CN112727098B - 一种混凝土分料及管路清洗方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混凝土分料及管路清洗方法，在架体的底部沿架体的长度方向等间距排布有N个混凝土接料单元；架体上设置滑动平台和驱动该滑动平台在架体上平移运动的驱动机构；在滑动平台上搭载进料管组、输料对接装置和料管清洗装置，输料对接装置设置在进料管组的出口处，用于实现进料管组和接料三通上的碗状内凹中通接料头对接，料管清洗装置连接在输料对接装置的外滑套上，当输料对接装置的驱动器驱动外滑套下降时，能够同时实现输料对接和清洗对接。本发明具备较高的自动化程度，在实现高效对称分仓浇筑的同时，避免了传统分料时频繁接换管路的过程，极大的降低了施工人员的劳动强度。

Description

一种混凝土分料及管路清洗方法

技术领域

本发明属于混凝土输送施工技术领域，具体涉及一种混凝土分料及管路清洗方法。

背景技术

混凝土浇筑施工过程中，保证混凝土输送过程的连续高效对施工质量有着密切的影响，尤其是在隧道二衬混凝土浇筑等大体积混凝土施工场景下，对混凝土的浇筑的速度、对称浇筑等有着较为严格的工艺要求。目前现有的混凝土分料装置具有以下缺点：

1、单次单管送料，浇筑时需人工目测进料的方量，施工过程难以准确掌握，且在需对称浇筑的施工场合难以实现对称均匀浇筑；

2、需频繁换接送料管，输送效率低，同时需要较多的人工辅助，工人劳动强度大；

3、现有的敞开式输料槽及密闭式输料管均存在清洗过程繁琐，清洗效果不佳的现象，落料积累后易出现堵管等干扰施工的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种混凝土分料及管路清洗方法，以解决目前混凝土分料装置存在的人工劳动强度大、输料效率低，场景适用范围窄、管路清洗困难等问题。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种混凝土分料及管路清洗方法，采用自动混凝土分料及清洗装置，该装置包括架体，架体的底部沿架体的长度方向等间距排布有N个混凝土接料单元；所述混凝土接料单元，包括接料三通、碗状内凹中通接料头、流量控制阀，其中，所述接料三通包括三个相互连通的通路，第一通路作为进料口，竖直朝上设置，其顶部连接所述碗状内凹中通接料头，第二通路和第三通路作为出料口，对称设置在第一通路的底部两侧，在每个接料三通的第二通路和第三通路上分别设置一个流量控制阀；

架体上设置有滑动平台和驱动该滑动平台在架体上平移运动的驱动机构；在所述滑动平台上搭载有进料管组、输料对接装置和料管清洗装置，其中，所述输料对接装置设置在进料管组的出口处，用于实现进料管组和接料三通上的碗状内凹中通接料头对接；

所述输料对接装置，包括固定内芯、外滑套和驱动器，所述固定内芯中间是圆筒状输料通道，固定内芯连接在进料管组的下部，与进料管组连通，所述外滑套滑动套装在固定内芯外部，并且外滑套与驱动器的动作端连接，驱动器顶部固定在滑动平台上，通过驱动器能够驱动外滑套沿固定内芯上下滑动；

所述料管清洗装置沿所述混凝土接料单元布置方向固定连接在输料对接装置的外滑套外壁上，料管清洗装置包括用于与混凝土接料单元的碗状内凹中通接料头进行对接的进气管路，进气管路与外滑套之间的中心距等于混凝土接料单元之间的间距，当驱动器驱动外滑套下降时，能够同时实现输料对接和清洗对接；

a.在二衬台车或其他需要进行多仓对称浇筑混凝土设备上的适当位置安装自动混凝土分料及清洗装置，并将进料管组入口端与混凝土泵输料口连接固定，同时将各入仓管路与混凝土流量监测装置出口端连接固定；

b.选择需要泵送混凝土的混凝土接料单元，通过驱动机构带动滑动平台移动至预选的混凝土接料单元移动的接料三通正上方，然后输料对接装置的驱动器伸出，带动外滑套下行至与预选的接料三通顶部的碗状内凹中通接料头相对接；

c.打开需进行浇筑混凝土的混凝土接料单元的接料三通两侧的流量调节阀，并开始泵送混凝土；

d.根据接料三通两侧的混凝土流量监测装置及料管入仓处混凝土浇筑面上升的速度对流量调节阀进行调整，通过调整阀门打开的程度对对应位置的混凝土输送量进行调节；

e.进行换仓浇筑时，再次预选混凝土接料单元，然后控制输料对接装置中的驱动器带动外滑套竖直上移，脱离与当前接料三通顶部的碗状内凹中通接料头的接触并与之离开足够空间，随后驱动机构启动，带动滑动平台向预选混凝土接料单元移动；

f.当完成混凝土浇筑后，及时对输料管路进行清洗，清洗时首先将清洗球沿混凝土接料单元的接料三通顶部的碗状内凹中通接料头放入，并将其压入接料三通下部的其中一支管路；并将料管清洗装置的进气管路与施工现场的高压空气供给设备连接；

g.选择需清洗的料管所在的混凝土接料单元，待料管清洗装置移动至相应的接料三通正上方自动停止后，操作料管清洗装置下移，完成料管清洗装置与接料三通顶部的碗状内凹中通接料头密封对接；

h.将清洗浇筑管路未放入清洗球的一端的流量调节阀完全关闭，放入清洗球端的流量调节阀完全打开，然后利用施工现场的高压空气将清洗球沿需清洗的浇筑管路吹出，完成一侧的浇筑管路的清洗作业；

i.另一侧的料管清洗时，先将料管清洗装置向上收起，然后在接料三通未清洗的一端放入清洗球，然后重复操作i、j步骤进行操作，进而完成一组浇筑管路的清洗工作；

j.其他管路清洗作业需重新移动并定位料管清洗装置，并重复f、g、h、i、j等步骤直至全部清洗管路完成。

在上述技术方案中，所述架体由上纵梁、立柱、接料三通固定梁和底纵梁组成，上纵梁共两根，对称布置，上纵梁上部固定有滑动轨道，所述滑动平台安装在该滑动轨道上能够沿架体纵向移动，接料三通固定梁位于架体内部正中位置，其与所述接料三通相连，是接料三通纵向布置的定位装置。

在上述技术方案中，所述流量控制阀底部安装在架体的底纵梁上，流量控制阀采用闸板阀，其包括两个动作缸和连接在两个动作缸动作端的闸板，通过动作缸驱动闸板，实现对混凝土流量控制。

在上述技术方案中，所述驱动器采用小型液压油缸，在外滑套两侧分别连接一个小型液压油缸，油缸的尾部固定安装在所述滑动平台下表面。

在上述技术方案中，在接料三通的第二通路和第三通路出料处还分别设置有混凝土流量监测装置，混凝土流量监测装置安装于所述流量调节阀远离接料三通一侧，其出口端连接混凝土入仓管路。

在上述技术方案中，进气管路底部设置有用于与碗状内凹中通接料头对接的翼缘，该翼缘底面设置有橡胶垫，从而实现与碗状内凹中通接料头良好的密封接触。

在上述技术方案中，所述滑动平台下部一侧设有驱动机构安装架，与所述驱动机构连接。

在上述技术方案中，所述驱动机构采用伺服电机带动滚珠丝杠传动，丝杠安装于所述架体的前后两端，在所述驱动机构的带动下，所述滑动平台及与之固定的进料管组、输料对接装置和料管清洗装置能够沿架体的滑轨纵向移动。

在上述技术方案中，输料对接装置的外滑套底部采用圆角弧面，圆角弧面的弧度与所述碗状内凹中通接料头内侧弧面一致，从而保证输料对接时的良好密封接触。

在上述技术方案中，架体内还设置有控制系统，将混凝土接料单元依次进行编号，并与控制系统中的编组序号相对应。控制系统包括两组操作按键，一组设置于控制系统面板上，另一组设置于无线遥控器上，两组控制按键均可对自动混凝土分料及清洗装置进行动作控制。

本发明的优点和有益效果为：

1、本发明采用伺服电机带动滚珠丝杠作为驱动装置，令输料对接装置与接料三通在纵向上能够准确定位，使换仓浇筑可自动高效进行；

2、本发明设置有混凝土流量调节阀及混凝土流量监测装置，浇筑过程中控制系统预设程序可根据监测到的流量信号自动控制混凝土流量调节阀动作完成左右混凝土流量的调节，亦可通过手动按键操作混凝土流量调节阀实现接料三通两侧的对称浇筑；

3、本发明集成有输料对接装置和料管清洗装置，其采用高压气吹清洗球的工作原理，操作简单高效，显著提高设备运转的可靠性，降低故障率；输料对接和清洗对接由同一驱动器实现，控制简单，设备成本低。

4、本发明布设有多组混凝土接料单元，可自动进行换仓对接，避免了传统方案频繁换接管的情况，降低了工人劳动强度，提高了作业效率。

附图说明

图1是本发明的自动混凝土分料及清洗装置的主视图；

图2是本发明的自动混凝土分料及清洗装置的侧视图；

图3是本发明的自动混凝土分料及清洗装置的俯视图；

图4是本发明中的输料对接装置和料管清洗装置的连接结构示意图；

图5是本发明的自动混凝土分料及清洗装置的工作状态图。

1-架体；2-混凝土接料单元；3-滑动平台；4-驱动机构；5-进料管组；6-输料对接装置；7-料管清洗装置；8-混凝土流量监测装置；9-控制系统。

对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据以上附图获得其他的相关附图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面结合具体实施例进一步说明本发明的技术方案。

实施例一

一种自动混凝土分料及清洗装置，包括架体1，架体1的底部沿架体1的长度方向等间距排布有N个混凝土接料单元2，N优选为5-10个；所述混凝土接料单元，包括接料三通21、碗状内凹中通接料头22、流量控制阀23，其中，所述接料三通21包括三个相互连通的通路，第一通路作为进料口，竖直朝上设置，其顶部连接所述碗状内凹中通接料头22，第二通路和第三通路作为出料口，对称设置在第一通路的底部两侧，在每个接料三通21的第二通路和第三通路上分别设置一个流量控制阀23，用于控制出料口的开启和关闭程度。

架体1上设置有滑动平台3和驱动滑动平台在架体上平移运动的驱动机构4；在所述滑动平台3上搭载有进料管组5、输料对接装置6和料管清洗装置7，其中，所述输料对接装置6设置在进料管组5的出口处，用于实现进料管组5和接料三通21上的碗状内凹中通接料头22对接。

所述输料对接装置6，包括固定内芯61、外滑套62和驱动器63，所述固定内芯61中间是圆筒状输料通道，固定内芯61连接在进料管组5的下部，与进料管组连通，所述外滑套62滑动套装在固定内芯61外部，并且外滑套62与驱动器63的动作端连接，驱动器顶部固定在滑动平台3上，通过驱动器能够驱动外滑套沿固定内芯上下滑动，并且外滑套和固定内芯两者间安装有密封圈64，保证输料过程中良好的密封性。进一步的说，所述驱动器63采用小型液压油缸，在外滑套62两侧分别连接一个小型液压油缸，油缸的尾部固定安装在所述滑动平台3下表面。

所述料管清洗装置7沿所述混凝土接料单元2布置方向固定连接在输料对接装置6的外滑套62外壁上，料管清洗装置7包括进气管路71，进气管路通过连接臂与输料对接装置的外滑套62固定连接，进气管路71底部设置有用于与碗状内凹中通接料头22对接的翼缘73，该翼缘底面设置有橡胶垫，从而实现与碗状内凹中通接料头22良好的密封接触；所述进气管路71与外滑套62之间的中心距等于混凝土接料单元之间的间距，从而当驱动器驱动外滑套62下降时，可以同时实现输料对接和清洗对接(即外滑套62与其中一个混凝土接料单元的碗状内凹中通接料头进行输料对接的同时进气管路71还能够与该混凝土接料单元相邻的另一个混凝土接料单元的碗状内凹中通接料头进行清洗对接)。

作为本实施例的优选方案，进一步的说，所述架体1由上纵梁、立柱、接料三通固定梁和底纵梁组成，上纵梁共两根，对称布置，上纵梁上部固定有滑动轨道11，所述滑动平台3安装在该滑动轨道上能够沿架体纵向移动，接料三通固定梁位于架体1内部正中位置，其与所述接料三通相连，是接料三通纵向布置的定位装置。

作为本实施例的优选方案，进一步的说，所述流量控制阀23底部安装在架体1的底纵梁上，流量控制阀5采用闸板阀，其包括两个动作缸和连接在两个动作缸动作端的闸板，通过动作缸驱动闸板，实现对混凝土流量控制。

作为本实施例的优选方案，进一步的说，在接料三通的第二通路和第三通路出料处还分别设置有混凝土流量监测装置8，混凝土流量监测装置8安装于所述流量调节阀23远离接料三通一侧，其出口端连接混凝土入仓管路。

作为本实施例的优选方案，进一步的说，所述滑动平台3下部一侧设有驱动机构安装架31，与所述驱动机构4连接。

作为本实施例的优选方案，进一步的说，所述驱动机构4采用伺服电机带动滚珠丝杠传动，丝杠安装于所述架体1的前后两端，在所述驱动机构4的带动下，所述滑动平台及与之固定的进料管组5、输料对接装置6和料管清洗装置7能够沿架体1的滑轨纵向移动。

作为本实施例的优选方案，进一步的说，输料对接装置的外滑套62底部采用圆角弧面，圆角弧面的弧度与所述碗状内凹中通接料头22内侧弧面一致，从而保证输料对接时的良好密封接触。

作为本实施例的优选方案，进一步的说，架体1内还设置有控制系统9，将混凝土接料单元依次进行编号，并与控制系统中的编组序号相对应。控制系统包括两组操作按键，一组设置于控制系统面板上，另一组设置于无线遥控器上，两组控制按键均可对自动混凝土分料及清洗装置进行动作控制。

实施例二

在实施例一的基础上，基于实施例一的自动混凝土分料及清洗装置进行混凝土分料及清洗的方法，包括以下步骤：

a.在二衬台车或其他需要进行多仓对称浇筑混凝土设备上的适当位置安装自动混凝土分料及清洗装置，并将进料管组5入口端与混凝土泵输料口连接固定，同时将各入仓管路与混凝土流量监测装置出口端连接固定；

b.连接外接电源，启动设备进行动作调试，检查流量控制阀23动作、输料对接装置下压密封、滑动平台3移动定位、泵站压力等运转情况；

c.在控制系统的触摸屏上或通过手持遥控器选择需要泵送混凝土的混凝土接料单元组别序号，然后打开开关操纵驱动机构4运转，此时驱动机构4将带动滑动平台3开始沿滑轨向预选的混凝土接料单元移动，当输料对接装置6的外滑套62准确定位至预选的混凝土接料单元的接料三通位置后，驱动机构4停止运转，滑动平台3停止移动，同时，所述输料对接装置6中外滑套62的驱动器63开始伸出，带动外滑套62下行至与预选的接料三通21顶部的碗状内凹中通接料头22相贴合，此时接近开关检测到驱动器动作端的位置并向控制系统发出信号使带动外滑套移动的驱动器63停止动作并在对应位置保压；

d.打开需进行浇筑混凝土的接料三通两侧的流量调节阀23，并开始泵送混凝土；

e.根据接料三通两侧的混凝土流量监测装置8及料管入仓处混凝土浇筑面上升的速度可对流量调节阀进行调整，通过调整阀门打开的程度对对应位置的混凝土输送量进行调节，该流量调节阀可由控制系统的预设程序根据混凝土流量监测装置获取的实时数据进行自动控制，亦可根据需要通过手动按键进行控制；

f.进行换仓浇筑时，需再次预选混凝土接料单元编组号，然后控制系统内预定程序处理并下发动作指令，操作所述输料对接装置中的驱动器63带动外滑套62竖直上移，脱离与接料三通顶部的碗状内凹中通接料头22的接触并与之离开足够空间，随后驱动机构4启动，带动所述滑动平台3及输料对接装置向预选混凝土接料单元移动；

g.当完成混凝土浇筑后，需及时对输料管路进行清洗，清洗时首先将清洗球沿混凝土接料单元的接料三通顶部的碗状内凹中通接料头放入，并将其压入接料三通的下部的其中一支管路；并将料管清洗装置7的进气管路71与施工现场的高压空气供给设备连接；

h.将控制面板工作模式控制按钮旋转至清洗模式；

i.选择需清洗的料管所在的混凝土接料单元的编组号码，待料管清洗装置7移动至相应的接料三通正上方自动停止后，操作料管清洗装置7下移，完成料管清洗装置7与接料三通顶部的碗状内凹中通接料头相密封接触；

j.将清洗浇筑管路未放入清洗球的一端的流量调节阀完全关闭，放入清洗球端的流量调节阀完全打开，然后利用施工现场的高压空气将清洗球沿需清洗的浇筑管路吹出，完成一侧的浇筑管路的清洗作业；

k.另一侧的料管清洗时，先将料管清洗装置向上收起，然后在接料三通未清洗的一端放入清洗球，然后重复操作i、j步骤进行操作，进而完成一组浇筑管路的清洗工作；

l.其他管路清洗作业需重新移动并定位料管清洗装置，并重复g、h、i、j、k等步骤直至全部清洗管路完成。

为了易于说明，实施例中使用了诸如“上”、“下”、“左”、“右”等空间相对术语，用于说明图中示出的一个元件或特征相对于另一个元件或特征的关系。应该理解的是，除了图中示出的方位之外，空间术语意在于包括装置在使用或操作中的不同方位。例如，如果图中的装置被倒置，被叙述为位于其他元件或特征“下”的元件将定位在其他元件或特征“上”。因此，示例性术语“下”可以包含上和下方位两者。装置可以以其他方式定位(旋转90度或位于其他方位)，这里所用的空间相对说明可相应地解释。

而且，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个与另一个具有相同名称的部件区分开来，而不一定要求或者暗示这些部件之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

以上对本发明做了示例性的描述，应该说明的是，在不脱离本发明的核心的情况下，任何简单的变形、修改或者其他本领域技术人员能够不花费创造性劳动的等同替换均落入本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种混凝土分料及管路清洗方法，其特征在于：采用自动混凝土分料及清洗装置，该装置包括架体，架体的底部沿架体的长度方向等间距排布有N个混凝土接料单元；所述混凝土接料单元，包括接料三通、碗状内凹中通接料头、流量控制阀，其中，所述接料三通包括三个相互连通的通路，第一通路作为进料口，竖直朝上设置，其顶部连接所述碗状内凹中通接料头，第二通路和第三通路作为出料口，对称设置在第一通路的底部两侧，在每个接料三通的第二通路和第三通路上分别设置一个流量控制阀；

架体上设置有滑动平台和驱动该滑动平台在架体上平移运动的驱动机构；在所述滑动平台上搭载有进料管组、输料对接装置和料管清洗装置，其中，所述输料对接装置设置在进料管组的出口处，用于实现进料管组和接料三通上的碗状内凹中通接料头对接；

所述输料对接装置，包括固定内芯、外滑套和驱动器，所述固定内芯中间是圆筒状输料通道，固定内芯连接在进料管组的下部，与进料管组连通，所述外滑套滑动套装在固定内芯外部，并且外滑套与驱动器的动作端连接，驱动器顶部固定在滑动平台上，通过驱动器能够驱动外滑套沿固定内芯上下滑动；

所述料管清洗装置沿所述混凝土接料单元布置方向固定连接在输料对接装置的外滑套外壁上，料管清洗装置包括用于与混凝土接料单元的碗状内凹中通接料头进行对接的进气管路，进气管路与外滑套之间的中心距等于混凝土接料单元之间的中心距，当驱动器驱动外滑套下降时，能够同时实现输料对接和清洗对接；

在接料三通的第二通路和第三通路出料处还分别设置有混凝土流量监测装置，混凝土流量监测装置安装于流量调节阀远离接料三通一侧，其出口端连接混凝土入仓管路；

a.在二衬台车或其他需要进行多仓对称浇筑混凝土设备上的适当位置安装自动混凝土分料及清洗装置，并将进料管组入口端与混凝土泵输料口连接固定，同时将各入仓管路与混凝土流量监测装置出口端连接固定；

b.选择需要泵送混凝土的混凝土接料单元，通过驱动机构带动滑动平台移动至预选的混凝土接料单元的接料三通正上方，然后输料对接装置的驱动器伸出，带动外滑套下行至与预选的接料三通顶部的碗状内凹中通接料头相对接；

c.打开需进行浇筑混凝土的混凝土接料单元的接料三通两侧的流量调节阀，并开始泵送混凝土；

d.根据接料三通两侧的混凝土流量监测装置及料管入仓处混凝土浇筑面上升的速度对流量调节阀进行调整，通过调整阀门打开的程度对对应位置的混凝土输送量进行调节；

e.进行换仓浇筑时，再次预选混凝土接料单元，然后控制输料对接装置中的驱动器带动外滑套竖直上移，脱离与当前接料三通顶部的碗状内凹中通接料头的接触并与之离开足够空间，随后驱动机构启动，带动滑动平台向预选混凝土接料单元移动；

f.当完成混凝土浇筑后，及时对输料管路进行清洗，清洗时首先将清洗球沿混凝土接料单元的接料三通顶部的碗状内凹中通接料头放入，并将其压入接料三通下部的其中一支管路；并将料管清洗装置的进气管路与施工现场的高压空气供给设备连接；

g.选择需清洗的料管所在的混凝土接料单元，待料管清洗装置移动至相应的接料三通正上方自动停止后，操作料管清洗装置下移，完成料管清洗装置与接料三通顶部的碗状内凹中通接料头密封对接；

h.将清洗浇筑管路未放入清洗球的一端的流量调节阀完全关闭，放入清洗球端的流量调节阀完全打开，然后利用施工现场的高压空气将清洗球沿需清洗的浇筑管路吹出，完成一侧的浇筑管路的清洗作业；

i.另一侧的料管清洗时，先将料管清洗装置向上收起，然后在接料三通未清洗的一端放入清洗球，然后重复操作i、j步骤进行操作，进而完成一组浇筑管路的清洗工作；

j.其他管路清洗作业需重新移动并定位料管清洗装置，并重复步骤f至步骤j直至全部清洗管路完成。

2.根据权利要求1所述的混凝土分料及管路清洗方法，其特征在于：所述架体由上纵梁、立柱、接料三通固定梁和底纵梁组成，上纵梁共两根，对称布置，上纵梁上部固定有滑动轨道，所述滑动平台安装在该滑动轨道上能够沿架体纵向移动，接料三通固定梁位于架体内部正中位置，其与所述接料三通相连，是接料三通纵向布置的定位装置。

3.根据权利要求2所述的混凝土分料及管路清洗方法，其特征在于：所述流量控制阀底部安装在架体的底纵梁上，流量控制阀采用闸板阀，其包括两个动作缸和连接在两个动作缸动作端的闸板，通过动作缸驱动闸板，实现对混凝土流量控制。

4.根据权利要求1所述的混凝土分料及管路清洗方法，其特征在于：所述驱动器采用小型液压油缸，在外滑套两侧分别连接一个小型液压油缸，油缸的尾部固定安装在所述滑动平台下表面。

5.根据权利要求1所述的混凝土分料及管路清洗方法，其特征在于：进气管路底部设置有用于与碗状内凹中通接料头对接的翼缘，该翼缘底面设置有橡胶垫，从而实现与碗状内凹中通接料头良好的密封接触。

6.根据权利要求1所述的混凝土分料及管路清洗方法，其特征在于：所述滑动平台下部一侧设有驱动机构安装架，与所述驱动机构连接。

7.根据权利要求2所述的混凝土分料及管路清洗方法，其特征在于：所述驱动机构采用伺服电机带动滚珠丝杠传动，丝杠安装于所述架体的前后两端，在所述驱动机构的带动下，所述滑动平台及与之固定的进料管组、输料对接装置和料管清洗装置能够沿架体的滑动轨道纵向移动。

8.根据权利要求1所述的混凝土分料及管路清洗方法，其特征在于：输料对接装置的外滑套底部采用圆角弧面，圆角弧面的弧度与所述碗状内凹中通接料头内侧弧面一致，从而保证输料对接时的良好密封接触。

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