CN110076902A - 混凝土预制桩模具的智能送料装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及混凝土预制桩模具的智能送料装置，包括输送混凝土的泵机，包括降阻单元和移动适应单元，降阻单元包括泵机、泵送管和控制器，泵送管内设有送料通道，送料通道的径向尺寸从靠近泵机一端向另一端逐渐变大；泵机经导线和控制器相连，控制器适于向泵机发送信号，以控制泵机向泵送管输送混凝土的效率；移动适应单元包括平台、至少两个称重传感器和控制器，称重传感器沿移动平台的顶面直线方向设置，称重传感器的顶部设有模具。本发明对泵送管结构进行合理改进，减小泵送管与混凝土之间的摩擦力；而且模具的移动区别于传统的简单方式，能够根据模具内混凝土的注入量进行适应性调整移动，避免出现模具移动过慢导致泵送管堵塞的问题。
Description
技术领域
本发明涉及混凝土预制桩模具的智能送料装置。
背景技术
目前，混凝土预制桩在加工过程中需要通过泵送管向模具内部泵送喂料，泵送管开始泵料前需要插入模具内，开始送料后，模具需要根据混凝土的输送效率逐步后退，最终使模具内充满混凝土；但现有的泵送管基本采用普通材质钢管，其耐磨性差，在输送混凝土过程中容易受到磨损，一般使用不到两个月就会出现磨损过大而爆管的问题，在混凝土泵送过程中出现爆管直接导致混凝土爆开散落，影响施工环境，拖延加工进度，而且爆管后需要重新更换泵送管，对加工企业造成一定的成本损耗；而且当模具内部的混凝土塌落度不稳定时容易出现混凝土过干和流动性差的问题，尤其是现有的模具移动速度和规律是根据混凝土塌落度正常时设定的，模具的移动属于固定的“傻瓜式”移动，当混凝土塌落度不稳定时，模具的移动并不能作出适应性调整，而且现有泵送管的内孔都是等径设置的，随着模具内混凝土的逐渐累积会出现堵塞问题，直接导致泵送管无法疏通而报废，堵塞后也会增加泵机的载荷，容易损坏泵机，现有的混凝土泵送工作存在很多缺陷，在施工过程中需要多个操作员紧盯各个环节，随时准备处理突发问题，增加企业的劳动力成本，而且生产效率不高。
发明内容
本发明提供了混凝土预制桩模具的智能送料装置，其结构设计合理，泵送管结构进行合理改进，其输送混凝土的内径采用不等径设计，减小泵送管与混凝土之间的摩擦力，有助于提高混凝土的流动性；而且模具的移动区别于传统的简单方式，能够根据模具内混凝土的注入量进行适应性调整移动，避免出现模具移动过慢导致泵送管堵塞的问题，同时能够控制好速度，避免出现模具移动过快导致桩体紧密度不足的问题，有效减少了混凝土泵送过程中的问题，提高生产效率，而且不需要占用过多劳动力，节约了企业的生产成本，解决了现有技术中存在的问题。
本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是：混凝土预制桩模具的智能送料装置，包括输送混凝土的泵机，包括：
降阻单元，所述降阻单元包括所述泵机、泵送管和控制器，所述泵送管内设有送料通道，所述送料通道的径向尺寸从靠近泵机一端向另一端逐渐变大；所述泵机经导线和控制器相连，所述控制器适于向泵机发送信号，以控制泵机向泵送管输送混凝土的效率；
移动适应单元，所述移动适应单元包括平台、至少两个称重传感器和所述控制器，所述称重传感器沿所述平台的顶面直线方向设置，所述称重传感器的顶部设有模具，所述平台的上方设有所述泵送管，所述称重传感器经导线和所述控制器相连，所述控制器经导线和所述平台的驱动机构相连；
所述模具适于所述泵送管延伸进入，所述称重传感器适于获取所述模具的空载质量和泵入混凝土后的实时质量，所述称重传感器将所述空载质量和所述实时质量传输至所述控制器，所述控制器适于计算并得出所述模具内部混凝土的轴向距离，所述控制器进而向所述平台的驱动机构发送信号，使所述平台沿所述模具轴向远离所述泵机移动。
进一步的，所述泵送管包括管壁，所述管壁内设有耐磨层，所述耐磨层形成所述送料通道。
进一步的，所述耐磨层选用陶瓷耐磨层。
进一步的，所述平台顶面的所述称重传感器沿直线方向均匀间隔设置。
进一步的，所述平台的驱动机构包括设置在所述平台底部的多个驱动轮，每个所述驱动轮的转轴外设有从动链轮，所述从动链轮之间经链条相连，所述链条和第一电机的主动链轮相连；所述第一电机经导线和所述控制器相连。
进一步的，所述平台的下方设有轨道，所述轨道沿所述泵送管的轴向相平行设置，所述平台底部的驱动轮和轨道相配合，使所述平台沿所述轨道线性移动。
进一步的，所述称重传感器选用液压式称重传感器。
进一步的，所述称重传感器的顶部设有托座，所述托座适于设置所述模具，以限制所述模具的滚动。
进一步的，相邻所述称重传感器之间的所述平台顶面设有升降移动单元，所述升降移动单元适于向上顶起所述模具并使其沿垂直于所述平台位移的方向进行移动。
进一步的，所述升降移动单元包括设置在所述称重传感器之间的移动小车，所述移动小车的顶部设有液压缸，所述液压缸的顶部设有和所述模具相抵接的顶升部；所述移动小车的滚轮经传动链轮和第二电机相连，所述第二电机和液压缸分别经导线与所述控制器相连。
本发明采用上述结构的有益效果是，其结构设计合理，泵送管结构进行合理改进，其输送混凝土的内径采用不等径设计，减小泵送管与混凝土之间的摩擦力，有助于提高混凝土的流动性；而且模具的移动区别于传统的简单方式，能够根据模具内混凝土的注入量进行适应性调整移动，避免出现模具移动过慢导致泵送管堵塞的问题，同时能够控制好速度，避免出现模具移动过快导致桩体紧密度不足的问题，有效减少了混凝土泵送过程中的问题，提高生产效率，而且不需要占用过多劳动力，节约了企业的生产成本。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的托座结构示意图；
图3为本发明的泵送管结构示意图；
图4为本发明的电气原理图。
图中，1、泵机；2、泵送管；201、管壁；202、耐磨层；3、送料通道；4、平台；5、模具；6、称重传感器；7、第一电机；8、驱动轮；9、从动链轮；10、链条；11、主动链轮；12、轨道；13、托座；14、移动小车；15、液压缸；16、顶升部；17、滚轮；18、传动链轮；19、第二电机。
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本发明进行详细阐述。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请，但是，本申请还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本申请的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
另外，在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接，还可以是通信；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
如图1-4所示，混凝土预制桩模具的智能送料装置，包括降阻单元和移动适应单元，降阻单元包括泵机1、泵送管2和控制器，泵送管2内设有送料通道3，送料通道3的径向尺寸从靠近泵机1一端向另一端逐渐变大；泵机1经导线和控制器相连，控制器适于向泵机1发送信号，以控制泵机1向泵送管2输送混凝土的效率；移动适应单元包括平台4、至少两个称重传感器6和控制器，称重传感器6沿平台4的顶面直线方向设置，称重传感器6的顶部设有模具5，平台4的上方设有泵送管2，称重传感器6经导线和控制器相连，控制器经导线和平台4的驱动机构相连；模具5适于泵送管2延伸进入，称重传感器6适于获取模具5的空载质量和泵入混凝土后的实时质量，称重传感器6将空载质量和实时质量传输至控制器，控制器适于计算并得出模具5内部混凝土的轴向距离，控制器进而向平台4的驱动机构发送信号，使平台4沿模具5轴向远离泵机1移动。使用时，泵机1将混凝土送入泵送管2，混凝土经泵送管2进入模具5，因为泵送管2内送料通道3的独特设计，泵送管2的内径尺寸越靠近出料端越大，能够使混凝土在泵送管2内的流动阻力逐渐减小，相比泵送管2内送料通道3的等径设计，不容易出现混凝土堵塞，同时减少了混凝土对泵送管2内壁的摩擦力，减少磨损；而且通过称重传感器6能够实时获取模具5的整体重量，并传输至控制器中，在模具5移动至称重传感器6后，未开始泵送混凝土时，称重传感器6将模具5的初始重量传输至控制器并记录，当开始泵送后，混凝土逐渐充满模具5，称重传感器6获取的重量逐渐加大，控制器根据称重传感器6的实时重量减去模具5的初始重量，得到实时的混凝土重量-M，利用重量-体积公式，M＝ρ*πr2*h，ρ为混凝土的密度，可以提前进行测量，r代表模具5内孔的半径尺寸(即混凝土预制桩产品的半径)，πr2代表模具5内孔的截面面积(即混凝土预制桩产品的底面面积)，r可以根据模具5的具体型号尺寸获得，h则代表模具的长度；利用上述公式，带入控制器测得的重量M，能够得到h的值，这代表了5模具内混凝土充满的长度，控制器因此可以控制第一电机7带动平台4及模具5进行适应性移动，以准确配合混凝土的泵送量，免出现模具5移动过慢导致泵送管2堵塞的问题，同时能够控制好速度，避免出现模具5移动过快导致桩体紧密度不足的问题，有效减少了混凝土泵送过程中的问题，提高生产效率，而且不需要占用过多劳动力，节约了企业的生产成本。
可以理解的是，控制器可选用plc控制器。
在优选的实施例中，泵送管2包括管壁201，管壁201内设有耐磨层202，耐磨层202形成送料通道3。通过在管壁201内设置耐磨层202，增加了送料通道3的耐磨性，避免混凝土在输送过程中与泵送管2内壁发生严重磨损。
在优选的实施例中，耐磨层202选用陶瓷耐磨层。陶瓷耐磨层可以采用烤瓷工艺敷设，质地坚硬耐磨，使泵送管2的使用寿命大大提高，经实际使用测试，改进后的泵送管2的使用寿命提高至传统泵送管的五倍。
在优选的实施例中，平台4顶面的称重传感器6沿直线方向均匀间隔设置。为了提高称重传感器6对混凝土输入量的准确测量，使称重传感器6沿模具5轴向均匀间隔设置，多个称重传感器6测量数据的平均值减去模具5的初始重量后得出混凝土的输入量，使混凝土输入量的测量更加准确。
在优选的实施例中，平台4的驱动机构包括设置在平台4底部的多个驱动轮8，每个驱动轮8的转轴外设有从动链轮9，从动链轮9之间经链条10相连，链条10和第一电机7的主动链轮11相连；第一电机7经导线和控制器相连。使用时，控制器根据称重传感器6反馈的重量数据进行计算，得出模具5轴向的混凝土填充量，通过控制第一电机7转速，经主动链轮11带动从动链轮9转动，以带动驱动轮8转动，使平台4上的模具5得到适应性移动，能够配合泵送管2的混凝土输入量准确移动，避免模具5移动过慢堵塞泵送管2，移动过快影响预制桩的紧密度。
在优选的实施例中，平台4的下方设有轨道12，轨道12沿泵送管2的轴向相平行设置，平台4底部的驱动轮8和轨道12相配合，使平台4沿轨道12线性移动。使用时，使驱动轮8沿轨道12滑动更加准确，避免驱动轮8发生偏移后导致模具5位置变化，不会影响泵送管2的正常送料，使模具5的移动始终沿轴向，避免与泵送管2发生碰撞。
在优选的实施例中，称重传感器6选用液压式称重传感器。使用时，液压传感器的工作原理是：在受被测物重力作用时，液压油的压力增大，增大的程度与重力成正比。测出压力的增大值，即可确定被测物的质量。液压式传感器结构简单而牢固，测量范围大，适合应用在大重量的混凝土预制桩领域。
在优选的实施例中，称重传感器6的顶部设有托座13，托座13适于设置模具5，以限制模具5的滚动。具体的，托座13选用V型托座，避免模具5发生滚动位置的情况，确保混凝土泵送过程中模具5的稳定性。
值得一提的是，在托座13的表面设置缓冲垫，缓冲垫能够增加与模具5之间的摩擦力，保护模具5表面避免磕碰，具体的缓冲垫可选用橡胶缓冲垫。
在优选的实施例中，相邻称重传感器6之间的平台4顶面设有升降移动单元，升降移动单元适于向上顶起模具5并使其沿垂直于平台4位移的方向进行移动。使用时，当模具5内混凝土充满后，现有技术一般采用吊车将模具5吊起运走，而本方案完全可以使用升降移动单元将模具从称重传感器6位置顶起并移走至目标位置，不需要吊车反复操作，大大提高了模具的运转效率，节约生产成本。
在优选的实施例中，升降移动单元包括设置在称重传感器6之间的移动小车14，移动小车14的顶部设有液压缸15，液压缸15的顶部设有和模具5相抵接的顶升部16；移动小车14的滚轮17经传动链轮18和第二电机19相连，第二电机19和液压缸15分别经导线与控制器相连。使用时，控制器控制液压缸15向上顶起模具5，使模具5从称重传感器6升起，然后通过控制和第二电机19实现移动小车14的横向运行，将模具5横移脱离平台4后运送至目标位置；顶升部16的顶面也可以设置和托座13相同的结构，避免模具5发生滚动。
上述具体实施方式不能作为对本发明保护范围的限制，对于本技术领域的技术人员来说，对本发明实施方式所做出的任何替代改进或变换均落在本发明的保护范围内。
本发明未详述之处，均为本技术领域技术人员的公知技术。
Claims (10)
1.混凝土预制桩模具的智能送料装置，包括输送混凝土的泵机，其特征在于，包括：
降阻单元，所述降阻单元包括所述泵机、泵送管和控制器，所述泵送管内设有送料通道，所述送料通道的径向尺寸从靠近泵机一端向另一端逐渐变大；所述泵机经导线和控制器相连，所述控制器适于向泵机发送信号，以控制泵机向泵送管输送混凝土的效率；
移动适应单元，所述移动适应单元包括平台、至少两个称重传感器和所述控制器，所述称重传感器沿所述移动平台的顶面直线方向设置，所述称重传感器的顶部设有模具，所述平台的上方设有所述泵送管，所述称重传感器经导线和所述控制器相连，所述控制器经导线和所述平台的驱动机构相连；
所述模具适于所述泵送管延伸进入，所述称重传感器适于获取所述模具的空载质量和泵入混凝土后的实时质量，所述称重传感器将所述空载质量和所述实时质量传输至所述控制器，所述控制器适于计算并得出所述模具内部混凝土的轴向距离，所述控制器进而向所述平台的驱动机构发送信号，使所述平台沿所述模具轴向远离所述泵机移动。
2.根据权利要求1所述的混凝土预制桩模具的智能送料装置，其特征在于，所述泵送管包括管壁，所述管壁内设有耐磨层，所述耐磨层形成所述送料通道。
3.根据权利要求2所述的混凝土预制桩模具的智能送料装置，其特征在于，所述耐磨层选用陶瓷耐磨层。
4.根据权利要求1所述的混凝土预制桩模具的智能送料装置，其特征在于，所述平台顶面的所述称重传感器沿直线方向均匀间隔设置。
5.根据权利要求4所述的混凝土预制桩模具的智能送料装置，其特征在于，所述平台的驱动机构包括设置在所述平台底部的多个驱动轮，每个所述驱动轮的转轴外设有从动链轮，所述从动链轮之间经链条相连，所述链条和第一电机的主动链轮相连；所述第一电机经导线和所述控制器相连。
6.根据权利要求5所述的混凝土预制桩模具的智能送料装置，其特征在于，所述平台的下方设有轨道，所述轨道沿所述泵送管的轴向相平行设置，所述平台底部的驱动轮和轨道相配合，使所述平台沿所述轨道线性移动。
7.根据权利要求5或6所述的混凝土预制桩模具的智能送料装置，其特征在于，所述称重传感器选用液压式称重传感器。
8.根据权利要求7所述的混凝土预制桩模具的智能送料装置，其特征在于，所述称重传感器的顶部设有托座，所述托座适于设置所述模具，以限制所述模具的滚动。
9.根据权利要求8所述的混凝土预制桩模具的智能送料装置，其特征在于，相邻所述称重传感器之间的所述平台顶面设有升降移动单元，所述升降移动单元适于向上顶起所述模具并使其沿垂直于所述平台位移的方向进行移动。
10.根据权利要求9所述的混凝土预制桩模具的智能送料装置，其特征在于，所述升降移动单元包括设置在所述称重传感器之间的移动小车，所述移动小车的顶部设有液压缸，所述液压缸的顶部设有和所述模具相抵接的顶升部；所述移动小车的滚轮经传动链轮和第二电机相连，所述第二电机和液压缸分别经导线与所述控制器相连。
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