CN113084480B - 无动力自适应管桩模装拆方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种无动力自适应管桩模装拆方法，采用一种具有环形循环机构的设备来对管模的栓接单元进行装拆，环形循环机构包括柔性链环；柔性链环转动时至少有一段始终保持与管模相平行且该段形成为当前工作段；柔性链环上间隔设有多个可独立升降的装拆单元；还包括如下过程：1）管模移动；2）柔性链环当前工作段上的装拆单元下降并作用连接对应的栓接单元；3）装拆做功的同时，管模借助栓接单元和装拆单元的作用连接带动柔性链环转动；4）下一个装拆单元运动至当前工作段后下降并作用连接对应的栓接单元；5）上一个装拆单元上升脱开。本方法中柔性链环随管模做无动力同步跟随运动，整个装拆过程无停滞、无返空、自适应，可有效提升生产效率。

Description

无动力自适应管桩模装拆方法

技术领域

本发明属于作业运输中专门适用于制造管状制品的方法或机械的技术领域，具体涉及一种无动力自适应管桩模装拆方法。

背景技术

目前，生产制造混凝土管桩的过程，包括如下依次进行的工序：拉丝、编笼、布混凝土料、合模、张拉、离心成型、蒸汽防护以及脱模。其中，合模和脱模的过程需要将管桩模具上的螺栓全部拧紧和卸松。管桩模具为直线形，可参见附图1，由截面均为半圆的上模和下模扣合而成，上模和下模的扣合面沿径向外沿有连接边，通过若干螺栓将上模和下模的连接边并栓接。但是管桩模具100的长度较长，沿其长度方向等距间隔布置的栓接单元101的数量相应也很多，并且对称布置于两侧。

业内传统的操作方式，是管模以约200mm/s的速度前移，两侧各站一名工人，当对应的螺栓移动到工人站立工位时，工人手持风炮将螺栓拧紧或拆卸，如此重复操作。传统方式存在两个突出问题：1、即使以降低管模前移速度（降低生产效率）为代价，仍存在劳动强度过大的问题；2、拧紧过程需要保证一定的扭矩施加时长，而疲于操作的工人很难保证施加扭矩的时长，导致拧紧效果不良。如果管桩模具上配置的是快拆翻转式螺栓（参考CN206464802U），通常还需要陪一名辅助工人来专门进行翻转螺栓的操作，进一步加高人力成本。

为解决上述问题，出现了一系列的管桩模螺栓拧紧\拆卸自动化设备和系统，比如湖北工业大学CN107932046A、CN107803926A、CN207464881U公开的设备，常州常力锅炉CN206464802U、CN109175983A、CN210731587U公开的设备，广州德亚CN106738305A等公开的设备，周兆弟CN211762309U等公开的设备，以及CN108638321A、CN211616075U公开的设备，但仍存在一些问题，主要从两方面分析。

从研究方向来说，强行研发设备去适应现存使用的尺寸精度较差的管桩模具，有些本末倒置，导致设备成本太高且不实用！比如螺栓非等距、螺栓实际间隔精度较低导致风炮准确套住螺栓存在偏差的问题，已通过如CN105583612A、CN207464644U公开的带柔性的风炮，简单、良好地解决，又比如需要翻转快拆翻转式螺栓的问题，早已通过如CN101758554A公开的管桩模具螺丝彻底地解决。没有必要在研发的设备上强行加上多向检测、多向驱动、翻转螺栓扶平扶正定位、若干风炮分别驱动定位等系列复杂功能。管桩模具本身也是消耗品，初期使用的尺寸精度较差的管桩模具弃用后，按管桩模制造标准规范后制造出的管桩模具，将使前述复杂设备的很多功能虚设，而对于管桩制造厂家来说，使用新的管桩模具和相应的设备，显然比寻求超高价格的功能、结构复杂的设备更实际。功能、结构复杂的设备，故障率、维修成本也更高，常影响生产计划和进度，也是普通常识。

从具体结构形式来说，主要有三种形式。第一种是管模在牵引机构的牵引下前移，平行管模布置的多个风炮在驱动机构下跟随管模，并下降实施拧紧或拆卸，完成与风炮数量对应的一组螺栓的拧拆后，迅速抬起并返回初始位置，准备下一组螺栓的跟随拧拆；这种形式需要返回，还要保证扭矩施加时长，容易限制管模的前移速度，影响生产效率，并且由于管模前移的速度可能是非匀速的，风炮跟随对准时、以及返回后再次对准时很能存在偏差，导致管模和设备受损，为此，广州德亚也有CN209954955U公开的通过随动单元，来带动安装有风炮的外框架的设备形式，一定程度上可以解决风炮跟随对准的问题，但是完成一组螺栓的拧拆后，仍需抬起并返回初始位置。第二种是管模前移指定长度后停止，待拧紧装置下降并实施拧拆，完成一组螺栓的拧拆后，抬起，管模再前移指定长度后停止，拧紧装置下降并实施下一组螺栓的拧拆；这种形式下管模前移运动需要间隔停止，影响生产效率。第三种是管模静止不动，在管模两侧铺设有拧紧装置移动的长导轨，拧紧装置在导轨上移动，完成一组螺栓的拧拆后，抬起，沿管模长度方向移动到下一组螺栓位置再进行拧拆。这种形式在管模两侧都要铺设较长的导轨，对场地占用很大，对现有生产现场的改造成本很高。

针对现状，本专利申请要针对规范后制造出的质量一致性更好的（螺栓等间距）、配备回弹螺栓的管桩模具（如附图1，目前已大量使用），提供一种全新的自动螺栓拧紧\拆卸方案。

发明内容

针对现有技术的上述不足，本发明要解决的技术问题是提供一种无动力自适应管桩模装拆方法，避免目前的自动化设备会限制管模的前移速度，导致生产效率不高的问题，取得结构相对简单且实用性更好，并能更好保障管桩模具拧\拆螺栓质量的效果。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

无动力自适应管桩模装拆方法，包括在牵引单元作用下可沿自身长度方向移动的管桩模具，管桩模具上沿其长度方向间隔设有若干栓接单元，采用一具有环形循环机构的设备来对所述栓接单元进行装拆，所述环形循环机构包括可循环转动的柔性链环；所述柔性链环循环转动时至少有一段始终保持与管桩模具的长度方向相平行且该段形成为当前工作段；柔性链环上沿其长度方向间隔设有多个可独立升降的装拆单元；

装拆方法包括如下过程：

1）管桩模具按照工艺设计速度保持移动；

2）柔性链环当前工作段上的装拆单元下降并作用连接对应的栓接单元；

3）装拆单元对作用连接后的栓接单元做功，正反转拧紧或松开栓接单元的螺栓；同时，管桩模具借助栓接单元和装拆单元的连接作用带动柔性链环循环转动；

4）柔性链环上的下一个装拆单元随柔性链环运动至当前工作段，下降并与下一个栓接单元作用连接；

5）上一个装拆单元在工艺设定做功时间届满后，停止做功，上升以脱开与对应栓接单元的作用连接；

6）重复3）-5）直到完成管桩模具上栓接单元的装拆。

进一步完善上述技术方案，所述柔性链环可循环转动环绕连接于基架体上；相邻装拆单元在柔性链环长度方向上的直线间距与管桩模具长度方向上相邻栓接单元之间的间距对应。

进一步地，各栓接单元在管桩模具长度方向上为等距间隔设置，对应的，相邻装拆单元在柔性链环长度方向上的直线间距为等距。

进一步地，所述柔性链环上还设有一可独立升降的挡板单元且升降方向与装拆单元对应；所述挡板单元在柔性链环长度方向上位于任意相邻两装拆单元的正中间位置；在管桩模具的长度方向上，管桩模具端面至与之相邻的栓接单元的距离为相邻两栓接单元间距的一半；

装拆方法还包括如下初始联动过程：

柔性链环上的装拆单元首次与管桩模具上对应的栓接单元作用连接之前，使挡板单元随柔性链环运动至当前工作段上的设计初始位置并下降等待；

管桩模具朝向挡板单元移动，其端面抵接挡板单元后带动柔性链环循环转动；

与挡板单元相邻的装拆单元随柔性链环运动至当前工作段后下降并作用连接对应的栓接单元；

挡板单元上升远离管桩模具。

进一步地，基架体上设有初始位置回位单元并作用于柔性链环，以用于在所述初始联动过程中使挡板单元随柔性链环运动至当前工作段上的设计初始位置。

进一步地，所述基架体包括两水平的环形链导轨基板，两环形链导轨基板呈上下正对设置且中间通过上下板连接柱相连，两环形链导轨基板相对的面上相对设有腰圆形导轨环槽，所述柔性链环包括多个竖向链板，相邻竖向链板之间通过铰接的链板连杆相连，竖向链板的上下端分别可滑动连接于对应的腰圆形导轨环槽内，各装拆单元和挡板单元分别连接于对应的竖向链板的外侧面上；

初始位置回位单元包括回位气缸，所述回位气缸置于任一环形链导轨基板上，回位气缸的伸缩杆连接主动棘爪并通过主动棘爪作用于对应的竖向链板，以在回位气缸伸缩做功时通过主动棘爪带动柔性链环循环转动。

进一步地，所述装拆单元包括风炮，所述风炮通过升降机构连接于柔性链环上，所述作用连接为风炮下端的套筒套接栓接单元。

进一步地，所述环形循环机构的数量为两套，分别对称设于管桩模具的两侧并同时对管桩模具上两侧的栓接单元进行装拆。

进一步地，所述设备包括底座，底座上可朝向和远离管桩模具滑动设有滑动架，所述滑动架上设有可升降的支撑台，所述环形循环机构设于所述支撑台上。

相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

1、本发明无动力自适应管桩模装拆方法中，柔性链环借助装拆单元和栓接单元的作用连接从管桩模具的直线运动上获得动力，从而带动柔性链环随管桩模具做无动力同步跟随运动，在同步跟随运动过程中各装拆单元在当前工作段有序的进行下降连接-拧紧-上升脱开的过程，从而完成整个拧紧工作，真正做到拧紧过程中管桩模具无停滞、装拆单元无返空行程、可以有效提升生产效率。

2、本发明无动力自适应管桩模装拆方法中，柔性链环和装拆单元自适应于管桩模具移动速度，完全不限制管桩模具的移动速度。即使管桩模具的移动速度快慢不均，也不存在装拆单元难以对准栓接单元而在下降过程中损坏设备和管桩模具的问题，实用性极强。

3、本发明无动力自适应管桩模装拆方法，能够有效保证装拆单元对栓接单元施加扭矩的时长，如还需要延长装拆单元对栓接单元施加扭矩的时长，适当延长柔性链环当前工作段的长度即可，能很好地保障管桩模具拧\拆螺栓质量，一致性。

4、本发明无动力自适应管桩模装拆方法中的设备结构相对简单、体积小，占用生产现场空间不大，对现有生产线改造很小，非常实用，使用可靠并兼具上述优点。

附图说明

图1为背景技术中提及的管桩模具的结构示意图；

图2为具体实施例方法中具有环形循环机构的设备的结构示意图；

图3为实施例中的环形循环机构的立体图；

图4为实施例中的环形循环机构的俯视图；

图5为以图3为基础隐去装拆单元和挡板单元的示意图；

图6为实施例中的基架体的结构示意图；

图7为实施例中的柔性链环的结构示意图；

图8为实施例中的柔性链环上的相邻两竖向链板连接的放大示意图；

图9为具体实施例方法中两台设备同时对管桩模具进行装拆的示意图；

图10为以图5为基础剖视的结构示意图；

图11为图10中A部局部放大图；

其中，管桩模具100，栓接单元101，

环形循环机构1，

基架体2，环形链导轨基板21，腰圆形导轨环槽211，通孔212，传动箱盖213，固定进气接头214，唇形动密封圈215，伺服电机216，消气环槽217，上下板连接柱22，同轴内孔221，

柔性链环3，平直工作段31，竖向链板32，链板连杆33，连接部34，轴承座板35，轴承组件36，调节轴361，滚子轴承362，调节螺母363，防转垫片364，紧固螺母365，

装拆单元4，风炮41，升降机构42，套筒43，

挡板单元5，

初始位置回位单元6，回位气缸61，主动棘爪62，止回棘爪63，

供气单元7，空心旋转轴71，滚动轴承72，进气口73，分供气孔74，管接头75，凸缘76，螺旋柔性管77，

旋转供电单元8，电路内圈81，电路外圈82，

底座9，滑动架91，支撑台92。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。

请参见图2-图4，具体实施例的无动力自适应管桩模装拆方法，包括在牵引单元作用下可沿自身长度方向移动的管桩模具，所述管桩模具上沿长度方向间隔设有若干栓接单元，本方法采用一具有环形循环机构1的设备来对所述栓接单元进行装拆，所述环形循环机构1包括柔性链环3，所述柔性链环3环绕连接在基架体2上且在驱动力作用下可绕基架体2循环转动；所述柔性链环3绕基架体2循环转动时至少有一段始终保持与管桩模具的长度方向相平行且该段形成为当前工作段31；所述柔性链环3上沿长度方向间隔设有多个可独立升降的装拆单元4以用于对所述栓接单元进行装拆；相邻装拆单元4在柔性链环3长度方向上的直线间距与管桩模具长度方向上相邻栓接单元之间的间距对应；

本方法还包括如下过程：

1）管桩模具保持移动；

2）柔性链环3当前工作段31上的装拆单元4下降并作用连接对应的栓接单元；

3）装拆单元4对栓接单元做功的同时，移动的管桩模具借助栓接单元和装拆单元4的作用连接给柔性链环3提供所述绕基架体2循环转动的驱动力，带动柔性链环3绕基架体2循环转动；

4）下一个装拆单元4随柔性链环3运动至当前工作段31后下降并作用连接对应的栓接单元；

5）上一个装拆单元4上升并脱开与对应栓接单元的作用连接；

6）重复3）-5）直到完成管桩模具上栓接单元的装拆。

实施例的装拆方法，柔性链环3可以持续通过装拆单元4和对应栓接单元的作用连接从移动的管桩模具获得绕基架体2循环转动的驱动力，如此循环，可完成管桩模具上沿长度方向间隔设有的所有栓接单元的拧紧或拆卸，可以理解的，同次操作时，拧紧和拆卸一般是择一的方式，这可以通过设备的控制器进行对应选择，改变装拆单元4的做功方向即可。

可见，本方法中，从第一个作用连接栓接单元的装拆单元4开始，柔性链环3从管桩模具的直线运动上获得动力，从而带动柔性链环3随管桩模具做无动力同步跟随运动，当然，无动力是指设备上没有专门用于驱动柔性链环3与管桩模具同步跟随运动的驱动单元，这也是本发明相较现有自动化设备的区别点和优势所在，柔性链环3上设有多个装拆单元4，在同步跟随运动过程中各装拆单元4在当前工作段31有序的进行下降连接-拧紧-上升脱开的过程，从而完成整个拧紧工作，真正做到拧紧过程中管桩模具无停滞、装拆单元4无返空行程、自适应管桩模具移动速度的功能，可以有效提升生产效率，完全不限制管桩模具的移动速度；并且，即使管桩模具的移动速度快慢不均，也不存在装拆单元4难以对准栓接单元而在下降过程中损坏设备和管桩模具的问题，实用性极强，如此，实现了无动力自适应的管桩模装拆方法！可以理解的，各装拆单元4在当前工作段31有序的进行下降作用连接-拧紧-上升脱开的过程，可以通过设备（基架体2）上的传感器到位感应，并结合设备的电控部分控制实现。

可以看出，本方法也能够有效保证装拆单元4对栓接单元施加扭矩的时长，如果还需要延长装拆单元4对栓接单元施加扭矩的时长，适当延长柔性链环3当前工作段31的长度即可，能很好地保障管桩模具拧\拆螺栓质量。从循环工作的过程可以看出，所述多个可独立升降的装拆单元4具体来说，应是至少三个，因为两点间直线距离（当前工作段31）最短，柔性链环3上其它段（当前工作段31之外的）的长度必然大于当前工作段31，所以，柔性链环3上沿长度方向间隔设有至少三个可独立升降的装拆单元4，方可保证无动力自适应循环装拆有效进行，当前工作段31的长度应大于任意两相邻装拆单元4在柔性链环3长度方向上的直线间距。本实施例的设备中，设置了七个可独立升降的装拆单元4，当前工作段31的长度允许同时有且只有三个装拆单元4位于当前工作段31上，可以实现最前面一个装拆单元4上升脱开时，后面还有两个装拆单元4下降并作用连接了对应栓接单元，这样，既能提高管桩模具带动柔性链环3循环转动的可靠性，也避免仅借助单对装拆单元4和栓接单元来传递驱动力而受损，还能有效保证装拆单元4对栓接单元施加扭矩的时长，设备宽度也不会太大。

本设备的结构相对简单、体积小，占用生产现场空间不大，对现有生产线改造很小，非常实用。

其中，各栓接单元在管桩模具长度方向上为等距间隔设置，对应的，相邻装拆单元4在柔性链环3长度方向上的直线间距为等距。

这样，符合现有管桩模具的实际情况，设备的设计制造也可以更简单地与管桩模具相适配，保证使用可靠性。当然，并不排除将管桩模具长度方向上的栓接单元按柔性链环3的总长分组，使每组上的栓接单元间距与装拆单元4间距对应的情况，这种情况下即使栓接单元（装拆单元4）间距为非等距，本方法（设备）同样可以使用，这也是前文没有要求装拆单元4一定要为等距间隔的原因。

其中，所述柔性链环3上还设有一可独立升降的挡板单元5且升降方向与装拆单元4对应；所述挡板单元5在柔性链环3长度方向上位于任意相邻两装拆单元4的正中间位置；在管桩模具的长度方向上，管桩模具端面至与之相邻的栓接单元的距离为相邻两栓接单元间距的一半（实际情况中两数据分布为125.5mm、250mm）；

装拆方法还包括如下初始联动过程：

柔性链环3上的装拆单元4首次与管桩模具上对应的栓接单元作用连接之前，使挡板单元5随柔性链环3运动至当前工作段31上的设计初始位置并下降等待；

管桩模具朝向挡板单元5移动，其端面抵接挡板单元5后带动柔性链环3循环转动；

与挡板单元5相邻的装拆单元4随柔性链环3运动至当前工作段31后下降并作用连接对应的栓接单元；

挡板单元5上升远离管桩模具。

这样，除了用传感器到位感应实现来控制完成装拆单元4与接单元的首次作用，挡板单元5的使用，可以更精确、可靠的保证装拆单元4与栓接单元的首次作用连接的完成，保障后续过程的实现。可以理解的，作为初始联动使用到的挡板单元5上升远离管桩模具后，在该段管桩模具的所有栓接单元完成装拆之前，挡板单元5无需也不能再下降，以避免与管桩模具发生碰撞。管桩模具端面抵接挡板单元5并带动柔性链环3循环转动后，为保证与之相邻的装拆单元4有充裕的时间下降并作用连接对应的栓接单元，所述设计初始位置应位于柔性链环3当前工作段31迎向管桩模具的一端。

其中，基架体2上设有初始位置回位单元6并作用于柔性链环3，以用于在所述初始联动过程中使挡板单元5随柔性链环3运动至当前工作段31上的设计初始位置。

这样，完善功能设计，进一步保障每次更换管桩模具后的再使用时，装拆单元4与接单元的首次作用连接的完成。

其中，所述装拆单元4包括风炮41（气动扳手），所述风炮41通过升降机构42连接于柔性链环3上，所述作用连接为风炮41下端的套筒43套接栓接单元中螺栓的头部。

这样，符合现有管桩模具装拆的实际情况，保证设备运行可靠。当然，并不排除利用其它形式的装拆单元4、或将栓接单元改进并倒置以使作用连接对象为螺母的情况。

请参见图5-图8，其中，所述基架体2包括两水平的环形链导轨基板21，两环形链导轨基板21呈上下正对设置且中间通过上下板连接柱22相连，两环形链导轨基板21相对的面上相对设有腰圆形导轨环槽211以用于连接柔性链环3，所述柔性链环3包括多个竖向链板32，相邻竖向链板32之间通过铰接的链板连杆33相连，竖向链板32的上下端分别可滑动连接于对应的腰圆形导轨环槽211内，各装拆单元4和挡板单元5分别连接于对应的竖向链板32的外侧面上；

初始位置回位单元6包括回位气缸61，所述回位气缸61置于任一环形链导轨基板21上，回位气缸61的伸缩杆连接主动棘爪62并通过主动棘爪62作用于对应的竖向链板32，以在回位气缸61伸缩做功时通过主动棘爪62带动柔性链环3循环转动。可以理解的，类似棘轮与棘爪的使用，伸缩杆伸出时，主动棘爪62弹性让位并从竖向链板32上滑动，伸缩杆缩回时，主动棘爪62将竖向链板32向前拉动；回位气缸61伸缩做功并通过主动棘爪62带动柔性链环3循环转动的方向，与栓接单元装拆过程中，管桩模具带动柔性链环3循环转动的方向也是一致的，管桩模具带动柔性链环3循环转动时，主动棘爪62只是弹性让位以让竖向链板32滑过，不会影响柔性链环3的随动和装拆过程。当然，关于初始位置回位单元6是否使挡板单元5随柔性链环3运动到了所述设计初始位置，在设备（基架体2）上还设有传感器来进行到位感应，传感器和回位气缸61也连接了设备的电控部分，可对应控制实现。

本实施例的设备中，回位气缸61伸缩做功一次可通过主动棘爪62使对应的竖向链板32向前移动一个相邻两竖向链板直线间距的距离，还设置了止回棘爪63来提高回位过程的可靠性。

请参见图9，其中，所述设备的数量为两台，分别对称设于管桩模具的两侧并同时对管桩模具上两侧的栓接单元进行装拆。

这样，比较适合于独立的立式结构的设备。

另外可以选择的，将两套环形循环机构1分别对称设于管桩模具的两侧并同时对管桩模具上两侧的栓接单元进行装拆，通过一个整体的基础部分来支承环形循环机构1。这样，适合于龙门结构形式或其它整体结构形式的设备。

请继续参见图2，采用立式结构的设备时，两设备相对更独立，便于制造，装配、维修性更好，对应的，设备可包括底座9，底座9上可朝向和远离管桩模具滑动设有滑动架91，所述滑动架91上设有可升降的支撑台92，所述环形循环机构1就设于所述支撑台92上，。

这样，使环形循环机构1在底座9上具有可二维运动调节的功能。两台设备对称设于管桩模具的两侧并同时对管桩模具上两侧的栓接单元进行装拆，更换管桩模具后，结合不同管径的管桩模具，通过二维运动调节环形循环机构1至对应位置即可待用，提高设备对不同管径管桩模具的适用性。

为便于整体理解装拆过程，结合本实施例的设备进一步梳理如下，以拧紧过程为例：

S1：初始位置回位单元6工作，通过作用于竖向链板32驱动柔性链环3转动，使挡板单元5随柔性链环3运动至当前工作段31上的设计初始位置，具体为当前工作段31迎向管桩模具的一端，也定义为前端；

S2：挡板单元5随气缸驱动下降并等待；

S3：管桩模具在牵引单元作用下朝向挡板单元5移动，其端面抵接挡板单元5后带动柔性链环3循环转动；

S4：与挡板单元5相邻的风炮41随柔性链环3运动至当前工作段31后随气缸驱动下降（也可能在管桩模具端面抵接挡板单元5之间，该风炮41已经在当前工作段31上，即于当前工作段31下降）并套接对应的螺栓头部；

S5：风炮41对螺栓拧紧做功的同时，移动的管桩模具借助风炮41和螺栓头部的套接给柔性链环3提供所述绕基架体2循环转动的驱动力，带动柔性链环3绕基架体2循环转动；

S6：挡板单元5随气缸驱动上升远离管桩模具；

S7：下一个风炮41随柔性链环3运动至当前工作段31后下降并套接对应的螺栓头部，拧紧做功；

S8：再下一个风炮41随柔性链环3运动至当前工作段31后下降并套接对应的螺栓头部，拧紧做功；

S9：当前工作段31后端的风炮41停止做功并随气缸驱动上升脱开对应的螺栓（管桩模具）；

柔性链环3持续通过“下一个” 风炮41和螺栓头部的套接从移动的管桩模具获得绕基架体2循环转动的驱动力，如此循环，可完成该段管桩模具上沿长度方向间隔设有的所有栓接单元的拧紧或拆卸，在该段管桩模具的所有栓接单元完成装拆之前，挡板单元5不再下降。

其中，S6和S9的时机结合当前工作段31的长度、扭矩施加时长可作适应性调整 。

为便于实施，再详细介绍一下本方法中设备的构成。

请继续参见图6-图8，其中，竖向链板32的内侧面凸起设有连接部34并通过连接部34的上下端分别可滑动连接于对应的腰圆形导轨环槽211内；链板连杆33水平且两端分别铰接于对应竖向链板32的连接部34上；柔性链环3绕基架体2循环转动时，竖向链板32的外侧面始终凸出于两环形链导轨基板21的边沿。

这样，竖向链板32的外侧面始终凸出于两环形链导轨基板21的边沿，可以简化装拆单元4、挡板单元5与柔性链环3的连接结构设计，避免循环运行及作业过程中的运动干涉。

其中，所述连接部34包括分别连接于竖向链板32内侧面上下端的两轴承座板35，两轴承座板35水平且上下正对，轴承座板35上设有轴承组件36，所述轴承组件36包括调节轴361，所述调节轴361固定穿过轴承座板35，调节轴361的外端连接滚子轴承362，滚子轴承362伸入对应的腰圆形导轨环槽211内以实现竖向链板32与基架体2的可滑动连接，调节轴361的内端与链板连杆33的一端相铰接，链板连杆33的另一端与相邻竖向链板32对应端的调节轴361内端相铰接。

这样，采用滚子轴承362保证柔心链环循环的运动灵活性，两竖向链板32之间采用了上下两个链板连杆33来铰接相连，保证运动连接的稳定可靠性。

其中，所述调节轴361上凸起设有一圈轴肩，所述轴肩抵接于轴承座板35的外侧面，滚子轴承362套设在轴肩外侧的调节轴361段上（具体可采用红套，保证过盈配合的牢固性），调节轴361的内端具有一段外螺纹段并螺纹连接有调节螺母363，调节螺母363抵接于轴承座板35的内侧面。轴承座板35上设有的轴承组件36的数量为两套，两套轴承组件36沿竖向链板32的宽度方向间隔布置，链板连杆33的两端分别铰接于相邻竖向链板32同端的相邻轴承组件36的调节轴361上。

这样，方便上下方的滚子轴承362间竖向距离的调整，保证腰圆形导轨环槽211对竖向链板32的有效约束，需要增大竖向间距时，可在轴肩与轴承座板35的外侧面之间按需要的厚度夹设调节垫圈即可。一轴承座板35上设两套轴承组件36，可以进一步提高腰圆形导轨环槽211对竖向链板32的约束性，装拆单元4本身具有一定的重量，常态时在重力作用下抵接于下方的腰圆形导轨环槽211的底壁，作业时，套筒43抵接管桩模具的栓接单元，在反作用力的作用下，装拆单元4又抵接于上方的腰圆形导轨环槽211的底壁，外加作业时，风炮41本身的振动剧烈，所以，都需要腰圆形导轨环槽211对竖向链板32提供有效的约束，而可调节的轴承组件36的设计，以及并排两套使用，可以有效保证约束性，也避免使用单个轴承组件36在循环运行过程中，可能存在的因竖向链板32倾斜而楔紧问题，保证设备的平稳可靠运行。

为进一步保证可靠性，调节螺母363与轴承座板35的内侧面之间还夹设有防转垫片364，防转垫片364套设在调节轴361上且沿调节轴361径向延伸出有两支耳片，两支耳片在防转垫片364的周向上间隔设置，一支耳片朝向调节螺母363垂直折弯并贴于调节螺母363的侧面上，另一支耳片朝向轴承座板35垂直折弯并贴于轴承座板35的竖向侧面上。外螺纹段上还螺纹连接有一个用于压紧调节螺母363的紧固螺母365，链板连杆33铰接于调节轴361内端的端头位置并通过套设在调节轴361上的弹性卡圈防脱。

另外，腰圆形导轨环槽211的底壁中部开设有沿腰圆形导轨环槽211延伸的消气环槽217，以避免与滚子轴承362的接触摩擦面过大，消气环槽217的截面宽度大于滚子轴承362的内圈的外径。可以理解的，消气环槽217的截面宽度应小于滚子轴承362的外圈的内径，滚子轴承362的外圈的外径与腰圆形导轨环槽211的截面宽度对应。

请继续参见图4-图6、图10和图11，其中，所述基架体2上设有可与柔性链环3同步转动的供气单元7以便向装拆单元4和挡板单元5提供压缩空气，所述供气单元7包括空心旋转轴71，所述空心旋转轴71垂直穿过两环形链导轨基板21且空心旋转轴71通过滚动轴承72与环形链导轨基板21相连，空心旋转轴71的下端穿出下方的环形链导轨基板21并形成为进气口73，空心旋转轴71的上端封闭且穿出上方的环形链导轨基板21后向上延伸，空心旋转轴71上端的侧壁上沿周向间隔开设有多个分供气孔74，分供气孔74的内端朝向空心旋转轴71内延伸并与空心旋转轴71的内孔连通，分供气孔74的外端连接管接头75，管接头75连接螺旋柔性管77以便连接装拆单元4和挡板单元5。

这样，结合本设备的循环作业动作，进一步完善设计，可方便保证电气的供应，防止向各装拆单元4供能的螺旋柔性管77相互缠绕，供能的即时性好，结构简单可靠。供气单元7与柔性链环3同步转动，即柔性链环3循环转动一周，供气单元7也转动一圈，供气单元7转动的驱动力可以通过传动机构从柔性链环3获得，也可以附加驱动机构直接驱动空心旋转轴71（转速与管桩模具的运动速度匹配）。

分供气孔74的数量，可以是与风炮41对应或与风炮41以及挡板单元5对应，本实施例中对应有七个分供气孔74，螺旋柔性管77斜向下延伸并连接对应的装拆单元4，挡板单元5通过与之相邻的装拆单元4的螺旋柔性管77的分支管来供能连接，减少设备的复杂程度和体积。

其中，空心旋转轴71的上端面周围设有一圈凸缘76，各分供气孔74的外端开口位于所述凸缘76的外圆周面上以便于布置连接管接头75。

这样，局部加大空心旋转轴71的外径来布置连接相关结构，减少空心旋转轴71的用料和重量，利于灵活转动。

其中，所述环形链导轨基板21为腰圆形的平板结构，所述腰圆形导轨环槽211沿环形链导轨基板21的边缘位置开设，所述上下板连接柱22的数量为两个，分别位于腰圆形导轨环槽211的两个半圆弧段的圆心位置，所述空心旋转轴71位于两上下板连接柱22的正中间。

这样，基架体2的稳定性更好，空心旋转轴71位于基架体2的质心位置，整个设备运行时更加平稳可靠。

其中，下方的环形链导轨基板21的下表面连接有固定进气接头214，所述固定进气接头214为套筒结构并套设于空心旋转轴71的下端外侧，空心旋转轴71的下端与固定进气接头214的内壁之间夹设有唇形动密封圈215，空心旋转轴71的下端不凸出于固定进气接头214的下端面。

这样，除了方便上端的螺旋柔性管77的供能连接，下端进气口73位置通过增设的固定进气接头214，外接供气管时，供气管也无需可转动设计，简化外接，提高适用性，使用普通的供气管直接连接在固定进气接头214上即可，通过固定进气接头214将压缩空气导入需要转动的空心旋转轴71（进气口73）。

本实施例中，空心旋转轴71的转动采用了附加驱动机构来直接驱动的方式，具体采用了伺服电机216，伺服电机216位于两环形链导轨基板21之间，可固定连接在任一环形链导轨基板21上，图示为连接在下方的环形链导轨基板21上，伺服电机216的转动输出轴向下延伸并穿过下方的环形链导轨基板21，转动输出轴的下端与空心旋转轴71的下端传动连接，具体为齿轮传动连接，下方的环形链导轨基板21的下表面连接有用于覆盖转动输出轴下端、空心旋转轴71下端以及两者之间传动连接齿轮的传动箱盖213，所述固定进气接头214与固定连接在了传动箱盖213的下表面，空心旋转轴71的下端延伸穿过传动箱盖213并伸入固定进气接头214内。

这样，充分利用基架体2的内部空间，伺服电机216的驱动可靠并且转速可以有效控制，可方便地保证设备的循环作业。不从柔性链环3上通过传动机构获取空心旋转轴71的驱动力，可以避免过多的附加传动连接，使柔性链环3在随动于管桩模具的作业过程更加简单可靠。

其中，各分供气孔74至上方的环形链导轨基板21之间的空心旋转轴段上还套设有旋转供电单元8，所述旋转供电单元8包括电路内圈81和可始终与所述电路内圈81保持导电连接的电路外圈82（具体可通过铜环、碳刷等方式保持相对转动时的电连接，为现有技术，可参见CN201584630U等，不展开说明），所述电路内圈81与空心旋转轴71同步转动套设在所述空心旋转轴段上以便与柔性链环3上的各电器件保持电连接，电路内圈81具体可通过四颗径向的固定螺钉紧固连接在空心旋转轴71上，电路外圈82套设在电路内圈81外侧并与上方的环形链导轨基板21固定连接以便外接电。

这样，进一步完善设计，借助于供气用的空气旋转轴，再连接上旋转供电单元8，方便地保障和电、信号连接。具体地，电路内圈81的上端面靠近各分供气孔74并电连接有若干出线导线，所述若干出线导线按组分配并缠绕于对应的螺旋柔性管77上，随螺旋柔性管77延伸并电连接至对应的电器件。电路外圈82的下部电连接有若干进线导线；所述上下板连接柱22具有竖向贯穿的同轴内孔221，两环形链导轨基板21上开设有与所述同轴内孔221对应的通孔212，所述若干进线导线就穿过两环形链导轨基板21上的通孔212和所述同轴内孔221以便外接电，避免与柔性链环3干涉。本设备上有64个点需要控制，所以旋转供电单元8具体可采用64路的旋转供电单元8。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，比如本技术方案为无动力自适应管桩模装拆方法，如果为了规避本技术方案而增加一个用于驱动柔性链环转动以使其能与移动的管桩模具同步的驱动单元，或使用其它形式的循环转动载体，都不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (9)

1.无动力自适应管桩模装拆方法，包括在牵引单元作用下可沿自身长度方向移动的管桩模具，管桩模具上沿其长度方向间隔设有若干栓接单元，其特征在于：采用一具有环形循环机构的设备来对所述栓接单元进行装拆，所述环形循环机构包括可循环转动的柔性链环；所述柔性链环循环转动时至少有一段始终保持与管桩模具的长度方向相平行且该段形成为当前工作段；柔性链环上沿其长度方向间隔设有多个可独立升降的装拆单元；

装拆方法包括如下过程：

1）管桩模具保持移动；

2）柔性链环当前工作段上的装拆单元下降并作用连接对应的栓接单元；

3）装拆单元对栓接单元做功的同时，管桩模具借助栓接单元和装拆单元的作用连接带动柔性链环循环转动；

4）下一个装拆单元随柔性链环运动至当前工作段后下降并作用连接对应的栓接单元；

5）上一个装拆单元上升并脱开与对应栓接单元的作用连接；

6）重复3）-5）直到完成管桩模具上栓接单元的装拆。

2.根据权利要求1所述无动力自适应管桩模装拆方法，其特征在于：所述柔性链环可循环转动环绕连接于基架体上；相邻装拆单元在柔性链环长度方向上的直线间距与管桩模具长度方向上相邻栓接单元之间的间距对应。

3.根据权利要求2所述无动力自适应管桩模装拆方法，其特征在于：各栓接单元在管桩模具长度方向上为等距间隔设置，对应的，相邻装拆单元在柔性链环长度方向上的直线间距为等距。

4.根据权利要求3所述无动力自适应管桩模装拆方法，其特征在于：所述柔性链环上还设有一可独立升降的挡板单元且升降方向与装拆单元对应；所述挡板单元在柔性链环长度方向上位于任意相邻两装拆单元的正中间位置；在管桩模具的长度方向上，管桩模具端面至与之相邻的栓接单元的距离为相邻两栓接单元间距的一半；

装拆方法还包括如下初始联动过程：

柔性链环上的装拆单元首次与管桩模具上对应的栓接单元作用连接之前，使挡板单元随柔性链环运动至当前工作段上的设计初始位置并下降等待；

管桩模具朝向挡板单元移动，其端面抵接挡板单元后带动柔性链环循环转动；

与挡板单元相邻的装拆单元随柔性链环运动至当前工作段后下降并作用连接对应的栓接单元；

挡板单元上升远离管桩模具。

5.根据权利要求4所述无动力自适应管桩模装拆方法，其特征在于：基架体上设有初始位置回位单元并作用于柔性链环，以用于在所述初始联动过程中使挡板单元随柔性链环运动至当前工作段上的设计初始位置。

6.根据权利要求5所述无动力自适应管桩模装拆方法，其特征在于：所述基架体包括两水平的环形链导轨基板，两环形链导轨基板呈上下正对设置且中间通过上下板连接柱相连，两环形链导轨基板相对的面上相对设有腰圆形导轨环槽，所述柔性链环包括多个竖向链板，相邻竖向链板之间通过铰接的链板连杆相连，竖向链板的上下端分别可滑动连接于对应的腰圆形导轨环槽内，各装拆单元和挡板单元分别连接于对应的竖向链板的外侧面上；

初始位置回位单元包括回位气缸，所述回位气缸置于任一环形链导轨基板上，回位气缸的伸缩杆连接主动棘爪并通过主动棘爪作用于对应的竖向链板，以在回位气缸伸缩做功时通过主动棘爪带动柔性链环循环转动。

7.根据权利要求1所述无动力自适应管桩模装拆方法，其特征在于：所述装拆单元包括风炮，所述风炮通过升降机构连接于柔性链环上，所述作用连接为风炮下端的套筒套接栓接单元。

8.根据权利要求1所述无动力自适应管桩模装拆方法，其特征在于：所述环形循环机构的数量为两套，分别对称设于管桩模具的两侧并同时对管桩模具上两侧的栓接单元进行装拆。

9.根据权利要求1所述无动力自适应管桩模装拆方法，其特征在于：所述设备包括底座，底座上可朝向和远离管桩模具滑动设有滑动架，所述滑动架上设有可升降的支撑台，所述环形循环机构设于所述支撑台上。