阅读说明：本技术 一种可折叠的窗户加固机械装置及使用方法 (Foldable window reinforcing mechanical device and using method ) 是由 张兴权 纪啸天 王家发 陈剑剑 曾仕英 赵博 石顶峰 于 2020-04-21 设计创作，主要内容包括：本发明公开一种可折叠的窗户加固机械装置及使用方法,属于智慧家居技术领域。本发明包括整体支架模块、运动进给模块及玻璃固定模块；整体支撑模块包括支架、固定圈、固定杆及鞋履；转动进给模块包括丝杆、丝杆螺母、连杆、拉杆、第一滑块及第二滑块；玻璃固定模块包含吸盘、支座、螺纹杆、套轴及螺母。在台风来临前,通过旋转丝杆,带动拉杆和连杆运动,实现装置展开,并通过鞋履固定在窗户相对两墙面上,然后调节吸盘上螺母,使吸盘吸附住玻璃并支撑着玻璃；台风天气过后,加固装置可从窗户上拆下折叠存放。本发明装置能折叠收起,具有存放占用体积小、便于存放、操作简单快捷、防护刚度好及可多次重复使用等特点。(The invention discloses a foldable window reinforcing mechanical device and a using method thereof, and belongs to the technical field of smart home. The invention comprises an integral bracket module, a motion feeding module and a glass fixing module; the integral supporting module comprises a bracket, a fixing ring, a fixing rod and a shoe; the rotary feeding module comprises a screw rod, a screw rod nut, a connecting rod, a pull rod, a first sliding block and a second sliding block; the glass fixing module comprises a sucker, a support, a threaded rod, a sleeve shaft and a nut. Before the typhoon comes, the pull rod and the connecting rod are driven to move by rotating the screw rod, the device is unfolded and is fixed on two opposite wall surfaces of the window through the shoe, and then the nut on the sucker is adjusted to enable the sucker to adsorb and support the glass; after the typhoon weather, reinforcing apparatus can be dismantled from the window and fold and deposit. The device can be folded and retracted, and has the characteristics of small storage occupied volume, convenience in storage, simplicity and rapidness in operation, good protection rigidity, capability of being repeatedly used and the like.)

一种可折叠的窗户加固机械装置及使用方法

技术领域：

本发明属于智慧家居技术领域，尤其涉及一种可折叠的窗户加固机械装置及使用方法。

背景技术：

我国幅员辽阔，拥有世界上第三的陆地面积，海洋面积世界第十，有辽阔的海岸线。每年沿海地区及内陆都面临台风的危害，因台风的影响造成的经济损失巨大，甚至威胁广大居民的生命安全。例如，2019年，台风利奇马从浙江沿海登录，在我国沿海一带造成的经济损失至少在653亿元以上。历史上，莲娜台风在我国造成22万人的死亡，造成的经济损伤占当年的国民生产总值GDP的3.29％。

调查研究表明，台风从热带气旋发展而成。台风吹过建筑物，会引起非线性随机强迫振动问题，即风振响应。当门、窗被强风吹开或受损等突变事故发生时，在建筑物上形成了开孔，风从开孔突然涌入，建筑物脉动内压急剧增大，使屋盖结构受内外压共同作用而更容易遭受风致破坏。灾后调查显示窗户破坏产生突然开孔后内外压共同作用是屋面破坏的一个主要原因。目前市面上的门窗玻璃材料大都不能承受强台风带来的载荷，因门窗强度不够难以抵御台风，造成的房屋等损失巨大，并且因窗户碎裂产生的玻璃碎片对行人身安全造成威胁。因此，在大风来临时，窗户的加固十分必要，尤其是在沿海强台风地区。为了抵御台风，最常用的方法使用胶带把整个窗户的玻璃粘贴起来，但加固效果有限，不仅在粘贴胶带的用量很大，而且在台风后清理胶带很费时。

发明内容

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为了克服现有窗户加固技术中的不足，本发明提供一种可折叠的窗户加固机械装置及使用方法，以帮助沿海地区居民降低台风带来的损失。

本发明提供的一种可折叠的门窗加固机械装置包括整体支架模块、运动进给模块及玻璃固定模块。

所述整体支撑模块包括两个形状大小相同的支架4、固定圈10、固定杆11、销轴13及四个对称分布的鞋履3；所述支架4的中心区域设有第四圆形通孔4c，所述第四圆形通孔4c两边分别对称设置通槽4d，所述支架4两端分别布置第二圆形通孔4a和第三圆形通孔4b；所述固定杆11一端带有台肩，所述固定杆11依次穿过两个形状大小相同的所述支架4的中心区域的所述第四圆形通孔4c，所述固定杆11的另一端与所述固定圈10通过焊接固连，所述固定圈10由两个相同的半圆环组成，所述两个相同的半圆环通过螺栓12连接起来；所述鞋履3的中部设有履槽3c，所述支架4的端部插入到所述鞋履3的所述履槽3c中，所述履槽3c的槽壁上分别设有第一圆形通孔3a，销轴13通过所述支架4上的所述第二圆形通孔4a和所述鞋履3上的所述第一圆形通孔3a将所述支架4与所述鞋履3连接起来。

所述转动进给模块包括丝杆1、两个上下对称分布的丝杆螺母2、两个对称分布的连杆5、四个轴对称布置的拉杆6、两个对称分布的第一连接销2b、四个对称的第二连接销14、四个对称分布的第三连接销15、四个对称分布的第一滑块7、四个对称分布的连接短杆16及四个对称分布的第二滑块8；所述丝杆1的中间部分为环形限位槽1a，所述环形限位槽1a的两侧分布着旋向相反的螺纹，所述丝杆1的两端为光杆，所述丝杆1的下端面设有正六面体1b；所述丝杆螺母2与所述丝杆1通过螺纹连接，所述丝杆螺母2上开有螺纹通孔2a，所述第一连接销2b与所述丝杆螺母2通过焊接固结在一体，所述第一连接销2b依次通过两个所述拉杆6的第九圆形通孔6a，所述第一连接销2b与所述第九圆形通孔6a间隙配合。

所述连杆5的中部区域开有槽5a，所述槽5a的两侧对称布置第六圆形通孔5c及第五圆形通孔5b，所述连杆5的两端分别设有第七圆形通孔5e和第八圆形通孔5d；所述拉杆6的两端分别设有所述第九圆形通孔6a和第十圆形通孔6b，所述第二连接销14依次通过所述拉杆6的所述第十圆形通孔6b和所述连杆5的所述第六圆形通孔5c。

所述第一滑块7通过凹槽安装在所述支架4上，所述第一滑块7与所述支架4构成移动副，所述第一滑块7能够在所述支架4上滑动；所述第三连接销15依次穿过所述第一滑块7上的第十一圆形通孔7b和所述连杆5的所述第七圆形通孔5e，所述第二滑块8通过凹槽安装在所述支架4上，所述第二滑块8与所述支架4构成移动副，所述第二滑块8能够在所述支架4上滑动，所述第二滑块8上开有第十二圆形通孔8a，所述连接短杆16的一端通过螺纹连接所述第一滑块7，所述连接短杆16的另一端通过螺纹连接所述第二滑块8。

所述玻璃固定模块包含四个对称分布的吸盘9a、支座9c、螺纹杆9b、套轴9d、第一螺母1y、第二螺母2y、第三螺母3y及第四螺母4y；所述套轴9d的芯部中空且外围分布着螺纹，所述套轴9d一端带有台肩，所述套轴9d的另一端依次穿过所述支座9c中的通孔、所述第一螺母1y、所述第二螺母2y、所述第二滑块8及所述第三螺母3y，所述套轴9d与所述第一螺母1y、所述第二螺母2y及所述第三螺母3y都通过螺纹连接，所述螺纹杆9b一端连接所述吸盘9a，所述螺纹杆9b的另一端依次穿过所述套轴9d中的通孔及所述第四螺母4y，所述螺纹杆9b与所述第四螺母4y通过螺纹连接，所述第四螺母4y位于所述套轴9d的端面上方，所述吸盘9a的一侧能够吸附在窗户的玻璃上，所述吸盘9a的另一侧对着所述支座9c的底面。

本发明同时提供一种可折叠的窗户加固机械装置的使用方法，该使用方法的具体步骤如下：

(1)握住位于所述加固机械装置左右两侧的所述连杆5，用力向两侧拉伸，所述两个上下对称分布的所述丝杆螺母2沿所述丝杆1的光杆部分相向运动，直到所述丝杆1上的螺纹与所述丝杆螺母2接触，所述加固机械装置得到初步展开。

(2)将整个装置放置到待加固的窗户边，四个对称分布的所述鞋履3的底板3b对着窗户两旁的墙面，用六角扳手套在所述丝杆1的所述正六面体1b上并带动所述丝杆1转动，两个所述丝杆螺母2相向运动，所述加固机械装置进一步展开，所述四个对称分布的所述鞋履3的所述底板3b的底面与墙面接触，继续转动所述丝杆1，所述支架4通过两端的所述鞋履3的压力和摩擦力紧紧地固定在窗户两侧的墙面之间。

(3)使所述吸盘9a紧贴在待加固的玻璃上，转动所述第一螺母1y使所述支座9c固定在所述套轴9d的下端，转动所述第二螺母2y使支座9c的下底面压紧吸附在窗户玻璃上的所述吸盘9a的四周，随后转动所述第三螺母3y使所述套轴9d固定在所述第二滑块8上；再转动所述第四螺母4y使所述螺纹杆9b上升带动所述吸盘9a的中央区域变形离开玻璃，使所述吸盘9a与窗户的玻璃之间产生负压而产生吸附力，重复上述步骤，完成其余三个所述吸盘9a的安装。

(4)拆卸时，先反向转动所述第四螺母4y使所述螺纹杆9b下降，所述吸盘9a的中央区域恢复原状，所述吸盘9a与窗户玻璃之间不再产生负压，再反向转动所述第二螺母2y使所述支座9c与窗户的玻璃之间不再产生支撑力，随后反向松开所述第三螺母3y和所述第一螺母1y；用六角扳手反向转动所述丝杆1使所述丝杆螺母2反向运动，所述鞋履3与窗户两侧的墙面不再有接触力，取下所述加固机械装置，继续反向转动所述丝杆1使螺母脱离所述丝杆1上的螺纹，再握住所述拉杆5并相向用力推，直至整个装置收起。

本发明具有以下技术特点：

(1)本发明采用光杆和丝杆相结合的方式实现装置快速地伸展和收缩，方便快捷容易操作，无需多人操作，仅一个人即可，加固效率较高。

(2)本发明的整个装置在台风过后不使用时可折叠收起，占用体积小，便于存放，可以重复使用。

(3)本发明通过吸盘对玻璃的吸附，窗户无论在受台风的拉力或推力作用下都保持固定，丝杆和螺母能够在振动的情况下仍然保持长期自锁，有着较高的强度和刚度。

(4)本发明装置有较大的柔性，适用窗户的尺寸的范围广，在加固使用，仅在室内操作即可，无需在室外操作。

附图说明：

图1为本发明装置整体结构示意图；

图2为本发明装置整体折叠收起后的结构示意图；

图3为本发明装置中的滑块组件结构示意图；

图4(a)为本发明装置中的吸盘组件结构示意图之一；

图4(b)为本发明装置中的吸盘组件结构示意图之二；

图4(c)为本发明装置中的吸盘组件结构示意图之三；

图5为本发明装置中的固定圈组件结构示意图；

图6为本发明装置中的丝杆结构示意图；

图7为本发明装置中的丝杆螺母结构示意图；

图8为本发明装置中的鞋履结构示意图；

图9为本发明装置中的支架结构示意图；

图10为本发明装置中的连杆结构示意图；

图11为本发明装置中的拉杆结构示意图。

图中：1：丝杆；2：丝杆螺母；3：鞋履；4：支架；5：连杆；6：拉杆；7：第一滑块；8：第二滑块；9：吸盘装置；10：固定圈；11：固定杆；12：螺栓；13：销轴；14：第二连接销；15：第三连接销；16：连接短杆；1a：环形限位槽；1b：正六面体；2a：螺纹通孔；2b：第一连接销；3a：第一圆形通孔；3b：底板；3c：履槽；4a：第二圆形通孔；4b：第三圆形通孔；4c：第四圆形通孔；4d：通槽；5a：槽；5b：第五圆形通孔；5c：第六圆形通孔；5e：第七圆形通孔；5d：第八圆形通孔；6a：第九圆形通孔；6b：第十圆形通孔；7a：长方形薄板；7b：第十一圆形通孔；8a：第十二圆形通孔；9a：吸盘；9b：螺纹杆；9c：支座；9d：套轴；1y：第一螺母；2y：第二螺母；3y：第三螺母；4y：第四螺母。

具体实施方式

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下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。

本发明提供的一种窗户防台风的加固机械装置包括整体支架模块、运动进给模块及玻璃固定模块。整体支撑模块包含两个形状大小相同的支架4、固定圈10、固定杆11、螺栓12、销轴13及鞋履3。支架4材料可为高强度轻质合金，如铝合金等，它中部区域开一圆形通孔以便于与其它零件的连接在一起，为了减重和滑块运动的需要，在圆孔两侧开有两通槽，在支架4两端布置圆形通孔。固定杆11一端带有台阶，另一端依次穿过两个支架4的中部区域的第二圆形通孔4a，其中支架4的中部的第二圆形通孔4a与固定杆11间隙配合，最后与固定圈10通过焊接固连起来。为了便于安装，固定圈10由两个半圆环组成并通过螺栓12连接起来，使得丝杆1在转动时，两个支架4中心位置始终固定不变，两个丝杆螺母2运动，保证整个装置在使用过程中的对称性。鞋履3可以是焊接件，底板3b为长方体薄板，在底板3b上焊接两块等厚平行的金属板，两平行的金属板之间的距离略大于支架4厚度，支架4的端部插入到鞋履3的槽中，并通过第一连接销2b把他们连接起来，第一连接销2b与支架4上第二圆形通孔4a是间隙配合，第一连接销2b与鞋履3上的第一圆形通孔3a为过盈配合。

转动进给模块包括丝杆1、丝杆螺母2、连杆5、拉杆6、第一连接销2b、第二连接销14、第三连接销15、第一滑块7、连接短杆16及第二滑块8。丝杆1的中间部分为环形限位槽1a，环形限位槽1a的两侧分布着旋向相反的螺纹，丝杆1的右端面设有正六面体1b，通过六角扳手套在正六面体1b并转动丝杆1，两个对称分布的丝杆螺母2同时的相向运动或相背运动，带动拉杆6和连杆5运动，从而拖动第一滑块7和第二滑块8运动，带动吸盘9a和支座9c移动，连接短杆16的两段螺纹旋向相反并在其中间位置铣削加工一个扁位，调节连接短杆16与第一滑块7和第二滑块8螺纹配合长度，可以调节吸盘9a和支座9c作用位置。丝杆1的两端为光杆，这样有利于快速打开支架和快速收起来。连杆5有两个，对称分布在丝杆1的两侧。拉杆6有四个，它们对称分布。

丝杆螺母2与丝杆1通过螺纹连接，丝杆螺母2上开有螺纹通孔2a，第一连接销2b与丝杆螺母2通过焊接连接起来，第一连接销2b依次通过两个拉杆6的第九圆形通孔6a，第一连接销2b与拉杆6的第九圆形通孔6a间隙配合。连杆5的中部区域开有槽5a，槽5a的两侧对称布置的多个结构相同的通孔第五圆形通孔5b及第六圆形通孔5c，可根据不同的窗户尺寸和加固装置中两支架4的张开度选用其中一个孔。拉杆6的两端设有第九圆形通孔6a和第十圆形通孔6b，第二连接销14依次通过拉杆6的第十圆形通孔6b和连杆5的第六圆形通孔5c；第二连接销14与拉杆6的第十圆形通孔6b是间隙配合，第二连接销14与连杆5的第六圆形通孔5c之间是过盈配合。

第一滑块7和第二滑块8都是可拆装的块状结构，前、后两面是宽度较宽的两块结构相同的长方形薄板7a，中间部位厚度较厚但宽度较窄，它们通过螺栓连接，在两侧面形成凹槽，便于安装在支架4上，并能够在支架4上滑动。第三连接销15与第一滑块7上的第十一圆形通孔7b之间是过盈配合，与连杆5的第七圆形通孔5e之间是间隙配合。第二滑块8上的第十二圆形通孔8a与套轴9d配合，第二螺母2y和第三螺母3y与套轴9d上螺纹配合将套轴9d固定在第二滑块8上。第一滑块7和第二滑块8通过连接短杆16两端螺纹连接在一块，由于连接短杆16两端与第一滑块7和第二滑块8的螺纹配合长度可调，这样可调节吸盘9a支承窗子玻璃的位置。

玻璃固定模块包括吸盘9a、支座9c、螺纹杆9b、套轴9d、第一螺母1y、第二螺母2y、第三螺母3y及第四螺母4y；所述套轴9d的芯部为中空且外围分布着螺纹，通过套轴9d下端的台阶与第一螺母1y的配合，可将套轴9d与支座9c固定住；拧动第二螺母2y使其一端面靠在固定后的支架4上，这样紧贴在窗户上玻璃上的吸盘9a的四周被支座9c压紧，窗户的玻璃也被支座9c支承着，拧动第三螺母3y使套轴9d固定在支架4上。吸盘9a是由软质材料制成，螺纹杆9b与吸盘9a连接为一体，拧动第四螺母4y使螺纹杆9b上升，带动吸盘9a的中部区域离开吸附的窗户玻璃，从而形成负压，产生吸附力，这样就对玻璃既产生了支撑力，又产生了吸附力，提高了抗台风的刚度和强度，有效地抵御的台风侵害。台风过后，加固装置不使用时，先使吸盘9a恢复原状和支座9c离开窗户的玻璃，再反向转动丝杆1，松开加固装置，将加固装置折叠收放起来。