建筑墻壁除灰工程多功能一體化機械裝置研究

詹 科

（浙江廣廈建設職業(yè)技術大學，東陽 322100）

隨著人們生活水平的提高，人們對房屋改造尤其是墻面翻新的需求越來越大[1]。在建筑墻面翻新的過程中，老舊墻體的墻皮需要先鏟除、刮平、磨光才能進行墻面的二次裝修工作。目前，多數(shù)建筑墻壁除灰工程仍然采用人力，即先用鏟刀鏟除老舊墻皮，再用刮刀進行刮平，最后用砂紙或者打磨機進行墻面磨光[2]。這種施工方式操作步驟較多，占用了大量勞動力，且施工周期長，勞動效率較低[3]。為了改善這一現(xiàn)狀，研究一種能簡化或者替代人工操作的機械裝置顯得格外重要。目前，市場上已經(jīng)有不少建筑墻壁除灰裝置，但一種裝置能同時實現(xiàn)墻皮鏟除、刮平、磨光一體化的功能還存在大量問題[4]。因此，對于此類多功能一體化機器的研究十分必要。

通過對機械結構特別是建筑機械結構的研究，借鑒國內外的先進機械產(chǎn)品，運用機械設計、自動控制等技術，設計了一種建筑墻壁除灰工程多功能一體化機械裝置。這種裝置技術較為先進，生產(chǎn)成本低，具有較好的市場競爭優(yōu)勢和推廣應用價值。

1 主要構造

1.1 5大模塊

該裝置主要分為5個模塊，見圖1。模塊1為刮平部分，用于墻皮鏟除后的刮平施工；模塊2為連接部分，連接鏟除、刮平、打磨3大操作模塊；模塊4為磨光部分，用于墻面刮平后的打磨施工；模塊5為裝置固定部分，實現(xiàn)裝置在各種墻面上的固定、轉動；模塊6為鏟除部分，用于老舊墻皮的軟化、鏟除。5大模塊詳細構造如圖1所示。

圖1 建筑墻壁除灰工程多功能一體化機械裝置結構

裝置的刮平部分（1）包括平板、滑動塊、平條、螺紋軸、螺母、滑針和刮刀。平板的下側設置有多個刮刀，兩個刮刀為一組相對設置。同一組兩個刮刀的下部相互靠近傾斜，平板的上側中部固定連接有螺紋軸，螺紋軸上豎向滑動連接有平條，螺紋軸上套接有壓縮彈簧Ⅰ，壓縮彈簧Ⅰ位于平條和平板之間。螺紋軸的上部通過螺紋連接有螺母，平條的左右兩端均固定連接有滑動塊，兩個滑動塊均豎向滑動連接在平板上。兩個滑動塊的下側均固定連接有多個滑針。

裝置的連接部分（2）還包括緊固螺釘Ⅰ、固定座、橫向臂、斜連桿、轉盤和電機Ⅰ。平板的上側左端固定連接有固定座，橫向臂在左右方向上滑動連接在固定座上，固定座上通過螺紋連接有緊固螺釘Ⅰ，緊固螺釘Ⅰ頂在橫向臂上，橫向臂上固定連接有電機Ⅰ，電機Ⅰ的輸出軸上固定連接有轉盤，轉盤的偏心位置鉸接連接有斜連桿，斜連桿的另一端鉸接連接在固定座上。

裝置的磨光部分（4）包括豎柱、手把桿、擋塊和緊固螺釘Ⅱ。橫向臂的左端在豎向滑動連接在豎柱上，豎柱的上端固定連接有手把桿，豎柱的上部滑動連接有擋塊，擋塊上通過螺紋連接有緊固螺釘Ⅱ。緊固螺釘Ⅱ頂在豎柱上，豎柱上套接有壓縮彈簧Ⅱ。壓縮彈簧Ⅱ位于橫向臂和擋塊之間。

裝置的固定部分（5）包括擋銷、圓柱、圓磨盤、轉板和方磨盤。豎柱的下端固定連接有圓柱，圓柱的下端固定連接有圓磨盤，轉板轉動連接在圓柱上，轉板位于圓磨盤的上側。圓柱上固定連接有擋銷，擋銷位于轉板的上側，轉板的前后兩端均固定連接有方磨盤。

裝置的鏟除部分（6）包括滑槽、豎軌桿、電動推桿、升降片、滑凸板、擦塊和等長桿。平板的右側設置有滑槽，平板的右端固定連接有豎軌桿，豎軌桿上滑動連接有升降片。電動推桿的一端固定連接在升降片上，電動推桿的另一端固定連接在豎軌桿的上部。升降片的右側鉸接連接有兩個等長桿。擦塊前后設置有兩個，兩個擦塊的左側均固定連接有滑凸板，兩個滑凸板均滑動連接在滑槽上，兩個等長桿的另一端分別鉸接連接在兩個擦塊上。

1.2 附屬構造

該裝置還包括實心柱、電機Ⅱ、齒輪和齒環(huán)。豎柱的后側固定連接有實心柱，實心柱位于橫向臂和圓柱之間。實心柱上固定連接有電機Ⅱ，電機Ⅱ的輸出軸上固定連接有齒輪。轉板的上側固定連接有齒環(huán)，齒輪與齒環(huán)的內側嚙合傳動。

該裝置還包括豎軸、空心柱和緊固螺釘Ⅲ。豎軸的下端為尖狀，豎軸的前側固定連接有空心柱，實心柱滑動連接在空心柱上，空心柱上通過螺紋連接有緊固螺釘Ⅲ，緊固螺釘Ⅲ頂在實心柱上。

該裝置還包括固定盤、支腿、電機Ⅲ、齒輪Ⅱ、手把架、齒輪Ⅲ和限位環(huán)。固定盤的下側呈環(huán)形均布有4個支腿，豎軸轉動連接在固定盤的中心，豎軸的下部固定連接有限位環(huán)。空心柱和限位環(huán)分別位于固定盤的上下兩側，豎軸的上端固定連接有齒輪Ⅲ。固定盤的上側固定連接有電機Ⅲ，電機Ⅲ的輸出軸上固定連接有齒輪Ⅱ，齒輪Ⅱ與齒輪Ⅲ嚙合傳動。固定盤的后側固定連接有手把架。

2 工作原理

本裝置的平板、橫向臂和豎柱、轉板、固定盤以及豎軌桿的結構及其工作原理如圖2所示。將平板1放置在墻壁老化墻皮位置，左右移動平板1，帶動平板1下側的多組刮刀108左右移動。由于相鄰的兩個刮刀108的傾斜方向相反，平板1左右移動時均有一半的刮刀108會刮下老化的墻皮，從而將墻壁刮平。在使用刮刀108刮平墻壁之前，旋動螺母106向下移動，帶動平條102和兩個滑動塊101向下滑動，最終帶動兩個滑動塊101上的滑針107伸出，使得滑針107先在老化墻皮位置進行摩擦，先粗略清理老化的墻皮，避免老化墻皮過多造成刮刀108工作不暢。

圖2 裝置工作原理

可以通過調整擋塊302的上下位置，調整壓縮彈簧Ⅱ的壓縮程度，調整壓縮彈簧Ⅱ給予多組刮刀108的壓力，以適應不同硬度的老化墻皮將其刮平。轉板4在圓柱308上以圓柱308的軸線為軸轉動時，可以帶動兩個方磨盤402以圓柱308的軸線為軸轉動，以對刮平后的墻壁進行高速磨光。電機305可以帶動齒輪306轉動，齒輪306轉動時帶動齒環(huán)401轉動，帶動轉板4在圓柱308上以圓柱308的軸線為軸轉動，進而帶動兩個方磨盤402以圓柱308的軸線為軸轉動，實現(xiàn)對刮平后的墻壁進行高速磨光。

需要手動控制平板1左右移動時，可以通過旋動緊固螺釘I104將橫向臂2固定在固定座105上。壓縮彈簧Ⅱ始終給予橫向臂2向下的力，進而平板1和刮刀108也始終受到向下的力，使得刮刀108壓在墻面上，便于刮刀108緊貼在墻面上對墻面進行刮平。當刮刀108遇到硬物時可以彈起避開硬物，避免刮刀108被破壞。

需要進行大面積墻壁老化墻皮刮平時，可以將豎軸507的下端尖端抵在墻壁上，使得平板1以豎軸507的軸線為軸轉動，使得平板1掃過一個扇形區(qū)域，對大面積的墻面進行刮平。可以通過實心柱304在空心柱508內滑動，調節(jié)平板1轉動時的半徑，旋動緊固螺釘Ⅱ509可以將實心柱304固定在空心柱508內。使用時，按壓手把架505，使得固定盤5下部的4個支腿501壓在墻壁上，并且使得豎軸507的下端尖端抵在墻壁上。這時電機Ⅱ502正向逆向轉動，可以帶動齒輪Ⅱ503正向逆向轉動，進而帶動豎軸507正向逆向轉動，最終使得空心柱508左右擺動，帶動平板1掃過一個扇形區(qū)域，對大面積的墻面進行刮平。兩個擦塊604下側的海綿墊對老化位置進行摩擦，軟化老化墻皮，便于刮刀108的工作。

電動推桿601伸縮時可以帶動升降片602在豎軌桿6上豎直滑動。升降片602豎直滑動時可以帶動兩個擦塊604相互靠近和遠離，進而在刮墻皮之前可以先用兩個擦塊604對老化位置進行摩擦，將老化墻皮軟化，便于刮刀108的工作。電機203的輸出軸轉動時可以帶動轉盤202轉動。轉盤202轉動時，可以通過斜連桿201帶動固定座105在橫向臂2上左右往復滑動，進而帶動平板1和平板1下側的刮刀108左右往復滑動，對老化墻皮位置進行刮平。

3 結語

我國的建筑業(yè)正逐漸向集成化和機械化方向發(fā)展，而室內裝修是目前行業(yè)發(fā)展的重點[5]。在室內裝修中，建筑墻面的翻新工作涉及千家萬戶，因此設計這種造價低廉、操作難度低的多功能一體化機械裝置意義重大。