刷的墙体上并匀速移动，由于斜面对接触它的物体会产生两个方向的力的作用，因此在低速旋转的扇叶状螺旋片的斜面的作用下即可完成对墙体的喷浆、压实、摸平等粉刷作业，从而实现工作。

图2 扇叶状螺旋片执行机构

3 新型自动抹灰机的施工过程

自动抹灰机工作时需同时启动两个电机，在加料室内装满原料后，将工作端装有扇叶状螺旋片的一面紧紧地贴在待粉刷的墙体上并匀速移动，即可完成对墙体的喷浆、压实、抹光等粉刷作业。工作端由操作员持拿作业，由软管完成来料输送，故灵活性较高，不仅可以完成正常的墙体粉刷，还可以完成曲面墙体、非竖直墙体、多窗户墙体、屋顶、高层建筑的外墙粉刷作业等。对于高层建筑的外墙作业时，可以将整机搬到脚手架上，也可以将输送部分放置在就近的楼层内，加长送料管道的长度，进行远距离作业。