CN111571764B - 一种装配式pc预制构件制作加工机械及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种装配式PC预制构件制作加工机械及其使用方法，该加工机械包括底板和设置在底板上的模具，模具的内部设置有钢筋骨架，模具的上方设置有布料装置，布料装置的底部安装有振捣装置。本发明通过在料斗下方设置卸料机构，可以通过控制第一电动推杆的伸缩长度，从而控制落料口的打开程度，进而改变混凝土的落料速率；本发明通过设置在料斗下方的边缘振捣机构和中心振捣机构相配合，提高振捣效率，边缘振捣机构利用杠杆原理对钢筋骨架以外的混凝土进行振捣，中心振捣机构利用齿轮齿条传动对钢筋骨架内的混凝土进行振捣，在竖直振捣的同时随料斗水平移动，扩大振捣装置的振捣范围。

Description

一种装配式PC预制构件制作加工机械及其使用方法

技术领域

本发明涉及混凝土预制件制作技术领域，特别涉及一种装配式PC预制构件制作加工机械及其使用方法。

背景技术

混凝土预制件是指在工厂中通过标准工业化方式加工生产的混凝土制品，混凝土预制件产品多种多样，工程建设领域常见的预制件有管道、桥梁、轨枕等，建筑领域常见的预制件有墙板、楼板、楼梯、阳台、梁、柱等。目前已被广泛应用于交通、市政、水利等方面。

用混凝土拌合机拌和好的混凝土浇筑构件时，必须排除其中气泡，进行捣固，使混凝土密实结合，消除混凝土的蜂窝麻面等现象，以提高其强度，保证混凝土构件的质量，需要对混凝土进行振捣，振捣时不能够碰到模具表面，也不能碰到钢筋和预埋件。现有的加工机械存在以下缺点：一、混凝土的卸料速率不可调整，模具即将浇注满时，需要放慢混凝土的浇注速率；二、在进行振捣时振捣范围有限，需要通过人工移动振捣棒的位置才能改变振捣方位，导致振捣不均匀。

为此，本发明提供一种装配式PC预制构件制作加工机械及其使用方法。

发明内容

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现：一种装配式PC预制构件制作加工机械，该加工机械包括底板和设置在底板顶部的模具，模具的内部设置有钢筋骨架，模具的上方设置有布料装置，所述布料装置包括滑动设置在模具两侧的支架和固定安装在底板的顶部用于驱动支架移动的油缸，布料装置还包括卡合在支架中的料斗，所述料斗的底部开设有四组圆形落料口，且圆形落料口位于料斗底部的对角线上，四组圆形落料口距离对角线交点的距离相等，料斗的底部还对称开设有扇形落料口，扇形落料口位于四组圆形落料口之间；

所述料斗的底部设置有用于封堵圆形落料口和扇形落料口的卸料机构，所述卸料机构包括两组交叉设置的连杆和设置在连杆两端的圆板，两组连杆通过固定在料斗底部中心的铰轴铰接连接，所述卸料机构还包括设置在扇形落料口下方的扇形伸缩板，扇形伸缩板位于两组连杆的钝角内，扇形伸缩板的两边通过扭簧相铰接，扭簧内穿设有短轴，短轴的一端与料斗的底部固定连接，另一端设置有限位板；

所述布料装置还包括固定在料斗底部的第一电动推杆，第一电动推杆呈水平设置，第一电动推杆位于两组连杆的锐角内，且第一电动推杆的末端固定连接有移动块，移动块与连杆的外壁相接触；

所述料斗的底部设置有振捣装置，振捣装置包括安装在铰轴底部的边缘振捣机构和安装在料斗底部的中心振捣机构，所述边缘振捣机构包括水平板和设置在水平板两端的安装板，铰轴的底部对称设置有竖直板，水平板位于两组竖直板之间，且水平板与竖直板铰接连接，所述安装板的底部设置有多组沿其长度方向呈线性分布的振捣杆，且振捣杆的底端螺接有延伸杆；安装板的顶部通过第一弹簧与料斗的底部相连接，所述边缘振捣机构还包括设置在料斗底部的第二电动推杆，且第二电动推杆与其中一组安装板的顶部相接触；

所述中心振捣机构对称设置有两组，两组中心振捣机构分别位于扇形落料口的外侧，中心振捣机构包括固定安装在料斗底部的匚型槽板和滑动对接在匚型槽板内的齿条，齿条的顶部通过第二弹簧与料斗的底部固定连接，齿条的底部对称设置有支杆；所述中心振捣机构还包括安装在料斗底部的轴承座，轴承座的末端转动设置有与齿条相啮合的不完全齿轮，且轴承座的外侧固定安装有用于驱动不完全齿轮转动的电机。

优选的，所述底板的顶部位于模具的两侧开设有沿其长度方向延伸的滑槽，所述支架由设置在模具上方的回型框架和对称设置在回型框架底部的支腿组成，支腿的底部设置有滑动对接在滑槽中的滑块，且油缸的末端与滑块的侧壁固定连接。

优选的，所述料斗为边长从上至下逐渐递减的空心棱台结构，回型框架的内侧壁呈倾斜状。

优选的，所述圆板与料斗的底部相接触，且圆板的直径大于圆形落料口的直径，连杆的末端开设有螺纹槽，圆板的外沿安装有与螺纹槽相配合的螺纹杆，圆板通过螺纹杆与连杆螺接固定。

优选的，所述扇形伸缩板的两边与连杆之间设置有顶块，顶块的一端固定在连杆上，另一端与扇形伸缩板的外沿相接触。

优选的，两组所述安装板之间的距离大于钢筋骨架的宽度，两组支杆之间的距离大于钢筋的直径。

优选的，所述轴承座由两组对称设置的条形板组成，条形板末端开设有孔，孔内穿设有转轴，且转轴通过轴承与条形板转动连接，不完全齿轮固定套设在转轴上，电机的输出端与转轴的末端固定连接。

优选的，所述不完全齿轮转动一周啮合齿条移动的距离大于钢筋骨架的高度，齿条完成一次升降所用的时间与油缸移动两个筋圈之间的距离所用的时间相等。

此外，本发明还提供一种装配式PC预制构件制作加工机械的使用方法，包括如下步骤：

S1上料：将搅拌好的混凝土泵送至料斗中；

S2布料：启动油缸，使其驱动支架往复移动，驱动第一电动推杆缩短，使圆板和扇形伸缩板不再封堵圆形落料口和扇形落料口，混凝土从圆形落料口和扇形落料口中落下，料斗在支架的带动下随之往复移动，实现混凝土均匀布料；

S3振捣：利用振捣装置对混凝土的边缘和中心进行振捣，使其更加密实；

S4成型：混凝土灌注到一定高度时，驱动第一电动推杆伸长，使圆板和扇形伸缩板将圆形落料口和扇形落料口封住，将料斗从支架中提起，使振捣装置完全从混凝土中抽出，人工通过刮板将混凝土表面刮平后，静置使混凝土成型

有益效果

1.本发明通过在料斗下方设置卸料机构，可以通过控制第一电动推杆的伸缩长度，从而控制落料口的打开程度，进而改变混凝土的落料速率；

2.本发明通过设置在料斗下方的边缘振捣机构和中心振捣机构相配合，提高振捣效率，边缘振捣机构利用杠杆原理对钢筋骨架以外的混凝土进行振捣，中心振捣机构利用齿轮齿条传动对钢筋骨架内的混凝土进行振捣，在竖直振捣的同时随料斗水平移动，扩大振捣装置的振捣范围。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的流程图；

图2是本发明的结构示意图；

图3是本发明模具的俯视图；

图4是本发明布料装置和振捣装置的立体图；

图5是本发明料斗的立体图；

图6是本发明卸料机构和振捣装置的立体图；

图7是本发明中卸料机构的立体图；

图8是本发明边缘振捣机构的立体图；

图9是本发明中心振捣机构的立体图。

图中：10、底板；11、滑槽；20、模具；30、布料装置；31、支架；311、支腿；312、回型框架；313、滑块；32、料斗；321、圆形落料口；322、扇形落料口；33、油缸；34、卸料机构；341、连杆；342、圆板；343、铰轴；344、扇形伸缩板；345、顶块；346、第一电动推杆；347、移动块；40、振捣装置；41、边缘振捣机构；411、水平板；412、安装板；413、竖直板；414、振捣杆；415、延伸杆；416、第一弹簧；417、第二电动推杆；42、中心振捣机构；421、匚型槽板；422、齿条；423、第二弹簧；424、支杆；425、轴承座；426、不完全齿轮；427、电机。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

如图2和图3所示，一种装配式PC预制构件制作加工机械，该加工机械包括底板10和设置在底板10顶部的模具20，模具20的内部设置有钢筋骨架，模具20的上方设置有布料装置30，且布料装置30的底部安装有振捣装置40；

底板10的顶部位于模具20的两侧开设有沿其长度方向延伸的滑槽11，布料装置30包括滑动设置在滑槽11中的支架31和固定安装在底板10的顶部用于驱动支架31移动的油缸33，支架31由设置在模具20上方的回型框架312和对称设置在回型框架312底部的支腿311组成，支腿311的底部设置有滑动对接在滑槽11中的滑块313；油缸33对称设置在模具20的两侧，且油缸33的末端与滑块313的侧壁固定连接，油缸33驱动支架31沿着滑槽11往复移动，回型框架312内卡合有料斗32，料斗32为边长从上至下逐渐递减的空心棱台结构，回型框架312的内侧壁呈倾斜状；

如图4和图5所示，料斗32的底部开设有四组圆形落料口321，且圆形落料口321位于料斗32底部的对角线上，四组圆形落料口321距离对角线交点的距离相等，料斗32的底部还对称开设有扇形落料口322，扇形落料口322位于四组圆形落料口321之间；料斗32的底部设置有用于封堵圆形落料口321和扇形落料口322的卸料机构34；

如图6和图7所示，卸料机构34包括两组交叉设置的连杆341和设置在连杆341两端的圆板342，圆板342与料斗32的底部相接触，且圆板342的直径大于圆形落料口321的直径，连杆341的末端开设有螺纹槽，圆板342的外沿安装有与螺纹槽相配合的螺纹杆，圆板342通过螺纹杆与连杆341螺接固定；两组连杆341的中部开设有轴孔，且轴孔内设置有贯穿两组连杆341的铰轴343，铰轴343的一端与料斗32的底部中心固定连接，另一端一体成型有限位板，两组连杆341通过铰轴343铰接连接；卸料机构34还包括设置在扇形落料口322下方的扇形伸缩板344，扇形伸缩板344位于两组连杆341的钝角内，扇形伸缩板344的两边通过扭簧相铰接，扭簧内穿设有短轴，短轴的一端与料斗32的底部固定连接，另一端设置有限位板，扇形伸缩板344的两边与连杆341之间设置有顶块345，顶块345的一端固定在连杆341上，另一端与扇形伸缩板344的外沿相接触；

布料装置30还包括固定在料斗32底部的第一电动推杆346，第一电动推杆346呈水平设置，第一电动推杆346位于两组连杆341的锐角内，且第一电动推杆346的末端固定连接有移动块347，移动块347与连杆341的外壁相接触；驱动第一电动推杆346缩短，第一电动推杆346带动移动块347向铰轴343的方向移动，两组连杆341在移动块347的推力下绕着铰轴343转动，其钝角夹角逐渐减小，锐角夹角逐渐增大，连杆341带动圆板342发生转动，圆形落料口321不再被圆板342封堵，扇形伸缩板344的两边在顶块345的挤压力作用下合拢，扇形伸缩板344收缩，扇形落料口322不再被扇形伸缩板344封堵，混凝土从圆形落料口321和扇形落料口322中落下；第一电动推杆346驱动移动块347移动的距离不同时，连杆341转动的角度也不同，圆形落料口321和扇形落料口322被打开的情况也随之改变，进而可以控制混凝土的落料速度；

驱动第一电动推杆346伸长，第一电动推杆346带动移动块347向远离铰轴343的方向移动，此时移动块347不再给连杆341推力，扇形伸缩板344的两边受到的压力逐渐减小，其两边在扭簧的弹性力作用下逐渐打开，并给顶块345反向的力，顶块345推动连杆341绕着铰轴343转动，其钝角夹角逐渐增大，锐角夹角逐渐减小，圆板342在连杆341的带动下转动至扇形落料口322的下方将其封堵；振捣装置40包括安装在铰轴343底部的边缘振捣机构41和安装在料斗32底部的中心振捣机构42；

如图8和图9，边缘振捣机构41包括水平板411和设置在水平板411两端的安装板412，安装板412的中部与水平板411固定连接，且安装板412与水平板411在同一水平面上，铰轴343的底部对称设置有竖直板413，水平板411的前后两侧中部开设有贯穿水平板411上下两侧的匚型槽，竖直板413的底部延伸至匚型槽内，并与水平板411铰接连接；安装板412的底部设置有多组沿其长度方向呈线性分布的振捣杆414，且振捣杆414的底端螺接有延伸杆415，安装板412的顶部通过第一弹簧416与料斗32的底部相连接，每组安装板412的顶部设置有两组第一弹簧416，边缘振捣机构41还包括设置在料斗32底部的第二电动推杆417，且第二电动推杆417与其中一组安装板412的顶部相接触；

驱动第二电动推杆417伸长，第二电动推杆417推动其下方的安装板412向下移动，另一组安装板412在杠杆原理的作用下向上移动，两组安装板412之间的距离大于钢筋骨架的宽度，振捣杆414和延伸杆415在安装板412的带动下往复移动，且两侧的振捣杆414交错升降对钢筋骨架与模具20之间的混凝土进行振捣；

中心振捣机构42对称设置有两组，两组中心振捣机构42分别位于扇形落料口322的外侧，中心振捣机构42包括固定安装在料斗32底部的匚型槽板421和滑动对接在匚型槽板421内的齿条422，齿条422的顶部通过第二弹簧423与料斗32的底部固定连接，齿条422的底部对称设置有支杆424，两组支杆424之间的距离大于钢筋的直径；中心振捣机构42还包括安装在料斗32底部的轴承座425，轴承座425由两组对称设置的条形板组成，条形板末端开设有孔，孔内穿设有转轴，且转轴通过轴承与条形板转动连接，转轴外部固定套设有与齿条422相啮合的不完全齿轮426，且条形板外侧固定安装有用于驱动不完全齿轮426转动的电机427；

电机427驱动不完全齿轮426转动，齿条422在不完全齿轮426的啮合传动下向下移动，此时第二弹簧423处于拉伸状态，当齿条422不与不完全齿轮426啮合时，齿条422在第二弹簧423的弹性力作用下向上移动，不完全齿轮426转动一周啮合齿条422移动的距离大于钢筋骨架的高度，同时齿条422完成一次升降所用的时间与油缸33移动两个筋圈之间的距离所用的时间相等；

本发明还提供一种装配式PC预制构件制作加工机械的使用方法，包括如下步骤：

S1上料：将搅拌好的混凝土泵送至料斗32中；

S2布料：启动油缸33，使其驱动支架31往复移动，驱动第一电动推杆346缩短，使圆板342和扇形伸缩板344不再封堵圆形落料口321和扇形落料口322，混凝土从圆形落料口321和扇形落料口322中落下，料斗32在支架31的带动下随之往复移动，实现混凝土均匀布料；

S3振捣：利用振捣装置40对混凝土的边缘和中心进行振捣，使其更加密实；

S4成型：混凝土灌注到一定高度时，驱动第一电动推杆346伸长，使圆板342和扇形伸缩板344将圆形落料口321和扇形落料口322封住，将料斗32从支架31中提起，使振捣装置40完全从混凝土中抽出，人工通过刮板将混凝土表面刮平后，静置使混凝土成型。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种装配式PC预制构件制作加工机械，该加工机械包括底板（10）和设置在底板（10）顶部的模具（20），模具（20）的内部设置有钢筋骨架，模具（20）的上方设置有布料装置（30），其特征在于：所述布料装置（30）包括滑动设置在模具（20）两侧的支架（31）和固定安装在底板（10）的顶部用于驱动支架（31）移动的油缸（33），布料装置（30）还包括卡合在支架（31）中的料斗（32），所述料斗（32）的底部开设有四组圆形落料口（321），且圆形落料口（321）位于料斗（32）底部的对角线上，四组圆形落料口（321）距离对角线交点的距离相等，料斗（32）的底部还对称开设有扇形落料口（322），扇形落料口（322）位于四组圆形落料口（321）之间；

所述料斗（32）的底部设置有用于封堵圆形落料口（321）和扇形落料口（322）的卸料机构（34），所述卸料机构（34）包括两组交叉设置的连杆（341）和设置在连杆（341）两端的圆板（342），两组连杆（341）通过固定在料斗（32）底部中心的铰轴（343）铰接连接，所述卸料机构（34）还包括设置在扇形落料口（322）下方的扇形伸缩板（344），扇形伸缩板（344）位于两组连杆（341）的钝角内，扇形伸缩板（344）的两边通过扭簧相铰接，扭簧内穿设有短轴，短轴的一端与料斗（32）的底部固定连接，另一端设置有限位板；

所述布料装置（30）还包括固定在料斗（32）底部的第一电动推杆（346），第一电动推杆（346）呈水平设置，第一电动推杆（346）位于两组连杆（341）的锐角内，且第一电动推杆（346）的末端固定连接有移动块（347），移动块（347）与连杆（341）的外壁相接触；

所述料斗（32）的底部设置有振捣装置（40），振捣装置（40）包括安装在铰轴（343）底部的边缘振捣机构（41）和安装在料斗（32）底部的中心振捣机构（42），所述边缘振捣机构（41）包括水平板（411）和设置在水平板（411）两端的安装板（412），铰轴（343）的底部对称设置有竖直板（413），水平板（411）位于两组竖直板（413）之间，且水平板（411）与竖直板（413）铰接连接，所述安装板（412）的底部设置有多组沿其长度方向呈线性分布的振捣杆（414），且振捣杆（414）的底端螺接有延伸杆（415）；安装板（412）的顶部通过第一弹簧（416）与料斗（32）的底部相连接，所述边缘振捣机构（41）还包括设置在料斗（32）底部的第二电动推杆（417），且第二电动推杆（417）与其中一组安装板（412）的顶部相接触；

所述中心振捣机构（42）对称设置有两组，两组中心振捣机构（42）分别位于扇形落料口（322）的外侧，中心振捣机构（42）包括固定安装在料斗（32）底部的匚型槽板（421）和滑动对接在匚型槽板（421）内的齿条（422），齿条（422）的顶部通过第二弹簧（423）与料斗（32）的底部固定连接，齿条（422）的底部对称设置有支杆（424）；所述中心振捣机构（42）还包括安装在料斗（32）底部的轴承座（425），轴承座（425）的末端转动设置有与齿条（422）相啮合的不完全齿轮（426），且轴承座（425）的外侧固定安装有用于驱动不完全齿轮（426）转动的电机（427）。

2.根据权利要求1所述一种装配式PC预制构件制作加工机械，其特征在于：所述底板（10）的顶部位于模具（20）的两侧开设有沿其长度方向延伸的滑槽（11），所述支架（31）由设置在模具（20）上方的回型框架（312）和对称设置在回型框架（312）底部的支腿（311）组成，支腿（311）的底部设置有滑动对接在滑槽（11）中的滑块（313），且油缸（33）的末端与滑块（313）的侧壁固定连接。

3.根据权利要求2所述一种装配式PC预制构件制作加工机械，其特征在于：所述料斗（32）为边长从上至下逐渐递减的空心棱台结构，回型框架（312）的内侧壁呈倾斜状。

4.根据权利要求1所述一种装配式PC预制构件制作加工机械，其特征在于：所述圆板（342）与料斗（32）的底部相接触，且圆板（342）的直径大于圆形落料口（321）的直径，连杆（341）的末端开设有螺纹槽，圆板（342）的外沿安装有与螺纹槽相配合的螺纹杆，圆板（342）通过螺纹杆与连杆（341）螺接固定。

5.根据权利要求1所述一种装配式PC预制构件制作加工机械，其特征在于：所述扇形伸缩板（344）的两边与连杆（341）之间设置有顶块（345），顶块（345）的一端固定在连杆（341）上，另一端与扇形伸缩板（344）的外沿相接触。

6.根据权利要求1所述一种装配式PC预制构件制作加工机械，其特征在于：两组所述安装板（412）之间的距离大于钢筋骨架的宽度，两组支杆（424）之间的距离大于钢筋的直径。

7.根据权利要求1所述一种装配式PC预制构件制作加工机械，其特征在于：所述轴承座（425）由两组对称设置的条形板组成，条形板末端开设有孔，孔内穿设有转轴，且转轴通过轴承与条形板转动连接，不完全齿轮（426）固定套设在转轴上，电机（427）的输出端与转轴的末端固定连接。

8.根据权利要求1所述一种装配式PC预制构件制作加工机械，其特征在于：所述不完全齿轮（426）转动一周啮合齿条（422）移动的距离大于钢筋骨架的高度，齿条（422）完成一次升降所用的时间与油缸（33）移动两个筋圈之间的距离所用的时间相等。

9.一种装配式PC预制构件制作加工机械的使用方法，其特征在于：采用权利要求1所述的一种装配式PC预制构件制作加工机械制作PC预制构件时，包括以下步骤：

S1上料：将搅拌好的混凝土泵送至料斗（32）中；

S2布料：启动油缸（33），使其驱动支架（31）往复移动，驱动第一电动推杆（346）缩短，使圆板（342）和扇形伸缩板（344）不再封堵圆形落料口（321）和扇形落料口（322），混凝土从圆形落料口（321）和扇形落料口（322）中落下，料斗（32）在支架（31）的带动下随之往复移动，实现混凝土均匀布料；

S3振捣：利用振捣装置（40）对混凝土的边缘和中心进行振捣，使其更加密实；

S4成型：混凝土灌注到一定高度时，驱动第一电动推杆（346）伸长，使圆板（342）和扇形伸缩板（344）将圆形落料口（321）和扇形落料口（322）封住，将料斗（32）从支架（31）中提起，使振捣装置（40）完全从混凝土中抽出，人工通过刮板将混凝土表面刮平后，静置使混凝土成型。

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