CN102941622A - 高强度锥形水泥杆的离心成型模具及施工方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于锥形水泥电杆、水泥通讯杆、水泥灯杆制造的技术领域。尤其是涉及一种高强度锥形水泥杆的离心成型模具及施工方法。包括锥筒形外模，锥筒形内模，内膜大端法兰板，大端预应力张拉环，外模大端法兰板，外模小端法兰板，模腔小端封闭板，一组跑轮，一组螺栓组件，预应力锁紧螺母和砂浆注入口及排气口，锥筒形外模、锥筒形内模、大端预应力张拉环和模腔小端封闭板组成一个封闭环形模腔，大端预应力张拉环上设有一组大端纵向筋插孔，模腔小端封闭板上设有一组小端纵向筋插孔。采用本发明能生产出内外表面光滑、内部结构强度高，壁厚均匀的锥形水泥杆。且可精确控制水泥杆的壁厚，既节省物料、保证杆体的使用强度也改善现场的工作环境。

Description

高强度锥形水泥杆的离心成型模具及施工方法

技术领域

本发明属于锥形水泥电杆、水泥通讯杆、水泥灯杆制造的技术领域。尤其是涉及一种高强度锥形水泥杆的离心成型模具及施工方法。

背景技术

目前通用的水泥杆的制造方法主要是采用模具为单一外模离心成型工艺制成，即：先将制作好的加强筋骨架装入外模中，再将搅拌好的混凝土水泥浆装入外模，将模具放置到离心机上高速旋转，使装入模具内的混凝土旋转离心，进而使混凝土均匀的分布到模具的内壁上。从离心机上取下模具，等混凝土凝固后进行蒸汽养护，然后冷却脱模，完成主要生产流程。在此工艺中由于产品的内孔无模具限制，混凝土水泥浆内表面处于自由状态，多余的水泥浆从模具的两端甩出，使得工作环境较脏，没有甩出的水泥浆在水泥杆的内表面流淌，造成水泥杆壁厚不均，内壁质量不好。而此种离心工艺也只限于含粗骨料的混凝土成型制作，当用不含粗骨料的水泥砂浆制作水泥杆时，采用现有工艺会产生内壁塌落，外壁沉陷等情况出现。另外该工艺方法由于水泥杆两端的直径不同，旋转时两端水泥砂浆产生的离心力也不同，在传统的卧式离心过程中水泥砂浆会不断地从小端向大端流动，使水泥杆的壁厚很难控制。再有就是该工艺方法产出的产品顶端为开孔形式，为防止雨水侵蚀，还需要在制成后做水泥封头，增加了工序，且封头二次粘接并不牢固，容易脱落。

发明内容

本发明的目的是提供一种高强度锥形水泥杆的离心成型模具，通过增加内模使锥形水泥杆的内孔光滑、整洁，内部组织更均匀、细密，避免水泥砂浆在重力作用下产生的蠕动，保证了水泥杆的壁厚均匀，提高锥形水泥杆产品的使用寿命。

本发明的再一个目的是提供一种采用高强度锥形水泥杆的离心成型模具的施工方法，使锥形水泥杆的生产过程程序化、规范化、简单化，提高生产率。 

本发明的目的是通过下述技术方案来实现的：

本发明的高强度锥形水泥杆的离心成型模具，其特征在于包括锥筒形外模，与此锥筒形外模同轴心的锥筒形内模，与此锥筒形内模的大径端固定连接的内膜大端法兰板，套接在此锥筒形内模的大径端部上的大端预应力张拉环，分别与所述锥筒形外模的大径端、小径端固定连接的外模大端法兰板和外模小端法兰板，与此锥筒形外模小端内孔滑动密封连接的模腔小端封闭板，分别与所述锥筒形外模的外表面固定连接的一组跑轮，将所述的外模大端法兰板与内膜大端法兰板相连接的一组螺栓组件，将模腔小端封闭板与外模小端法兰板靠接限位的预应力锁紧螺母和砂浆注入口及排气口，所述的锥筒形外模、锥筒形内模、大端预应力张拉环和模腔小端封闭板组成一个封闭环形模腔，所述的砂浆注入口及排气口均与此封闭环形模腔相连通，所述的排气口设在所述的大端预应力张拉环上，所述的大端预应力张拉环上设有一组大端纵向筋插孔，所述的模腔小端封闭板上设有一组小端纵向筋插孔。

所述的模腔小端封闭板为将砂浆注入口设在中心处的圆形封闭端板，此砂浆注入口为设有内孔的圆管，此圆管外表面上设有与所述的预应力锁紧螺母螺纹连接的外螺纹。

所述的模腔小端封闭板由中心处带有与所述锥筒形内模的外表面相匹配的内锥孔、圆周方向设有一组小端纵向筋插孔的圆环套和与此圆环套外表面螺纹连接的预应力锁紧螺母所组成，所述的圆环套的内、外表面分别与所述的锥筒形内模和锥筒形外模滑动密封连接，所述的砂浆注入口设在所述锥筒形外模的小端部。

所述的圆形封闭端板为内侧板面带有内凹锥面的圆形封闭端板，所述的砂浆注入口穿过所述内凹锥面与所述的封闭环形模腔相连通。

所述的圆形封闭端板为内侧板面带有内凹球面的圆形封闭端板，所述的砂浆注入口穿过所述内凹球面与所述的封闭环形模腔相连通。

所述的锥筒形内模为带有光滑外表面和锥形通孔的通孔锥形套筒，此通孔锥形套筒穿过所述锥筒形外模的内锥孔且两端头位于所述锥筒形外模两端头的外侧。

所述的锥筒形内模为带有光滑外表面和锥形盲孔的盲孔锥形套筒，此盲孔锥形套筒穿进所述锥筒形外模的内锥孔且盲孔封闭端位于所述锥筒形外模的小端内、盲孔开口端位于所述锥筒形外模大端头的外侧。

一种采用上述高强度锥形水泥杆的离心成型模具的施工方法，包括如下步骤：

1）首先将用于预埋在锥形水泥杆内的钢筋骨架套在锥筒形内模上，钢筋骨架的大端纵向筋端头分别穿插在大端预应力张拉环的大端纵向筋插孔中，并做墩头处理，钢筋骨架的小端纵向筋端头分别穿插在模腔小端封闭板的小端纵向筋插孔中，并做墩头处理。然后再将带有钢筋骨架的锥筒形内模装入锥筒形外模中，使大端预应力张拉环靠接在外模大端法兰板上，模腔小端封闭板封住锥筒形外模的小径端，钢筋骨架位于锥筒形外模、锥筒形内模、大端预应力张拉环和模腔小端封闭板组成的一个封闭环形模腔中，用一组螺栓组件将外模大端法兰板与内膜大端法兰板连接固定，

2）当如果需要钢筋骨架处于带有轴向预应力状态时，先固定住锥筒形外模，在锥筒形外模小径端用预应力张拉机拉伸模腔小端封闭板，与其连接的钢筋骨架纵向筋将被拉伸，产生预应力，当预应力值达到设定值时，旋转预应力锁紧螺母，使其压紧外模小端法兰板，将模腔小端封闭板的位置固定不动，

3）通过砂浆注入口灌入水泥砂浆，直至锥筒形内、外模之间的成型腔充满为止，封闭砂浆注入口和排气孔，

4）将模具放到离心机上旋转，使水泥砂浆密实，锥形水泥杆的封闭环形模腔在离心过程会产生一定的空隙，这时通过再次注入水泥砂浆将其填满，填满后继续离心旋转，重复此步骤，直至水泥杆成型腔无空隙产生，

5）将离心成型模具静置一段时间，直至水泥砂浆固化，然后加热养护，冷却脱模。

本发明的优点：

1）采用本发明的高强度锥形水泥杆的离心成型模具，水泥砂浆是在一个封闭腔内成型，所以能生产出内外表面光滑、内部结构强度高，壁厚均匀的锥形水泥杆；

2）本发明增设锥筒形内模后，可通过调整锥筒形内模与锥筒形外模之间的径向距离来精确控制水泥杆的壁厚，既节省物料、保证杆体的使用强度也改善现场的工作环境；

3）本发明可生产出上端头为密封水泥顶的锥形水泥杆，减少了二次封头工序，提高了封头质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明的第二种结构示意图。

图3为本发明的另三种结构示意图。

图4为本发明的另四种结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明的高强度锥形水泥杆的离心成型模具，其特征在于包括锥筒形外模6，与此锥筒形外模同轴心的锥筒形内模2，与此锥筒形内模的大径端固定连接的内膜大端法兰板10，套接在此锥筒形内模2的大径端部上的大端预应力张拉环8，分别与所述锥筒形外模的大径端、小径端固定连接的外模大端法兰板7和外模小端法兰板3，与此锥筒形外模小端内孔滑动密封连接的模腔小端封闭板1，分别与所述锥筒形外模的外表面固定连接的一组跑轮5，将所述的外模大端法兰板7与内膜大端法兰板10相连接的一组螺栓组件9，将所述模腔小端封闭板1与外模小端法兰板靠接限位的预应力锁紧螺母12和砂浆注入口4及排气口13，所述的锥筒形外模6、锥筒形内模2、大端预应力张拉环8和模腔小端封闭板1组成一个封闭环形模腔，而且可通过锥筒形外模6、锥筒形内模2之间的径向距离来调整水泥杆的壁厚，所述的砂浆注入口4及排气口13均与此封闭环形模腔相连通，所述的排气口13设在所述的大端预应力张拉环上，所述的大端预应力张拉环上设有一组大端纵向筋插孔，所述的模腔小端封闭板上设有一组小端纵向筋插孔。预埋在锥形水泥杆内的钢筋骨架11的大端纵向筋端头分别穿插在大端预应力张拉环8的钢筋插孔中并做墩头处理，钢筋骨架11的小端纵向筋端头分别穿插在模腔小端封闭板1的钢筋插孔中并做墩头处理。此种结构是为了对预埋在锥形水泥杆内的一组钢筋骨架11的纵向筋实施预应力处理，让纵向钢筋在保持具有预应力的状态下水泥砂浆慢慢凝固。

如图1所示，所述的模腔小端封闭板1为将砂浆注入口4设在中心处的圆形封闭端板，此砂浆注入口4为设有内孔的圆管，此圆管外表面上设有与所述的预应力锁紧螺母螺纹连接的外螺纹。模腔小端封闭板1的外表面与所述的锥筒形外模6的内孔滑动密封连接，所述的锥筒形内模2为带有光滑外表面和锥形盲孔的盲孔锥形套筒，此盲孔锥形套筒穿进所述锥筒形外模的内锥孔且盲孔封闭端位于所述锥筒形外模的小端内、盲孔开口端位于所述锥筒形外模大端头的外侧。此模具结构制造出来的水泥杆内部的钢筋骨架11的纵向筋具有预应力且小端头为水泥砂浆封闭平顶结构。

如图2所示，所述的圆形封闭端板为内侧板面带有内凹锥面的圆形封闭端板，所述的砂浆注入口穿过所述内凹锥面与所述的封闭环形模腔相连通。此模具结构制造出来的水泥杆的小端头为水泥砂浆封闭的锥面顶结构。

如图3所示，所述的模腔小端封闭板1由中心处带有与所述锥筒形内模的外表面相匹配的内锥孔、圆周方向设有一组小端纵向筋插孔的圆环套和与此圆环套外表面螺纹连接的预应力锁紧螺母12所组成，所述的圆环套的内、外表面分别与所述的锥筒形内模2和锥筒形外模6滑动密封连接，所述的砂浆注入口4设在所述锥筒形外模6的小端部。此圆环套的作用与上述的模腔小端封闭板的作用是一致的，所述的锥筒形内模2为带有光滑外表面和锥形通孔的通孔锥形套筒，此通孔锥形套筒穿过所述锥筒形外模的内锥孔且两端头位于所述锥筒形外模6两端头的外侧，此模具结构制造出来的水泥杆的小端头为带有通孔开放式结构。

如图4所示，所述的圆形封闭端板1为内侧板面带有内凹球面的圆形封闭端板，所述的砂浆注入口4穿过所述内凹球面与所述的封闭环形模腔相连通。此模具结构制造出来的水泥杆的小端头为水泥砂浆封闭球面顶结构。

一种采用上述高强度锥形水泥杆的离心成型模具的施工方法，包括如下步骤：

1）首先将用于预埋在锥形水泥杆内的钢筋骨架11套在锥筒形内模2上，钢筋骨架11的大端纵向筋端头分别穿插在大端预应力张拉环8的大端纵向筋插孔中，并做墩头处理，钢筋骨架11的小端纵向筋端头分别穿插在模腔小端封闭板1的小端纵向筋插孔中，并做墩头处理。然后再将带有钢筋骨架的锥筒形内模2装入锥筒形外模6中，使大端预应力张拉环8靠接在外模大端法兰板7上，模腔小端封闭板1封住锥筒形外模6的小径端，钢筋骨架11位于锥筒形外模、锥筒形内模、大端预应力张拉环和模腔小端封闭板组成的一个封闭环形模腔中，用一组螺栓组件9将外模大端法兰板与内膜大端法兰板连接固定；

2）当如果需要钢筋骨架11处于带有轴向预应力状态时，先固定住外模，在外模小端用预应力张拉机拉伸模腔小端封闭板1，与其连接的钢筋骨架纵向筋将被拉伸，产生预应力，当预应力值达到设定值时，旋转预应力锁紧螺母12，使其压紧外模小端法兰板3，将模腔小端封闭板1的位置固定不动；

3）通过砂浆注入口4灌入水泥砂浆，直至锥筒形内、外模之间的成型腔充满为止。封闭砂浆注入口和排气孔；

4）将模具放到离心机上旋转，使水泥砂浆密实。锥形水泥杆的成型腔在离心过程会产生一定的空隙，这时通过再次注入水泥砂浆将其填满，填满后继续离心旋转，重复此步骤，直至水泥杆成型腔无空隙产生；

5）将离心成型模具静置一段时间，直至水泥砂浆固化，然后加热养护，冷却脱模。

Claims (8)

1.一种高强度锥形水泥杆的离心成型模具，其特征在于包括锥筒形外模，与此锥筒形外模同轴心的锥筒形内模，与此锥筒形内模的大径端固定连接的内膜大端法兰板，套接在此锥筒形内模的大径端部上的大端预应力张拉环，分别与所述锥筒形外模的大径端、小径端固定连接的外模大端法兰板和外模小端法兰板，与此锥筒形外模小端内孔滑动密封连接的模腔小端封闭板，分别与所述锥筒形外模的外表面固定连接的一组跑轮，将所述的外模大端法兰板与内膜大端法兰板相连接的一组螺栓组件，将模腔小端封闭板与外模小端法兰板靠接限位的预应力锁紧螺母和砂浆注入口及排气口，所述的锥筒形外模、锥筒形内模、大端预应力张拉环和模腔小端封闭板组成一个封闭环形模腔，所述的砂浆注入口及排气口均与此封闭环形模腔相连通，所述的排气口设在所述的大端预应力张拉环上，所述的大端预应力张拉环上设有一组大端纵向筋插孔，所述的模腔小端封闭板上设有一组小端纵向筋插孔。

2.根据权利要求1所述的高强度锥形水泥杆的离心成型模具，其特征在于所述的模腔小端封闭板为将砂浆注入口设在中心处的圆形封闭端板，此砂浆注入口为设有内孔的圆管，此圆管外表面上设有与所述的预应力锁紧螺母螺纹连接的外螺纹。

3.根据权利要求1所述的高强度锥形水泥杆的离心成型模具，其特征在于所述的模腔小端封闭板由中心处带有与所述锥筒形内模的外表面相匹配的内锥孔、圆周方向设有一组小端纵向筋插孔的圆环套和与此圆环套外表面螺纹连接的预应力锁紧螺母所组成，所述的圆环套的内、外表面分别与所述的锥筒形内模和锥筒形外模滑动密封连接，所述的砂浆注入口设在所述锥筒形外模的小端部。

4.根据权利要求2所述的高强度锥形水泥杆的离心成型模具，其特征在于所述的圆形封闭端板为内侧板面带有内凹锥面的圆形封闭端板，所述的砂浆注入口穿过所述内凹锥面与所述的封闭环形模腔相连通。

5.根据权利要求2所述的高强度锥形水泥杆的离心成型模具，其特征在于所述的圆形封闭端板为内侧板面带有内凹球面的圆形封闭端板，所述的砂浆注入口穿过所述内凹球面与所述的封闭环形模腔相连通。

6.根据权利要求1所述的高强度锥形水泥杆的离心成型模具，其特征在于所述的锥筒形内模为带有光滑外表面和锥形通孔的通孔锥形套筒，此通孔锥形套筒穿过所述锥筒形外模的内锥孔且两端头位于所述锥筒形外模两端头的外侧。

7.根据权利要求1所述的高强度锥形水泥杆的离心成型模具，其特征在于所述的锥筒形内模为带有光滑外表面和锥形盲孔的盲孔锥形套筒，此盲孔锥形套筒穿进所述锥筒形外模的内锥孔且盲孔封闭端位于所述锥筒形外模的小端内、盲孔开口端位于所述锥筒形外模大端头的外侧。

8.一种采用权利要求1所述的高强度锥形水泥杆的离心成型模具的施工方法，其特征在于包括如下步骤：

1）首先将用于预埋在锥形水泥杆内的钢筋骨架套在锥筒形内模上，钢筋骨架的大端纵向筋端头分别穿插在大端预应力张拉环的大端纵向筋插孔中，并做墩头处理，钢筋骨架的小端纵向筋端头分别穿插在模腔小端封闭板的小端纵向筋插孔中，并做墩头处理，

然后再将带有钢筋骨架的锥筒形内模装入锥筒形外模中，使大端预应力张拉环靠接在外模大端法兰板上，模腔小端封闭板封住锥筒形外模的小径端，钢筋骨架位于锥筒形外模、锥筒形内模、大端预应力张拉环和模腔小端封闭板组成的一个封闭环形模腔中，用一组螺栓组件将外模大端法兰板与内膜大端法兰板连接固定，

2）当如果需要钢筋骨架处于带有轴向预应力状态时，先固定住锥筒形外模，在锥筒形外模小径端用预应力张拉机拉伸模腔小端封闭板，与其连接的钢筋骨架纵向筋将被拉伸，产生预应力，当预应力值达到设定值时，旋转预应力锁紧螺母，使其压紧外模小端法兰板，将模腔小端封闭板的位置固定不动，

3）通过砂浆注入口灌入水泥砂浆，直至锥筒形内、外模之间的成型腔充满为止，封闭砂浆注入口和排气孔，

4）将模具放到离心机上旋转，使水泥砂浆密实，锥形水泥杆的封闭环形模腔在离心过程会产生一定的空隙，这时通过再次注入水泥砂浆将其填满，填满后继续离心旋转，重复此步骤，直至水泥杆成型腔无空隙产生，

5）将离心成型模具静置一段时间，直至水泥砂浆固化，然后加热养护，冷却脱模。

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