CN107599274A - 一种聚合物砼管道生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种聚合物砼管道生产线，包括骨料供给机构、液料供给机构、混料机构以及浇注机构，混料机构输入端分别与骨料供给机构和液料供给机构输出端相衔接，混料机构输出端与浇注机构输入端相衔接，骨料供给机构包括并列设置的第一混合机和第二混合机，两者输出端均连接第三混合机的输入端，第一混合机的输入端连接有一组粗料仓，第二混合机的输入端连接有一组粉料仓；液料供给机构包括一组助剂罐、树脂罐、中转罐、辅料罐以及混合罐，助剂罐和树脂罐输出端均连接中转罐输入端，中转罐和辅料罐输出端均连接混合罐输入端；浇注机构包括浇注模具及其驱动机构，第三混合机输出端、混合罐输出端以及浇注模具输入端之间设置移动的料斗。

Description

一种聚合物砼管道生产线

技术领域

本发明涉及管道生产技术领域，具体涉及一种聚合物砼管道生产线。

背景技术

现有的地下输水管道一般使用钢筋砼管道，主要承担饮用水、污水、雨水或者农田灌溉等输水功能，但现有的钢筋砼管道存在很多缺点，首先承压性能有限，砼易开裂、破损或者脱落，造成漏水的情况较为常见，并且掩埋在土壤中或者输送带有腐蚀性污水时，砼管道还会逐渐被侵蚀，造成管道破损问题，砼管道破损后需要更换或者修补，都需要中断输水过程，并且需要挖开掩埋的管道，工程量较大，钢筋砼管道的后期维护需要耗费大量的人力物力，现有的钢筋砼管道生产线基本包括骨料输送、水的输送以及混合搅拌，后期养护后形成钢筋砼成型管道，这样的生产线不适于生产新型的聚合物砼管道生产线，因此，在开发新型的砼管道时，需要对生产线进行改进。

发明内容

本发明克服了现有技术的缺点，提供了一种聚合物砼管道生产线，该生产线能够进行不同粒径骨料的配比混合、多种液料的添加和混合，适合于聚合物砼的制备和管道浇注成型。

本发明的具体技术方案是：

一种聚合物砼管道生产线，包括骨料供给机构、液料供给机构、混料机构以及浇注机构，混料机构的输入端分别与骨料供给机构和液料供给机构的输出端相衔接，混料机构的输出端与浇注机构的输入端相连，关键点是，所述的骨料供给机构包括并列设置的第一混合机和第二混合机，第一混合机和第二混合机的输出端均连接第三混合机的输入端，第一混合机的输入端连接有并列设置的一组粗料仓，第二混合机的输入端连接有并列设置的一组粉料仓；所述的液料供给机构包括一组助剂罐、树脂罐、中转罐、辅料罐以及混合罐，助剂罐和树脂罐输出端均连接中转罐的输入端，中转罐和辅料罐输出端均连接混合罐的输入端；浇注机构包括浇注模具及驱动其进行开合模的驱动机构；所述的混料机构为在第三混合机输出端、混合罐输出端以及浇注模具的输入端之间循环移动的料斗。

所述的粗料仓包括3/8-4目石英砂料仓和4-10目石英砂料仓，所述的粉料仓包括10-30目石英砂料仓、30-70目石英砂料仓、70-120目石英砂料仓以及120-250目石英砂料仓。

所述的助剂罐包括促进剂罐、偶联剂罐以及阻聚剂罐，所述辅料罐为固化剂罐。

所述的浇注模具包括内模和外模，所述内模包括对称设置且铰接的两个弧形板以及与两个弧形板组成筒状结构的劣弧板，弧形板的弧度为π/4-π/2，所述驱动机构包括两端分别与两个弧形板内壁连接的第一伸缩机构以及位于两个弧形板内部且伸缩端与劣弧板内壁相连的第二伸缩机构；所述的外模为对称的两瓣式结构，两瓣式结构之间设置有油缸开模机构和翻转合模机构，油缸开模机构包括沿开合处设置的一组油缸，油缸固定于一侧，其伸缩端顶紧另一侧，所述翻转合模机构包括铰接于开合处一侧的螺纹柱以及开合处的横向锁紧槽，螺纹柱借助铰接端的翻转和锁紧螺母形成两瓣式结构的合模单元；外模和内模均设置有天车进行吊装移动。

所述的粗料仓和粉料仓的输出端均位于下端，所有粗料仓输出端下方借助带传送机构向第一混合机输入端输送石英砂，所有粉料仓输出端下方借助带传送机构向第二混合机输入端输送石英砂。

所述的浇注机构还设置有砼振动机构，砼振动机构包括带有竖向位移机构的环形天轨及设置在竖向位移机构下端的一组振动机，振动机采用高频振动机或者附着式气动振动机，振动机借助竖向位移机构形成砼的分层振捣单元。

本发明的有益效果是：本发明中的生产线设置粗料仓和粉料仓进行不同粒径的骨料的混合，然后再进行整体混合，形成不同粒径均匀间隔的骨料混合物，液料供给机构中通过助剂罐和辅料罐进行促进剂、偶联剂、阻聚剂以及固化剂的不同阶段的添加，使得混合罐中的液料混合物符合粘结、流动以及固化等要求，生产的管道整体粘结性显著增强，耐冲击，耐盐、酸、碱等环境，长期使用过程中侵蚀的现象显著减轻，浇注模具中的内模通过三瓣式开合结构形成圆筒，而外模则是两瓣式结构，外模和内模依次单独脱离成型管道，内模为轴向脱模，而外模为径向脱模，该浇注模具的结构有利于快速脱模且不易产生物料粘连，脱模速度快、效果好，显著提高了聚合物管道成型的成品率。

附图说明

图1是本发明中生产线布局示意图。

图2是本发明中骨料供给机构的结构示意图。

图3是本发明中浇注模具的合模状态示意图。

图4是图3中内模的开模状态示意图。

图5是图3中外模的合模状态示意图。

图6是图5中A的放大结构示意图。

图7是外模的开模状态示意图。

图8是本发明中生产线的生产工艺流程图。

附图中，1、第一混合机，2、第二混合机，3、第三混合机，4、树脂罐，5、中转罐，6、辅料罐，7、混合罐，801、3/8-4目石英砂料仓，802、4-10目石英砂料仓，901、10-30目石英砂料仓，902、30-70目石英砂料仓，903、70-120目石英砂料仓，904、120-250目石英砂料仓，1001、促进剂罐，1002、偶联剂罐，1003、阻聚剂罐，1101、弧形板，1102、劣弧板，1201、第一伸缩机构，1202、第二伸缩机构，13、带传送机构，16、料斗，17、浇注机构，1801、油缸、1802、螺纹柱，1803、锁紧槽，1804、锁紧螺母。

具体实施方式

本发明涉及一种聚合物砼管道生产线，包括骨料供给机构、液料供给机构、混料机构以及浇注机构，混料机构的输入端分别与骨料供给机构和液料供给机构的输出端相衔接，混料机构的输出端与浇注机构的输入端相衔接，所述的骨料供给机构包括并列设置的第一混合机1和第二混合机2，第一混合机1和第二混合机2的输出端均连接第三混合机3的输入端，第一混合机1的输入端连接有并列设置的一组粗料仓，第二混合机2的输入端连接有并列设置的一组粉料仓；所述的液料供给机构包括一组助剂罐、树脂罐4、中转罐5、辅料罐6以及混合罐7，助剂罐和树脂罐4输出端均连接中转罐5的输入端，中转罐5和辅料罐6输出端均连接混合罐7的输入端；浇注机构包括浇注模具及驱动其进行开合模的驱动机构；所述的混料机构为在第三混合机输出端、混合罐输出端以及浇注模具的输入端之间循环移动的料斗。

具体实施例，如图1至图8所示，粗料仓包括3/8-4目石英砂料仓801和4-10目石英砂料仓802，3/8-4目石英砂和4-10目石英砂通过带传送机构13被送入第一混合机1中进行搅拌混匀，粉料仓包括10-30目石英砂料仓901、30-70目石英砂料仓902、70-120目石英砂料仓903以及120-250目石英砂料仓904，10-30目石英砂、30-70目石英砂、70-120目石英砂以及120-250目石英砂通过带传送机构13被输送至第二混合机2中进行搅拌混匀，随后，第一混合机1和第二混合机2中的物料输送至第三混合机3中进行整体搅拌混匀，上述混合方式采用分类搅拌混合的方式，先将3/8-4目和4-10目的石英砂进行混匀，同时将其他较小粒径的四种石英砂进行混匀，随后在将六种石英砂进行整体搅拌混合，这种混合方式避免了六种共同混合造成的细石英砂沉底而粗石英砂上浮的分层状态，使得到的骨料中六种石英砂分布均匀，较小粒径的石英砂始终处于较大石英砂的间隙之间，骨料均匀，有利于后期聚合物砼的均质合格，并且达到所需的密实度要求，混匀后的骨料输出至料斗16中，料斗16借助天车进行移动。

助剂罐包括促进剂罐1001、偶联剂罐1002以及阻聚剂罐1003，所述辅料罐6为固化剂罐，树脂罐4为设置在地面以下的地槽，通过输送泵先将树脂输送至中转罐5中，随后将促进剂、偶联剂和阻聚剂输送至中转罐5中，中转罐5中每加入一种物质进行一次搅拌混合，促进剂的添加是为了提高加工效率，柔性树脂是根据是否需要进一步提高抗断裂能力而选择性添加的，偶联剂的加入是用于改善石英砂和树脂等不同物料之间的粘合性，提高整体强度20％以上，而阻聚剂则是为了减缓聚合进程，使得各个物料有充分时间混合均匀，实现最终产品均质的效果，不添加阻聚剂时，材料进行凝胶时的温度可达到35-40℃，该温度下反应不易控制，造成制备的材料性能差、不合格；混匀后将中转罐5中的混合物以及辅料罐6中的固化剂输送至混合罐7进行搅拌混合，固化剂在其他助剂与树脂混匀后加入，主要是为了避免过早添加固化剂造成的浆料过早固化，而添加固化剂则是为了在各个组分之间形成桥健，从而缓解内应力，减少裂纹的形成，避免潜在危害和慢性迫害，也能够改善固化物的结构，抵抗裂纹扩展，防止微微裂纹起裂，固化剂混匀后，带有混合均匀的骨料的料斗16借助天车移动至混合罐7输出端，混合罐7上端开口并且进行翻转卸料，卸料至料斗16中，料斗16将骨料和液料进行搅拌混合，混匀后形成聚合物砼浆料，待浇注用，在搅拌混合过程中，料斗16处于温度调节房中，温度调节房中通过空调来控制温度和湿度，保持温度18-25℃，湿度为50-55％，使混合料的凝胶时间控制在60-90min，凝胶过程的控制是为了保证凝胶的稳定性，而凝胶的稳定性直接影响后续浇注成管道时聚合的效果，如果凝胶的稳定性不好，在后期浇注聚合时，聚合温度会过高，反应不易控制，更为严重的是直接发生管道开裂或爆裂的情况，管道无法成型；料斗16中的混合料凝胶完毕后，通过天车移动至浇注模具所在位置；当涉及露天条件下使用的管道生产时，还需要加防紫外线剂和阻燃剂，因此需要增加两个助剂罐，在固化剂添加之前加入，防紫外线剂选用滑石粉，具有较好的防紫外和防辐射能力，阻燃剂选用氢氧化铝，氢氧化铝是无机的，也是良好的填料。

浇注模具包括内模和外模，所述内模包括对称设置且铰接的两个弧形板1101以及与另个弧形板组成筒状结构的劣弧板1102，弧形板1101的弧度为π/4-π/2，所述驱动机构包括两端分别与两个弧形板1101内壁连接的第一伸缩机构1201以及位于两个弧形板1101内部且伸缩端与劣弧板1102内壁相连的第二伸缩机构1202，第一伸缩机构1201和第二伸缩机构1202均为气缸，连接有空压机；外模为对称的两瓣式结构，两瓣式结构之间设置有油缸开模机构和翻转合模机构，油缸开模机构包括沿开合处设置的一组油缸1801，油缸固定于一侧，其伸缩端顶紧另一侧，所述翻转合模机构包括铰接于开合处一侧的螺纹柱1802以及开合处的横向锁紧槽1803，螺纹柱1802借助铰接端的翻转和锁紧螺母1804形成两瓣式结构的合模单元，外模和内模均设置有天车进行吊装移动，使用时，先将外模和内模的工作面涂抹脱模剂，通过天车将内模竖向固定，第一伸缩机构1201和第二伸缩机构1202由伸展状态调整为收缩状态，进而形成筒状，随后将外模的两瓣分别吊装至内模外部，然后通过翻转合模机构将两瓣连接固定，从而形成筒状，外模和内模之间的空隙形成了聚合物砼的浇注空间，两者之间还需要安装预埋件，包括环形的骨架网、用于骨架网固定的限位件等，骨架网可以选用钢筋网或者玻璃钢筋网，还可以选用复合材料，如高强、耐高温、高性能的聚合物，复合材料中优先考虑高温酚醛树脂、玄武岩纤维，此外，浇注机构还设置有砼振动机构，砼振动机构包括带有竖向位移机构的环形天轨及设置在竖向位移机构下端的一组振动机，振动机采用高频振动机或者附着式气动振动机，振动机借助竖向位移机构形成砼的分层振捣单元，需要浇注时，料斗16移动至浇注模具上端的浇注口位置并进行翻转卸料浇注，浇注时进行分层浇注，每浇注0.5m高度后，通过振动机进行聚合物砼的振捣，避免气泡沉积产生空隙，浇注过程中所有振动机沿环形天轨进行环形移动，使每一层中的所有部位均经过振动，浇注完一层后，所有振动机借助竖向位移机构向上移动0.5m，竖向位移机构使用丝杠和丝杠套的竖向配合来实现，内模和外模之间浇注完毕后，料斗16回到第三混合机3输出端位置进行下一次的浇注操作，随后将外模进行拆卸，先将翻转合模机构中的锁紧螺母1804松脱并将螺纹柱1802翻转至横向锁紧槽1803外部，然后，控制油缸1801的伸缩端进行伸展动作，将外模的两瓣式结构顶开，两瓣式结构的开合处设置的一组油缸1801能够使开模过程中各个位置受力均匀，开模过程不易造成管道破损，外模脱模完毕后，通过天车将内模进行竖向的吊装脱模，脱模后借助第一伸缩机构1201和第二伸缩机构1202将内模进行分离，随后进行清理，三瓣式的内模在脱模时，即使其外壁局部与成型管道内壁之间产生了粘连，也不会形成整体表面的粘合力，并且可以通过三瓣式结构中第一伸缩机构1201和第二伸缩机构1202的微调消除该粘连，避免整体式筒状内模产生的脱模粘连现象，造成管道内壁受损，采用本发明中的浇注模具，操作方便，脱模速度快且效果好，应用于聚合物管道的浇注成型中，能够最大限度保证管道表面的成型要求。

此外，生产线还设置有恒温固化系统和管道翻转系统，管道浇注成型后，通过轨道系统输送至固化站进行养护、恒温固化，固化站中还设置有管道翻转机构，通过管道翻转机构进行管道的全面恒温固化，避免养护不均匀，固化后进行管道端面的机械加工，机械加工主要是端部的台阶形状磨削加工，在机械加工过程中对加工位置进行洒水除尘，避免造成空气粉尘污染，机械加工完毕后，如果管道用作顶管，那么还需要在两端的台阶部位分别加装密封胶圈和套筒，到此，聚合物管道生产线结束，将生产线加工的成品通过轨道输送至检测工序，操作人员对成品管道进行外观检测、尺寸测量、刚度测试等检测工作，经检测合格后，将管道成品储存至成平库，或者运输至安装现场。

Claims (6)

1.一种聚合物砼管道生产线，包括骨料供给机构、液料供给机构、混料机构以及浇注机构(17)，混料机构的输入端分别与骨料供给机构和液料供给机构的输出端相衔接，混料机构的输出端与浇注机构的输入端相衔接，其特征在于：所述的骨料供给机构包括并列设置的第一混合机(1)和第二混合机(2)，第一混合机(1)和第二混合机(2)的输出端均连接第三混合机(3)的输入端，第一混合机(1)的输入端连接有并列设置的一组粗料仓，第二混合机(2)的输入端连接有并列设置的一组粉料仓；所述的液料供给机构包括一组助剂罐、树脂罐(4)、中转罐(5)、辅料罐(6)以及混合罐(7)，助剂罐和树脂罐(4)输出端均连接中转罐(5)的输入端，中转罐(5)和辅料罐(6)输出端均连接混合罐(7)的输入端；浇注机构(17)包括浇注模具及驱动其进行开合模的驱动机构；所述的混料机构为在第三混合机(3)输出端、混合罐(7)输出端以及浇注模具的输入端之间循环移动的料斗(16)。

2.根据权利要求1所述的一种聚合物砼管道生产线，其特征在于：所述的粗料仓包括3/8-4目石英砂料仓(801)和4-10目石英砂料仓(802)，所述的粉料仓包括10-30目石英砂料仓(901)、30-70目石英砂料仓(902)、70-120目石英砂料仓(903)以及120-250目石英砂料仓(904)。

3.根据权利要求1所述的一种聚合物砼管道生产线，其特征在于：所述的助剂罐包括促进剂罐(1001)、偶联剂罐(1002)以及阻聚剂罐(1003)，所述辅料罐(6)为固化剂罐。

4.根据权利要求1所述的一种聚合物砼管道生产线，其特征在于：所述的浇注模具包括内模和外模，所述内模包括对称设置且铰接的两个弧形板(1101)以及与两个弧形板组成筒状结构的劣弧板(1102)，弧形板(1101)的弧度为π/4-π/2，所述驱动机构包括两端分别与两个弧形板(1101)内壁连接的第一伸缩机构(1201)以及位于两个弧形板(1101)内部且伸缩端与劣弧板(1102)内壁相连的第二伸缩机构(1202)；所述的外模为对称的两瓣式结构，两瓣式结构之间设置有油缸开模机构和翻转合模机构，油缸开模机构包括沿开合处设置的一组油缸(1801)，油缸固定于一侧，其伸缩端顶紧另一侧，所述翻转合模机构包括铰接于开合处一侧的螺纹柱(1802)以及开合处的横向锁紧槽(1803)，螺纹柱(1802)借助铰接端的翻转和锁紧螺母(1804)形成两瓣式结构的合模单元；外模和内模均设置有天车进行吊装移动。

5.根据权利要求1所述的一种聚合物砼管道生产线，其特征在于：所述的粗料仓和粉料仓的输出端均位于下端，所有粗料仓输出端下方借助带传送机构(13)向第一混合机输入端输送石英砂，所有粉料仓输出端下方借助带传送机构(13)向第二混合机(2)输入端输送石英砂。

6.根据权利要求1所述的一种聚合物砼管道生产线，其特征在于：所述的浇注机构还设置有砼振动机构，砼振动机构包括带有竖向位移机构的环形天轨及设置在竖向位移机构下端的一组振动机，振动机采用高频振动机或者附着式气动振动机，振动机借助竖向位移机构形成砼的分层振捣单元。