CN112873519A - 一种预应力混凝土桩及电杆自动化生产系统及生产工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种预应力混凝土桩及电杆自动化生产系统及生产工艺，其特征在于：所述生产系统包括原料计量及混凝土搅拌区、混凝土布料区、合模螺栓拧紧区、预应力张拉区、预应力混凝土桩离心成型区、混凝土蒸气养护区、模具及桩出池转运区、尾板拆缷区、合模螺栓拆缷区、盖模吊离区、头板拆缷区、清理脱模剂喷涂区、钢筋笼入模、合盖模区、笼筋制作及头、尾板装配区；模具和桩是通过链条机、模具搬运、顶升移动设备在各功能区之间运转并完成规定的生产工序；相对于现有技术，本发明所提供的技术方案减少车间厂房占地面积，减少生产人员数量，大幅降低员工劳动强度降低，进一步改善员工安全生产环境，以及有效降低车间内噪音。
Description
技术领域
本发明涉及建材行业预应力混凝土桩的技术领域，具体涉及一种预应力混凝土桩及电杆自动化生产系统及生产工艺。
背景技术
现有技术中，管桩生产都需要经搅拌、布料、张拉、离心成型、蒸养养护、脱模等工序，随着社会的发展，现有生产工艺布局及部分生产工艺已经越来越不适应行业的发展要求，主要体现在以下几方面：
1)由于现有技术没有充分考虑空间的利用，使得生产车间占地面积大；
2)车间自动化设备几乎没有，车间生产员工数量多；
3)由于人工操作的起重机数量较多，而且使用很频繁，因此车间内有关起重机的安全问题占比较大；
4)生产过程中，很多工序都需要手工操作，特别是笼筋、桩接头、头尾板之间的装配、头尾板拆缷及拆缷桩模具合模螺栓等工序的员工劳动强度非常高；
5)由于桩模具离心时产生的噪音大及用水蒸汽养护混凝土桩时产生的高温，使得车间工作环境舒适性很差。
发明内容
本发明的目的是提供一种预应力混凝土桩及电杆自动化生产系统及生产工艺；本领域技术人员知晓，桩及电杆本身都属于杆件，本发明提供的有关桩的技术方案也同样适用于预应力混凝土电杆的自动化生产系统及生产工艺中。
为实现上述目的，本发明请求保护的技术方案如下：
一种预应力混凝土桩自动化生产系统，其特征在于：所述生产系统包括原料计量及混凝土搅拌区、混凝土布料区、合模螺栓拧紧区、预应力张拉区、预应力混凝土桩离心成型区、混凝土蒸气养护区、模具及桩出池转运区、尾板拆缷区、合模螺栓拆缷区、盖模吊离区、头板拆缷区、清理脱模剂喷涂区、钢筋笼入模、合盖模区、笼筋制作及头、尾板装配区；其中，混凝土布料区位于原料计量及混凝土搅拌区的后端，在混凝土布料区的后端依次设置有预应力混凝土桩离心成型区和混凝土蒸汽养护区，在混凝土蒸汽养护区的左侧设置有模具及桩出池转运区，在模具及桩出池转运区的左侧设置有尾板拆缷区，在尾板拆缷区的前侧设置有合模螺栓拆缷区，在合模螺栓拆缷区的前侧设置有盖模吊离区及头板拆缷区，且头板拆缷区位于盖模吊离区的左侧，在盖模吊离区和头板拆缷区的前侧设置有清理脱模剂喷涂区，在清理脱模剂喷涂区的前侧设置有钢筋笼入模、合盖模区，在钢筋笼入模、合盖模区的前侧设置有合模螺栓拧紧区，在合模螺栓拧紧区的前侧设置有预应力张拉区，在预应力混凝土桩离心成型区、混凝土蒸汽养护区的上方二层平台上设置有笼筋制作及头、尾板装配区；模具和桩通过若干个链条输送机、模具运送设备、及顶升移动设备在各功能区之间运转并完成规定的生产工序。
进一步地，所述原料计量及混凝土搅拌区中，设置有原料存放斗和原料存放罐，且针对每一种原料都设置有对应的原料计量装置，在若干个原料计量装置下方设置有混凝土搅拌装置，且所述原料至少包括有水泥、水、掺合料、细骨料及粗骨料；在每台混凝土搅拌装置下方设有两个混凝土存放料斗。
进一步地，所述混凝土布料区设置有多组混凝土拖泵、泵管、及计量平车，混凝土拖泵设置于原料计量及混凝土搅拌区的下方，布料开始计量平车先将空模运送至泵管的最前端，混凝土拖泵向泵管内泵送混凝土，同时计量平车同步向后端移动，所述计量平车上设置有计量传感器，计量平车向后移动时，计量传感器接收的位移数据信息同步变化，泵送布料完成后，由第一模具运送设备将其吊运到第一链条输送机上。
进一步地，所述预应力混凝土桩离心成型区沿第一链条输送机的左右两侧各设置有3台离心机，经第一链条输送机将张拉结束后的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料输送到预应力混凝土桩离心成型区的中部，通过第二模具运送设备将张拉好的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料吊运到离心机上，经过离心成型后，通过位于预应力混凝土桩离心成型区后侧的第二链条输送机将其运送到混凝土蒸汽养护区进行养护；
所述混凝土蒸汽养护区沿所述第二链条输送机左右两侧各设置有5个蒸养池，所述第二链条输送机将离心成型结束后的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料由预应力混凝土桩离心成型区送到混凝土蒸汽养护区，经由位于混凝土蒸汽养护区内部的起重机将离心成型结束后的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料吊入蒸养池内养护，养护结束后再由起重机将其吊到模具及桩出池转运区内的转运小车上。
进一步地，所述第一模具运送设备、第二模具运送设备、及起重机的工作方向全部都沿左右方向进行。
进一步地，所述模具及桩出池转运区内设置有转运小车及第一顶升平移设备；所述转运小车装载蒸汽养护完成后的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料，所述第一顶升平移设备将转运小车装载的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料移送到尾板拆缷区内的横向链条输送机上；
所述尾板拆缷区内部设置有拆尾板设备、横向链条输送机、及第二顶升平移设备；所述拆尾板设备将预应力混凝土桩模具上的尾板拆除；所述横向链条输送机接收由第一顶升平移设备从转运小车移送的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料，所述第二顶升平移设备将横向链条输送机上已拆除尾板后的桩模具移至合模螺栓拆缷区内的纵向链条输送机上；
所述合模螺栓拆缷区内部设置有纵向链条输送机及拆合模螺栓设备；所述第二顶升平移设备将横向链条输送机上已拆除尾板后的桩模具移至合模螺栓拆缷区内的纵向链条输送机上，所述拆合模螺栓设备将桩模具的合模螺栓进行拆缷，再由所述纵向链条输送机将桩模具输送到盖模吊离区；
所述盖模吊离区内部设置有第三模具运送设备及纵向盖模输送机；所述第三模具运送设备将桩模具的盖模运至纵向盖模输送机上，纵向盖模输送机继续将桩模具的盖模输送到清理脱模剂喷涂区，给盖模清理并均匀喷涂脱模剂后，纵向盖模输送机将桩模具的盖模输送到钢筋笼入模、合盖模区上备用；当桩模具的盖模被第三模具运送设备吊运至纵向盖模输送机上时，第三模具运送设备也将桩模具内的混凝土桩吊起来，随即第三模具运送设备将混凝土桩运送到头板拆缷区，由头板拆缷区内部的拆头板设备进行头板拆缷；
所述钢筋笼入模、合盖模区设置有自动合盖模设备，所述自动合盖模设备将完成清理、喷脱模剂的盖模合模；
所述合模螺栓拧紧区设置有第三顶升平移设备，在合模螺栓拧紧区进行螺栓紧固后的模具由第三顶升平移设备运送至预应力张拉区的横向链条输送机上等待张拉；
所述预应力张拉区设置有横向链条输送机及张拉机，所述张拉机对模具进行张拉，张拉好的模具在横向链条输送机上等待布料；
所述预应力混凝土桩离心成型区及所述混凝土蒸气养护区外周包覆有隔噪隔热屏蔽墙；
所述清理脱模剂喷涂区内部包括盖模自动清理喷脱模剂设备及底模自动清理喷脱模剂设备；其中所述盖模自动清理喷脱模剂设备给盖模企口、内表面清理并均匀喷涂脱模剂，所述底模自动清理喷脱模剂设备给桩底模企口、内表面均匀喷涂脱模剂。
进一步地，所述笼筋制作及头、尾板装配区内分别设置有桩接头成型设备、切断设备、第一镦头机、第二镦头机、及滚焊机，以依次对应进行头尾板装配、PC钢棒切断、PC钢棒一端镦头、PC钢棒另一端镦头、及笼筋滚焊工序；当笼筋与头尾板组装好后，经由笼筋搬运设备运送到钢筋笼入模区中的桩模具的底模内。
进一步地，本发明还提供一种预应力混凝土电杆自动化生产系统，所述预应力混凝土电杆自动化生产系统选用所述的预应力混凝土桩自动化生产系统。
进一步地，本发明还提供一种预应力混凝土桩自动化生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1)在笼筋制作及头、尾板装配区，桩接头成型设备把桩接头生产出来后，将桩接头与头、尾板组装在一起；切断设备将PC钢棒切成一定长度，并经第一镦头机将切好的PC钢棒一端进行镦头，然后将未镦头的PC钢棒另一端依次穿过桩接头与尾板组合件、桩接头与头板组合件上的沉头孔后，经第二镦头机完成该PC钢棒另一端的镦头，不断重复切断及墩头工序，直到桩接头上的沉头孔全部穿有PC钢棒为止；将桩接头与头板、桩接头与尾板、及连接在其上的PC钢棒一起吊运到滚焊机上进行滚焊以形成笼筋；将滚焊好并装有桩接头与头、尾板的笼筋通过笼筋搬运设备运送到钢筋笼入模区中的桩模具的底模内；
2)在原料计量及混凝土搅拌区内部根据控制程序预设的混凝土配合比，计量装置自动按控制程序中的混凝土配合比要求对各原料进行称重计量，完成后按顺序送入混凝土搅拌机内进行搅拌，配制混凝土；
3)将横向链条输送机内已张拉好的模具通过第一模具运送设备吊至混凝土布料区内，然后将配制好的混凝土均匀地布置在桩模具的模具内；
4)经第一模具运送设备将布料好的模具及桩一同运送至第一链条输送机上，并由第一链条输送机输送到预应力混凝土桩离心成型区内的离心机上进行离心成型作业；
5)经第二模具运送设备将完成离心成型后的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料运送至第二链条输送机上，由第二链条输送机输送到混凝土蒸汽养护区，由起重机将离心成型结束后的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料吊入到混凝土蒸汽养护区的蒸养池内进行蒸汽养护，蒸汽养护完成后，经由起重机将预应力混凝土桩模具及内部混凝土料吊运到模具及桩出池转运区内的转运小车上；
6)经转运小车将预应力混凝土桩模具及内部混凝土料运送到尾板拆缷区，由第一顶升平移设备从转运小车移送到横向链条输送机上，由拆尾板设备将预应力混凝土桩模具桩模具上的尾板拆除；
7)由第二顶升平移设备将横向链条输送机上已拆除尾板后的桩模具移至合模螺栓拆缷区内的纵向链条输送机上，由合模螺栓拆缷区内的拆合模螺栓设备将桩模具的合模螺栓进行拆缷，并由纵向链条输送机将桩模具输送到盖模吊离区；
8)桩模具到达盖模吊离区后，由第三模具运送设备将桩模具的盖模运至纵向盖模输送机上，纵向盖模输送机继续将桩模具的盖模输送到清理脱模剂喷涂区，然后由盖模自动清理喷脱模剂设备给盖模企口、内表面清理并均匀喷涂脱模剂，随即再由纵向盖模输送机将桩模具的盖模输送到钢筋笼入模、合盖模区上备用；
9)当桩模具的盖模被第三模具运送设备吊运至纵向盖模输送机上方时，第三模具运送设备也将桩模具内的混凝土桩吊起来，随即第三模具运送设备将混凝土桩运送到头板拆缷区，由拆头板设备进行头板拆缷；
10)当桩模具的盖模及混凝土桩被吊离后，底模由纵向链条输送机模送至清理脱模剂喷涂区，由底模自动清理喷脱模剂设备给底模企口、内表面均匀喷涂脱模剂，然后再由纵向链条输送机将底模送到送到钢筋笼入模、合盖模区。
11)将在笼筋制作及头、尾板装配区制作并装配好的笼筋运到底模内后，自动合盖模设备将完成清理、喷脱模剂的盖模合模，由纵向链条输送机将其送到合模螺栓拧紧区进行螺栓紧固，紧固好的模具由第三顶升平移设备运送至预应力张拉区的横向链条输送机上等待张拉；
12)预应力张拉区的张拉机对模具进行张拉，张拉好的模具在横向链条输送机上等待布料。
进一步地，本发明还提供一种预应力混凝土电杆自动化生产工艺，其特征在于：所述预应力混凝土电杆自动化生产工艺选用所述的预应力混凝土桩自动化生产工艺。
相对于现有技术本发明所提供的技术方案所取得的有益效果有：
1)减少占地面积，通过采用回字形循环方式的布置结构，使得在实现模具回收的同时，减少占地面积大小，厂房结构由于采用了单跨和双层结构，车间的占地面积减少40％以上；
2)减少人员数量，无人操作的吊运设备、桩接头无人加工一体化设备等自动化设备的使用，通过自动化作业过程取代手工过程，降低人员数量，提高工作效率；
3)解决了行业内长期没有解决的人工给笼筋安装头、尾板的问题，使得员工劳动强度大幅降低；
4)提高安全性，由于起重机使用量少及自动化设备的应用，员工安全生产环境得到进一步改善；
5)提高工作环境舒适度，通过在离心机、蒸养池设置屏蔽墙，将离心与养护区域隔离开，从而尽可能降低工作时的噪音及温度影响，提高工作环境舒适性。
附图说明
图1为本发明一种预应力混凝土桩自动化生产系统的结构示意图。
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。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”“前端”、“后端”、“两端”、“一端”、“另一端”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，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”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置有”、“连接”等，应做广义理解，例如“连接”，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。
请参阅图1所示为本发明提供的一种预应力混凝土桩自动化生产系统，其具体技术方案为：
一种预应力混凝土桩自动化生产系统，所述生产系统包括原料计量及混凝土搅拌区1、混凝土布料区2、合模螺栓拧紧区3、预应力张拉区4、预应力混凝土桩离心成型区5、混凝土蒸气养护区6、模具及桩出池转运区7、尾板拆缷区8、合模螺栓拆缷区9、盖模吊离区10、头板拆缷区11、清理脱模剂喷涂区12、钢筋笼入模、合盖模区13、笼筋制作及头、尾板装配区14；其中，混凝土布料区2位于原料计量及混凝土搅拌区1的后端，在混凝土布料区2的后端依次设置有预应力混凝土桩离心成型区5和混凝土蒸汽养护区6，在混凝土蒸汽养护区6的左侧设置有模具及桩出池转运区7，在模具及桩出池转运区7的左侧设置有尾板拆缷区8，在尾板拆缷区8的前侧设置有合模螺栓拆缷区9，在合模螺栓拆缷区9的前侧设置有盖模吊离区10及头板拆缷区11，且头板拆缷区11位于盖模吊离区10的左侧，在盖模吊离区10和头板拆缷区11的前侧设置有清理脱模剂喷涂区12，在清理脱模剂喷涂区12的前侧设置有钢筋笼入模、合盖模区13，在钢筋笼入模、合盖模区13的前侧设置有合模螺栓拧紧区3，在合模螺栓拧紧区3的前侧设置有预应力张拉区4，在预应力混凝土桩离心成型区5、混凝土蒸汽养护区6的上方二层平台上设置有笼筋制作及头、尾板装配区14；模具和桩通过若干个链条输送机、模具运送设备、及顶升移动设备在各功能区之间运转并完成规定的生产工序。
具体地，所述原料计量及混凝土搅拌区1中，设置有原料存放斗和原料存放罐，且针对每一种原料都设置有对应的原料计量装置，在若干个原料计量装置下方设置有混凝土搅拌装置，且所述原料至少包括有水泥、水、掺合料、细骨料及粗骨料；在每台混凝土搅拌装置下方设有两个混凝土存放料斗。作为优选，可以将原料一次性全部送入混凝土搅拌装置内部进行搅拌以配制混凝土；也可以将原料按先后顺序送入混凝土搅拌装置进行搅拌，以使在更短时间内将混凝土搅拌均匀。
具体地，所述混凝土布料区2设置有多组混凝土拖泵2-1、泵管2-2、及计量平车2-3，混凝土拖泵2-1设置于原料计量及混凝土搅拌区1的下方，布料开始计量平车2-3先将空模运送至泵管2-2的最前端，混凝土拖泵2-1向泵管2-2内泵送混凝土，同时计量平车2-3同步向后端移动，所述计量平车2-3上设置有计量传感器，计量平车向后移动时，计量传感器接收的位移数据信息同步变化，泵送布料完成后，由第一模具运送设备2-4将其吊运到第一链条输送机5-1上；作为优选，在混凝土布料区2各组计量平车可以同步进行布料、合模操作，从而方便后续工序的同步操作及控制；在混凝土布料区2各组计量平车也可以交错进行布料、合模操作，从而方便相邻的计量平车进行交错工作，以避免相互间产生碰撞、共振等相互干扰。
具体地，所述预应力混凝土桩离心成型区5沿第一链条输送机5-1的左右两侧各设置有3台离心机5-2，经第一链条输送机5-1将张拉结束后的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料输送到预应力混凝土桩离心成型区5的中部，通过第二模具运送设备5-3将张拉好的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料吊运到离心机5-2上，经过离心成型后，通过位于预应力混凝土桩离心成型区5后侧的第二链条输送机6-1将其运送到混凝土蒸汽养护区6进行养护；作为优选，在预应力混凝土桩离心成型区5的离心机中间设置有第一链条输送机5-1和第二链条输送机6-1两条链条输送机，第一链条输送机5-1是从预应力张拉区4一直延伸到预应力混凝土桩离心成型区5，另一条是从预应力混凝土桩离心成型区5延伸到混凝土蒸汽养护区6，以便桩模具能顺畅地、快捷地在这三个区域流转。
具体地，所述混凝土蒸汽养护区6沿所述第二链条输送机6-1左右两侧各设置有5个蒸养池6-2，所述第二链条输送机6-1将离心成型结束后的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料由预应力混凝土桩离心成型区5送到混凝土蒸汽养护区6，经由位于混凝土蒸汽养护区6内部的起重机6-3将离心成型结束后的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料吊入蒸养池6-2内养护，养护结束后再由起重机6-3将其吊到模具及桩出池转运区7内的转运小车7-1上；其中，5个蒸养池设置在混凝土蒸汽养护区6的前部区，另5个蒸养池设置在混凝土蒸汽养护区的后部区，且在每个区域各设置有一台起重机。
具体地，所述第一模具运送设备2-2、第二模具运送设备5-3、及起重机6-3的工作方向全部都沿左右方向进行；除蒸汽养护区6采用起重机外，其它区域采用非人工操作、且能快速准确定位的模具运送设备，以最大限度减少车间起重机的数量。
具体地，所述模具及桩出池转运区7内设置有转运小车7-1及第一顶升平移设备7-2；所述转运小车装载蒸汽养护完成后的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料，所述第一顶升平移设备7-2将转运小车7-1装载的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料移送到尾板拆缷区8内的横向链条输送机8-2上；
所述尾板拆缷区8内部设置有拆尾板设备8-1、横向链条输送机8-2、及第二顶升平移设备8-3；所述拆尾板设备8-1将预应力混凝土桩模具上的尾板拆除；所述横向链条输送机8-2接收由第一顶升平移设备7-2从转运小车7-1移送的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料，所述第二顶升平移设备8-3将横向链条输送机8-2上已拆除尾板后的桩模具移至合模螺栓拆缷区9内的纵向链条输送机9-1上；
所述合模螺栓拆缷区9内部设置有纵向链条输送机9-1及拆合模螺栓设备9-2；所述第二顶升平移设备8-3将横向链条输送机8-2上已拆除尾板后的桩模具移至合模螺栓拆缷区9内的纵向链条输送机9-1上，所述拆合模螺栓设备9-2将桩模具的合模螺栓进行拆缷，再由所述纵向链条输送机9-1将桩模具输送到盖模吊离区10；
所述盖模吊离区10内部设置有第三模具运送设备10-1及纵向盖模输送机10-2；所述第三模具运送设备10-1将桩模具的盖模运至纵向盖模输送机10-2上，纵向盖模输送机10-2继续将桩模具的盖模输送到清理脱模剂喷涂区12，给盖模清理并均匀喷涂脱模剂后，纵向盖模输送机10-2将桩模具的盖模输送到钢筋笼入模、合盖模区13上备用；当桩模具的盖模被第三模具运送设备10-1吊运至纵向盖模输送机上时，第三模具运送设备10-1也将桩模具内的混凝土桩吊起来，随即第三模具运送设备10-1将混凝土桩运送到头板拆缷区11，由头板拆缷区11内部的拆头板设备11-1进行头板拆缷；
所述钢筋笼入模、合盖模区13设置有自动合盖模设备13-1，所述自动合盖模设备13-1将完成清理、喷脱模剂的盖模合模；
所述合模螺栓拧紧区3设置有第三顶升平移设备3-1，在合模螺栓拧紧区3进行螺栓紧固后的模具由第三顶升平移设备3-1运送至预应力张拉区4的横向链条输送机4-1上等待张拉；
所述预应力张拉区4设置有横向链条输送机4-1及张拉机4-2，所述张拉机4-2对模具进行张拉，张拉好的模具在横向链条输送机4-1上等待布料。
具体地，所述预应力混凝土桩离心成型区5及所述混凝土蒸气养护区6外周包覆有隔噪隔热屏蔽墙；通过隔噪隔热屏蔽墙将离心区与养护区域隔离开，从而降低工作时的噪音及温度对周围的影响，提高工作环境舒适性。
所述清理脱模剂喷涂区12内部包括盖模自动清理喷脱模剂设备12-1及底模自动清理喷脱模剂设备12-2；其中所述盖模自动清理喷脱模剂设备12-1给盖模企口、内表面清理并均匀喷涂脱模剂，所述底模自动清理喷脱模剂设备12-2给桩底模内表面均匀喷涂脱模剂。
具体地，所述笼筋制作及头、尾板装配区15内分别设置有桩接头成型设备15-1、切断设备15-2、第一镦头机15-3、第二镦头机15-4、及滚焊机15-5，以依次对应进行头尾板装配、PC钢棒切断、PC钢棒一端镦头、PC钢棒另一端镦头、及笼筋滚焊工序；当笼筋与头尾板组装好后，经由笼筋搬运设备运送到钢筋笼入模区13中的桩模具的底模内。
具体地，本发明还提供一种预应力混凝土电杆自动化生产系统，所述预应力混凝土电杆自动化生产系统选用所述的预应力混凝土桩自动化生产系统。
具体地，本发明还提供一种预应力混凝土桩自动化生产方法，包括以下步骤：
1)在笼筋制作及头、尾板装配区14，桩接头成型设备14-1把桩接头生产出来后，将桩接头与头、尾板组装在一起；切断设备14-2将PC钢棒切成一定长度，并经第一镦头机14-3将切好的PC钢棒一端进行镦头，然后将未镦头的PC钢棒另一端依次穿过桩接头与尾板组合件、桩接头与头板组合件上的沉头孔后，经第二镦头机14-4完成该PC钢棒另一端的镦头，不断重复切断及墩头工序，直到桩接头上的沉头孔全部穿有PC钢棒为止；将桩接头与头板、桩接头与尾板、及连接在其上的PC钢棒一起吊运到滚焊机14-5上进行滚焊以形成笼筋；将滚焊好并装有桩接头与头、尾板的笼筋通过笼筋搬运设备运送到钢筋笼入模区13中的桩模具的底模内；
2)在原料计量及混凝土搅拌区1内部根据控制程序预设的混凝土配合比，计量装置自动按控制程序中的混凝土配合比要求对各原料进行称重计量，完成后按顺序送入混凝土搅拌机内进行搅拌，配制混凝土；
3)将横向链条输送机4-1内已张拉好的模具通过第一模具运送设备2-4吊至混凝土布料区2内，然后将配制好的混凝土均匀地布置在桩模具的模具内；
4)经第一模具运送设备2-4将布料好的模具及桩一同运送至第一链条输送机5-1上，并由第一链条输送机5-1输送到预应力混凝土桩离心成型区5内的离心机上进行离心成型作业；
5)经第二模具运送设备5-3将完成离心成型后的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料运送至第二链条输送机6-1上，由第二链条输送机6-1输送到混凝土蒸汽养护区6，由起重机6-3将离心成型结束后的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料吊入到混凝土蒸汽养护区6的蒸养池6-2内进行蒸汽养护，蒸汽养护完成后，经由起重机6-3将预应力混凝土桩模具及内部混凝土料吊运到模具及桩出池转运区7内的转运小车7-1上；
6)经转运小车7-1将预应力混凝土桩模具及内部混凝土料运送到尾板拆缷区8，由第一顶升平移设备7-2从转运小车7-1移送到横向链条输送机8-2上，由拆尾板设备8-1将预应力混凝土桩模具桩模具上的尾板拆除；
7)由第二顶升平移设备8-3将横向链条输送机8-2上已拆除尾板后的桩模具移至合模螺栓拆缷区9内的纵向链条输送机9-1上，由合模螺栓拆缷区9内的拆合模螺栓设备9-2将桩模具的合模螺栓进行拆缷，并由纵向链条输送机9-1将桩模具输送到盖模吊离区10；
8)桩模具到达盖模吊离区10后，由第三模具运送设备10-1将桩模具的盖模运至纵向盖模输送机10-2上，纵向盖模输送机10-2继续将桩模具的盖模输送到清理脱模剂喷涂区12，然后由盖模自动清理喷脱模剂设备12-1给盖模企口、内表面清理并均匀喷涂脱模剂，随即再由纵向盖模输送机10-2将桩模具的盖模输送到钢筋笼入模、合盖模区13上备用；
9)当桩模具的盖模被第三模具运送设备10-1吊运至纵向盖模输送机上方时，第三模具运送设备10-1也将桩模具内的混凝土桩吊起来，随即第三模具运送设备10-1将混凝土桩运送到头板拆缷区11，由拆头板设备11-1进行头板拆缷；
10)当桩模具的盖模及混凝土桩被吊离后，底模由纵向链条输送机9-1模送至清理脱模剂喷涂区12，由底模自动清理喷脱模剂设备12-2给底模企口、内表面均匀喷涂脱模剂，然后再由纵向链条输送机9-1将底模送到送到钢筋笼入模、合盖模区13。
11)将在笼筋制作及头、尾板装配区14制作并装配好的笼筋运到底模内后，自动合盖模设备13-1将完成清理、喷脱模剂的盖模合模，由纵向链条输送机9-1将其送到合模螺栓拧紧区3进行螺栓紧固，紧固好的模具由第三顶升平移设备3-1运送至预应力张拉区4的横向链条输送机4-1上等待张拉；
12)预应力张拉区4的张拉机4-2对模具进行张拉，张拉好的模具在横向链条输送机4-1上等待布料。
具体地，本发明还提供一种预应力混凝土电杆自动化生产工艺，所述预应力混凝土电杆自动化生产工艺选用所述的预应力混凝土桩自动化生产工艺。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
Claims (10)
1.一种预应力混凝土桩自动化生产系统，其特征在于：所述生产系统包括原料计量及混凝土搅拌区(1)、混凝土布料区(2)、合模螺栓拧紧区(3)、预应力张拉区(4)、预应力混凝土桩离心成型区(5)、混凝土蒸气养护区(6)、模具及桩出池转运区(7)、尾板拆缷区(8)、合模螺栓拆缷区(9)、盖模吊离区(10)、头板拆缷区(11)、清理脱模剂喷涂区(12)、钢筋笼入模、合盖模区(13)、笼筋制作及头、尾板装配区(14)；其中，混凝土布料区(2)位于原料计量及混凝土搅拌区(1)的后端，在混凝土布料区(2)的后端依次设置有预应力混凝土桩离心成型区(5)和混凝土蒸汽养护区(6)，在混凝土蒸汽养护区(6)的左侧设置有模具及桩出池转运区(7)，在模具及桩出池转运区(7)的左侧设置有尾板拆缷区(8)，在尾板拆缷区(8)的前侧设置有合模螺栓拆缷区(9)，在合模螺栓拆缷区(9)的前侧设置有盖模吊离区(10)及头板拆缷区(11)，且头板拆缷区(11)位于盖模吊离区(10)的左侧，在盖模吊离区(10)和头板拆缷区(11)的前侧设置有清理脱模剂喷涂区(12)，在清理脱模剂喷涂区(12)的前侧设置有钢筋笼入模、合盖模区(13)，在钢筋笼入模、合盖模区(13)的前侧设置有合模螺栓拧紧区(3)，在合模螺栓拧紧区(3)的前侧设置有预应力张拉区(4)，在预应力混凝土桩离心成型区(5)、混凝土蒸汽养护区(6)的上方二层平台上设置有笼筋制作及头、尾板装配区(14)；模具和桩通过若干个链条输送机、模具运送设备、及顶升移动设备在各功能区之间运转并完成规定的生产工序。
2.根据权利要求1所述的一种预应力混凝土桩自动化生产系统，其特征在于：所述原料计量及混凝土搅拌区(1)中，设置有原料存放斗和原料存放罐，且针对每一种原料都设置有对应的原料计量装置，在若干个原料计量装置下方设置有混凝土搅拌装置，且所述原料至少包括有水泥、水、掺合料、细骨料及粗骨料；在每台混凝土搅拌装置下方设有两个混凝土存放料斗。
3.根据权利要求1所述的一种预应力混凝土桩自动化生产系统，其特征在于：所述混凝土布料区(2)设置有多组混凝土拖泵(2-1)、泵管(2-2)、及计量平车(2-3)，混凝土拖泵(2-1)设置于原料计量及混凝土搅拌区(1)的下方，布料开始计量平车(2-3)先将空模运送至泵管(2-2)的最前端，混凝土拖泵(2-1)向泵管(2-2)内泵送混凝土，同时计量平车(2-3)同步向后端移动，所述计量平车(2-3)上设置有计量传感器，计量平车向后移动时，计量传感器接收的位移数据信息同步变化，泵送布料完成后，由第一模具运送设备(2-4)将其吊运到第一链条输送机(5-1)上。
4.根据权利要求3所述的一种预应力混凝土桩自动化生产系统，其特征在于：所述预应力混凝土桩离心成型区(5)沿第一链条输送机(5-1)的左右两侧各设置有3台离心机(5-2)，经第一链条输送机(5-1)将张拉结束后的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料输送到预应力混凝土桩离心成型区(5)的中部，通过第二模具运送设备(5-3)将张拉好的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料吊运到离心机(5-2)上，经过离心成型后，通过位于预应力混凝土桩离心成型区(5)后侧的第二链条输送机(6-1)将其运送到混凝土蒸汽养护区(6)进行养护；
所述混凝土蒸汽养护区(6)沿所述第二链条输送机(6-1)左右两侧各设置有5个蒸养池(6-2)，所述第二链条输送机(6-1)将离心成型结束后的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料由预应力混凝土桩离心成型区(5)送到混凝土蒸汽养护区(6)，经由位于混凝土蒸汽养护区(6)内部的起重机(6-3)将离心成型结束后的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料吊入蒸养池(6-2)内养护，养护结束后再由起重机(6-3)将其吊到模具及桩出池转运区(7)内的转运小车(7-1)上。
5.根据权利要求4所述的一种预应力混凝土桩自动化生产系统，其特征在于：所述第一模具运送设备(2-2)、第二模具运送设备(5-3)、及起重机(6-3)的工作方向全部都沿左右方向进行。
6.根据权利要求1所述的一种预应力混凝土桩自动化生产系统，其特征在于：所述模具及桩出池转运区(7)内设置有转运小车(7-1)及第一顶升平移设备(7-2)；所述转运小车装载蒸汽养护完成后的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料，所述第一顶升平移设备(7-2)将转运小车(7-1)装载的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料移送到尾板拆缷区(8)内的横向链条输送机(8-2)上；
所述尾板拆缷区(8)内部设置有拆尾板设备(8-1)、横向链条输送机(8-2)、及第二顶升平移设备(8-3)；所述拆尾板设备(8-1)将预应力混凝土桩模具上的尾板拆除；所述横向链条输送机(8-2)接收由第一顶升平移设备(7-2)从转运小车(7-1)移送的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料，所述第二顶升平移设备(8-3)将横向链条输送机(8-2)上已拆除尾板后的桩模具移至合模螺栓拆缷区(9)内的纵向链条输送机(9-1)上；
所述合模螺栓拆缷区(9)内部设置有纵向链条输送机(9-1)及拆合模螺栓设备(9-2)；所述第二顶升平移设备(8-3)将横向链条输送机(8-2)上已拆除尾板后的桩模具移至合模螺栓拆缷区(9)内的纵向链条输送机(9-1)上，所述拆合模螺栓设备(9-2)将桩模具的合模螺栓进行拆缷，再由所述纵向链条输送机(9-1)将桩模具输送到盖模吊离区(10)；
所述盖模吊离区(10)内部设置有第三模具运送设备(10-1)及纵向盖模输送机(10-2)；所述第三模具运送设备(10-1)将桩模具的盖模运至纵向盖模输送机(10-2)上，纵向盖模输送机(10-2)继续将桩模具的盖模输送到清理脱模剂喷涂区(12)，给盖模清理并均匀喷涂脱模剂后，纵向盖模输送机(10-2)将桩模具的盖模输送到钢筋笼入模、合盖模区(13)上备用；当桩模具的盖模被第三模具运送设备(10-1)吊运至纵向盖模输送机上时，第三模具运送设备(10-1)也将桩模具内的混凝土桩吊起来，随即第三模具运送设备(10-1)将混凝土桩运送到头板拆缷区(11)，由头板拆缷区(11)内部的拆头板设备(11-1)进行头板拆缷；
所述钢筋笼入模、合盖模区(13)设置有自动合盖模设备(13-1)，所述自动合盖模设备(13-1)将完成清理、喷脱模剂的盖模合模；
所述合模螺栓拧紧区(3)设置有第三顶升平移设备(3-1)，在合模螺栓拧紧区(3)进行螺栓紧固后的模具由第三顶升平移设备(3-1)运送至预应力张拉区(4)的横向链条输送机(4-1)上等待张拉；
所述预应力张拉区(4)设置有横向链条输送机(4-1)及张拉机(4-2)，所述张拉机(4-2)对模具进行张拉，张拉好的模具在横向链条输送机(4-1)上等待布料；
所述预应力混凝土桩离心成型区(5)及所述混凝土蒸气养护区(6)外周包覆有隔噪隔热屏蔽墙；
所述清理脱模剂喷涂区(12)内部包括盖模自动清理喷脱模剂设备(12-1)及底模自动清理喷脱模剂设备(12-2)；其中所述盖模自动清理喷脱模剂设备(12-1)给盖模企口、内表面清理并均匀喷涂脱模剂，所述底模自动清理喷脱模剂设备(12-2)给桩底模企口、内表面均匀喷涂脱模剂。
7.根据权利要求1所述的一种预应力混凝土桩自动化生产系统，其特征在于：所述笼筋制作及头、尾板装配区(14)内分别设置有桩接头成型设备(14-1)、切断设备(14-2)、第一镦头机(14-3)、第二镦头机(14-4)、及滚焊机(14-5)，以依次对应进行头尾板装配、PC钢棒切断、PC钢棒一端镦头、PC钢棒另一端镦头、及笼筋滚焊工序；当笼筋与头尾板组装好后，经由笼筋搬运设备运送到钢筋笼入模区(13)中的桩模具的底模内。
8.一种预应力混凝土电杆自动化生产系统，其特征在于：所述预应力混凝土电杆自动化生产系统选用如权利要求1-7中任一项所述的预应力混凝土桩自动化生产系统。
9.一种预应力混凝土桩自动化生产工艺，其特征在于：包括以下步骤：
1)在笼筋制作及头、尾板装配区(14)，桩接头成型设备(14-1)把桩接头生产出来后，将桩接头与头、尾板组装在一起；切断设备(14-2)将PC钢棒切成一定长度，并经第一镦头机(14-3)将切好的PC钢棒一端进行镦头，然后将未镦头的PC钢棒另一端依次穿过桩接头与尾板组合件、桩接头与头板组合件上的沉头孔后，经第二镦头机(14-4)完成该PC钢棒另一端的镦头，不断重复切断及墩头工序，直到桩接头上的沉头孔全部穿有PC钢棒为止；将桩接头与头板、桩接头与尾板、及连接在其上的PC钢棒一起吊运到滚焊机(14-5)上进行滚焊以形成笼筋；将滚焊好并装有桩接头与头、尾板的笼筋通过笼筋搬运设备运送到钢筋笼入模区(13)中的桩模具的底模内；
2)在原料计量及混凝土搅拌区(1)内部根据控制程序预设的混凝土配合比，计量装置自动按控制程序中的混凝土配合比要求对各原料进行称重计量，完成后按顺序送入混凝土搅拌机内进行搅拌，配制混凝土；
3)将横向链条输送机(4-1)内已张拉好的模具通过第一模具运送设备(2-4)吊至混凝土布料区(2)内，然后将配制好的混凝土均匀地布置在桩模具的模具内；
4)经第一模具运送设备(2-4)将布料好的模具及桩一同运送至第一链条输送机(5-1)上，并由第一链条输送机(5-1)输送到预应力混凝土桩离心成型区(5)内的离心机上进行离心成型作业；
5)经第二模具运送设备(5-3)将完成离心成型后的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料运送至第二链条输送机(6-1)上，由第二链条输送机(6-1)输送到混凝土蒸汽养护区(6)，由起重机(6-3)将离心成型结束后的预应力混凝土桩模具及内部混凝土料吊入到混凝土蒸汽养护区(6)的蒸养池(6-2)内进行蒸汽养护，蒸汽养护完成后，经由起重机(6-3)将预应力混凝土桩模具及内部混凝土料吊运到模具及桩出池转运区(7)内的转运小车(7-1)上；
6)经转运小车(7-1)将预应力混凝土桩模具及内部混凝土料运送到尾板拆缷区(8)，由第一顶升平移设备(7-2)从转运小车(7-1)移送到横向链条输送机(8-2)上，由拆尾板设备(8-1)将预应力混凝土桩模具桩模具上的尾板拆除；
7)由第二顶升平移设备(8-3)将横向链条输送机(8-2)上已拆除尾板后的桩模具移至合模螺栓拆缷区(9)内的纵向链条输送机(9-1)上，由合模螺栓拆缷区(9)内的拆合模螺栓设备(9-2)将桩模具的合模螺栓进行拆缷，并由纵向链条输送机(9-1)将桩模具输送到盖模吊离区(10)；
8)桩模具到达盖模吊离区(10)后，由第三模具运送设备(10-1)将桩模具的盖模运至纵向盖模输送机(10-2)上，纵向盖模输送机(10-2)继续将桩模具的盖模输送到清理脱模剂喷涂区(12)，然后由盖模自动清理喷脱模剂设备(12-1)给盖模企口、内表面清理并均匀喷涂脱模剂，随即再由纵向盖模输送机(10-2)将桩模具的盖模输送到钢筋笼入模、合盖模区(13)上备用；
9)当桩模具的盖模被第三模具运送设备(10-1)吊运至纵向盖模输送机上方时，第三模具运送设备(10-1)也将桩模具内的混凝土桩吊起来，随即第三模具运送设备(10-1)将混凝土桩运送到头板拆缷区(11)，由拆头板设备(11-1)进行头板拆缷；
10)当桩模具的盖模及混凝土桩被吊离后，底模由纵向链条输送机(9-1)模送至清理脱模剂喷涂区(12)，由底模自动清理喷脱模剂设备(12-2)给底模企口、内表面均匀喷涂脱模剂，然后再由纵向链条输送机(9-1)将底模送到送到钢筋笼入模、合盖模区(13)；
11)将在笼筋制作及头、尾板装配区(14)制作并装配好的笼筋运到底模内后，自动合盖模设备(13-1)将完成清理、喷脱模剂的盖模合模，由纵向链条输送机(9-1)将其送到合模螺栓拧紧区(3)进行螺栓紧固，紧固好的模具由第三顶升平移设备(3-1)运送至预应力张拉区(4)的横向链条输送机(4-1)上等待张拉；
12)预应力张拉区(4)的张拉机(4-2)对模具进行张拉，张拉好的模具在横向链条输送机(4-1)上等待布料。
10.一种预应力混凝土电杆自动化生产工艺，其特征在于：所述预应力混凝土电杆自动化生产工艺选用如权利要求9所述的预应力混凝土桩自动化生产工艺。
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114055620A (zh) * | 2021-11-24 | 2022-02-18 | 江苏宗恒科技有限公司 | 一种链条机输送的水泥桩自动化单循环生产线 |
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| CN110142864A (zh) * | 2018-02-12 | 2019-08-20 | 周兆弟 | 制备混凝土预制桩的两跨系统 |
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-
2021
- 2021-01-27 CN CN202110114385.4A patent/CN112873519A/zh active Pending
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