CN110524703B - 一种混凝土预制构件装配用蒸汽养护装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土预制构件装配用蒸汽养护装置，包括基架、蒸汽进管、进风管、蒸汽喷头、水喷头和驱动电机，所述基架的边侧固定有蒸汽进管和进风管，所述活动框安装在稳定座内，且稳定座固定在基架顶部，并且活动框边侧固定有水平板，所述水平板与侧齿轮顶部连接，且侧齿轮固定在工作轴的两端，所述工作轴上固定有控制门板，且控制门板与储料箱贴合。该混凝土预制构件装配用蒸汽养护装置，采用新型的结构设计，使得本装置的蒸汽排出结构不会令蒸汽与混凝土小面积接触，且可以在蒸汽养护的同时进行水养护，保证混凝土中的水泥可以持续的进行水化反应，并且可以同时添加粉煤灰，以提高蒸汽养护条件下混凝土对氯离子的抗渗透能力。

Description

一种混凝土预制构件装配用蒸汽养护装置

技术领域

本发明涉及混凝土预制构件技术领域，具体为一种混凝土预制构件装配用蒸汽养护装置。

背景技术

混凝土预制构件是一种建筑工程施工用构件，一般常见的有预制混凝土楼盖板、桥梁用混凝土箱梁、工业厂房用预制混凝土屋架梁、涵洞框构和地基处理用预制混凝土桩等，混凝土预制构件多使用模板在工厂预制成型，并经过养护，在使用时可以直接进行装配使用，而在成型的混凝土预制构件的养护过程中，多采用蒸汽养护，蒸汽养护可以有效缩短混凝土的养护时间，加快施工进度，也能避免低温对混凝土预制构件的影响，降低低温地区混凝土预制构件养护的难度，所以蒸汽养护在混凝土预制构件养护过程中使用的频率也不断提高。

随着蒸汽养护混凝土预制构件的不断进行，在实际操作过程中发现了下述问题：

1.现有的蒸汽养护设备用的蒸汽喷头多为固定直喷式，高温蒸汽在固定位置喷出直接与小面积的混凝土接触，混凝土表面局部温度上升速率过快，混凝土表面与内部温差大，导致混凝土结构强度变差，出现裂纹；

2.并且在蒸汽养护条件下，由于水泥的水化速率比较快，容易导致水化产物很快地在水泥颗粒周围形成高密度的扩散屏障，使得水化产物分布不均匀，后期水化程度降低，且令混凝土孔隙体积增大、总孔隙率变高，混凝土的致密性降低，其对氯离子等有害离子的抗渗透能力下降，最终导致混凝土的耐久性下降。

所以需要针对上述问题设计一种混凝土预制构件装配用蒸汽养护装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种混凝土预制构件装配用蒸汽养护装置，以解决上述背景技术中提出混凝土表面与内部温差大，导致混凝土结构强度变差，出现裂纹，致密性降低和抗渗透能力下降导致的混凝土耐久性下降的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种混凝土预制构件装配用蒸汽养护装置，包括基架、蒸汽进管、进风管、蒸汽喷头、水喷头和驱动电机，所述基架的边侧固定有蒸汽进管和进风管，且蒸汽进管贯穿基架垂直部分，并且蒸汽进管末端安装有蒸汽喷头，所述基架内侧设置有功能板，且功能板内固定有循环管，并且循环管顶部贯穿基架的顶部，同时功能板底端固定在收集槽内，所述收集槽开设在基架内侧底面上，且收集槽底端固定有垂直管，并且垂直管与进风管相互连接，同时进风管末端固定有水喷头，所述基架内侧安装有调节板，且调节板的底端固定有底螺纹杆，并且底螺纹杆贯穿轨迹窗，同时轨迹窗开设在底部，所述基架顶部固定有驱动电机，且驱动电机上安装有输出轴，并且输出轴上固定有偏心轮，同时偏心轮边侧与活动框内侧体贴合，所述活动框安装在稳定座内，且稳定座固定在基架顶部，并且活动框边侧固定有水平板，所述水平板与侧齿轮顶部连接，且侧齿轮固定在工作轴的两端，并且工作轴安装在储料箱的外侧，且工作轴通过其上安装的轴承与储料箱构成转动机构，同时储料箱固定在基架顶部，所述工作轴上固定有控制门板，且控制门板与储料箱贴合。

优选的，所述功能板和循环管的材质均为铜，且功能板的俯视形状为弧形，并且循环管在功能板内呈弯曲分布。

优选的，所述调节板关于功能板对称分布，且玻璃纤维材质的调节板的俯视形状为弧形，并且调节板通过其顶部和底部安装的柱状轴与基架构成转动机构。

优选的，所述底螺纹杆与调节板为一体化结构，且底螺纹杆与轨迹窗为滑动连接，并且轨迹窗的俯视形状为弧形，同时轨迹窗弧形边所在圆的圆心与调节板上安装的柱状轴的中心重合。

优选的，所述偏心轮、活动框、稳定座和水平板的材质均为高速钢，且活动框与稳定座为滑动连接，并且活动框与水平板为焊接连接。

优选的，所述水平板关于储料箱对称分布，且水平板与储料箱外壁贴合，并且水平板与侧齿轮为啮合连接，同时侧齿轮对称焊接在工作轴的两端。

优选的，所述工作轴与控制门板为焊接连接，且工作轴通过其上安装的轴承与储料箱构成转动机构，并且控制门板的面积大于储料箱边侧底部开设的矩形开口的面积，同时储料箱在基架顶部等间距设置。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：该混凝土预制构件装配用蒸汽养护装置，采用新型的结构设计，使得本装置的蒸汽排出结构不会令蒸汽与混凝土小面积接触，且可以在蒸汽养护的同时进行水养护，保证混凝土中的水泥可以持续的进行水化反应，并且可以同时添加粉煤灰，以提高蒸汽养护条件下混凝土对氯离子的抗渗透能力；

1.蒸汽喷头、功能板、调节板、底螺纹杆和轨迹窗组成的结构，可以令蒸汽大面积的与混凝土接触，且喷出面积可调；

2.进风管、功能板、循环管、垂直管和水喷头组成的结构，可以利用冷水对一部分水蒸汽进行冷凝，并对冷凝的具有一定温度的水进行收集，再利用冷凝水喷洒，进行水养护，同时吸收了蒸汽热量的冷凝水可以输送至与蒸汽进管所连的蒸汽发生锅炉，降低加热产生蒸汽所需消耗的热量，达到节能的效果；

3.驱动电机、输出轴、偏心轮、活动框、稳定座、水平板、侧齿轮、工作轴、储料箱和控制门板组成的结构，可以间歇性的将粉煤灰排出，配合蒸汽喷出的风力，令粉煤灰大面积的与混凝土接触，粉煤灰颗粒比水泥更细，可以进一步细化水泥凝胶的空隙，提高混凝土的致密性，粉煤灰的掺入还提高了混凝土的水灰比，有利于水泥水化产物的扩散和均匀分布，同时在蒸汽养护条件下，粉煤灰的活性效应被激发，其二次水化产生的低钙硅产物有利于细化空隙结构，降低孔隙率。

附图说明

图1为本发明俯视结构示意图；

图2为本发明基架俯视剖面结构示意图；

图3为本发明功能板侧视剖面结构示意图；

图4为本发明循环管正视结构示意图；

图5为本发明轨迹窗侧视剖面结构示意图；

图6为本发明活动框侧视结构示意图；

图7为本发明活动框正视结构示意图；

图8为本发明控制门板结构示意图。

图中：1、基架；2、蒸汽进管；3、进风管；4、蒸汽喷头；5、功能板；6、循环管；7、收集槽；8、垂直管；9、水喷头；10、调节板；11、底螺纹杆；12、轨迹窗；13、驱动电机；14、输出轴；15、偏心轮；16、活动框；17、稳定座；18、水平板；19、侧齿轮；20、工作轴；21、储料箱；22、控制门板。

具体实施方式

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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

请参阅图1-8，本发明提供一种技术方案：一种混凝土预制构件装配用蒸汽养护装置，包括基架1、蒸汽进管2、进风管3、蒸汽喷头4、功能板5、循环管6、收集槽7、垂直管8、水喷头9、调节板10、底螺纹杆11、轨迹窗12、驱动电机13、输出轴14、偏心轮15、活动框16、稳定座17、水平板18、侧齿轮19、工作轴20、储料箱21和控制门板22，基架1的边侧固定有蒸汽进管2和进风管3，且蒸汽进管2贯穿基架1垂直部分，并且蒸汽进管2末端安装有蒸汽喷头4，基架1内侧设置有功能板5，且功能板5内固定有循环管6，并且循环管6顶部贯穿基架1的顶部，同时功能板5底端固定在收集槽7内，收集槽7开设在基架1内侧底面上，且收集槽7底端固定有垂直管8，并且垂直管8与进风管3相互连接，同时进风管3末端固定有水喷头9，基架1内侧安装有调节板10，且调节板10的底端固定有底螺纹杆11，并且底螺纹杆11贯穿轨迹窗12，同时轨迹窗12开设在底部，基架1顶部固定有驱动电机13，且驱动电机13上安装有输出轴14，并且输出轴14上固定有偏心轮15，同时偏心轮15边侧与活动框16内侧体贴合，活动框16安装在稳定座17内，且稳定座17固定在基架1顶部，并且活动框16边侧固定有水平板18，水平板18与侧齿轮19顶部连接，且侧齿轮19固定在工作轴20的两端，并且工作轴20安装在储料箱21的外侧，且工作轴20通过其上安装的轴承与储料箱21构成转动机构，同时储料箱21固定在基架1顶部，工作轴20上固定有控制门板22，且控制门板22与储料箱21贴合。

本例中功能板5和循环管6的材质均为铜，且功能板5的俯视形状为弧形，并且循环管6在功能板5内呈弯曲分布，上述的结构设计使得功能板5和循环管6能快速吸收蒸汽中的热量，保证有足够量的蒸汽可以被循环管6中的冷水冷却，从而冷凝进行水养护；

调节板10关于功能板5对称分布，且玻璃纤维材质的调节板10的俯视形状为弧形，并且调节板10通过其顶部和底部安装的柱状轴与基架1构成转动机构，可以配合弧形的功能板5，令蒸汽大面积扩散，且调节板10可旋转调节开合大小，从而调节蒸汽覆盖面积，且玻璃纤维材质的调节板10可以起到隔热效果，能有效避免蒸汽热量散失；

底螺纹杆11与调节板10为一体化结构，且底螺纹杆11与轨迹窗12为滑动连接，并且轨迹窗12的俯视形状为弧形，同时轨迹窗12弧形边所在圆的圆心与调节板10上安装的柱状轴的中心重合，上述的结构设计保证了调节板10可以稳定的进行旋转开合动作，且位置可以稳定的固定；

偏心轮15、活动框16、稳定座17和水平板18的材质均为高速钢，且活动框16与稳定座17为滑动连接，并且活动框16与水平板18为焊接连接，高速钢材质耐磨且不易变形，可以保证偏心轮15、活动框16、稳定座17和水平板18长时间稳定工作，且活动框16可以带着水平板18在稳定座17的作用下稳定的进行水平方向上的滑动位移；

水平板18关于储料箱21对称分布，且水平板18与储料箱21外壁贴合，并且水平板18与侧齿轮19为啮合连接，同时侧齿轮19对称焊接在工作轴20的两端，上述的结构设计使得水平板18可以在活动框16的带动下，稳定的驱动侧齿轮19旋转，侧齿轮19则可以在旋转的同时带动工作轴20及工作轴20上安装的结构旋转；

工作轴20与控制门板22为焊接连接，且工作轴20通过其上安装的轴承与储料箱21构成转动机构，并且控制门板22的面积大于储料箱21边侧底部开设的矩形开口的面积，同时储料箱21在基架1顶部等间距设置，上述的结构设计使得工作轴20和控制门板22在旋转时，可以对储料箱21的开口进行控制，保证粉煤灰可以间歇性排出，储料箱21的等间距分布配合同样等间距分布的功能板5、循环管6和调节板10等结构，可以对混凝土预制构件进行全覆盖式蒸汽养护，不会出现遗漏位置。

工作原理：本装置中的蒸汽进管2与蒸汽发生锅炉连接，进风管3与外部鼓风机连接，循环管6一端与蒸汽发生锅炉冷水箱连接，令一端与蒸汽发生锅炉蒸汽发生结构连接，蒸汽喷头4、水喷头9和驱动电机13均为现有成熟技术，为本领域技术人员所熟知，在此不做详细描述；

使用本装置时，首先将条状或者板状混凝土预制构件移动靠近水喷头9，外部蒸汽发生锅炉产生的蒸汽通过图2中的蒸汽进管2和蒸汽喷头4喷出，蒸汽喷头4喷出的蒸汽先与功能板5接触，蒸汽的热量被功能板5内循环管6里的冷水吸收，循环管6里的冷水温度上升，并通过循环管6流入蒸汽发生锅炉蒸汽发生结构中，减少蒸汽发生加热水产生蒸汽所需的能量，一部分蒸汽在功能板5表面冷凝，而大部分蒸汽则在被功能板5阻挡后改变方向，与调节板10接触，最终在调节板10的阻挡作用下，从功能板5的两侧喷出，与前方的混凝土预制构件接触，进行蒸汽养护，图2中对称分布的调节板10的开合大小，可以控制蒸汽喷出的集中程度，当需要调节时，在蒸汽停止喷出状态下，拧松图5中底螺纹杆11底端安装的螺母，令螺母不再挤压基架1顶部的下端面，拨动调节板10以靠近蒸汽喷头4位置安装的柱状轴旋转，调节板10带着底螺纹杆11在图2中的轨迹窗12中滑动，达到调整2个调节板10开合程度的效果，调整到合适位置后，拧紧底螺纹杆11底端安装的螺母，将调节板10固定即可；

而在功能板5表面冷凝的水蒸汽产生的热水滴，沿着功能板5滑至图3中的收集槽7内，并通过收集槽7底端的垂直管8进入进基架1正下方的进风管3内，由于与进风管3所连的鼓风机将空气快速的通过水喷头9喷出，空气在通过垂直管8底端时，将从垂直管8中落下的热水吹向水喷头9，并从水喷头9中喷出，与前方的混凝土预制构件接触，达到在蒸汽养护的同时进行水养护的效果，且喷出的水具有一定温度，无需再次加热，不仅节省能耗，而且可以避免水养护和蒸汽养护温差过大，对混凝土预制构件造成影响；

在进行蒸汽养护和水养护的同时，通过储料箱21顶部开口，向储料箱21中加入粉煤灰，并通过外部供电电路为图1中的驱动电机13供电，驱动电机13通过输出轴14带动图3和图6中的偏心轮15旋转，偏心轮15旋转时，推拉活动框16在稳定座17内，先向远离储料箱21的方向滑动，随后再向靠近储料箱21的方向滑动复位，重复上述过程，进行水平方向上的往复运动，活动框16在远离储料箱21时，带动水平板18同样向远离储料箱21方向运动，水平板18在运动时，驱动图6中的侧齿轮19顺时针旋转，侧齿轮19通过工作轴20带动控制门板22顺时针旋转打开，不再堵住图3中储料箱21倾斜底面左端的开口，储料箱21内的粉煤灰就从开口滑出，并下落至功能板5和水喷头9正前方的位置，由于蒸汽从功能板5两侧喷出，具有较快的流动速度，且水喷头9中空气带着热水喷出也具有较快的速度，同时粉煤灰的颗粒很细，所以粉煤灰就被蒸汽和水喷头9喷出的气体吹动，与前方混凝土预制构件接触，进入混凝土预制构件缝隙孔洞，进一步细化水泥凝胶的空隙，提高混凝土的致密性，随后水平板18跟随活动框16靠近储料箱21滑动复位，利用啮合连接关系驱动侧齿轮19、工作轴20和控制门板22逆时针旋转复位，控制门板22将开口堵住，粉煤灰无法下落，活动框16和水平板18持续的进行往复运动，控制门板22就不断正逆时针交替旋转，间歇性的打开，粉煤灰间歇性的下落，避免粉煤灰持续下落导致大量粉煤灰掉落在地上，无法与混凝土预制构件接触，配合之前所述的蒸汽养护和水养护，达到对混凝土预制构件较好的养护效果，单面养护一段时间后，可以翻动混凝土预制构件，令不同面对向基架1，以进行均匀养护。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种混凝土预制构件装配用蒸汽养护装置，包括基架（1）、蒸汽进管（2）、进风管（3）、蒸汽喷头（4）、水喷头（9）和驱动电机（13），其特征在于：所述基架（1）的边侧固定有蒸汽进管（2）和进风管（3），且蒸汽进管（2）贯穿基架（1）垂直部分，并且蒸汽进管（2）末端安装有蒸汽喷头（4），所述基架（1）内侧设置有功能板（5），且功能板（5）内固定有循环管（6），并且循环管（6）顶部贯穿基架（1）的顶部，同时功能板（5）底端固定在收集槽（7）内，所述收集槽（7）开设在基架（1）内侧底面上，且收集槽（7）底端固定有垂直管（8），并且垂直管（8）与进风管（3）相互连接，同时进风管（3）末端固定有水喷头（9），所述基架（1）内侧安装有调节板（10），且调节板（10）的底端固定有底螺纹杆（11），并且底螺纹杆（11）贯穿轨迹窗（12），同时轨迹窗（12）开设在底部，所述基架（1）顶部固定有驱动电机（13），且驱动电机（13）上安装有输出轴（14），并且输出轴（14）上固定有偏心轮（15），同时偏心轮（15）边侧与活动框（16）内侧体贴合，所述活动框（16）安装在稳定座（17）内，且稳定座（17）固定在基架（1）顶部，并且活动框（16）边侧固定有水平板（18），所述水平板（18）与侧齿轮（19）顶部连接，且侧齿轮（19）固定在工作轴（20）的两端，并且工作轴（20）安装在储料箱（21）的外侧，且工作轴（20）通过其上安装的轴承与储料箱（21）构成转动机构，同时储料箱（21）固定在基架（1）顶部，所述工作轴（20）上固定有控制门板（22），且控制门板（22）与储料箱（21）贴合。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土预制构件装配用蒸汽养护装置，其特征在于：所述功能板（5）和循环管（6）的材质均为铜，且功能板（5）的俯视形状为弧形，并且循环管（6）在功能板（5）内呈弯曲分布。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土预制构件装配用蒸汽养护装置，其特征在于：所述调节板（10）关于功能板（5）对称分布，且玻璃纤维材质的调节板（10）的俯视形状为弧形，并且调节板（10）通过其顶部和底部安装的柱状轴与基架（1）构成转动机构。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土预制构件装配用蒸汽养护装置，其特征在于：所述底螺纹杆（11）与调节板（10）为一体化结构，且底螺纹杆（11）与轨迹窗（12）为滑动连接，并且轨迹窗（12）的俯视形状为弧形，同时轨迹窗（12）弧形边所在圆的圆心与调节板（10）上安装的柱状轴的中心重合。

5.根据权利要求1所述的一种混凝土预制构件装配用蒸汽养护装置，其特征在于：所述偏心轮（15）、活动框（16）、稳定座（17）和水平板（18）的材质均为高速钢，且活动框（16）与稳定座（17）为滑动连接，并且活动框（16）与水平板（18）为焊接连接。

6.根据权利要求1所述的一种混凝土预制构件装配用蒸汽养护装置，其特征在于：所述水平板（18）关于储料箱（21）对称分布，且水平板（18）与储料箱（21）外壁贴合，并且水平板（18）与侧齿轮（19）为啮合连接，同时侧齿轮（19）对称焊接在工作轴（20）的两端。

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