CN208645653U - 一种预制桩泵送布料装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种预制桩泵送布料装置，包括桩模具；混凝土泵送装置，具有一端可进入到桩模具的模腔中的泵管，用作通过泵管往桩模具的模腔中泵送混凝土；和输送装置，桩模具放置在输送装置上并通过输送装置可实现桩模具沿着桩模具长度方向往复移动，桩模具移动以使泵管进入到其模腔或者使泵管从其模腔中脱离，本实用新型在泵管进入到桩模具的模腔开始泵送混凝土后至泵管从桩模具的模腔中脱离过程中，输送装置驱动桩模具移动引起桩模具的模腔内所需的混凝土量与混凝土泵送装置通过泵管送入到桩模具的模腔的混凝土量相吻合，实现混凝土在桩模具内精确布料。

Description

一种预制桩泵送布料装置

技术领域

本实用新型涉及建筑技术领域，具体涉及一种预制桩泵送布料装置。

背景技术

现有技术中，预制桩生产工艺中存在以下的步骤，将制作预制桩的桩模具放置到链条机上,链条机的上方固定设置有一存储混凝土料的存料斗,人工通过遥控器打开或关闭存料斗的布料口，将混凝土浇筑到下方的桩模具内,链条机带动桩模具移动,使混凝土充满整个桩模具,该步骤中主要由人工控制布料的量和速度,存料斗布料的量和速度与操作人员的水平直接相关，混凝土在桩模具内存在少料或者多料的现象,而少料影响预制桩的质量，多料会造成混凝土浪费，如何精确布料是尚未解决的技术难题。

针对上述问题，急需设计一款可以解决该技术问题的装置。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种布料精准的预制桩泵送布料装置。

为解决以上技术问题，本实用新型提供一种预制桩泵送布料装置，

包括桩模具；

混凝土泵送装置，具有一端可进入到桩模具的模腔中的泵管，用作通过泵管往桩模具的模腔中泵送混凝土；

和输送装置，桩模具放置在输送装置上并通过输送装置可实现桩模具沿着桩模具长度方向往复移动，桩模具移动以使泵管进入到其模腔或者使泵管从其模腔中脱离；

其中，在泵管进入到桩模具的模腔开始泵送混凝土后至泵管从桩模具的模腔中脱离过程中，输送装置驱动桩模具移动引起桩模具的模腔内所需的混凝土量与混凝土泵送装置通过泵管送入到桩模具的模腔的混凝土量相吻合。

优选的，所述混凝土泵送装置还包括存料斗和用于从存料斗泵送混凝土至泵管再通过泵管泵送出的泵机，所述存料斗的出料口连接所述泵管的一端，混凝土从泵管的另一端布料。

优选的，在存料斗上方设有测距机构，该测距机构包括信号收发端和与信号收发端信号连接的信号处理端，信号收发端用于发出信号至混凝土上表面以及由接收混凝土上表面的反馈信号，信号处理端用于将信号收发端收发信号的时间差t1转化成信号收发端到混凝土上表面的距离信号，距离信号的变化量对应了在信号收发端收发信号的时间差t1通过泵管送入桩模具的模腔的混凝土量m1。

优选的，输送装置调整其输送桩模具的输送速度以在时间t1移动距离X,所述桩模具移动距离X其对应的桩模具的模腔内所需的混凝土量为m1。

优选的，所述输送装置具有由电机驱动且可往复搬运桩模具的模具装载车、以及实时检测所述电机转速的旋转编码器、收发电机转速信号的用的信号收发器以及控制器，旋转编码器，信号收发器的接收端，控制器，信号收发器的发送端以及电机的转速调节端依次相连，用以调整电机转速达到控制桩模具的输送速度，以配合在时间t1输送桩模具移动距离X。

优选的，所述桩模具为制作管桩、方桩的桩模具。

优选的，它还包括集料斗，集料斗用作在泵管从桩模具模腔中脱离后接收泵管溢出的混凝土。

优选的，在所述存料斗一侧设置有用于将混凝土运输至存料斗的提升机构。

优选的，所述测距机构为测距传感器或超声波传感器。

优选的，存料斗的底部设有称重传感器。

本实用新型在泵管进入到桩模具的模腔开始泵送混凝土后至泵管从桩模具的模腔中脱离过程中，输送装置驱动桩模具移动引起桩模具的模腔内所需的混凝土量与混凝土泵送装置通过泵管送入到桩模具的模腔的混凝土量相吻合，实现混凝土在桩模具内精确布料。

附图说明

图1为本实用新型的主视图。

图2为本实用新型的俯视图。

图3为本实用新型的流程图。

图中：1、混凝土泵送装置；101、泵管；102、泵机；103、存料斗；2、输送装置；3、桩模具；4、测距传感器；5、旋转编码器；6、集料斗；7、提升机构。

具体实施方式

为了便于理解本实用新型技术方案，以下结合附图与具体实施例进行详细说明。

实施例一

本实施例的测距机构可以但不限于测距传感器4和超声波传感器，本实施例中以测距传感器4为例。

参见图1和图2，图1为本实用新型的主视图，图2为本实用新型的俯视图，本实施例提供的预制桩泵送布料装置包括:

桩模具3,

混凝土泵送装置1，具有一端可进入到桩模具3的模腔中的泵管101，用作通过泵管101往桩模具3的模腔中泵送混凝土；混凝土泵送装置1还包括存料斗103和用于从存料斗103泵送混凝土至泵管101再通过泵管101泵送出的泵机102，存料斗103的出料口连接泵管101的一端，混凝土从泵管101的另一端布料。

和输送装置2，桩模具3放置在输送装置2上并通过输送装置2可实现桩模具3沿着桩模具3长度方向往复移动，桩模具3移动以使泵管101进入到其模腔或者使泵管101从其模腔中脱离；输送装置2具有由电机驱动且可往复搬运桩模具3的模具装载车、以及实时检测所述电机转速的旋转编码器5、收发电机转速信号的用的信号收发器以及控制器，旋转编码器5，信号收发器的接收端，控制器，信号收发器的发送端以及电机的转速调节端依次相连，用以调整电机转速达到控制桩模具3的输送速度，以配合在时间t1输送桩模具3移动距离X。

输送装置2调整其输送桩模具3的输送速度以在时间t1移动距离X,所述桩模具3移动距离X其对应的桩模具3的模腔内所需的混凝土量为m1。

在存料斗1上方设有测距机构4，该测距机构4包括信号收发端和与信号收发端信号连接的信号处理端，信号收发端用于发出信号至混凝土上表面以及由接收混凝土上表面的反馈信号，信号处理端用于将信号收发端收发信号的时间差t1转化成信号收发端到混凝土上表面的距离信号，距离信号的变化量对应了在信号收发端收发信号的时间差t1通过泵管101送入桩模具3的模腔的混凝土量m1。

其中，在泵管101进入到桩模具3的模腔开始泵送混凝土后至泵管101从桩模具3的模腔中脱离过程中，输送装置2驱动桩模具3移动引起桩模具3的模腔内所需的混凝土量与混凝土泵送装置1通过泵管101送入到桩模具3的模腔的混凝土量相吻合。

预制桩泵送布料装置通过控制系统来实现精准布料，该控制系统可用于接收信号、数据计算处理以及输出控制指令等功能，控制系统内写入泵送控制程序。

测量不同长度、不同桩径的桩模具3所需的混凝土总质量和该桩模具3的长度，由此可得出该桩模具3单位长度所需的混凝土质量，例如15米桩模具3所需的混凝土总质量为7650公斤，当单位长度取值为0.1米时，公式7650÷150＝51公斤/米，控制系统建立桩模具3每移动0.1米泵送51公斤的泵送控制程序，之后可以直接调用。当然，桩模具3的设计的单位长度可根据预制桩的成型质量、工艺等条件相应在0.01米～1米间任意取值，单位长度优选0.05米～0.5米。

测距传感器4实时检测存料斗103内混凝土顶部至测距机构之间的高度差并计算单位时间内存料斗103中的混凝土下降高度，并将单位时间内混凝土顶部高度下降量信息发送给控制系统，控制系统接收并识别该信息，控制系统内中的泵送控制程序将单位时间内混凝土顶部高度下降量信息计时计算出存料斗103内混凝土质量减少的速度，即桩模具3内混凝土增加的速度，泵送控制程序又通过存料斗103内混凝土质量减少的速度和单位长度的桩模具3所需的混凝土质量计算得出桩模具3的理论移动速度。

泵送控制程序基于控制系统接收的输送装置2电机转速信号计算出桩模具3的实际移动速度，且泵送控制程序基于存料斗103内混凝土质量减少速度和桩模具3内单位长度所需的混凝土质量计算出桩模具3的理论移动速度；

桩模具3的理论或实际移动速度与输送装置2电机相应的理论或实际转速可参照公式V＝2×π×R(电机轴所驱动链轮的外径)×N(电机转速)计算转换，属于常规计算手段，在此不再赘述。

泵送控制程序基于桩模具3的实际移动速度和理论移动速度的差值调整输送装置2电机的实际转速，当桩模具3的实际移动速度小于理论移动速度时，控制系统提高输送装置2电机相应的转速；或者，当桩模具3的实际移动速度大于理论移动速度时，控制系统降低输送装置2电机相应的转速，使桩模具3的实际移动速度和理论移动速度保持一致。

参见图3，本实施例提供的预制桩泵送布料装置具体包含以下步骤：

泵送控制程序建立步骤，控制系统根据不同尺寸规格的桩模具3预先确定该桩模具3所需的混凝土质量和该桩模具3单位长度所需的混凝土质量，并建立对应桩模具3的泵送控制程序；

桩模具准备步骤，采用输送装置2将所需布料的桩模具3输送至靠近泵机102的泵送起始位置，使得泵管101经由桩模具3的近端伸入并抵近桩模具3的远端，桩模具3近端指泵管101未伸入桩模具3前的靠近泵管101的一端，桩模具3远端指泵管101未伸入桩模具3前远离泵管101的一端，泵送起始位置指泵管101完全伸入桩模具3内，但泵管101与桩模具3的远端相抵近，泵送起始位置如此设置防止泵机102泵送混凝土时泵送压力冲击桩模具3，防止桩模具3因为泵送压力而产生移动；

泵机设定步骤，控制系统根据所需布料的桩模具3调用相应的泵送控制程序；

备料步骤，向泵机102的存料斗103内添加混凝土并确保存料斗103内的混凝土总质量大于或等于该规格的桩模具3所需的混凝土总质量；

混凝土泵送步骤，控制系统基于泵送控制程序启动泵机102经由泵管101向桩模具3内输送混凝土，且输送装置2经延时预定时间后以泵送控制程序给定的桩模具3理论移动速度向远离泵机102的方向输送桩模具3直至布料完成，控制系统基于存料斗103内混凝土质量减少速度和桩模具3单位长度所需的混凝土质量控制桩模具3的理论移动速度，存料斗103内混凝土质量减少速度即为泵管101出料的速度，其中，延时预定时间包含泵机102将泵管101内腔充满混凝土所需的时间，或者是泵机102将泵管101内腔充满混凝土所需的时间和桩模具3远端多打料的时间之和，这样可防止成型的预制桩端部出现少料的情况；在混凝土泵送步骤的末段，泵机102向桩模具3加速输送混凝土，防止混凝土从桩模具3的固定板的孔漏出，防止预制桩端部布料不充分。

以及停机步骤，当控制系统判断存料斗103减少的混凝土质量等于该规格桩模具3所需的混凝土总质量与充满泵管101的混凝土质量之和时，控制系统关停泵机102以停止混凝土输送，且桩模具3回退至泵送终止位置以使泵管101与桩模具3相脱离，即为首次泵送布料的状态，需要先将混凝土充满泵管102内腔。或者，当控制系统判断存料斗103减少的混凝土质量等于该规格桩模具3所需的混凝土总质量时，控制系统关停泵机102以停止混凝土输送，且桩模具3回退至泵送终止位置以使泵管101与桩模具3相脱离，即后续泵送的状态，具体的说，首次泵送的混凝土已经将泵管101的内腔充满，后续的混凝土直接进入桩模具3内。

在所述停机步骤中，当桩模具3与泵管101相脱离时，采用柔性堵头临时性封堵桩模具3的泵送进料口。

桩模具的准备步骤和/或泵机设定步骤和/或备料步骤同时进行，或者，桩模具准备步骤、泵机设定步骤和备料步骤分先次后逐步进行，具体的讲，例如准备步骤、第二泵机设定步骤和备料步骤同步，有1种排布顺序，或者，例如先准备步骤和泵机设定步骤，后备料步骤，有6种排布顺序，或者，例如先准备步骤，次泵机设定步骤、后备料步骤，有6种排布顺序。

控制系统根据存料斗103的体型、单位时间内混凝土顶部高度下降量信息和混凝土密度确定存料斗103内混凝土质量减少速度。

泵送控制程序中含有第一数据库和第二数据库，第一数据库为存料斗103内混凝土的减少质量随混凝土下降的高度变化而变化的第一关系曲线，第二数据库为泵送混凝土的时间t随存料斗103内混凝土的减少质量变化而变化的第二关系曲线。

数据采集中以同一种体型的存料斗103和同一种密度的混凝土为例，在泵机102泵送的过程中泵机102电机保持某一速度并恒定为例，但不局限于一种体型的存料斗103、一种密度的混凝土和一种泵机102电机转速。

第一数据库的采集步骤包括：

第一：测出存料斗103内可存储的混凝土体积，然后换算成存料斗103内混凝土的质量，也可直接通过称重传感器测出存料斗103内混凝土的质量,例如，测距传感器4测得存料斗103内混凝土上表面到测距传感器4信号收发端的距离为100mm时，存料斗103内的混凝土体积为3立方米，将体积换算成混凝土的质量，为7650KG，此状态为第一数据库的初状态，因为泵机102开始泵送的时候，会先填满泵管101，而不会直接进入桩模具3，而泵管101内的混凝土是一定的，例如需要50KG的混凝土,给予泵机102一个延时预定时间，使混凝土充满泵管101内腔，考虑到泵管101内腔的混凝土重量，因此，存料斗103内的混凝土总质量大于桩模具3所需的混凝土总重和充满泵管101内腔所需混凝土质量之和，延迟预定时间还包括桩模具3远端多打料的时间，为此，在实际操作中，在泵送的起始时间，可以先打入双倍的料，该双倍的料的质量为泵管101内腔所需的混凝土质量和桩模具3前端多打的混凝土质量之和。

第二：得出存料斗103内混凝土的减少质量随测距传感器4测得的距离变化而变化的关系曲线，例如，当测距传感器4测得存料斗103内混凝土上表面到测距传感器4收发端的距离为105mm时，存料斗103内混凝土质量为7550KG，当测距传感器4测得存料斗103内混凝土上表面到测距传感器4收发端的距离为110mm时，存料斗103内混凝土质量为7450KG，将存料斗103内混凝土上表面到测距传感器4收发端的距离与存料斗103内的混凝土质量进行采集，优选的，混凝土上表面每下降1mm后，存料斗103内的混凝土质量还剩多少也进行采集，使关系曲线的准确性更高；

第三：得出存料斗103内混凝土的减少质量随混凝土下降的高度变化而变化的第一关系曲线，第一关系曲线的相关数据存储于第一数据库。

第二数据库的采集步骤包括：

得出时间t内泵机102泵管101送出的混凝土量为M，泵机102泵管101送出的混凝土量为M即为存料斗103内混凝土的减少质量，得出时间t随存料斗103内混凝土的减少质量变化而变化的第二关系曲线,第二关系曲线的相关数据存储于第二数据库。

泵送控制程序通过混凝土下降的高度变化得到存料斗103内混凝土的减少质量，再由存料斗103内混凝土的减少质量得到泵送混凝土的时间t,泵送控制程序计算出在时间t内泵送的混凝土质量能填满多少单位长度的桩模具3，即在时间t内桩模具3需要移动多少距离，得出桩模具3的理论移动速度，控制系统再给予输送装置2上电机相应的理论转速。

具体的讲，测量得出装满桩模具3所需混凝土用量Y和该桩模具3的长度L,将桩模具3的长度等量分成n份，每段的长度为L1，即L＝nL1，首先得到L1所需的混凝土量为Y/n；再得到泵送至桩模具3的混凝土质量需要分成多少份，即M/(Y/n)；再得到输送装置2带动桩模具3移动的距离，即ML1/(Y/n)＝ML/Y；最后得到桩模具(3)移动的速度(ML)/(Yt)，控制系统中的泵送控制程序将桩模具(3)移动的速度转换成输送装置2电机相应的理论转速，控制系统给予输送装置2电机相应的理论转速，电机调整以理论转速调整或保持当前转速。

桩模具3的上模和下模通过法兰固定连接成一体，桩模具3远端做密封处理，泵管101从桩模具3近端端伸入。

在泵管101出料口的下方设有收集混凝土的集料斗6，当桩模具3的混凝土完成浇筑后，泵管101内的混凝土进入集料斗6内，将混凝土收集并回收利用。

存料斗103一侧设置有提升机构7，所述提升机构7能将集料斗6收集的混凝土运送回存料斗103内回收利用。

桩模具3可用于管桩、方桩等预制桩的制作。

输送装置2的传动方式为滚轮传动、链条传动等。

测距传感器4也可替换成液位计。

实施例二

本实施例与实施例一的工作原理基本相同，不同之处在于泵机102设置在桁架上，桩模具3固定设置在泵机102的下方，泵机102在桁架上沿桩模具3长度方向移动，泵管101的出料口伸入桩模具3内，实现对桩模具3的混凝土浇筑，旋转编码器5设置在桁架的电机输出轴上，旋转编码器5测得桁架电机的实际转速，或者泵管101是可伸缩的并且速度可控制，旋转编码器5测得泵管101伸缩的速度。

实施例三

本实施例与实施例一的工作原理基本相同，不同之处在于在时间t内泵管101送出的混凝土量或者时间t内存料斗103内混凝土的质量通过称重传感器间接或直接测得，称重传感器与控制系统通讯连接，具体的讲，存料斗103的底部设有称重传感器，称重传感器测得存料斗103和置于其内部的混凝土的重量，时间t内称重传感器测得的重量减去存料斗103自身的重量得到时间t内存料斗103内混凝土的质量，称重传感器实时检测存料斗103内混凝土质量，生成相应的混凝土质量信息并发送给控制系统，控制系统计时计算出存料斗103内混凝土质量的减少速度，或者，输送装置的底部设有称重传感器，测重传感器测得桩模具3、输送装置2和时间t内进入桩模具3的混凝土质量，时间t内称重传感器测得的重量减去输送装置2和桩模具3的重量得到时间t内泵管101送出的混凝土量M，称重传感器实时检测桩模具3内的混凝土质量，生成相应的混凝土质量信息并发送给控制系统，控制系统计时计算出桩模具3内混凝土质量增加速度，即存料斗103内混凝土质量的减少速度。

以上仅是本实用新型的优选实施方式，本实用新型的保护范围以权利要求所限定的范围为准，本领域技术人员在不脱离本实用新型的精神和范围内做出的若干改进和润饰，也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种预制桩泵送布料装置，包括桩模具(3)；

其特征在于，还包括：

混凝土泵送装置(1)，具有一端可进入到桩模具(3)的模腔中的泵管(101)，用作通过泵管(101)往桩模具(3)的模腔中泵送混凝土；

和输送装置(2)，桩模具(3)放置在输送装置(2)上并通过输送装置(2)可实现桩模具(3)沿着桩模具(3)长度方向往复移动，桩模具(3)移动以使泵管(101)进入到其模腔或者使泵管(101)从其模腔中脱离；

其中，在泵管(101)进入到桩模具(3)的模腔开始泵送混凝土后至泵管(101)从桩模具(3)的模腔中脱离过程中，输送装置(2)驱动桩模具(3)移动引起桩模具(3)的模腔内所需的混凝土量与混凝土泵送装置(1)通过泵管(101)送入到桩模具(3)的模腔的混凝土量相吻合。

2.根据权利要求1所述的预制桩泵送布料装置，其特征在于,

所述混凝土泵送装置(1)还包括存料斗(103)和用于从存料斗(103)泵送混凝土至泵管(101)再通过泵管(101)泵送出的泵机(102)，所述存料斗(103)的出料口连接所述泵管(101)的一端，混凝土从泵管(101)的另一端布料。

3.根据权利要求2所述的预制桩泵送布料装置，其特征在于,

在存料斗(103)上方设有测距机构(4)，该测距机构(4)包括信号收发端和与信号收发端信号连接的信号处理端，信号收发端用于发出信号至混凝土上表面以及由接收混凝土上表面的反馈信号，信号处理端用于将信号收发端收发信号的时间差t1转化成信号收发端到混凝土上表面的距离信号，距离信号的变化量对应了在信号收发端收发信号的时间差t1通过泵管(101)送入桩模具(3)的模腔的混凝土量m1。

4.根据权利要求3所述的预制桩泵送布料装置，其特征在于,

输送装置(2)调整其输送桩模具(3)的输送速度以在时间t1移动距离X,所述桩模具(3)移动距离X其对应的桩模具(3)的模腔内所需的混凝土量为m1。

5.根据权利要求4所述的预制桩泵送布料装置，其特征在于,

所述输送装置(2)具有由电机驱动且可往复搬运桩模具(3)的模具装载车、以及实时检测所述电机转速的旋转编码器(5)、收发电机转速信号的用的信号收发器以及控制器，旋转编码器(5)，信号收发器的接收端，控制器，信号收发器的发送端以及电机的转速调节端依次相连，用以调整电机转速达到控制桩模具(3)的输送速度，以配合在时间t1输送桩模具(3)移动距离X。

6.根据权利要求1所述的预制桩泵送布料装置，其特征在于,

所述桩模具(3)为制作管桩、方桩的桩模具。

7.根据权利要求1所述的预制桩泵送布料装置，其特征在于,

它还包括集料斗(6)，集料斗(6)用作在泵管(101)从桩模具(3)模腔中脱离后接收泵管(101)溢出的混凝土。

8.根据权利要求2所述的预制桩泵送布料装置，其特征在于,

在所述存料斗(103)一侧设置有用于将混凝土运输至存料斗(103)的提升机构(7)。

9.根据权利要求3所述的预制桩泵送布料装置，其特征在于,

所述测距机构为测距传感器或超声波传感器。

10.根据权利要求2所述的预制桩泵送布料装置，其特征在于,

存料斗(103)的底部设有称重传感器。