CN217144336U - 离心成型装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及混凝土管件成型设备技术领域，尤其是涉及一种离心成型装置。该离心成型装置包括托轮、转速测量机构和振动测量机构、机架以及设置于机架的驱动机构和传动机构：传动机构包括传动连接的主动传动构件和从动传动构件，驱动机构与主动传动构件相连接，并能够驱动主动传动构件带动从动传动构件转动；托轮设置于从动传动构件并用于承托离心成型模具；转速测量机构对应从动传动构件或托轮设置，以对托轮的转速进行测量；振动测量机构设置于机架与从动传动构件之间或者机架与托轮之间，以对托轮的振动量进行测量。该离心成型装置提高了离心成型模具的转速和振动量的测量精度，从而大幅提高环形混凝土构件的成型质量、强度以及成品率。

Description

离心成型装置

技术领域

本申请涉及混凝土构件成型设备技术领域，尤其是涉及一种离心成型装置。

背景技术

我国大多数电线杆、管桩、小直径管道等水泥制品多为环形混凝土构件，这些环形混凝土构件的水泥制品通常采用离心密实成型工艺，离心密实成型工艺是采用离心机带动模具转动，由离心力将混凝土拌合物挤向模壁，从而排出拌合物中的空气和多余的水分，使混凝土密实并获得较高强度。

目前，在离心过程中，离心速度一般按照慢速、中速和快速三个档位变化。在布料阶段的离心速度为慢速，以使拌合物在离心力的作用下均匀分布并初步成型；在密实阶段的离心速度为快速，以使拌合物在离心力的作用下充分密实；在布料阶段和密实阶段之间还有必要的过渡阶段，过渡阶段的离心速度为中速，不仅能够实现由慢速向快速的调速，而且还能够确保在此过程中达到内外分层的目的。从而在上述各个离心阶段中精准控制离心速度，对于确保布料均匀性以及密实充分性起着至关重要的作用。

此外，在离心过程中，由于托辊和托轮之间的接触程度、辊圈加工同心度以及托轮安装精度等因素，离心成型机在工作状态下会产生不可避免的振动，虽然适度的振动会对拌合物的液化有利，但是过渡振动则会对于成型后的环形混凝土构件产生不利影响。

综上可以知道通过控制模具在离心过程中的离心速度以及振动程度，能够提高混凝土性能。

目前离心成型机采用变频器控制离心机的离心电机的转速，再根据模具辊圈直径、皮带轮直径、离心机托轮直径将离心电机的转速换算为模具转速，但是考虑到离心电机老化、托轮磨损以及皮带磨损等因素的影响，通过换算得到的模具转速与实际转速存在明显的偏差，导致对于离心转速的监控误差较大。

此外，尚且还没有能够有效检测模具在离心过程中的振动程度的有效手段。

所以目前的离心成型机转速检测不精确且无振动检测，导致环形混凝土结构的离心成型质量不稳定，频繁出现成型强度不满足要求的情况。

实用新型内容

本申请的目的在于提供一种离心成型装置，以在一定程度上解决现有技术中存在的离心成型机转速检测不精确且无振动检测的技术问题。

本申请提供了一种离心成型装置，包括托轮、转速测量机构和振动测量机构、机架以及设置于所述机架的驱动机构和传动机构：

所述传动机构包括传动连接的主动传动构件和从动传动构件，所述驱动机构与所述主动传动构件相连接，并能够驱动所述主动传动构件带动所述从动传动构件转动；

所述托轮设置于所述从动传动构件并用于承托离心成型模具；

所述转速测量机构对应所述从动传动构件或所述托轮设置，以对所述从动传动构件与所述托轮的转速进行测量；

所述振动测量机构设置于所述机架与所述从动传动构件之间或者设置于所述机架与所述托轮之间，以对所述从动传动构件与所述托轮的振动量进行测量。

在上述技术方案中，进一步地，所述从动传动构件为传动轴，所述托轮的数量为多个，多个所述托轮沿所述传动轴的轴向顺次间隔排布。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述传动机构还包括设置于所述机架的多个轴承座，所述传动轴设置于多个所述轴承座上；

至少一个所述轴承座上设置有所述振动测量机构。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述振动测量机构的数量为至少两个，至少两个所述振动测量机构沿所述传动轴的轴向间隔排布。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述轴承座设置有安装孔，所述振动测量机构包括固定部和检测部，所述固定部紧固连接于所述安装孔内，以使所述检测部通过所述固定部和所述安装孔与所述轴承座相连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述托轮设置有轴孔，所述传动轴穿设于所述轴孔内，所述轴孔与所述传动轴之间形成有环形间隙；

所述离心成型装置还包括紧定套，所述紧定套设置于所述环形间隙内并将所述传动轴与所述托轮相涨紧。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述转速测量机构为光电编码器。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述光电编码器与所述传动轴的轴向端部间隔设置。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述离心成型装置还包括控制机构，所述控制机构包括控制器、人机交互设备和变频器；

所述人机交互设备、所述转速测量机构和所述振动测量机构均与所述控制器电连接；

所述变频器分别与所述驱动机构和所述控制器电连接。

在上述任一技术方案中，进一步地，所述振动测量机构为三轴振动传感器。

与现有技术相比，本申请的有益效果为：

本申请提供的离心成型装置包括托轮、转速测量机构和振动测量机构、机架以及设置于机架的驱动机构和传动机构。其中，驱动机构通过传动机构的主动传动构件驱动传动机构的从动传动构件转动，从而托轮随从动传动构件同步转动，以对待离心成型工件进行离心成型。

转速测量机构直接对从动传动构件或托轮的转速进行测量，从而转速测量的测量对象为传动路径的最后一环，也即能够对模具的实际转速直接进行采集，相较于转速换算的技术方案，显著提高了离心成型过程中模具转速检测的精度。

振动测量机构直接对从动传动构件或托轮的振动量进行测量，通过振动测量机构对模具的实际转动量直接进行采集，不仅填补了离心成型过程中模具振动检测的技术空白，而且确保了测量结构具有较高的精度。

综上，该离心成型装置能够显著提高对于离心成型模具的转速测量精度和振动量测量精度，从而大幅提高离心成型模具内的环形混凝土构件的成型质量稳定性，提高成型强度以及成品率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例提供的离心成型装置的结构示意图；

图2为本申请实施例提供的离心成型装置的第一局部放大图；

图3为本申请实施例提供的离心成型装置的第二局部放大图；

图4为本申请实施例提供的离心成型装置的控制原理框图。

附图标记：

1-驱动机构；2-传动轴；3-托轮；4-转速测量机构；5-振动测量机构；6-轴承座；70-人机交互设备；71-控制器；72-变频器；73-集线器；8-联轴器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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实用新型和简化描述，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实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，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实用新型中的具体含义。

实施例一

参见图1至图4所示，本申请的实施例提供了一种离心成型装置，包括托轮3、转速测量机构4和振动测量机构5、机架以及设置于机架的驱动机构1和传动机构。

在下文中，将对离心成型装置的上述部件进行具体描述。

在本实施例的可选方案中，如图1所示，传动机构包括传动连接的主动传动构件(图中未示出)和从动传动构件，驱动机构1与主动传动构件相连接，并能够驱动主动传动构件带动从动传动构件转动，也就是说，驱动机构1能够驱动主动传动构件运动，主动传动构件和从动传动构件相连接并形成传动关系，从而主动传动构件带动从动传动构件转动。

其中，驱动机构1例如可以为电动机或者电动马达等，主动传动构件例如为减速器或者联轴器，从而在从动传动构件和驱动机构1之间起到动力传动的作用，使得从动传动构件输出转动运动。

托轮3设置于从动传动构件并用于承托离心成型模具，也就是说，托轮3能够随从动传动构件同步转动，在转动过程中带动其所承托的离心成型模具转动，从而离心成型模具能够对其内部的拌合料进行离心处理，最终得到离心密实后的环形混凝土构件。

可选地，机架可以为设置在地面上的起到支撑作用的钢板、架体或者平台等，或者直接设置为地面。

本实施例中，从动传动构件为传动轴2，托轮3的数量为多个，多个托轮3沿传动轴2的轴向顺次间隔排布，从而传动轴2可以同时带动安装于其上的多个托轮3同步转动，由于多个托轮3分别承托于离心成型模具的长度方向的多处，因而沿传动轴2的轴向观察，能够提高该离心成型装置对于离心成型模具承托的均匀性和稳定性。

具体而言，为了进一步提高对于离心成型模具承托的均匀性和稳定性，托轮3可以两两成组地并排使用，成组使用的两个托轮3分别采用两组不同的传动轴2进行驱动，也就是说，两个传动轴2以轴向平行的方式并排间隔设置，每个传动轴2上均设置有多个托轮3，两个传动轴2上的多个托轮3两两成组地分别对离心成型模具的两侧进行承托。

在此基础上，可以使用两组不同的主动传动构件和驱动机构1分别与两个传动轴2相连接，或者可以共用一组主动传动构件和驱动机构1与两个传动轴2相连接。

本实施例中，托轮3设置有轴孔，传动轴2穿设于轴孔内，轴孔与传动轴2之间形成有环形间隙；离心成型装置还包括紧定套，紧定套设置于环形间隙内并将传动轴2与托轮3相涨紧，从而将托轮3与传动轴2可靠连接，使得托轮3随传动轴2同步转动。

可选地，环形间隙的外圈轮廓和内圈轮廓呈同轴设置的锥形，紧定套的外部轮廓和内部轮廓也呈同轴设置的锥形，紧定套楔入环形间隙内并在环形间隙内涨紧，使得托轮3与传动轴2沿径向可靠连接，并能够避免托轮3相对于传动轴2发生轴向窜动。

本实施例中，传动轴2包括多个沿轴向通过联轴器8顺次连接的子传动轴2，节约传动轴2的生产成本，使得传动轴2的长度可调，能够对多种型号的环形混凝土构件进行离心密实处理。

本实施例的可选方案中，转速测量机构4对应从动传动构件或托轮3设置，以对从动传动构件与托轮3的转速进行测量，也就是说，转速测量机构4对应于传动轴2设置，或者转速测量机构4对应于托轮3设置，由于传动轴2和托轮3同步转动，二者的转速相等，因而上述两种方式均能够测得从动传动构件的转速和托轮3的转速。

由于离心成型模具随托轮3转动，能够通过托轮3的转速情况确定离心成型模具的实际转速情况，精准地判断是否发生欠速或超速情况，从而能够精准地对针对欠速或超速情况进行报警或停机，进而从离心转速角度提高环形混凝土构件的成型质量，并提高该离心成型机运行的安全性。

振动测量机构5设置于机架与从动传动构件之间或者设置于机架与托轮3之间，以对从动传动构件与托轮3的振动量进行测量，具体而言，对于传动轴2以及托轮3相对于机架的振动量进行测量，能够通过托轮3和传动轴2的振动情况确定离心成型模具的实际振动情况，精准地判断离心成型模具的振动是否适量，也即判断是否发生过振情况，从而能够精准地针对过振情况进行报警或停机，进而从离心振动角度提高提高环形混凝土构件的成型质量，并提高该离心成型机运行的安全性，此外，还填补了离心成型装置在振动监测领域的空白。

本实施例的可选方案中，如图2所示，传动机构还包括设置于机架的多个轴承座6，传动轴2设置于多个轴承座6上，从而能够通过轴承座6提高对于传动轴2的支撑稳定性，确保传动轴2的转动稳定性和安装可靠性，进而提高环形混凝土构件的成型质量。

至少一个轴承座6上设置有振动测量机构5，传动轴2在振动的同时，轴承座6随其发生振动，由于传动轴2上不便于设置振动测量机构5，所以通过将振动测量机构5设置在至少一个轴承座6上，能够通过对于至少一个轴承座6的振动量进行采集，获取传动轴2、托轮3和离心成型模具的实际振动情况，提高了振动测量机构5的设置位置的合理性。

本实施例中，为了提高振动测量机构5与轴承座6之间的连接可靠性，轴承座6设置有安装孔，振动测量机构5包括固定部和检测部，固定部紧固连接于安装孔内，以使检测部通过固定部和安装孔与轴承座6相连接。

可选地，固定部包括连接螺钉，安装孔为螺纹安装孔，从而通过将连接螺钉螺接于螺纹安装孔，实现检测部与轴承座6之间的连接。

本实施例中，振动测量机构5的数量为至少两个，例如振动测量机构5的数量为两个、三个、四个或更多个，至少两个振动测量机构5沿传动轴2的轴向间隔排布，也就是所有振动测量机构5沿传动轴2的轴向间隔排布，从而能够沿传动轴2的轴向实现对于振动量的多点采集，提高采集到的振动量的全面性，进一步提高振动量的测量精度。

可选地，振动测量机构5的数量例如为三个，三个振动测量机构5沿传动轴2的轴向分别设置于传动轴2的两端和中部。振动测量机构5的数量又例如为与轴承座6的数量相同，所有振动测量机构5一一对应地设置于所有轴承座6上。

本实施例中，为了提高对于振动量采集的准确性，振动测量机构5为三轴振动传感器，三轴振动传感器的x轴沿水平方向设置，y轴沿竖直方向设置，z轴沿传感器的轴向设置。

本实施例的可选方案中，转速测量机构4为光电编码器，具有精度高、反应快和非接触测量的优势。

本实施例中，如图3所示，光电编码器与传动轴2的轴向端部间隔设置，从而一方面光电编码器的设置位置不影响传动轴2的正常转动作业，零一方面通过对传动轴2的轴向端部进行光亮测量，获取传动轴2的实际转速。

本实施例的可选方案中，如图4所示，离心成型装置还包括控制机构，控制机构包括集线器73、控制器71、人机交互设备70和变频器72。其中，控制器71例如可以为PLC控制器，集线器73例如可以为RS485集线器。

转速测量机构4与控制器71电连接，也就是说，转速测量机构4与控制器71以有线或者无线的方式通信连接，从而转速测量机构4能够将采集到的转速数据传输至控制器71，从而控制器71能够对转速测量机构4采集到的转速数据进行处理，例如判断是否欠速、是否超速等、是否需要报警以及是否需要停机等。

振动测量机构5与控制器71电连接，也就是说，振动测量机构5与控制器71以有线或者无线的方式通信连接，从而振动测量机构5能够将采集到的振动量数据传输至控制器71，从而控制器71能够对振动测量机构5采集到的振动量数据进行处理，例如判断振动量是否合适、是否发生超振、是否需要报警以及是否需要停机以及是否需要调整转速等。

当振动测量机构5的数量为多个，多个振动测量机构5通过集线器73与控制器71相电连接。

人机交互设备70与控制器71以有线或者无线的方式电连接，也就是说，人机交互设备70与控制器71之间能够进行通信连接，具体而言，人机交互设备70和控制器71能够彼此传送电信号，从而操作人员能够通过人机交互设备70将转速和振动量的设定参数以及其他指令输入控制器71中，操作人员还能够通过人机交互设备70读取控制器71处理前或处理后的转速信息或振动量信息。

变频器72分别与驱动机构1和控制器71电连接，也就是说，变频器72与控制器71以有线或者无线的方式通信连接，且变频器72与驱动机构1以有线或者无线的方式通信连接，从而能够变频器72能够根据控制器71发出的指令对驱动机构1进行控制，例如当发生欠速情况时，控制驱动机构1驱动传动轴2提高转速，当发生超速情况时，控制驱动机构1驱动传动轴2降速，当发生超振情况，控制驱动机构1停机。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此所述的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本实用新型的范围之内并且形成不同的实施例。例如，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本实用新型的总体背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种离心成型装置，其特征在于，包括托轮、转速测量机构和振动测量机构、机架以及设置于所述机架的驱动机构和传动机构：

所述传动机构包括传动连接的主动传动构件和从动传动构件，所述驱动机构与所述主动传动构件相连接，并能够驱动所述主动传动构件带动所述从动传动构件转动；

所述托轮设置于所述从动传动构件并用于承托离心成型模具；

所述转速测量机构对应所述从动传动构件或所述托轮设置，以对所述从动传动构件与所述托轮的转速进行测量；

所述振动测量机构设置于所述机架与所述从动传动构件之间或者设置于所述机架与所述托轮之间，以对所述从动传动构件与所述托轮的振动量进行测量。

2.根据权利要求1所述的离心成型装置，其特征在于，所述从动传动构件为传动轴，所述托轮的数量为多个，多个所述托轮沿所述传动轴的轴向顺次间隔排布。

3.根据权利要求2所述的离心成型装置，其特征在于，所述传动机构还包括设置于所述机架的多个轴承座，所述传动轴设置于多个所述轴承座上；

至少一个所述轴承座上设置有所述振动测量机构。

4.根据权利要求3所述的离心成型装置，其特征在于，所述振动测量机构的数量为至少两个，至少两个所述振动测量机构沿所述传动轴的轴向间隔排布。

5.根据权利要求3所述的离心成型装置，其特征在于，所述轴承座设置有安装孔，所述振动测量机构包括固定部和检测部，所述固定部紧固连接于所述安装孔内，以使所述检测部通过所述固定部和所述安装孔与所述轴承座相连接。

6.根据权利要求2所述的离心成型装置，其特征在于，所述托轮设置有轴孔，所述传动轴穿设于所述轴孔内，所述轴孔与所述传动轴之间形成有环形间隙；

所述离心成型装置还包括紧定套，所述紧定套设置于所述环形间隙内并将所述传动轴与所述托轮相涨紧。

7.根据权利要求2所述的离心成型装置，其特征在于，所述转速测量机构为光电编码器。

8.根据权利要求7所述的离心成型装置，其特征在于，所述光电编码器与所述传动轴的轴向端部间隔设置。

9.根据权利要求1所述的离心成型装置，其特征在于，还包括控制机构，所述控制机构包括控制器、人机交互设备和变频器；

所述人机交互设备、所述转速测量机构和所述振动测量机构均与所述控制器电连接；

所述变频器分别与所述驱动机构和所述控制器电连接。

10.根据权利要求1所述的离心成型装置，其特征在于，所述振动测量机构为三轴振动传感器。

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