一种拉带式拼圆机及拼圆方法与流程

本发明涉及一种拉带式拼圆机及拼圆方法，属于建筑梁柱拼圆设备技术领域。

背景技术：

现有的建筑用的承载柱，特别是大型承载柱一般是由钢筋混凝土浇筑而成，这种承载的特点是承载力强，适用于绝大多数建筑领域，但对于一些艺术建筑要求承载柱富有美感且重量较轻的大型承载空心圆木，如寺庙所需要的建筑梁柱，大型承载空心圆木一般长度能达24米，若直接采用自然生长的原木尽管其承载能力强，但是受原木直径及长度的限制了用于做承载木柱的原木十分匮乏。

为了解决直接采用原木无法满足承载柱的直径及长度的问题，现有采用多个扇形体集成形成空心圆木，具体是先加工处单个扇形体，然后接长，然后刨光铣型在扇形体的两侧分别加工出凸起及凹槽，然后在扇形体表面淋胶，然后相邻扇形柱之间通过榫卯结构插接粘接成任意长度和直径的承载空心圆木。这种扇形体的一侧平面上设有凹槽，另一侧平面上设有凸起，相邻扇形体相互之间除了榫卯结构定位以外皆为光滑平面接触，而针对承载空心圆木拼接的问题，尽管可通过人工将多个扇形柱插接粘接配合完成拼圆作业，但是若拼接完成后不做任何施力加压，插接后的承载空心圆木存在粘接不够紧密，导致承载空心圆木对外力的承受能力差。

现有存在针对现有多个扇形体拼接成空心圆木的拼圆机，这种拼圆机加工拼接空心圆木过程中由于对于拼接的空心圆木没有任何支撑，相邻的扇形体除了凹凸定位，就是光滑平面接触，拼圆机加压过大，仅靠凹凸榫卯结构定位，扇形体会出现错位，如图9所示，会严重影响承载空心圆木的拼圆效果。故亟待一种可针对不同的外径、不同长度的承载空心圆木进行拼圆作业的拼圆机，其不但施力方向满足承载空心圆木的圆周方向的要求，而且在拼圆作业施力过程中可避免扇形柱受力错位变形的情况。

技术实现要素：

本发明针对现有技术存在的不足，提供一种拉带式拼圆机及拼圆方法，其在拼圆过程预先对空心圆木的内壁作支撑，不但保证空心圆木在拼接过程的准确定位，而且在拼圆机初期加压过程可用于支撑拼接的空心圆木，避免空心圆木出现错位变形的情况。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种拉带式拼圆机，包括机架、均匀设置在所述机架上的多个拉带及拉紧油缸，还包括用于承托空心圆木外壁的外支承架及用于支撑空心圆木内壁的内支承架，所述内支承架设置在空心圆木的两端，所述内支承架的外壁与空心圆木的内壁相适配，所述外支承架安装在所述机架上，所述外支承架至少设有两个，所述外支承架沿空心圆木的长度方向均匀布置，所述外支承架的内壁的弧度与空心圆木的外圆周的弧度一致，所述拉紧油缸的缸体安装在所述机架上，所述拉紧油缸的活塞杆与所述拉带的一端连接，所述拉带的另一端缠绕空心圆木后与所述机架连接。所述内支承架至少设有两个。

本发明的有益效果是：内支承架可对所拼接的空心圆木的内壁进行定位支撑，具体在拼接过程能定位支撑榫卯结构结合的扇形体，方便多个扇形体的拼接配合，提高扇形体拼接效率；在拼圆初期，拉紧油缸施加小压力再次定位支撑多个扇形体拼接而成的空心圆木的内壁，在拼接空心圆木定型初期避免施力过程在扇形体出现错位变形，影响空心圆木的拼圆效果；而内支承架设置在空心圆木的两端的位置，还方便在拉紧油缸施加大压力前将内支承架由空心圆木内取出，取出方便快捷，避免影响空心圆木的拼圆效率。外支承架沿空心圆木的轴向方向均匀排布安装在机架上，外支承架用于承托空心圆木的底部，同时不妨碍拉带环绕空心圆木，工作人员将拉带一端与拉紧油缸连接，另一端则环绕空心圆木一周后连接在机架上，待所有拉带连接完成后，拉紧油缸动作，施加小力给拉带，使得多个扇形体承受小压力均匀通过榫卯结构粘接配合定位更加精确，然后将内支承架由空心圆木内取出，之后拉紧油缸加压，将空心圆木拉紧，待胶固化后，拉紧油缸复位，工作人员可将拉带由空心圆木上取下，之后可通过吊具将拼接完成的空心圆木吊离该拼圆机，拼圆机等待下一个空心圆木的拼接。总之，本发明结构简单，操作方便快捷，扇形体拼接过程定位精确且效率高，初期加压有内支承架的定位支撑，空心圆木定型初期不会出现错位变形，改善了空心圆木的拼接效果。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步的，所述机架上设有两组所述的外支承架，所述拉带的一端与所述拉紧油缸连接，另一端依次缠绕距离所述拉紧油缸近的空心圆木、距离所述拉紧油缸远的空心圆木一周后与所述机架连接。

采用上述进一步方案的有益效果是，现有的拼圆机仅能实现对单个空心圆木的拼圆作业，不能同时加工两个承载空心圆木或更多，拼圆作业效率低，针对外径相对小的空心圆木，可在本发明的机架上设置两组外支承架，对于直径小的空心圆木拼圆机可一次加工两个分别放置在两组外支承架上的空心圆木，提高拼圆效率。

进一步的，多个所述的拉紧油缸交错排布在所述机架的两侧。

采用上述进一步方案的有益效果是，现有的拼圆机的多个液压缸设置在机架的一侧，尤其是在拼圆机作用初期是空心圆木定型的初期，每一个拉带对空心圆木施力朝向一致，意味着所有拉带朝一个方向施力，空心圆木受到沿圆周方向的拉力，空心圆木内部无任何支撑，在空心圆木定型初期容易导致扇形体受力错位变形；而拉紧油缸交错排布在机架的两侧，意味着相邻拉紧油缸一个拉紧油缸安装在机架的一侧，与其相邻的拉紧油缸安装在机架的另一侧，且二者错开排布，对应的拉带一端与拉紧油缸连接，另一端与机架连接，其中一个拉带对空心圆木的拉力一个朝向一侧的机架，另一个拉带对空心圆木的拉力朝向另一侧的机架，空心圆木受到来自两个方向的力，受力均匀，再加上内支承架的定位支撑配合，既保证空心圆木拼接效果，同时又避免空心圆木在拉带油缸施力过程出现错位的现象。

进一步的，所述拉带通过压带机构与所述机架连接，所述压带机构包括带轴及用于支撑所述带轴两端的辊座，所述辊座上设有与所述带轴相配合的弧形卡槽，所述弧形卡槽的内侧设有限位台。在所述拉紧油缸动作时，所述带轴与所述弧形卡槽配合压紧缠绕在所述带轴上的拉带。

采用上述进一步方案的有益效果是，拉带缠绕空心圆木后直接缠绕在带轴上，然后将缠绕有拉带的带轴放入到辊座内，拉带受到拉力会将带轴压紧在弧形卡槽及弧形卡槽后部的限位台上，弧形卡槽及限位台对带轴的两端进行限位避免带轴转动，缠有拉带的带轴在拉紧油缸作用下不会转动，从而实现固定拉带端部的目的，压带机构提高了拉带与机架连接的效率，同时也提高了工作人员拆除拉带的效率，只要将带轴由辊座上取下就可以直接拆除拉带。

进一步的，所述内支承架包括依次连接第一、第二及第三弧形体，所述第一弧形体与第二弧形体、第二弧形体与第三弧形体之间分别通过销轴铰接，所述第一弧形体与所述第三弧形体之间通过连杆机构连接，所述第一、第二及第三弧形体在所述连杆机构作用下形成与空心圆木的内壁相适配的圆柱结构，所述连杆机构包括套筒及设置在套筒两端的加长杆，所述套筒与所述加长杆之间通过螺纹连接，所述加长杆上设有螺杆，所述弧形体上设有通孔，所述螺杆穿过所述通孔通过螺母固定。

采用上述进一步方案的有益效果是，方便内支承架的安装及拆除，提高空心圆木的拼接作业效率。

进一步的，所述螺杆的轴线与所述加长杆的轴线垂直。

采用上述进一步方案的有益效果是，加长杆通过螺纹与套筒连接，通过套筒与加长杆的相互作用可调整螺杆与弧形体上的通孔对正，便于螺杆插入到通孔内通过螺母进行固定，从而实现内支承架的支撑定位，内支承架拆除更加方便，取下螺母，就可以将连杆机构取下，弧形体缩小便可将内支承架由空心圆木内取出。

本发明还公开了一种拉带式拼圆机的拼圆方法，采用如上所述的拉带式拼圆机，步骤如下：

1)将空心圆木所需要的多个扇形体刨光铣型并淋胶；

2)将单个扇形体放置到外支撑架上，然后通过扇形体的榫卯结构放置相邻位置的扇形体；

3)当在外支撑架上放置一半数量的扇形体时，将两个内支承架分别放置在拼接的扇形体的两端，然后继续通过榫卯结构拼接扇形体，直到所有的扇形体拼接形成支撑在内、外支承架之间的空心圆木；

4)拉带一端与拉紧油缸连接，人工将与拉带缠绕空心圆木一周，然后将拉带的另一端缠绕在带轴上，然后将缠绕有拉带的带轴放入到辊座的弧形卡槽内；

5)拉紧油缸施加1mpa的压力，先对扇形柱拼接而成的空心圆木进行初期定型，待空心圆木拼接定型完毕，然后通过连杆机构将内支承架的外径缩小，并取出内支承架，然后拉紧油缸逐渐加压，压力为4-12mpa，通过拉紧油缸将缠绕在空心圆木外侧的拉带拉紧，空心圆木在拉带作用下保持紧密贴合；

6)当扇形体结合面处的胶固化后，拉紧油缸复位，人工将拉带从空心圆木上取下，然后通过吊具将外支承架上的空心圆木吊离，等待下一个空心圆木的加工。

本发明的有益效果是：扇形体榫卯结构拼接过程通过内、外支承架定位精确且扇形体的拼接效率高，初期加压有内支承架的定位支撑，组成空心圆木的多个扇形体之间榫卯定位准确，定型加压后空心圆木不会出现错位变形，然后再对拉紧油缸加压，拉紧拉带，空心圆木在拉带作用下保持紧密拼接状态直到胶固化，整个拼接过程更简单方便，提高了空心圆木的拼接效率，提高了空心圆柱的拼接质量。

进一步的，当加工空心圆木外径小于600mm时，在机架上安装两组外支撑架，每组外支撑架上支撑一根由扇形体拼接的空心圆木，拉带一端与拉紧油缸连接，另一端依次缠绕两个空心圆木后通过压带机构固定。

采用上述进一步方案的有益效果是，当加工小直径的空心圆木时，同时可加工两根空心圆木，提高空心圆木的拼接效率。

附图说明

图1为本发明实施例1的主视结构示意图；

图2为本发明实施例1的左视结构示意图；

图3为本发明实施例1的俯视结构示意图；

图4为本发明实施例2的主视结构示意图；

图5为本发明实施例2的左视结构示意图；

图6为本发明实施例2的俯视结构示意图；

图7为本发明实施例3的结构示意图；

图8为本发明拼圆过程的结构示意图；

图9为本现有拼圆设备拼接空心圆木扇形体错位状态图。

图中，1、机架；2、拉带；3、拉紧油缸；4、外支承架；5、内支承架；6、带轴；7、辊座；8、第一弧形体；9、第二弧形体；10、第三弧形体；11、销轴；12、套筒；13、加长杆；14、螺杆；15、空心圆木；16、扇形体。

具体实施方式

以下结合实例对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1，如图1-图3所示，一种拉带式拼圆机，包括机架1、均匀设置在所述机架上的多个拉带2及拉紧油缸3，还包括用于承托空心圆木外壁的外支承架4及用于支撑空心圆木内壁的内支承架5，所述内支承架设有两个，所述内支承架设置在空心圆木的两端，所述内支承架的外壁与空心圆木的内壁相适配，所述外支承架安装在所述机架上，所述外支承架至少设有两个，所述外支承架沿空心圆木的长度方向均匀布置，所述外支承架的内壁的弧度与空心圆木的外圆周的弧度一致，所述拉紧油缸的缸体安装在所述机架上，所述拉紧油缸的活塞杆与所述拉带的一端连接，所述拉带的另一端缠绕空心圆木后与所述机架连接。

所述拉带通过压带机构与所述机架连接，所述压带机构包括带轴6及用于支撑所述带轴两端的辊座7，所述辊座上设有与所述带轴相配合的弧形卡槽，所述弧形卡槽的内侧设有限位台。在所述拉紧油缸动作时，所述带轴与所述弧形卡槽配合压紧缠绕在所述带轴上的拉带。拉带缠绕空心圆木后直接缠绕在带轴上，然后将缠绕有拉带端部的带轴放入到辊座内，拉带收到拉力会紧贴弧形卡槽及弧形卡槽后部的限位台，弧形卡槽及限位台包裹缠有拉带的带轴避免带轴转动，从而实现固定拉带端部的目的，压带机构提高了拉带与机架连接的效率，同时也提高了工作人员拆除拉带的效率。

所述内支承架包括依次连接第一弧形体8、第二弧形体9及第三弧形体10，所述第一弧形体与第二弧形体、第二弧形体与第三弧形体之间分别通过销轴11铰接，所述第一弧形体与所述第三弧形体之间通过连杆机构连接，所述第一、第二及第三弧形体在所述连杆机构作用下形成与空心圆木的内壁相适配的圆柱结构，所述连杆机构包括套筒12及设置在套筒两端的加长杆13，所述套筒与所述加长杆之间通过螺纹连接，所述加长杆上设有螺杆14，所述弧形体上设有通孔，所述螺杆穿过所述通孔通过螺母固定。方便内支承架的安装及拆除，提高空心圆木的拼接作业效率。

所述螺杆的轴线与所述加长杆的轴线垂直。加长杆通过螺纹与套筒连接，通过套筒与加长杆的相互作用可调整螺杆与弧形体上的通孔对正，便于螺杆插入到通孔内通过螺母进行固定，从而实现内支承架的支撑定位，内支承架拆除更加方便，取下螺母，就可以将连杆机构取下，弧形体缩小便可将内支承架由空心圆木内取出。

实施例2，如图4-图6所示，所述机架上设有两组所述的外支承架，所述拉带的一端与所述拉紧油缸连接，另一端依次缠绕距离所述拉紧油缸近的空心圆木、距离所述拉紧油缸远的空心圆木一周后与所述机架连接。其余特征与实施例1相同，在此不再多述。

实施例3，如图7所示，多个所述的拉紧油缸交错排布在所述机架的两侧。所述机架上设有一组外支承架。

如图8所示，本发明还公开了一种拉带式拼圆机的拼圆方法，采用如上所述的拉带式拼圆机，步骤如下：

1)将空心圆木所需要的多个扇形体刨光铣型并淋胶；

2)将单个扇形体放置到外支撑架上，然后通过扇形体的榫卯结构放置相邻位置的扇形体；

3)当在外支撑架上放置一半数量的扇形体时，将两个内支承架分别放置在拼接的扇形体的两端，然后继续通过榫卯结构拼接扇形体，直到所有的扇形体拼接形成支撑在内、外支承架之间的空心圆木；

4)拉带一端与拉紧油缸连接，人工将与拉带缠绕空心圆木一周，然后将拉带的另一端缠绕在带轴上，然后将缠绕有拉带的带轴放入到辊座的弧形卡槽内；

5)拉紧油缸施加1mpa的压力，先对扇形柱拼接而成的空心圆木进行初期定型，待空心圆木拼接定型完毕，然后通过连杆机构将内支承架的外径缩小，并取出内支承架，然后拉紧油缸逐渐加压，压力为4-12mpa，通过拉紧油缸将缠绕在空心圆木外侧的拉带拉紧，空心圆木在拉带作用下保持紧密贴合；

6)待扇形体结合面处的胶固化后，拉紧油缸复位，人工将拉带从空心圆木上取下，然后通过吊具将外支承架上的空心圆木吊离，等待下一个空心圆木的加工。

当加工空心圆木外径小于600mm时，在机架上安装两组外支撑架，每组外支撑架上支撑一根由扇形体拼接的空心圆木，拉带一端与拉紧油缸连接，另一端依次缠绕两个空心圆木后通过压带机构固定。当加工小直径的空心圆木时，同时可加工两根空心圆木，提高空心圆木的拼接效率。

根据拼接圆木的壁厚的不同，拉紧油缸加压后的压力不同，如空心圆木的壁厚为100mm，拉紧油缸加压后的压力为4mpa，若空心圆木的壁厚为200mm，拉紧油缸加压后的压力为8mpa。当加工空心圆木的外径大于或等于600mm，如外径为600mm、800mm、1200mm时，机架上设置一组外支撑架。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。