CN111496993A - 一种混凝土预制构件环形生产线 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种混凝土预制构件环形生产线，包括柔性养护窑、横向轨道、纵向轨道、移动模台、摆渡车和柔性布料机，所述的横向轨道包括依次平行设置的第一轨道、第二轨道、第三轨道和第四轨道；所述的柔性养护窑由平行于横向轨道的高位养护窑、低位养护窑和预养窑组成，低位养护窑位于高位养护窑与预养窑之间，用以养护大型构件的高位养护窑跨设在第一轨道上，用以养护中小型构件的低位养护窑跨设在第二轨道上，用以对中小型构件进行预养的预养窑跨设在第三轨道上。本发明可同时进行双向环形循环作业，适合多品类、大批量混凝土构件的生产，通用性强，可有效提高设备使用率，同时增加生产效率。

Description

一种混凝土预制构件环形生产线

技术领域

本发明涉及装配式混凝土预制建筑构件的生产技术，具体是一种混凝土预制构件环形生产线。

背景技术

现阶段，市政预制构件（包括路沿石、框式护坡挡土墙、预制检查井、井盖、楼梯、预制雨水井等）的生产通常都是独立模具生产，养护方式以自然养护和简易养护为主，最优的生产频次为每天一模，操作者在整个构件车间内需频繁走动、流动作业，劳动强度大，效率低。为了提高效率，降低劳动者工作强度，开发一种适合市政预制构件的高度自动化的生产线是必要的。

目前，对于混凝土预制品的生产线，比较典型的有叠合板生产线和综合墙板生产线。叠合板生产线专注于生产叠合板（俗称楼层板）；综合墙板生产线可生产叠合板、内墙、外墙（三明治墙板）等构件，但受限于布料机的布料高度以及预养窑和养护窑进出口的高度，现有的生产线无法生产如飘窗等高度过高的构件。另外，叠合板生产线和综合生产线都是以逆时针单循环为主，适合生产单一的品种，当产品种类较多时，在单一方向的生产线上容易造成产品工序冲突，因此，上述两种生产线均存在明显的不足。

发明内容

本发明的目的是提出一种混凝土预制构件环形生产线，通过开发设计具有柔性特征的组合式养护窑、布料机，并对生产线进行合理的布局，从而建立一种适合多品类、大批量混凝土构件的生产线，生产线具有较高的通用性，可大幅提高生产效率。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种混凝土预制构件环形生产线，包括柔性养护窑、横向轨道、纵向轨道、移动模台、摆渡车和柔性布料机，所述的横向轨道包括依次平行设置的第一轨道、第二轨道、第三轨道和第四轨道，第一轨道、第二轨道、第三轨道和第四轨道的长度相等；

所述的柔性养护窑由平行于横向轨道的高位养护窑、低位养护窑和预养窑组成，低位养护窑位于高位养护窑与预养窑之间，用以养护大型构件的高位养护窑跨设在第一轨道上，用以养护中小型构件的低位养护窑跨设在第二轨道上，用以对中小型构件进行预养的预养窑跨设在第三轨道上；

所述的横向轨道还包括间隔设置在第一轨道右端的第五轨道、间隔设置在第四轨道末端的第六轨道；

所述的柔性布料机跨设在第六轨道左端，柔性布料机下方设为第一浇筑区，用以进行中小型构件的浇筑；

所述的纵向轨道包括平行设置的轨道A、轨道B和轨道C，轨道A位于第一轨道、第二轨道、第三轨道和第四轨道的左端，轨道B位于第一轨道、第二轨道、第三轨道和第四轨道的右端，轨道C位于第五轨道、第六轨道的右端；

所述的摆渡车在纵向轨道上运行，移动模台在横向轨道上运行，移动模台通过摆渡车在横向轨道上切换；

所述的高位养护窑包括保温墙板、保温隔板、升降装置和密封装置，水平设置的保温隔板位于平行设置的保温墙板之间并与两侧保温墙板构成隧道式窑体，所述的升降装置设置在窑体内，保温隔板通过升降装置可升降的设置在两侧保温墙板之间，保温隔板与两侧保温墙板之间均设有可开启的密封装置；所述的保温隔板为矩形平板，其宽度小于两侧保温墙板之间的间距，保温隔板两侧对称设有导向孔并通过导向孔在升降装置上移动。

所述的高位养护窑其升降装置由支撑柱、横杆、卷扬机、钢丝绳和定滑轮组构成，支撑柱对称设置在高位养护窑内的第一轨道两侧，支撑柱上方设有用以保持支撑柱稳定的横杆，所述的保温隔板通过其自身两侧的导向孔与支撑柱滑动连接，卷扬机设置在保温隔板上，卷扬机的转轴一端顺时针绕设有钢丝绳A，另一端逆时针绕设有钢丝绳B，钢丝绳A、B的另一端分别绕过定滑轮组与保温隔板上表面两侧固连；所述定滑轮组包括设置在横杆上的定滑轮A和设置在保温隔板上的定滑轮B。

所述的高位养护窑其密封装置由L型滑动密封板和驱动机构构成，所述的L型滑动密封板设置在保温隔板上表面两侧，L型滑动密封板由横板和竖板构成，竖板固连在横板一端，横板上等分设置有与保温隔板连接的驱动机构；所述驱动机构包括推压连杆、V型连杆、电动伸缩杆和缓冲压紧弹簧，电动伸缩杆一端铰接在保温隔板的中部，另一端与V型连杆的一端铰接，V型连杆底部与保温隔板铰接，V型连杆另一端与推压连杆铰接，推压连杆与V型连杆之间设有缓冲压紧弹簧，推压连杆的另一端与L型滑动密封板的横板上端面中部铰接，L型滑动密封板在推压连杆的推动下，其横板下端面与保温隔板上端面形成密封，其竖板侧端面与保温墙板形成密封。

所述的柔性布料机包括机架、X轴平移车、Y轴平移车和料箱，所述的机架由两组沿横向平行设置的立柱和设置在立柱顶端的X向轨道601构成，所述的X轴平移车其车体为矩形框式结构，其车体上设有平行的Y向轨道，X轴平移车在机架的X向轨道上运行，Y轴平移车在X轴平移车的Y向轨道上运行；所述的料箱由固定箱体、活动箱体和Z轴驱动机构构成，固定箱体整体为上下开口的矩形箱体结构，其上端穿设在Y轴平移车内并与Y轴平移车固连，下端穿过X轴平移车的车体与活动箱体的上部滑动连接，活动箱体下部设有投料口，所述固定箱体的外部两侧对称设置有Z轴驱动机构，Z轴驱动机构上端与固定箱体固连，下端与活动箱体固连。

所述的活动箱体其上部为与固定箱体相配适的矩形箱体结构，活动箱体下部为两侧面平行的漏斗形结构，所述活动箱体内还设有搅拌装置，用以驱动搅拌装置的电机设置在活动箱体外部。

所述的轨道A其左侧设有用以摆放大型预制构件的空置区A，轨道C的右侧设有用以摆放中小型构件的空置区C。

所述的第四轨道其所处区域设有第二浇筑区，用于进行大型构件的浇筑。

所述的柔性养护窑其左端出口与轨道A之间设有流转区A，轨道B与轨道C之间设有流转区C。

本发明的有益效果是：本发明结构布局合理，可同时进行双向环形循环作业，适合多品类、大批量混凝土构件的生产，通用性强，其中高位养护窑可根据实际需求转为定位养护窑使用，可有效提高设备使用率，同时增加生产效率。

附图说明

图1为本发明的整体结构俯视图。

图2为本发明的左侧循环示意图。

图3为本发明的右侧循环示意图。

图4为本发明的柔性养护窑的断面示意图。

图5为本发明的高位养护窑的局部俯视图。

图6为高位养护窑的升降装置的断面示意图。

图7为高位养护窑的密封装置的断面示意图。

图8为柔性布料机的整体结构示意图。

图9为柔性布料机的局部俯视图。

图中，101、第一轨道，102、第二轨道，103、第三轨道，104、第四轨道，105、第五轨道，106、第六轨道；

201、轨道A，202、轨道B，203、轨道C；

3、高位养护窑，301、保温墙板，302、保温隔板，303、支撑柱,304、横杆，305、卷扬机，306、钢丝绳A，307、钢丝绳B，308、定滑轮A，309、定滑轮B，310、L型滑动密封板，311、推压连杆，312、V型连杆，313、电动伸缩杆，314、缓冲压紧弹簧，321、横板321，322、竖板；

4、低位养护窑，5、预养窑，

601、X向轨道，602、立柱，603、X轴平移车，631、Y向轨道，604、Y轴平移车，605、料箱，651、固定箱体，652、活动箱体，653、Z轴驱动机构，654、投料口，655、搅拌装置，656、电机；

7、移动模台，8、摆渡车，9、空置区A，10、空置区C，11、第二浇筑区，12、流转区A，13、流转区C，14、天车。

具体实施方式

下面结合说明书附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，一种混凝土预制构件环形生产线，包括柔性养护窑、横向轨道、纵向轨道、移动模台、摆渡车和柔性布料机，所述的横向轨道包括依次平行设置的第一轨道101、第二轨道102、第三轨道103和第四轨道104，第一轨道101、第二轨道102、第三轨道103和第四轨道104的长度相等；

如图1、图4所示，所述的柔性养护窑由平行于横向轨道的高位养护窑3、低位养护窑4和预养窑5组成，低位养护窑4位于高位养护窑3与预养窑5之间，用以养护大型构件的高位养护窑3跨设在第一轨道101上，用以养护中小型构件的低位养护窑4跨设在第二轨道102上，用以对中小型构件进行预养的预养窑5跨设在第三轨道103上；

如图1所示，所述的横向轨道还包括间隔设置在第一轨道101右端的第五轨道105、间隔设置在第四轨道104末端的第六轨道106；

如图1所示，所述的柔性布料机跨设在第六轨道106左端，柔性布料机下方设为第一浇筑区，用以进行中小型构件的浇筑；

如图1所示，所述的纵向轨道包括平行设置的轨道A201、轨道B202和轨道C203，轨道A201位于第一轨道101、第二轨道102、第三轨道103和第四轨道104的左端，轨道B202位于第一轨道101、第二轨道102、第三轨道103和第四轨道104的右端，轨道C203位于第五轨道105、第六轨道106的右端；

如图1所示，所述的摆渡车8在纵向轨道上运行，移动模台7在横向轨道上运行，移动模台7通过摆渡车8在横向轨道上切换；

如图5、图6、图7所示，所述的高位养护窑3包括保温墙板301、保温隔板302、升降装置和密封装置，水平设置的保温隔板302位于平行设置的保温墙板301之间并与两侧保温墙板301构成隧道式窑体，所述的升降装置设置在窑体内，保温隔板302通过升降装置可升降的设置在两侧保温墙板301之间，保温隔板302与两侧保温墙板301之间均设有可开启的密封装置；所述的保温隔板302为矩形平板，其宽度小于两侧保温墙板301之间的间距，保温隔板302两侧对称设有导向孔并通过导向孔在升降装置上移动。

如图5、图6、图7所示，所述的高位养护窑3其升降装置由支撑柱303、横杆304、卷扬机305、钢丝绳和定滑轮组构成，支撑柱303对称设置在高位养护窑内的第一轨道101两侧，支撑柱303上方设有用以保持支撑柱303稳定的横杆304，所述的保温隔板302通过其自身两侧的导向孔与支撑柱303滑动连接，卷扬机305设置在保温隔板302上，卷扬机305的转轴一端顺时针绕设有钢丝绳A306，另一端逆时针绕设有钢丝绳B307，钢丝绳A306、钢丝绳B307的另一端分别绕过定滑轮组与保温隔板302上表面两侧固连；所述定滑轮组包括设置在横杆304上的定滑轮A308和设置在保温隔板302上的定滑轮B309。

如图5、图6、图7所示，所述的高位养护窑3其密封装置由L型滑动密封板310和驱动机构构成，所述的L型滑动密封板310设置在保温隔板302上表面两侧，L型滑动密封板310由横板321和竖板322构成，竖板322固连在横板321一端，横板321上等分设置有与保温隔板302连接的驱动机构；所述驱动机构包括推压连杆311、V型连杆312、电动伸缩杆313和缓冲压紧弹簧314，电动伸缩杆313一端铰接在保温隔板302的中部，另一端与V型连杆312的一端铰接，V型连杆312底部与保温隔板302铰接，V型连杆312另一端与推压连杆311铰接，推压连杆311与V型连杆312之间设有缓冲压紧弹簧314，推压连杆311的另一端与L型滑动密封板310的横板321上端面中部铰接，L型滑动密封板310在推压连杆311的推动下，其横板321下端面与保温隔板302上端面形成密封，其竖板322侧端面与保温墙板301形成密封。

如图1、图8、图9所示，所述的柔性布料机包括机架、X轴平移车603、Y轴平移车604和料箱605，所述的机架由平行设置在第六轨道106两侧的立柱602和设置在立柱602顶端的X向轨道601构成，所述的X轴平移车603其车体为矩形框式结构，其车体上设有平行的Y向轨道631，X轴平移车603在机架的X向轨道601上运行，Y轴平移车604在X轴平移车603的Y向轨道631上运行；所述的料箱605由固定箱体651、活动箱体652和Z轴驱动机构653构成，固定箱体651整体为上下开口的矩形箱体结构，其上端穿设在Y轴平移车604内并与Y轴平移车604固连，下端穿过X轴平移车603的车体与活动箱体652的上部滑动连接，活动箱体652下部设有投料口654，所述固定箱体651的外部两侧对称设置有Z轴驱动机构653，Z轴驱动机构653上端与固定箱体651固连，下端与活动箱体652固连。

如图8、图9所示，所述的活动箱体652其上部为与固定箱体651相配适的矩形箱体结构，活动箱体652下部为两侧面平行的漏斗形结构，所述活动箱体652内还设有搅拌装置655，用以驱动搅拌装置655的电机656设置在活动箱体652外部。

如图1所示，所述的轨道A201其左侧设有用以摆放大型预制构件的空置区A9，轨道C的右侧设有用以摆放中小型构件的空置区C10。

如图1所示，所述的第四轨道104其所处区域设有第二浇筑区11，用于进行大型构件的浇筑。在此处，因为需浇筑的构件高度大于柔性混凝土投料机的投料高度，因此使用天车或者起重机吊起投料斗进行浇筑投料，以手动操作为主。

如图1所示，所述的柔性养护窑其左端出口与轨道A201之间设有流转区A12，轨道B202与轨道C203之间设有流转区C13。

本发明的整体运行还包括天车14等通用设备，在次不在一一赘述。

本发明的原理：

1、左侧大型构件生产为逆时针循环，如图2中箭头所示，具体工艺流程如下：

构件在高位养护窑3蒸养5-8小时（预制构件的养护时间主要因素是根据构件的厚度和混凝土配合比）后出窑，使用轨道A201上的摆渡车8将构件连通移动模台7运至生产线左侧的四个空置区A9之一；

移动模台7就位后进行拆模、脱模、清模、涂脱模剂、组模、置筋、安装预埋件，3小时内完成拆模到待浇筑的全部过程；

用摆渡车8将移动模台8运到第四轨道104上，并向右移动，进行浇筑前的复验检查；

复验结束，继续向右流转，在第二浇筑区进行浇筑及振捣作业；

浇筑振捣后用运行移动模台7至轨道B202，使用轨道B202上的摆渡车8将移动模台7送入高位养护窑3进行养护；根据构件的大小体积不同，用时会不一样，以预制雨水井为例，养护时间为8小时。

2、右侧中小型构件生产为顺时针循环，如图3中箭头所示，具体工艺流程如下：

构件在低位养护窑4蒸养5-6小时后出窑，使用轨道B202上的摆渡车8将构件连通移动模台7运至生产线右侧的两个空置区C10之一；

移动模台7就位后，进行拆模、脱模、清模、涂脱模剂、组模、置筋、安装预埋件，2小时内完成拆模到待浇筑的全部过程；

用轨道C203上的摆渡车8将移动模台7转至第四轨道104上，并向左移动，进行浇筑前的复验检查；

复验结束，继续向左流转，进入柔性布料机下方的第一浇筑区进行浇筑及振捣作业；

浇筑振捣后用运行移动模台7至第四轨道104左端，由轨道B上的摆渡车8送入预养窑5，进行预养。

预养结束后，向左运行移动模台，在流转区A进行压光收面作业，结束后使用轨道A201上横移摆渡车8转至低位养护窑4，按顺序进入低位养护窑4中进行养护；根据构件结构不同，节拍会不一，以生态护坡为例，养护时间为5小时。

在本发明的一个具体实施例中，柔性养护窑为组合式高低窑，如图4所示，其结构为钢结构一体窑，为了实现节能和通用性，将三纵向养护窑用100mm厚的保温板进行隔离；超过1.5m高的构件（如落水井）送入高位养护窑；低位养护窑生产低于1.5m高的构件，如楼梯；预养窑可用于加快低于1.5m的构件进行外表面的混凝土初凝。

三个窑可根据实际情况，设置温度和湿度，实现养护和预养功能的切换；其中，养护温度控制范围：50-65℃，湿度控制范围：90％-100％和预养温度控制范围：30-40℃。

高位养护窑的保温隔板作为顶棚，可实现自动升降，减少养护空间，达到在保证养护效果的情况下，降低能源消耗。

柔性布料机也是本发明的关键设备之一，为满足市政构件的布料需求，最高升起行程距离模台为0.85m；通过提升布料机机架的高度和设置可升降的料箱实现将常规的最高500mm布料高度升至850mm。

使用本发明所提供的技术方案，根据不同的产品可以实现每天1模变为每天2-3模，大大的提高了工效。

在本发明的一个实施例中，环形生产线配置设备如表一：

表一：

根据本发明提供的技术方案，中电建洛阳装配式建筑科技有限公司在2020年3月接到客户订单，要求20天内交货1400个生态护坡，以前用40套模具按照常规生产方案，每天只能生产40个生态护坡；应用本发明后，通过改变高位养护窑的养护高度，同时使用高位养护窑和低位养护窑进行生产，实现了日产80个生态护坡，成为了降本增效的经典案例。

本发明未详述部分为现有技术。

Claims (8)

1.一种混凝土预制构件环形生产线，包括柔性养护窑、横向轨道、纵向轨道、移动模台、摆渡车和柔性布料机，所述的横向轨道包括依次平行设置的第一轨道（101）、第二轨道（102）、第三轨道（103）和第四轨道（104），第一轨道（101）、第二轨道（102）、第三轨道（103）和第四轨道（104）的长度相等；其特征是：

所述的柔性养护窑由平行于横向轨道的高位养护窑（3）、低位养护窑（4）和预养窑（5）组成，低位养护窑（4）位于高位养护窑（3）与预养窑（5）之间，用以养护大型构件的高位养护窑（3）跨设在第一轨道（101）上，用以养护中小型构件的低位养护窑（4）跨设在第二轨道（102）上，用以对中小型构件进行预养的预养窑（5）跨设在第三轨道（103）上；

所述的横向轨道还包括间隔设置在第一轨道（101）右端的第五轨道（105）、间隔设置在第四轨道（104）末端的第六轨道（106）；

所述的柔性布料机跨设在第六轨道（106）左端，柔性布料机下方设为第一浇筑区，用以进行中小型构件的浇筑；

所述的纵向轨道包括平行设置的轨道A（201）、轨道B（202）和轨道C（203），轨道A（201）位于第一轨道（101）、第二轨道（102）、第三轨道（103）和第四轨道（104）的左端，轨道B（202）位于第一轨道（101）、第二轨道（102）、第三轨道（103）和第四轨道（104）的右端，轨道C（203）位于第五轨道（105）、第六轨道（106）的右端；

所述的摆渡车（8）在纵向轨道上运行，移动模台（7）在横向轨道上运行，移动模台（7）通过摆渡车（8）在横向轨道上切换；

所述的高位养护窑（3）包括保温墙板（301）、保温隔板（302）、升降装置和密封装置，水平设置的保温隔板（302）位于平行设置的保温墙板（301）之间并与两侧保温墙板（301）构成隧道式窑体，所述的升降装置设置在窑体内，保温隔板（302）通过升降装置可升降的设置在两侧保温墙板（301）之间，保温隔板（302）与两侧保温墙板（301）之间均设有可开启的密封装置；所述的保温隔板（302）为矩形平板，其宽度小于两侧保温墙板（301）之间的间距，保温隔板（302）两侧对称设有导向孔并通过导向孔在升降装置上移动。

2.根据权利要求1所述的一种混凝土预制构件环形生产线，其特征是：所述的高位养护窑（3）其升降装置由支撑柱（303）、横杆（304）、卷扬机（305）、钢丝绳和定滑轮组构成，支撑柱（303）对称设置在高位养护窑内的第一轨道（101）两侧，支撑柱（303）上方设有用以保持支撑柱（303）稳定的横杆（304），所述的保温隔板（302）通过其自身两侧的导向孔与支撑柱（303）滑动连接，卷扬机（305）设置在保温隔板（302）上，卷扬机（305）的转轴一端顺时针绕设有钢丝绳A（306），另一端逆时针绕设有钢丝绳B（307），钢丝绳A（306）、钢丝绳B（307）的另一端分别绕过定滑轮组与保温隔板（302）上表面两侧固连；所述定滑轮组包括设置在横杆（304）上的定滑轮A（308）和设置在保温隔板（302）上的定滑轮B（309）。

3.根据权利要求1所述的一种混凝土预制构件环形生产线，其特征是：所述的高位养护窑（3）其密封装置由L型滑动密封板（310）和驱动机构构成，所述的L型滑动密封板（310）设置在保温隔板（302）上表面两侧，L型滑动密封板（310）由横板（321）和竖板（322）构成，竖板（322）固连在横板（321）一端，横板（321）上等分设置有与保温隔板（302）连接的驱动机构；所述驱动机构包括推压连杆（311）、V型连杆（312）、电动伸缩杆（313）和缓冲压紧弹簧（314），电动伸缩杆（313）一端铰接在保温隔板（302）的中部，另一端与V型连杆（312）的一端铰接，V型连杆（312）底部与保温隔板（302）铰接，V型连杆（312）另一端与推压连杆（311）铰接，推压连杆（311）与V型连杆（312）之间设有缓冲压紧弹簧（314），推压连杆（311）的另一端与L型滑动密封板（310）的横板（321）上端面中部铰接，L型滑动密封板（310）在推压连杆（311）的推动下，其横板（321）下端面与保温隔板（302）上端面形成密封，其竖板（322）侧端面与保温墙板（301）形成密封。

4.根据权利要求1所述的一种混凝土预制构件环形生产线，其特征是：所述的柔性布料机包括机架、X轴平移车（603）、Y轴平移车（604）和料箱（605），所述的机架由平行设置在第六轨道（106）两侧的立柱（602）和设置在立柱（602）顶端的X向轨道（601）构成，所述的X轴平移车（603）其车体为矩形框式结构，其车体上设有平行的Y向轨道（631），X轴平移车（603）在机架的X向轨道（601）上运行，Y轴平移车（604）在X轴平移车（603）的Y向轨道（631）上运行；所述的料箱（605）由固定箱体（651）、活动箱体（652）和Z轴驱动机构（653）构成，固定箱体（651）整体为上下开口的矩形箱体结构，其上端穿设在Y轴平移车（604）内并与Y轴平移车（604）固连，下端穿过X轴平移车（603）的车体与活动箱体（652）的上部滑动连接，活动箱体（652）下部设有投料口（654），所述固定箱体（651）的外部两侧对称设置有Z轴驱动机构（653），Z轴驱动机构（653）上端与固定箱体（651）固连，下端与活动箱体（652）固连。

5.根据权利要求4所述的一种混凝土预制构件环形生产线，其特征是：所述的活动箱体（652）其上部为与固定箱体（651）相配适的矩形箱体结构，活动箱体（652）下部为两侧面平行的漏斗形结构，所述活动箱体（652）内还设有搅拌装置（655），用以驱动搅拌装置（655）的电机（656）设置在活动箱体（652）外部。

6.根据权利要求1所述的一种混凝土预制构件环形生产线，其特征是：所述的轨道A（201）其左侧设有用以摆放大型预制构件的空置区A（9），轨道C（203）的右侧设有用以摆放中小型构件的空置区C（10）。

7.根据权利要求1所述的一种混凝土预制构件环形生产线，其特征是：所述的第四轨道（104）其所处区域设有第二浇筑区（11），用于进行大型构件的浇筑。

8.根据权利要求1所述的一种混凝土预制构件环形生产线，其特征是：所述的柔性养护窑其左端出口与轨道A（201）之间设有流转区A（12），轨道B（202）与轨道C（203）之间设有流转区C（13）。

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