CN114961784A - 一种管片预制装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种管片预制装置，包括浇筑区、静停区、蒸养区、运输轨道以及搬运装置，浇筑区、静停区以及蒸养区依次设置，运输轨道穿过浇筑区、静停区以及蒸养区，搬运装置连接于运输轨道上，浇筑区内设置有成型部件与浇筑部件，浇筑部件设置于成型部件的上方。通过设置的搬运装置以及运输轨道，连通多个作业区，实现自动化清理，同时在浇筑管片时，混凝土在下模板内成型的过程中能够受到充分的挤压，以消除混凝土内的气泡，让混凝土更加紧实，提高管片的成型效果。

Description

一种管片预制装置

技术领域

本发明涉及管片生产领域，更具体的，涉及一种管片预制装置。

背景技术

预制混凝土管片是盾构法施工的隧道结构衬砌主体，对整个隧道的质量和使用寿命起着决定性的作用，因后期维护较为困难，故隧道施工，尤其是盾构管片的生产及拼装就显得尤为重要。但是现有的生产装置自动化程度较低，并且浇筑质量较低。

发明内容

为了克服现有技术中浇筑质量低的问题，本发明所要解决的技术问题在于提出一种管片预制装置，其能够自动化程度高，并且能够提高管片的浇筑质量。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种管片预制装置，包括浇筑区、静停区、蒸养区、运输轨道以及搬运装置，浇筑区、静停区以及蒸养区依次设置，运输轨道穿过浇筑区、静停区以及蒸养区，搬运装置连接于运输轨道上，浇筑区内设置有成型部件与浇筑部件，浇筑部件设置于成型部件的上方。

在本发明较佳的技术方案中，所述蒸养区内设置有多个蒸养窑，所述静停区内设置有多个静停组，静停组与蒸养窑一一对应，且静停组与对应的蒸养窑之间通过所述运输轨道连接，静停组内设置有多个窑位。

在本发明较佳的技术方案中，所述成型部件包括底座、下模板、端板、侧边板以及封盖，下模板固定有底座上，下模板的前后端均固定有端板，下模板的左右两侧均固定有侧边板，封盖滑动连接于端板上，下模板、端板以及侧边板围成浇筑腔，封板通过滑动密封浇注腔。

在本发明较佳的技术方案中，所述侧边板上设置有夹紧件，所述端板上设置有第一电机，封盖滑动连接于端板上，第一电机的动力输出端连接有第一齿轮，封盖的上表面设置有第一锯齿，第一齿轮与第一锯齿啮合；夹紧件包括第一转轴、第一凸轮、夹紧板以及第一弹簧；夹紧板一侧的底部固定有卡板，卡板的底部设置有第一倒齿，夹紧板通过第一弹簧连接至侧边板上，卡板的前后两端分别滑动连接于相邻的所述端板上，第一转轴转动连接于两个端板之间，且第一转轴位于顶板与夹紧板之间，且两个以上第一凸轮固定于第一转轴上，所述下模板上嵌有固定板，固定板上设置有第二倒齿，第一倒齿与第二倒齿卡接。

在本发明较佳的技术方案中，第一电机的动力输出轴与第一转轴之间通过传动带连接。

在本发明较佳的技术方案中，所述成型部件还包括敲打件，敲打件包括驱动杆、驱动片、第二齿轮、传动链以及敲打组；驱动片固定于所述端板的一侧，驱动片的弧度与所述封盖相适配，驱动片的底部设置有第二锯齿，封盖内开设有空腔，驱动杆转动连接于空腔内，且驱动杆的一端贯穿封盖的后端与第二齿轮固定连接，第二齿轮与第二锯齿啮合，两个以上敲打组设置于空腔内，敲打组包括转杆、第二凸轮、圆筒、第二弹簧、第一顶杆以及橡胶块，转杆转动连接于空腔内，第二凸轮固定于转杆上，圆筒固定于空腔的底部，第一顶杆插接于圆筒内，且第一顶杆的底部通过第二弹簧连接至空腔的底部，橡胶块固定于第一顶杆的底部；传动链套设于转杆与驱动杆上。

在本发明较佳的技术方案中，所述成型部件还包括顶推件，顶推件包括气缸与顶板，所述下模板的中部开设有通孔，顶板通过气缸连接于底座上，顶板插接于通孔上；顶板底部的连接有推板，所述下模板的底部还设置有支撑件，支撑件包括限位筒、限位杆、第三弹簧以及第四弹簧；所述固定板的底部通过第三弹簧连接至底座上，限位筒固定于下模板的底部，限位杆插接于限位筒内，限位杆的一端延伸至固定板的底部，顶板的底部固定有卡块，限位杆的另一端与卡块抵接，第四弹簧套设于限位杆上，且第四弹簧连接限位筒与限位杆。

在本发明较佳的技术方案中，所述成型部件还包括清洗装置，清洗装置包括挡板与清洗件，清洗件包括滑轨、第二电机以及机箱；挡板铰接于所述侧边板的一侧，滑轨固定于挡板上，机箱滑动连接于滑轨上，第二电机固定于机箱的末端，第二转轴转动连接于机箱内，机箱的底部转动连接有两个以上第一转块，第一转块的底部固定有海绵刷，第一转块的顶部固定有第一锥齿轮，第二转轴上固定有两个以上第二锥齿轮，第一锥齿轮与第二锥齿轮一一对应，且第一锥齿轮与第二锥齿轮啮合，机箱的两侧均转动连接有两个以上第二转块，第二转块位于机箱外的一侧固定有毛刷，第二转轴上套设有两个以上第三锥齿轮，第二转块的另一侧固定有第四锥齿轮，第四锥齿轮与第三锥齿轮啮合。

在本发明较佳的技术方案中，所述滑轨的底部设置有第三锯齿，所述第二转轴上固定有驱动齿轮，驱动齿轮与第三锯齿啮合，所述第二电机配置为步进电机。

本发明的有益效果为：

本发明提供的一种管片预制装置，通过设置的搬运装置以及运输轨道，连通多个作业区，实现自动化清理，同时在浇筑管片时，混凝土在下模板内成型的过程中能够受到充分的挤压，以消除混凝土内的气泡，让混凝土更加紧实，提高管片的成型效果。

附图说明

图1是本发明具体实施方式提供的一种管片预制装置的结构示意图；

图2是图1中浇筑部件的结构示意图；

图3是图1中浇筑部件使用清洗装置时的结构示意图；

图4是图3中第二传动轴的俯视结构示意图；

图5是图2中B处放大结构示意图；

图6是图2中A处放大结构示意图。

图中：

1-浇筑区，11-浇筑部件，12-成型部件，2-静停区，21-静停组，3-蒸养区，31-窑位，41-运输轨道，42-搬运装置，51-底座，52-下模板，53-端板，54-侧边板，55-封盖，56-第一电机，57-通孔，58-第一齿轮，61-第一转轴，62-第一凸轮，63-夹紧板，64-第一弹簧，65-卡板，66-固定板，67-第一倒齿，68-第二倒齿，71-圆筒，72-第一顶杆，73-第二弹簧，74-橡胶块，75-转杆，76-第二凸轮，77-传动链，78-第二齿轮，79-驱动片，70-驱动杆，81-气缸，82-顶板，83-卡块，84-限位筒，85-限位杆，86-第三弹簧，87-第四弹簧，91-挡板，92-机箱，93-第二转轴，94-驱动齿轮，95-滑轨，96-第二锥齿轮，97-第一锥齿轮，98-第四锥齿轮，99-第三锥齿轮，901-第一转块，902-海绵刷，903-第二转块，904-毛刷。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，实施例中提供了一种管片预制装置，包括浇筑区1、静停区2、蒸养区3、运输轨道41以及搬运装置42，浇筑区1、静停区2以及蒸养区3依次设置，运输轨道41穿过浇筑区1、静停区2以及蒸养区3，搬运装置42连接于运输轨道41上，浇筑区1内设置有成型部件12与浇筑部件11，浇筑部件11设置于成型部件12的上方。

管片在浇筑区1内完成浇筑工作，浇筑部件11往成型部件12内铺设钢筋支架后填充入混凝土，混凝土在成型部件12内固化成型，初步成型后的管片通过搬运装置42沿着运输轨道41移动。先是移动到静停区2，在静停区2内进行静停后，继续运输到蒸养区3进行蒸养作业。整个浇筑、静停以及蒸养过程由搬运装置42沿着运输轨道41运输，能够实现自动化作业，提高生产的效率。

进一步地，蒸养区3内设置有多个蒸养窑，静停区2内设置有多个静停组21，静停组21与蒸养窑一一对应，且静停组21与对应的蒸养窑之间通过运输轨道41连接，静停组21内设置有多个窑位31。设置多个静停组21以及蒸养窑，能够同时静停以及蒸养多个管片，提升生产的效率。

进一步地，成型部件12包括底座51、下模板52、端板53、侧边板54以及封盖55，下模板52固定有底座51上，下模板52的前后端均固定有端板53，下模板52的左右两侧均固定有侧边板54，封盖55滑动连接于端板53上，下模板52、端板53以及侧边板54围成浇筑腔，封板通过滑动密封浇注腔。在初始情况下，封盖55处于敞开的状态，往浇注腔内投入钢筋骨架，随后即可以往浇注腔内注入混凝土。当浇注腔内浇筑满混凝土后，混凝土在浇注腔内，混凝土在浇注腔内流动进而充满浇注腔。充满浇筑腔后，封盖55随即闭合。封盖55沿着端板53滑动，进而逐渐将浇筑腔密封起来。封盖55在移动的过程中，封盖55的端部会将浇注腔内多余的混凝土推出，同时也将浇注腔内的混凝土压实，直到封盖55完全将浇注腔封住，封盖55停止移动，密封的腔室让混凝土凝固成混凝土管片。

进一步地，侧边板54上设置有夹紧件，端板53上设置有第一电机56，封盖55滑动连接于端板53上，第一电机56的动力输出端连接有第一齿轮(58)，封盖55的上表面设置有第一锯齿，第一齿轮(58)与第一锯齿啮合；夹紧件包括第一转轴61、第一凸轮62、夹紧板63以及第一弹簧64；夹紧板63一侧的底部固定有卡板65，卡板65的底部设置有第一倒齿67，夹紧板63通过第一弹簧64连接至侧边板54上，卡板65的前后两端分别滑动连接于相邻的端板53上，第一转轴61转动连接于两个端板53之间，且第一转轴61位于顶板82与夹紧板63之间，且两个以上第一凸轮62固定于第一转轴61上，下模板52上嵌有固定板66，固定板66上设置有第二倒齿68，第一倒齿67与第二倒齿68卡接。

封盖55的移动由第一电机56进行驱动。第一电机56带动第一齿轮(58)转动，第一齿轮(58)通过与封盖55上的第一锯齿啮合进而带动封盖55移动，将浇注腔密封起来。在封盖55移动的过程中，第一转轴61也转动起来，转动的转动带着第一凸轮62转动。第一凸轮62在转动的过程中推动夹紧板63向前移动，夹紧板63底部的卡板65通过第一倒齿67与固定板66上的第二倒齿68进行卡接配合，让夹紧板63只能前进不能后退。前进的夹紧板63将浇注腔内的混凝土挤压夹紧，从两侧消除混凝土的间隙，让混凝土内部的空间以及缝隙消除，避免浇筑出来的混凝土内部出现空洞缝隙，影响成品质量。在浇筑完后需要将管片取出时，将下模板52上的固定板66取下，卡板65失去第二倒齿68的约束，在第一弹簧64的拉力作用下夹紧板63从管片上缩回，此时即可方便快速地将管片取出。通过这样的设置能够提升管片浇筑的质量，同时两边同步夹紧的设置也让管片的侧边更加紧实。

进一步地，第一电机56的动力输出轴与第一转轴61之间通过传动带连接。第一电机56在带动封板密封的过程中同步通过传动带同步带动第一转轴61转动，不仅能够节省额外的驱动部件，同时还能够让封盖55与夹紧板63同步移动，当封盖55完成对浇注腔的密封后，夹紧板63也停止移动，避免在封盖55合上后夹紧板63仍然工作。

进一步地，成型部件12还包括敲打件，敲打件包括驱动杆70、驱动片79、第二齿轮78、传动链77以及敲打组；驱动片79固定于端板53的一侧，驱动片79的弧度与封盖55相适配，驱动片79的底部设置有第二锯齿，封盖55内开设有空腔，驱动杆70转动连接于空腔内，且驱动杆70的一端贯穿封盖55的后端与第二齿轮78固定连接，第二齿轮78与第二锯齿啮合，两个以上敲打组设置于空腔内，敲打组包括转杆75、第二凸轮76、圆筒71、第二弹簧73、第一顶杆72以及橡胶块74，转杆75转动连接于空腔内，第二凸轮76固定于转杆75上，圆筒71固定于空腔的底部，第一顶杆72插接于圆筒71内，且第一顶杆72的底部通过第二弹簧73连接至空腔的底部，橡胶块74固定于第一顶杆72的底部；传动链77套设于转杆75与驱动杆70上。

在封盖55移动将浇注腔合上的过程中，封盖55上的驱动轴端部的第二齿轮78与驱动片79上的第二锯齿啮合，进而使驱动轴转动起来。转动的驱动轴将将动力通过传动链77传输到各个敲打组的转杆75上，转杆75被带动旋转，进而让第二凸轮76转动起来。转动的第二凸轮76推动第一顶杆72，第一顶杆72底部的橡胶块74撞击到封盖55的内壁，让封盖55的下表面产生震动，在封盖55闭合的过程中，封盖55被敲击产生震动，震动传到混凝土上，让混凝土内部的空气排出，消除混凝土内的空隙与气泡，让混凝土更加紧实细致，提升管片的浇筑质量，使输出的管片成品更好。

进一步地，成型部件12还包括顶推件，顶推件包括气缸81与顶板82，下模板52的中部开设有通孔57，顶板82通过气缸81连接于底座51上，顶板82插接于通孔57上；顶板82底部的连接有推板，下模板52的底部还设置有支撑件，支撑件包括限位筒84、限位杆85、第三弹簧86以及第四弹簧87；固定板66的底部通过第三弹簧86连接至底座51上，限位筒84固定于下模板52的底部，限位杆85插接于限位筒84内，限位杆85的一端延伸至固定板66的底部，顶板82的底部固定有卡块83，限位杆85的另一端与卡块83抵接，第四弹簧87套设于限位杆85上，且第四弹簧87连接限位筒84与限位杆85。

在管片浇筑成型后，需要将管片冲浇注腔取出时，气缸81上升，通过推板将浇筑完成的管片顶起。推板上升的过程中，限位杆85的端部失去卡块83的支持以及在第四弹簧87的作用下会导致限位杆85向中心方向移动，限位杆85会滑出对固定板66支持，此时固定板66失去限位杆85的限位后，在第三弹簧86的拉动下向下缩回。固定板66下移后，夹紧板63也能缩回，让管片失去夹紧限制，能够自由地升起。将管片从浇筑腔内顶起，能够更加方便地将管片取出，进行后续的工序。管片取走后，气缸81下降，推板复位，推板底部的卡板65重新对限位杆85顶推，限位杆85的另一端将固定板66卡回到下模板52上。限位杆85的两端均为倾斜设置，能够在顶到卡块83以及推动固定板66时更加顺畅。

进一步地，成型部件12还包括清洗装置，清洗装置包括挡板91与清洗件，清洗件包括滑轨95、第二电机以及机箱92；挡板91铰接于侧边板54的一侧，滑轨95固定于挡板91上，机箱92滑动连接于滑轨95上，第二电机固定于机箱92的末端，第二转轴93转动连接于机箱92内，机箱92的底部转动连接有两个以上第一转块901，第一转块901的底部固定有海绵刷902，第一转块901的顶部固定有第一锥齿轮97，第二转轴93上固定有两个以上第二锥齿轮96，第一锥齿轮97与第二锥齿轮96一一对应，且第一锥齿轮97与第二锥齿轮96啮合，机箱92的两侧均转动连接有两个以上第二转块903，第二转块903位于机箱92外的一侧固定有毛刷904，第二转轴93上套设有两个以上第三锥齿轮99，第二转块903的另一侧固定有第四锥齿轮98，第四锥齿轮98与第三锥齿轮99啮合。

在管片成型完成移动出浇筑腔后，在进行下一次管片制作前，对浇筑腔内进行清洁。此时将挡板91合上，浇注腔处于密封的状态，启动第二电机，第二电机带动第二转轴93转动，转动的第二转轴93带动第二锥齿轮96以及第三锥齿轮99转动，第二锥齿轮96通过带动第一锥齿轮97转动进而使海绵刷902转动，同时第三锥齿轮99带动第二转块903转动进而带动毛刷904转动，同时机箱92沿着滑轨95滑动，在浇注腔内移动，实现对浇注腔各个角落位置的清洁。

进一步地，滑轨95的底部设置有第三锯齿，第二转轴93上固定有驱动齿轮94，驱动齿轮94与第三锯齿啮合，第二电机配置为步进电机。第二转轴93带动驱动齿轮94转动，驱动齿轮94通过与滑轨95上锯齿的啮合实现机箱92的移动，步进电机能够实现正转和反转，以达到机箱92在浇注腔内来回移动，达到充分的清洁。浇注腔清洁干净后能够让后续的浇筑的管片质量不被影响。

本实施例的其它技术采用现有技术。

本发明是通过优选实施例进行描述的，本领域技术人员知悉，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对这些特征和实施例进行各种改变或等效替换。本发明不受此处所公开的具体实施例的限制，其他落入本申请的权利要求内的实施例都属于本发明保护的范围。

Claims (9)

1.一种管片预制装置，其特征在于：包括浇筑区(1)、静停区(2)、蒸养区(3)、运输轨道(41)以及搬运装置(42)，

浇筑区(1)、静停区(2)以及蒸养区(3)依次设置，运输轨道(41)穿过浇筑区(1)、静停区(2)以及蒸养区(3)，搬运装置(42)连接于运输轨道(41)上，

浇筑区(1)内设置有成型部件(12)与浇筑部件(11)，浇筑部件(11)设置于成型部件(12)的上方。

2.根据权利要求1所述的一种管片预制装置，其特征在于：

所述蒸养区(3)内设置有多个蒸养窑，所述静停区(2)内设置有多个静停组(21)，静停组(21)与蒸养窑一一对应，且静停组(21)与对应的蒸养窑之间通过所述运输轨道(41)连接，静停组(21)内设置有多个窑位(31)。

3.根据权利要求1-2任一项所述的一种管片预制装置，其特征在于：

所述成型部件(12)包括底座(51)、下模板(52)、端板(53)、侧边板(54)以及封盖(55)，

下模板(52)固定有底座(51)上，下模板(52)的前后端均固定有端板(53)，下模板(52)的左右两侧均固定有侧边板(54)，封盖(55)滑动连接于端板(53)上，下模板(52)、端板(53)以及侧边板(54)围成浇筑腔，封板通过滑动密封浇注腔。

4.根据权利要求3所述的一种管片预制装置，其特征在于：

所述侧边板(54)上设置有夹紧件，所述端板(53)上设置有第一电机(56)，封盖(55)滑动连接于端板(53)上，第一电机(56)的动力输出端连接有第一齿轮(58)，封盖(55)的上表面设置有第一锯齿，第一齿轮(58)与第一锯齿啮合；

夹紧件包括第一转轴(61)、第一凸轮(62)、夹紧板(63)以及第一弹簧(64)；

夹紧板(63)一侧的底部固定有卡板(65)，卡板(65)的底部设置有第一倒齿(67)，夹紧板(63)通过第一弹簧(64)连接至侧边板(54)上，卡板(65)的前后两端分别滑动连接于相邻的所述端板(53)上，第一转轴(61)转动连接于两个端板(53)之间，且第一转轴(61)位于顶板(82)与夹紧板(63)之间，

且两个以上第一凸轮(62)固定于第一转轴(61)上，所述下模板(52)上嵌有固定板(66)，固定板(66)上设置有第二倒齿(68)，第一倒齿(67)与第二倒齿(68)卡接。

5.根据权利要求4所述的一种管片预制装置，其特征在于：

第一电机(56)的动力输出轴与第一转轴(61)之间通过传动带连接。

6.根据权利要求5所述的一种管片预制装置，其特征在于：

所述成型部件(12)还包括敲打件，敲打件包括驱动杆(70)、驱动片(79)、第二齿轮(78)、传动链(77)以及敲打组；

驱动片(79)固定于所述端板(53)的一侧，驱动片(79)的弧度与所述封盖(55)相适配，驱动片(79)的底部设置有第二锯齿，封盖(55)内开设有空腔，驱动杆(70)转动连接于空腔内，且驱动杆(70)的一端贯穿封盖(55)的后端与第二齿轮(78)固定连接，第二齿轮(78)与第二锯齿啮合，

两个以上敲打组设置于空腔内，敲打组包括转杆(75)、第二凸轮(76)、圆筒(71)、第二弹簧(73)、第一顶杆(72)以及橡胶块(74)，

转杆(75)转动连接于空腔内，第二凸轮(76)固定于转杆(75)上，圆筒(71)固定于空腔的底部，第一顶杆(72)插接于圆筒(71)内，且第一顶杆(72)的底部通过第二弹簧(73)连接至空腔的底部，橡胶块(74)固定于第一顶杆(72)的底部；

传动链(77)套设于转杆(75)与驱动杆(70)上。

7.根据权利要求6所述的一种管片预制装置，其特征在于：

所述成型部件(12)还包括顶推件，顶推件包括气缸(81)与顶板(82)，

所述下模板(52)的中部开设有通孔(57)，顶板(82)通过气缸(81)连接于底座(51)上，顶板(82)插接于通孔(57)上；

顶板(82)底部的连接有推板，

所述下模板(52)的底部还设置有支撑件，支撑件包括限位筒(84)、限位杆(85)、第三弹簧(86)以及第四弹簧(87)；

所述固定板(66)的底部通过第三弹簧(86)连接至底座(51)上，限位筒(84)固定于下模板(52)的底部，限位杆(85)插接于限位筒(84)内，限位杆(85)的一端延伸至固定板(66)的底部，顶板(82)的底部固定有卡块(83)，限位杆(85)的另一端与卡块(83)抵接，第四弹簧(87)套设于限位杆(85)上，且第四弹簧(87)连接限位筒(84)与限位杆(85)。

8.根据权利要求4-7任一项所述的一种管片预制装置，其特征在于：

所述成型部件(12)还包括清洗装置，

清洗装置包括挡板(91)与清洗件，清洗件包括滑轨(95)、第二电机以及机箱(92)；

挡板(91)铰接于所述侧边板(54)的一侧，滑轨(95)固定于挡板(91)上，机箱(92)滑动连接于滑轨(95)上，

第二电机固定于机箱(92)的末端，第二转轴(93)转动连接于机箱(92)内，机箱(92)的底部转动连接有两个以上第一转块(901)，第一转块(901)的底部固定有海绵刷(902)，第一转块(901)的顶部固定有第一锥齿轮(97)，第二转轴(93)上固定有两个以上第二锥齿轮(96)，第一锥齿轮(97)与第二锥齿轮(96)一一对应，且第一锥齿轮(97)与第二锥齿轮(96)啮合，

机箱(92)的两侧均转动连接有两个以上第二转块(903)，第二转块(903)位于机箱(92)外的一侧固定有毛刷(904)，第二转轴(93)上套设有两个以上第三锥齿轮(99)，第二转块(903)的另一侧固定有第四锥齿轮(98)，第四锥齿轮(98)与第三锥齿轮(99)啮合。

9.根据权利要求8所述的一种管片预制装置，其特征在于：

所述滑轨(95)的底部设置有第三锯齿，所述第二转轴(93)上固定有驱动齿轮(94)，驱动齿轮(94)与第三锯齿啮合，所述第二电机配置为步进电机。

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