CN110253733A - 用于轨道板的蒸汽养护装置及其养护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于轨道板的蒸汽养护装置，包括：轨道板板面，用于放置轨道板，完成对轨道板的养护；蒸汽供应单元，用于为轨道板板面供应蒸汽；喷淋单元，用于提供喷淋水，并喷淋轨道板板面；排风单元，用于降温所述轨道板板面，完成所述轨道板板面内的空气置换；温湿度测量单元，用于采集轨道板板面的温度、轨道板板面的湿度、室外环境的温度；低压供电单元，用于为蒸汽供应单元、喷淋单元、排风单元、温湿度测量单元供电；轨道板板面、所述蒸汽供应单元、所述喷淋单元、所述排风单元、所述温湿度测量单元、所述低压供电单元采用电连接。克服了传统轨道板蒸养、水喷淋养护工序中所存在的多种弊端和繁琐的工序，提高了产品质量和生产效益。

Description

用于轨道板的蒸汽养护装置及其养护方法

技术领域

本发明涉及蒸汽养护技术领域，具体涉及一种用于轨道板的蒸汽养护装置。

背景技术

随着我国高速铁路的迅猛发展，对高质量轨道板的需求也在日益增大，这就对轨道板的质量和生产效率提出了更高的要求。在实际生产中，主要通过将轨道板进行蒸汽养护来缩短轨道板的生产周期，具体操作就是直接将轨道板放置在充满蒸汽的养护窑中，加快混凝土凝固速度，在短时间内使新浇筑的轨道板达到工程使用的要求，大大减少了轨道板的生产工期，因此，蒸汽养护是保证轨道板质量、提升生产效率的关键。传统的蒸汽养护主要是在台座上浇筑、覆盖篷布、静置一段时间后再进行养护。另外，目前轨道板流水机组法生产中也有通过用行车将轨道板吊入窑内叠放养护的方法来进行养护。这些养护方式需要较多的人员进行配合，大多以人工手动控制来实现，劳动强度大、效率低、不同位置养护条件差异大，难保证养护窑内工作温度的精确性和稳定性。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能化、无人化的蒸养装置，克服传统轨道板蒸养、水喷淋养护工序中所存在的多种弊端和繁琐的工序，提高产品质量和生产效益。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明提供了一种用于轨道板的蒸汽养护装置，所述蒸汽养护装置包括：

轨道板板面，用于放置所述轨道板，完成对所述轨道板的养护。

蒸汽供应单元，包括蒸汽主管道、分气缸、分布支管、蒸汽喷嘴，用于为所述板面供应蒸汽。

喷淋单元，包括水箱、水分布器、喷淋阀组、喷淋管道、末端喷嘴，用于提供喷淋水，并喷淋所述板面。

排风单元，包括风机、百叶窗、防雨罩，用于降温所述板面，完成所述板面内的空气置换。

温湿度测量单元，用于采集所述板面的温度、所述板面的湿度、室外环境的温度。

低压供电单元，用于为所述蒸汽供应单元、所述喷淋单元、所述排风单元、所述温湿度测量单元供电。

所述板面、所述蒸汽供应单元、所述喷淋单元、所述排风单元、所述温湿度测量单元、所述低压供电单元采用电连接。

根据本发明的一个实施例，所述轨道板板面包括至少一个通道式独立养护，所述每个通道式独立养护单元可容纳不大于12块所述轨道板，并保证所述轨道板可同时进行养护。

根据本发明的一个实施例，所述通道式独立养护单元间隔均匀距离分布安装流量调节阀，所述流量调节阀调节所述蒸汽供应单元蒸汽流量以及所述喷淋管道喷淋流量。

根据本发明的一个实施例，所述蒸汽养护装置还包括：循环加热补水单元，包括流量调节阀、泵、温度传感器、板式热换器，用于加热所述喷淋水至喷淋温度。

根据本发明的一个实施例，所述板式热换器将所述水箱中的水循环加热，通过所述流量调节阀、温度传感器控制所述水箱中的循环加热的水的温度。

根据本发明的一个实施例，自动门单元，包括卷帘门、电机、线缆、线缆接口，用于自动开启、关闭所述蒸汽养护装置。

根据本发明的一个实施例，当所述轨道板板面需要降温时，所述风机自动开启，同时所述卷帘门自动升起。

根据本发明的一个实施例，所述蒸汽养护装置还包括：数据采集控制单元，用于实时采集所述蒸汽供电单元、所述喷淋单元、所述循环加热补水单元、所述排风单元、所述自动门单元、所述温湿度测量单元的数据；并根据所述采集的数据实时控制所述蒸汽供电单元、所述喷淋单元、所述循环加热补水单元、所述排风单元、所述自动门单元、所述温湿度测量单元的温度测量单元。

根据本发明的一个实施例，所述数据采集控制单元可完成对所述所述蒸汽供电单元、所述喷淋单元、所述循环加热补水单元、所述排风单元、所述自动门单元、所述温湿度测量单元的数据记录、储存、打印输出的任务。

根据本发明的一个实施例，以上所述的蒸汽养护装置的养护方法，养护方法的具体步骤如下：在所述控制采集控制单元中输入养护温度、静停时间、养护时间的参数，所述蒸汽养护装置养护过程自动启动。

本发明的有益效果体现在：本发明的蒸养装置实现了智能化、无人化操作，实现了轨道板蒸汽养护、水喷淋、通风降温等养护作业，降低了用工成本，同时避免了轨道板养护条件存在差异的问题。信息化管理确保了养护窑内工作温度的精确性和稳定性，有利于轨道板早期强度的快速增长，提高生产效率，同时减少了因温度控制不当带来的一些质量问题。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的主要目的和其它优点可通过在说明书中所特别指出的方案来实现和获得。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

图1是本发明实施例公开的用于轨道板的蒸汽养护装置的结构方框图；

图2是本发明实施例公开的通道式独立养护单元的结构示意图；

图3为本方面实施例公开的蒸汽养护装置又一结构方框图；

图4是本发明实施例公开的循环加热补水单元的结构示意图。

附图标记：20-蒸汽养护装置、201-蒸养窑、202-蒸汽供应单元、203-喷淋单元、204-排风单元、205-温湿度测量单元、206-低压供电单元、2011-通道式独立养护单元、207-循环加热补水单元、2071-流量调节阀、2072-泵、2073-温度传感器、2074-板式热换器。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”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，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“垂直”等术语并不表示要求部件绝对垂直，而是可以稍微倾斜。如“垂直”仅仅是指其方向相对“水平”而言更加垂直，并不是表示该结构一定要完全垂直，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设

置”、“安装”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以下通过实施例来详细说明本发明的技术方案，以下的实施例仅仅是示例性的，仅能用来解释和说明本发明的技术方案，而不能解释为对本发明技术方案的限制。

图1是本发明公开实例的所述用于轨道板蒸汽养护装置20的结构方框图。本发明提供的蒸汽养护装置20，在加快混凝土凝固速度的同时，保湿提高轨道板的质量，克服现有轨道板蒸养、水喷淋养护工序中所存在的多种弊端和繁琐的工序，提供一种先进的轨道板生产养护方式，通过智能化、无人化的操作，实现轨道板蒸汽养护、水喷淋、通风降温等养护作业。

图2是本发明公开实施例的所述轨道式独立养护单元的结构示意图。

面板包括若干个通道式独立养护单元2011，每个通道式独立养护单元2011可容纳不大于12块所述轨道板，并保证所述轨道板同时进行养护。

由于每个板面均有一定的长度，蒸汽及喷淋水管长距离输送均会有压力损失，在末端管路区域驱动压力不如前端管道，从而出现温度控制不均现象，通道式独立板面间隔均匀距离分布安装流量调节阀2071，故将每单元分成三段，每段由一个流量调节阀2071调节控制蒸汽供应单元202蒸汽流量以及喷淋管道喷淋流量，从而使每单元内温度控制均匀有效蒸汽供应单元202，采用蒸汽锅炉供应蒸汽。

蒸汽供应单元202，包括蒸汽主管道、分气缸、分布支管、蒸汽喷嘴，用于为板面供应蒸汽。蒸汽供应单元202中蒸汽主管道采用相应尺寸的钢管管道，钢管管道与分气缸串联，每个分气缸上均匀分布的相应尺寸的钢管支管分别连接至板面内，每个单元分为三段蒸汽供应管道，末端管路配备蒸汽喷嘴分布在轨道板两侧排水地沟内，扇形蒸汽喷嘴隔 2至 3 米布置一个，使板面内蒸汽均匀稳定流通，这里每个扇形蒸汽喷嘴隔的间隔距离，可根据实际项目需要布置。蒸汽主管道、支管、蒸汽供应管道上的钢管尺寸根据实际项目需要选取。

喷淋单元203，用于喷淋板面。喷淋单元203由水箱、水分布器、喷淋阀组、喷淋管道及末端喷嘴等组成，现场由补水泵给水箱补水，水箱中水通过立式离心泵输送至给每个板面喷淋喷口，每个板面喷淋单元203与蒸汽供应单元202相同也分为三段，每段由电动开关球阀控制，单元内喷淋管道在轨道板正上方悬挂，每隔一定距离布置一个单通道均匀喷洒喷口。

喷淋单元203为保证水泥表面具有一定水分及水泥表面的降温作用，防止由于水泥表面温度大于水泥内部温度造成结孔，影响水泥制品整体强度。具体地，与喷淋相关的时间参数，可根据具体项目实践需要设定。

结合板面中喷嘴的数量、每个喷嘴喷口流量，计算单元每小时的供水量，保证在自来水停水的情况下，每个板面在一定时间内不受影响，从而计算得到水箱的供水量，具体地根据每个单元的具体单元参数、规格要求而定。

排风单元204，在每个板面彩钢板房顶安装轴流风机，轴流风机等间距布置在轨道板两侧，当养护进入降温阶段自动开启风机进行蒸养窑201内空气置换，达到降温效果。风机沿养护窑墙壁两侧错开分布。风机排风口垂直向上安装，百叶窗在风机不开启时为关闭状态。风机线路铺设方式为使用穿线套管接至最近的线槽，延线槽铺汇至控制室。

风机风口垂直向上，安装伞型白铁材质防雨罩，防雨罩底座与风口结合处使用自攻丝固定。

温湿度测量单元205，每个单元内布置环境温度测点、板面温度测点、可重复使用板芯温度测点、湿度测点，在板面外再加两个室外环境温度测点，具体参数可根据施工要求而定。

为了避免测量蒸汽、以及喷淋水的温度导致温湿度测量单元205的测量数据不准确，温湿度测量单元205的测点布置应远离喷淋单元203以及蒸汽供应单元喷口位置。

低压供电单元206，用于为所述蒸汽供应单元202、所述喷淋单元203、所述排风单元204、所述温湿度测量单元205供电。

低压供电单元206、所述蒸汽供应单元202、所述喷淋单元203、所述排风单元204、所述温湿度测量单元205采用电连接。具体地，配置总配电盘为各个控制柜供电，其中用电设备主要包含调节阀、传感器、自动门、轴流风机、PLC 控制柜等，现场设备线缆主要通过金属穿线管、桥架的方式汇集到控制柜内。

现场配置总配电盘、对电加热功率设备、PLC 主站控制柜、PLC 从站控制柜进行配电。

测点布置远离喷淋及蒸汽喷口位置，避免测量蒸汽及喷淋水温度。

板面、蒸汽供应单元202、喷淋单元203、排风单元204、温湿度测量单元205、低压供电单元206采用电连接。

轨道板板面包括若干个通道式独立养护单元2011，所述每个通道式独立养护单元2011可容纳不大于12块所述轨道板，并保证所述轨道板可同时进行养护。

根据本发明的一个实施例，通道式独立养护单元2011间隔均匀距离分布安装流量调节阀2071，所述流量调节阀2071调节所述蒸汽供应单元202蒸汽流量以及所述喷淋管道喷淋流量。

根据本发明的一个实施例，图3为本方面实施例公开的蒸汽养护装置20又一结构方框图，蒸汽养护装置20还包括：循环加热补水单元207。图4是本发明公开实施例的所述循环加热补水单元207的结构示意图。循环加热补水单元207包括板式热换器2074、泵2072、流量调节阀2071、温度传感器2073，用于加热喷淋水至喷淋温度。喷淋水一般为自来水，不可直接将水箱中冷水抽出喷洒至轨道板板面，需通过板式热换器2074将水箱中水循环加热，冷侧为水箱中水，热侧为锅炉蒸汽实现换热，换热控制分别通过冷侧及热侧流量调节阀2071与出口温度传感器2073实现闭环控制达到所需喷淋水温度。

根据本发明的一个实施例，用于轨道板的蒸汽养护装置20还包括：自动门单元，各板面两侧安装电动卷帘门，卷帘门材质为铝合金，电机、缆接口等处做防水处理，养护开始自动关门，养护结束自动开门。门体可进行临电测试。

根据本发明的一个实施例，当轨道板板面需要降温时，风机自动开启，同时卷帘门自动升起。

根据本发明的一个实施例，蒸汽养护装置20还包括：数据采集控制单元。数据采集控制单元用于实时采集所述蒸汽供电单元、所述喷淋单元203、所述循环加热补水单元207、所述排风单元204、所述自动门单元、所述温湿度测量单元205的数据；并根据所述采集的数据实时控制所述蒸汽供电单元、所述喷淋单元203、所述循环加热补水单元207、所述排风单元204、所述自动门单元、所述温湿度测量单元205的温度测量单元。

根据本发明的一个实施例，数据采集控制单元，蒸汽、喷淋、排风、自动门等单元均由测控单元进行统一远程手/自动控制，通过控制软件和控制模块将各单元进行关联联动，实现流量可调节，设备开关联动。

数据采集控制单元放置在中央控制室内，通过有线方式与现场温度监控单元通信。温度监控单元控制每个单独板面的养护过程；每个板面的蒸汽板面设计及施工方案控制内容由车间内环境温度、芯部温度、表层温度等温度的传感器、喷淋水温度传感器2073以及温度控制执行器（电磁调节阀）组成。控制器依据板面内温度及养护规则设定的温度曲线，按照 PID 控制模式，自动调节加热阀门控制单元内蒸养温度以及自动控制喷淋水的温度和喷淋的时间。为了便于现场的实时监控和操作，不仅数据采集控制单元可以控制蒸养程序，养护现场也可以随时观察和调整数据。单元可进行远程的数据监测、程序控制，并对历史测量数据记录、储存、打印输出。蒸汽板面温度控制分为静置、升温、恒温、降温四个阶段。

考虑到单元中较多的板面，温湿度采集通道与执行机构控制通道数量较多，PLC总体方案拟采用主从站式测量控制方案，在现场设备附近布置 PLC从站，温湿度信号输入、调节阀、开关阀控制输出就近接入从站控制柜，从站CPU 完成热电偶信号、热点组信号、湿度信号到实际温度、湿度的标度变换，以通信方式与主站 CPU 进行数据交换，子站与主站间通信拟采用 ModbusTCP 总线协议。实际设计过程中，所述温湿度采集通道、执行机构控制通道适当留有冗余，适应具体施工过程中的通道数量变化。根据现场情况，具体主站数量、从站数量可根据具体现场施工要求而定。

根据本发明的一个实施例，数据采集控制单元可完成对蒸汽供应单元202、喷淋单元203、循环加热补水单元207、所述排风单元204、自动门单元、温湿度测量单元205的数据记录、储存、打印输出的任务。

根据本发明的一个实施例，以上的蒸汽养护装置的养护方法，养护方法的具体步骤如下：

在控制采集控制单元中输入养护温度、静停时间、养护时间的参数，蒸汽养护装置养护过程自动启动。

具体地，整个养护过程划分为较为独立的功能模块，本发明公开实施例的所述轨道板板面的温度控制曲线包括：如静停模式、升温模式、养护模式和降温模式，整个养护流程采用一键式操作，操作员只需在组态画面上输入养护温度、静停时间、养护时间等关键参数，点击启动，养护过程自动启动，无需人为干预。

以上所述仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内所想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.用于轨道板的蒸汽养护装置，其特征在于，所述蒸汽养护装置（20）包括：

蒸养窑（201），用于放置所述轨道板，完成对所述轨道板的养护；

蒸汽供应单元（202），包括蒸汽主管道、分气缸、分布支管、蒸汽喷嘴，用于为所述轨道板板面供应蒸汽；

喷淋单元（203），包括水箱、水分布器、喷淋阀组、喷淋管道、末端喷嘴，用于提供喷淋水，并喷淋所述轨道板板面；

排风单元（204），包括风机、百叶窗、防雨罩，用于降温所述轨道板板面，完成所述轨道板板面内的空气置换；

温湿度测量单元（205），用于采集所述轨道板板面的温度、所述板面的湿度、室外环境的温度；

低压供电单元（206），用于为所述蒸汽供应单元（202）、所述喷淋单元（203）、所述排风单元（204）、所述温湿度测量单元（205）供电；

所述蒸养窑（201）、所述蒸汽供应单元（202）、所述喷淋单元（203）、所述排风单元（204）、所述温湿度测量单元（205）、所述低压供电单元（206）采用电连接。

2.根据权利要求1所述的蒸汽养护装置，其特征在于，所述蒸养窑（201）包括至少一个通道式独立养护单元（2011），所述每个通道式独立养护单元（2011）可容纳不大于12块所述轨道板，并保证所述轨道板可同时进行养护。

3.根据权利要求1所述的蒸汽养护装置，其特征在于，所述蒸汽养护装置（20）还包括：

循环加热补水单元，包括流量调节阀（2071）、泵（2072）、温度传感器（2073）、板式热换器（2074），用于加热所述喷淋水至喷淋温度。

4.根据权利要求1、2所述的蒸汽养护装置，其特征在于，所述通道式独立养护单元（2011）间隔均匀距离分布安装流量调节阀（2071），所述流量调节阀调节所述蒸汽供应单元（202）蒸汽流量以及所述喷淋管道喷淋流量。

5.根据权利要求3所述的蒸汽养护装置，其特征在于，所述板式热换器（2074）将所述水箱中的水循环加热，通过所述流量调节阀（2071）、温度传感器（2073）控制所述水箱中的循环加热的水的温度。

6.根据权利要求1所述的蒸汽养护装置，其特征在于，所述蒸汽养护装置（20）还包括：

自动门单元，包括卷帘门、电机、线缆、线缆接口，用于自动开启、关闭所述蒸汽养护装置。

7.根据权利要求1、6所述的蒸汽养护装置，其特征在于，当所述蒸养窑（201）需要降温时，所述风机（201）自动开启，同时所述卷帘门自动升起。

8.根据权利要求1所述的蒸汽养护装置，其特征在于，所述蒸汽养护装置（20）还包括：

数据采集控制单元（209），用于实时采集所述蒸汽供电单元（202）、所述喷淋单元（203）、所述循环加热补水单元（207）、所述排风单元（204）、所述自动门单元、所述温湿度测量单元（205）的数据；并根据所述采集的数据实时控制所述蒸汽供电单元（202）、所述喷淋单元（203）、所述循环加热补水单元（207）、所述排风单元（204）、所述自动门单元、所述温湿度测量单元（205）。

9.根据权利要求8所述的蒸汽养护装置，其特征在于，所述数据采集控制单元（209）可完成对所述蒸汽供电单元（202）、所述喷淋单元（203）、所述循环加热补水单元（207）、所述排风单元（204）、所述自动门单元、所述温湿度测量单元（205）的数据记录、储存、打印输出的任务。

10.根据权利要求1-9中任意一项所述的蒸汽养护装置的养护方法，其特征在于，养护方法的具体步骤如下：

在所述数据采集控制单元中输入养护温度、静停时间、养护时间的参数，所述蒸汽养护装置（20）养护过程自动启动。