弧形楼梯底梁、弧形楼梯扶手的制造方法及卧龙压型机

摘要

一种弧形楼梯底梁、弧形楼梯扶手的制造方法，先根据要制得的底梁或扶手的参数计算出卧龙压型机的调整数值：支撑梁与卧龙压型机水平基准线的夹角θ、底梁或扶手工件的安装角γ、各支撑梁的横坐标ΔFn、各支撑梁的纵坐标ΔKn，然后根据ΔFn、ΔKn、θ、γ对卧龙压型机进行调整；将底梁或扶手工件整体放于支撑梁上，固定压紧梁，拧紧紧固螺母，直至底梁或扶手工件的各层挤出胶珠；待底梁或扶手工件达到胶合固化要求后，松开紧固螺母，卸下压紧梁，取下底梁或扶手，一个底梁或扶手的制作过程完成。本发明采用卧龙压型机制造弧形楼梯底梁及弧形楼梯扶手，无需装建框架，节约了大量工时和材料，制造周期短，且可实现批量化生产，降低了生产成本。

说明书

技术领域

本发明属于弧形楼梯制造领域，尤其涉及一种弧形楼梯底梁、弧形楼梯扶手的制造方法及其专用卧龙压型机。

背景技术

弧形楼梯是木楼梯产品中的一种形式，其组成的关键构件是弧形底梁及弧形扶手，其余构件与普通直形楼梯基本相同。由于弧形底梁、弧形扶手的空间扭曲状，使它的制造难以实现批量化生产。为了能制作出满足设计要求如空间方位、尺寸、升角、强度、刚度等要求的弧形底梁及弧形扶手，国内外的通常做法是构建立体空间框架：即在安装现场或模仿现场情形建起安装夹具、胎具的1∶1框架，在框架上安装好夹具和胎具，再将工件用夹具和胎具固定住，然后进行涂胶、施压、定型、养护、修整，直至可以拆卸胎具和夹具。该工艺不仅占用空间大，需耗用大量构架材料，耗费大量工时用于装建框架，还要耗用时间进行定型养护修整，制造周期长，使弧形楼梯、弧形扶手的制造成本大幅增加，从而限制了它的应用。

发明内容

本发明要解决的技术问题是克服上述缺点，提供一种无需装建框架、制造周期短、成本低、可实现批量化生产的弧形楼梯底梁及弧形楼梯扶手的制造方法及其专用卧龙压型机。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

一种弧形楼梯底梁、弧形楼梯扶手的制造方法，包括以下步骤：

(1)将弧形楼梯底梁或弧形楼梯扶手形成的螺旋带作为一个圆柱体表面上的一条螺旋带，该圆柱体的半径为R，根据要制得的弧形楼梯底梁或弧形楼梯扶手的总高度H、底梁或扶手形成的螺旋带所在表面的弧形中心角Φ、底梁或扶手的升角α、要制得的弧形楼梯的台阶数i、步宽b、步高h、扇形踏板的夹角Φ₀及圆柱体的半径R计算出卧龙压型机的调整数值：支撑梁的轴线与卧龙压型机水平基准线的夹角θ、底梁或扶手工件的安装角度即底梁或扶手工件与支撑梁的轴线在工件上的投影线的夹角γ、各支撑梁的横坐标ΔF_n、各支撑梁的纵坐标ΔK_n；

计算公式为：θ＝tg^-1[2R×sin(φ/2)]/H；

γ＝tg^-1b/h；

ΔF_n＝R×Sin[n_n×(Φ/2÷n)]/Sin(θ)；

ΔK_n＝R×{CoS[n_n×(Φ/2÷n)]-COS(φ/2)}；

其中，h＝H/i，b＝B₁或b＝B₂，B₁为扇形踏板内弧的宽度，B₂为扇形踏板外弧的宽度；

Φ＝i×Φ₀，Φ₀＝2Sin^-1(B₂-B₁)/2L，L是扇形踏板的长度；

R＝R₁或R₂，R₁是扇形踏板内弧的半径，R₂是扇形踏板外弧的半径，R₁＝B₁/2*(SinΦ₀/2)，R₂＝R₁+L，当制造扇形踏板内弧侧的底梁或扶手时，取R＝R₁，当制造扇形踏板外弧侧的底梁或扶手时，取R＝R₂；

n为总坐标取值点数，n_n为由中心向其中一侧的坐标取值点；

(2)根据ΔF_n、ΔK_n、θ、γ对卧龙压型机进行调整：通过使上支架沿着下支架上下滑动来调整各支撑梁的纵坐标ΔK_n，调整好后用将上支架与下支架固定住，通过左右移动下支架来调整各支撑梁的横坐标ΔF_n，调整时先左右移动其中一排下支架，调整好后将其固定在底座上，然后由X＝Y/tanθ计算出两个相对的下支架的垂直中心线之间的横向距离X，其中Y为两个相对的下支架的垂直中心线之间的纵向距离，根据X值左右移动另一排下支架，移动之后将其固定在底座上；然后将支撑梁逐一穿好夹紧装置的挂架，装在上支架上端的支撑套内；

(3)在备好的弧形楼梯底梁或扶手工件的顶层和底层画出底梁或扶手工件的安装角度γ的墨线，将弧形楼梯底梁或扶手工件分层涂胶后，叠放对齐；

(4)将弧形楼梯底梁或扶手工件整体放于卧龙压型机的支撑梁上，使弧形楼梯底梁或扶手工件上的安装角度γ的墨线与各支撑梁对正，然后将各压紧梁放于各支撑梁上方并与挂架相固定，垫好垫片，拧紧紧固螺母，直至弧形楼梯底梁或扶手工件的各层挤出胶珠；

(5)待弧形楼梯底梁或扶手工件达到胶合固化要求后，松开紧固螺母，卸下压紧梁，取下弧形楼梯底梁或扶手，一个弧形楼梯底梁或扶手的制作过程完成。

本发明弧形楼梯底梁、弧形楼梯扶手的制造方法，其中所述n的取值范围优选为7～9。

本发明弧形楼梯底梁、弧形楼梯扶手的制造方法，其中在(4)步骤中，固定压紧梁时，先将一个压紧梁放于压型机中部的支撑梁上方并与挂架相固定，垫好垫片，拧紧紧固螺母，直至弧形楼梯底梁或扶手工件的各层挤出胶珠；再顺续向两侧逐一固定压紧梁施压，直至完成全部夹紧。

本发明弧形楼梯底梁、弧形楼梯扶手的制造方法，其中在(3)步骤后，用卡子夹紧弧形楼梯底梁或扶手工件的中间处。

本发明的卧龙压型机，包括底座，底座上装有两排下支架，每个下支架上套有上支架，上支架可沿下支架上下滑动，每排上支架的高度不相同，每排下支架的高度也不相同，每排下支架、上支架左右对称设置，上支架的上端装有支撑管，支撑管上固定有支撑套，每两个相对的上支架上装有一套夹紧装置，夹紧装置包括支撑梁、套装在支撑梁上的两个挂架和与挂架相固定的压紧梁，支撑梁的两端插在支撑套内，压紧梁上设有螺杆，螺杆上套有紧固螺母，每个螺杆的下方有一个垫片。

本发明的卧龙压型机，其中所述垫片上放有顶座，顶座上设有槽孔，螺杆的下端为工字型，螺杆的下端位于槽孔内且通过用螺钉卡在工字槽内将螺杆下端与顶座相固定。

本发明的卧龙压型机，其中所述挂架的下端固定有套管，套管套在支撑梁上；所述每个压紧梁上螺杆的数量为3-5个。

本发明的卧龙压型机，其中所述压紧梁通过锁销或转销与挂架相固定。

本发明弧形楼梯底梁及弧形楼梯扶手的制造方法采用专用卧龙压型机制造弧形楼梯底梁及弧形楼梯扶手，无需装建框架，节约了大量工时和材料，制造周期短，且可实现批量化生产，降低了生产成本。

附图说明

图1为本发明卧龙压型机的主视图；

图2为图1的俯视图；

图3为图2中A-A剖视图；

图4为图3中B处放大剖视图；

图5为计算初始条件图立体图；

图6为计算初始条件图；

图7为弧形楼梯的扇形踏板结构图。

具体实施方式

如图1和图2所示，本发明的卧龙压型机，包括底座1，底座1上装有两排下支架2，下支架2可沿底座1左右移动并通过螺钉与底座1相固定，每个下支架2上套有上支架3，上支架3可沿下支架2上下滑动并通过螺钉与下支架2相固定，每排上支架3的高度不相同，每排下支架2的高度也不相同，每排下支架2、上支架3左右对称设置。如图3所示，上支架3的上端设有支撑座22，支撑座22上装有支撑管12，支撑管12上固定有支撑套11，支撑管12的下端与固定块23焊接，固定块23和支撑管12的下方设有垫片25，垫片25卡在支撑座22上并通过螺钉24与固定块23相固定，支撑座22上还设有用于紧固支撑管12的螺钉26，松开螺钉26后，支撑管12可在支撑座22上自由旋转但不能上下移动，将支撑管12旋转至需要位置后，拧紧螺钉26可将支撑管12与支撑座22相固定。每两个相对的上支架3上装有一套夹紧装置，夹紧装置包括支撑梁6、压紧梁5和套装在支撑梁6上的两个挂架10，挂架10的下端固定有套管13，套管13套在支撑梁6上，支撑梁6的两端插在支撑套11内，压紧梁5通过锁销21或转销20与挂架10相固定，压紧梁5上设有螺杆4，螺杆4的数量一般为3-5个，本实施例中设有3个。螺杆4上套有紧固螺母8，如图4所示，每个螺杆4的下方有一个垫片14，垫片14上放有顶座15，顶座15上设有槽孔，螺杆4的下端为工字型，螺杆4的下端位于槽孔内且通过用螺钉17卡在工字槽16内将螺杆4下端与顶座15相固定。

本发明一种弧形楼梯底梁、弧形楼梯扶手的制造方法，包括以下步骤：

(1)将弧形楼梯底梁或弧形楼梯扶手形成的螺旋带作为一个圆柱体表面上的一条螺旋带，如图5至图7所示，该圆柱体的半径为R，根据要制得的弧形楼梯底梁或弧形楼梯扶手的总高度H、底梁或扶手形成的螺旋带所在表面的弧形中心角Φ、底梁或扶手的升角α、要制得的弧形楼梯的台阶数i、步宽b、步高h、扇形踏板的夹角Φ₀及圆柱体的半径R计算出卧龙压型机的调整数值：如图1和图2所示，支撑梁6的轴线与卧龙压型机水平基准线的夹角θ、底梁或扶手工件9的安装角度即底梁或扶手工件9与支撑梁6的轴线在工件上的投影线的夹角γ、各支撑梁6的横坐标ΔF_n、各支撑梁6的纵坐标ΔK_n；

计算公式为：θ＝tg^-1[2R×sin(φ/2)]/H；

γ＝tg^-1b/h；

ΔF_n＝R×Sin[n_n×(Φ/2÷n)]/Sin(θ)；

ΔK_n＝R×{CoS[n_n×(Φ/2÷n)]-COS(φ/2)}；

其中，h＝H/i，b＝B₁或b＝B₂，B₁为扇形踏板内弧的宽度，B₂为扇形踏板外弧的宽度；

Φ＝i×Φ₀，Φ₀＝2Sin^-1(B₂-B₁)/2L，L是扇形踏板的长度；

R＝R₁或R₂，R₁是扇形踏板内弧的半径，R₂是扇形踏板外弧的半径，

R₁＝B₁/2×(SinΦ₀/2)，R₂＝R₁+L，当制造扇形踏板内弧侧的底梁或扶手时，取R＝R₁，当制造扇形踏板外弧侧的底梁或扶手时，取R＝R₂；

n为总坐标取值点数；n_n为由中心向其中一侧的坐标取值点数，n的取值范围一般优选为7～9，本实施例中n＝7。

(2)根据ΔF_n、ΔK_n、θ、γ对卧龙压型机进行调整：通过使上支架3沿着下支架2上下滑动来调整各支撑梁6的纵坐标ΔK_n，调整好后用螺钉将上支架3与下支架2固定住，通过左右移动下支架2来调整各支撑梁6的横坐标ΔF_n，调整时先左右移动其中一排下支架2，调整好后用螺钉将其固定在底座1上，然后由X＝Y/tanθ计算出两个相对的下支架2的垂直中心线之间的横向距离X，其中Y为两个相对的下支架2的垂直中心线之间的纵向距离，根据X值左右移动另一排下支架2，移动之后用螺栓固定在底座1上；然后将支撑梁6逐一穿好夹紧装置的挂架10，一同装在上支架3上端的支撑套11内；由于支撑管12可以自由回转，但不能上下移动，因此当支撑梁6穿入支撑套11之后，支撑梁6的轴线与卧龙压型机水平基准线的夹角必然是θ。

(3)在备好的弧形楼梯底梁或扶手工件9的顶层和底层画出底梁或扶手工件9的安装角度γ的墨线，将弧形楼梯底梁或扶手工件9分层涂胶后，叠放对齐，上下对正，用卡子夹紧工件9中间处，以防各层之间错位；

(4)将弧形楼梯底梁或扶手工件9整体放于卧龙压型机的支撑梁6上，使弧形楼梯底梁或扶手工件9上的安装角度γ的墨线与各支撑梁6对正，迅速将一个压紧梁5放于压型机中部的支撑梁6上方并与挂架10相固定，垫好垫片14，拧紧紧固螺母8，直至弧形楼梯底梁或扶手工件9的各层挤出胶珠；再顺续向两侧逐一固定压紧梁施压，直至完成全部夹紧，从而使弧形楼梯底梁或扶手工件9在卧龙压型机上稳定成型；

(5)待弧形楼梯底梁或扶手工件9达到胶合固化要求后，松开紧固螺母8，卸下压紧梁5，取下弧形楼梯底梁或扶手，一个弧形楼梯底梁或扶手的制作过程完成。

本发明弧形楼梯底梁及弧形楼梯扶手的制造方法无须搭制庞大的施工框架，只要弧形楼梯底梁或弧形楼梯扶手的设计尺寸确定，就可利用专用卧龙压型机制作出所需的弧形楼梯底梁或弧形楼梯扶手，完全免去了不必要的准备和辅助工时、材料。只要设计尺寸确定，在一天之内即可制作出所需的弧形楼梯底梁或弧形楼梯扶手。因此，本发明极大地方便了施工，节省大量工时和材料，极大地降低了弧形楼梯底梁、弧形楼梯扶手的造价，且可批量化生产。

本发明弧形楼梯底梁、弧形楼梯扶手的制造方法及专用卧龙压型机也可用于制造类似弧形楼梯底梁的其他螺旋状产品。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。