CN218595339U - 预应力管桩离心过程跳模检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及预应力管桩离心加工技术领域，特别涉及一种预应力管桩离心过程跳模检测装置；包括一个带有升降机构、活动座以及激光传感器的检测装置，通过升降机构带动激光传感器竖直方向移动，就能够实现采用低成本的结构实现管模在离心过程中是否出现跳模进行高效且高精度地检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及预应力管桩离心加工技术领域，特别涉及一种预应力管桩离心过程跳模检测装置。
背景技术
预应力管桩呈圆筒状，其生产方法是通过将装有混凝土的离心式管桩模具在离心机上高速旋转，使管桩模具中混凝土做高速离心运动，最后制作成中央带圆孔的混凝土管桩。
当预应力管桩在离心加工过程中，管桩模具在长时间使用后会出现人眼无法辨别的变形和磨损，使得模具在高速离心过程中产生跳动，使模具严重变形、断裂，飞出后砸落，砸坏离心机或者造成人员伤亡。
授权公告号为CN209851256U的中国专利公开了一种预应力管桩模具离心跳模预警装置，包括设置在两组离心机之间的距离传感器、控制器和警报器，所述距离传感器与控制器连接，控制器与离心机的电机和警报器连接；管桩模具架在两组离心机上，随着离心机的转轮转动；所述距离传感器位于管桩模具下方，用于测量距离传感器与管桩模具之间的距离。可以实时测量模具在离心的过程中径向跳动的位移并且在超出安全数值范围时控制离心机降低转速直至停机，便于操作人员及时检查和维修模具。
上述专利方案中，虽然相比通过认为判断管桩模具是否发生跳模的方式，提高了判断准确度和效率，但是管桩离心机的长度很长，若需要保证判断准确度，需要在两组离心机托辊之间及管模的下方沿轴向设置多组距离传感器，距离传感器的数量越多，检测精度越高，但是随着距离传感器数量的增加，设备的制造成本也随之增加。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：如何采用低成本的结构实现管模在离心过程中是否出现跳模进行高效且高精度地检测。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种预应力管桩离心过程跳模检测装置，包括管桩离心机，所述管桩离心机包括：
基座；
相互平行的两组轴线相互平行的离心托辊组件，所述离心托辊组件可转动地连接于基座，两组所述离心托辊组件用于承载管桩模具的圆周面并带动管桩模具转动；
驱动装置，所述驱动装置与其中一组离心托辊组件传动连接，所述驱动装置用于驱动其中一组离心托辊组件转动；
制动装置，所述制动装置连接于其中一组离心托辊组件，所述制动装置用于使其所连接的一组离心托辊组件制动；
包括检测装置，所述检测装置包括：
支架，所述支架连接于基座；
升降机构，所述升降机构连接于所述支架；
活动座，所述活动座连接于所述升降机构，所述升降机构用于带动活动座沿竖直方向移动；
激光传感器，所述激光传感器连接于所述活动座，所述激光传感器的激光方向为水平方向，所述激光传感器的发射方向与承载于离心托辊组件的管桩模具的轴线位于同一竖直平面；
所述管桩模具朝向支架的一端连接有端板，所述端板的外部开设有凹槽。
进一步，上述预应力管桩离心过程跳模检测装置结构中，所述凹槽为贯穿于端板的通槽。
进一步，上述预应力管桩离心过程跳模检测装置结构中，所述凹槽为U形槽，所述U形槽的开口朝向端板的圆周面。
进一步，上述预应力管桩离心过程跳模检测装置结构中，所述U形槽的底部的轴线与所述管桩模具的轴线重合。
进一步，上述预应力管桩离心过程跳模检测装置结构中，所述端板通过螺栓同轴穿过所述U形槽的底部以固定于管桩模具的一端。
进一步，上述预应力管桩离心过程跳模检测装置结构中，所述升降机构包括竖直方向设置于支架的丝杆导轨模组。
进一步，上述预应力管桩离心过程跳模检测装置结构中，所述支架上对于第一位置处设有第一接近开关，所述机架上对于第二位置处设有第二接近开关。
进一步，上述预应力管桩离心过程跳模检测装置结构中，所述第一接近开关的下方的第三位置还设有第三接近开关，所述第三接近开关位于管桩模具圆周面上沿的高度。
本实用新型的有益效果在于：本实用新型涉及的预应力管桩离心过程跳模检测装置结构中，包括一个带有升降机构、活动座以及激光传感器的检测装置，通过升降机构带动激光传感器竖直方向移动，就能够实现采用低成本的结构实现管模在离心过程中是否出现跳模进行高效且高精度地检测。
附图说明
图1为本实用新型具体实施方式的一种预应力管桩离心过程跳模检测装置的结构示意图；
图2为图1的A部放大图；
图3为本实用新型具体实施方式的一种预应力管桩离心过程跳模检测装置的局部结构示意图；
图4为图3的B部放大图；
标号说明：
1、基座；
2、离心托辊组件；
3、管桩模具；31、端板；311、凹槽；
4、驱动装置；
5、检测装置；51、支架；52、升降机构；521、丝杆导轨模组；53、活动座；54、激光传感器；55、第一接近开关；56、第二接近开关；57、第三接近开关。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
实施例1
参照图1至图4，一种预应力管桩离心过程跳模检测装置5，包括管桩离心机，所述管桩离心机包括：
基座1；
相互平行的两组轴线相互平行的离心托辊组件2，所述离心托辊组件2可转动地连接于基座1，两组所述离心托辊组件2用于承载管桩模具3的圆周面并带动管桩模具3转动；
驱动装置4，所述驱动装置4与其中一组离心托辊组件2传动连接，所述驱动装置4用于驱动其中一组离心托辊组件2转动；
制动装置，所述制动装置连接于其中一组离心托辊组件2，所述制动装置用于使其所连接的一组离心托辊组件2制动；
包括检测装置5，所述检测装置5包括：
支架51，所述支架51连接于基座1；
升降机构52，所述升降机构52连接于所述支架51；
活动座53，所述活动座53连接于所述升降机构52，所述升降机构52用于带动活动座53沿竖直方向移动；
激光传感器54，所述激光传感器54连接于所述活动座53，所述激光传感器54的激光方向为水平方向，所述激光传感器54的发射方向与承载于离心托辊组件2的管桩模具3的轴线位于同一竖直平面；
PLC，所述PLC分别与驱动装置4、制动装置、升降机构52和激光传感器54电连接；
所述管桩模具3朝向支架51的一端连接有端板31，所述端板31的外部开设有凹槽311。
所述凹槽311为贯穿于端板31的通槽。
所述凹槽311为U形槽，所述U形槽的开口朝向端板31的圆周面。
所述U形槽的底部的轴线与所述管桩模具3的轴线重合。
所述端板31通过螺栓同轴穿过所述U形槽的底部以固定于管桩模具3的一端。
所述升降机构52包括竖直方向设置于支架51的丝杆导轨模组521。
所述支架51上对于第一位置处设有第一接近开关55，所述机架上对于第二位置处设有第二接近开关56。
所述第一接近开关55的下方的第三位置还设有第三接近开关57，所述第三接近开关57位于管桩模具3圆周面上沿的高度。
实施例2
一种预应力管桩离心过程跳模检测及点刹停机控制方法，请参照图1至图4，包括管桩离心机，所述管桩离心机包括：
基座1；
相互平行的两组轴线相互平行的离心托辊组件2，所述离心托辊组件2可转动地连接于基座1，两组所述离心托辊组件2用于承载管桩模具3的圆周面并带动管桩模具3转动；
驱动装置4，所述驱动装置4与其中一组离心托辊组件2传动连接，所述驱动装置4用于驱动其中一组离心托辊组件2转动；
制动装置，所述制动装置连接于其中一组离心托辊组件2，所述制动装置用于使其所连接的一组离心托辊组件2制动；
请参照图1至图4，还包括检测装置5，所述检测装置5包括：
支架51，所述支架51连接于基座1；
升降机构52，所述升降机构52连接于所述支架51；
活动座53，所述活动座53连接于所述升降机构52，所述升降机构52用于带动活动座53沿竖直方向移动；
激光传感器54，所述激光传感器54连接于所述活动座53，所述激光传感器54的激光方向为水平方向，所述激光传感器54的发射方向与承载于离心托辊组件2的管桩模具3的轴线位于同一竖直平面；
PLC，所述PLC分别与驱动装置4、制动装置、升降机构52和激光传感器54电连接；
所述管桩模具3朝向支架51的一端连接有端板31，所述端板31的外部开设有凹槽311；
所述预应力管桩离心过程跳模检测及点刹停机控制方法包括以下步骤：(以下步骤可在PLC设定相应的控制程序来实现，而具体实现形式以及PLC程序的设定的具体方法及各信号的采集、传递、接收等的基本原理均属于现有技术，说明书中不再详细赘述。)
PLC控制升降机构52带动活动座53沿竖直方向移动至第一位置，使激光传感器54的光线路径位于管桩模具3的圆周面上端之上一小段距离，此时激光传感器54的光线路径不被遮挡；
PLC控制驱动装置4驱动离心托辊转动，带动管桩模具3转动；
若管桩模具3转动过程中，激光传感器54的光线路径被遮挡，则PLC控制驱动装置4停止，并控制升降机构52带动活动座53沿竖直方向移动至第二位置，使激光传感器54的光线路径位于端板31的凹槽311转动路径上；
激光传感器54每次投射于凹槽311所在位置时，发送信号至PLC，PLC根据接收相邻两次该信号的时间间隔判断管桩模具3的当前转速，若时间间隔高于预设的第一阈值，则控制制动机构对其中一组离心托辊组件2进行点刹制动，直至管桩模具3完全停止转动。
以上方案中，通过在管桩离心机的两组离心托辊组件2的轴向一侧设置特定结构的检测装置5，检测装置5的结构设计为由升降机构52带动活动座53上下移动的结构，通过在活动座53上连接投射方向为水平方向的激光传感器54，使活动座53的上下移动同步带动激光传感器54上下移动，而激光传感器54的投射路径始终与两组离心托辊组件2所支撑的管桩模具3的轴线位于同一竖直平面，即激光传感器54的投射路径始终与管桩模具3的轴线平行，因此，利用升降机构52可带动激光传感器54的投射路径位于管桩模具3的圆周面上端之上一小段距离，该距离具体可以是0.1-5cm，只要投射路径不被遮挡即可，而这一小段距离可根据实际生产需要进行灵活调节，该距离即作为跳模触发停机的阈值，例如管桩模具3发生变形而导致在离心过程中发生跳模，使跳起的管桩模具3遮挡了激光传感器54的投射路径，则触发驱动装置4停机。
以上方案中，当触发驱动装置4停机后，并没有马上控制制动装置对离心托辊组件2进行制动，而是利用升降机构52带动活动座53沿竖直方向移动至第二位置，使激光传感器54的光线路径位于端板31的凹槽311转动路径上，由于管桩模具3每转动一圈，激光传感器54就会照射一次凹槽311，通过计算相邻的两次激光传感器54照射凹槽311的时间间隔，以此信号就可计算出管桩模具3的当前转速，若管桩模具3的当前转速低于预设的阈值时，再控制启动制动装置，这样可以提高制动装置的使用寿命，而在启动制动装置时，采用点刹制动的方式，而非持续制动的方式，进一步减少制动装置的磨损，离心托辊组件2高效、平稳制动。
作为一种优选的实施方式，若相邻两次接收信号的时间间隔高于预设的第二阈值，所述第二阈值高于第一阈值，则控制制动机构对其中一组离心托辊组件2进行持续制动，直至管桩模具3完全停止转动。
以上方案中，增设第二阈值的判断，若相邻两次接收信号的时间间隔高于预设的第二阈值，即在点刹制动后，管桩模具3的转速降低至预先设定的阈值时，转为持续制动，进一步提高制动效率，由于此时离心托辊组件2的转速已经很低，采用持续制动并不会使制动装置过度磨损。
作为一种优选的实施方式，所述点刹制动的持续时间逐次增加。
以上方案中，由于在点刹制动过程中，离心托辊组件2的转速逐渐降低，因此逐渐增加每次点刹的时间，可以在避免制动装置过度磨损的情况下，尽可能提高制动效率。
作为一种优选的实施方式，所述凹槽311为贯穿于端板31的通槽。
作为一种优选的实施方式，所述凹槽311为U形槽，所述U形槽的开口朝向端板31的圆周面。
作为一种优选的实施方式，所述U形槽的底部的轴线与所述管桩模具3的轴线重合。
作为一种优选的实施方式，所述端板31通过螺栓同轴穿过所述U形槽的底部以固定于管桩模具3的一端。
作为一种优选的实施方式，所述升降机构52包括竖直方向设置于支架51的丝杆导轨模组521。
作为一种优选的实施方式，所述支架51上对于第一位置处设有第一接近开关55，所述机架上对于第二位置处设有第二接近开关56。
作为一种优选的实施方式，所述第一接近开关55的下方的第三位置还设有第三接近开关57，所述第三接近开关57位于管桩模具3圆周面上沿的高度；
所述步骤中，PLC控制升降机构52带动活动座53沿竖直向上移动至第三位置，出发第三接近开关57后，控制升降机构52减速后继续带动活动座53竖直向上移动至第一位置，出发第一接近开关55后，升降机构52停止；
若管桩模具3转动过程中，激光传感器54的光线路径被遮挡，则PLC控制驱动装置4停止，并控制升降机构52带动活动座53沿竖直方向移动至第二位置，出发第二接近开关56后，升降机构52停止。
以上方案中，通过在第一位置、第二位置和第三位置分别设置第一接近开关55、第二接近开关56和第三接近开关57进行活动座53上下移动的三个点位的定位，其中，特别是第三接近开关57的设计，活动座53连通激光传感器54可以以较快的速度向上移动至第三接近开关57所在位置时，即激光传感器54寻找到管桩模具3的上边缘后，减速继续向上移动一小段距离，使活动座53连同激光传感器54向上移动过程中，能够高效且平稳且精确地到达第一位置。而活动座53连同激光传感器54的移动至第二位置时，由于驱动装置4停机后，在离心托辊组件2的惯性作用下，需要过一段时间才会使管桩模具3的转速到达触发制动的预设转速，因此，活动座53从第一位置移动至第二位置时，可较缓慢地移动，不需要进行二段不同速度的移动。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (8)
1.预应力管桩离心过程跳模检测装置，包括管桩离心机，所述管桩离心机包括：
基座；
相互平行的两组轴线相互平行的离心托辊组件，所述离心托辊组件可转动地连接于基座，两组所述离心托辊组件用于承载管桩模具的圆周面并带动管桩模具转动；
驱动装置，所述驱动装置与其中一组离心托辊组件传动连接，所述驱动装置用于驱动其中一组离心托辊组件转动；
制动装置，所述制动装置连接于其中一组离心托辊组件，所述制动装置用于使其所连接的一组离心托辊组件制动；
其特征在于，包括检测装置，所述检测装置包括：
支架，所述支架连接于基座；
升降机构，所述升降机构连接于所述支架；
活动座，所述活动座连接于所述升降机构，所述升降机构用于带动活动座沿竖直方向移动；
激光传感器，所述激光传感器连接于所述活动座，所述激光传感器的激光方向为水平方向，所述激光传感器的发射方向与承载于离心托辊组件的管桩模具的轴线位于同一竖直平面；
所述管桩模具朝向支架的一端连接有端板，所述端板的外部开设有凹槽。
2.根据权利要求1所述的预应力管桩离心过程跳模检测装置，其特征在于，所述凹槽为贯穿于端板的通槽。
3.根据权利要求1所述的预应力管桩离心过程跳模检测装置，其特征在于，所述凹槽为U形槽，所述U形槽的开口朝向端板的圆周面。
4.根据权利要求3所述的预应力管桩离心过程跳模检测装置，其特征在于，所述U形槽的底部的轴线与所述管桩模具的轴线重合。
5.根据权利要求4所述的预应力管桩离心过程跳模检测装置，其特征在于，所述端板通过螺栓同轴穿过所述U形槽的底部以固定于管桩模具的一端。
6.根据权利要求1所述的预应力管桩离心过程跳模检测装置，其特征在于，所述升降机构包括竖直方向设置于支架的丝杆导轨模组。
7.根据权利要求1所述的预应力管桩离心过程跳模检测装置，其特征在于，所述支架上对于第一位置处设有第一接近开关，所述支架上对于第二位置处设有第二接近开关。
8.根据权利要求7所述的预应力管桩离心过程跳模检测装置，其特征在于，所述第一接近开关的下方的第三位置还设有第三接近开关，所述第三接近开关位于管桩模具圆周面上沿的高度。
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| CN202222729553.3U CN218595339U (zh) | 2022-10-17 | 2022-10-17 | 预应力管桩离心过程跳模检测装置 |
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| CN115557188A (zh) * | 2022-10-17 | 2023-01-03 | 福建宝丰管桩有限公司 | 预应力管桩离心过程跳模检测及点刹停机控制方法 |
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2022
- 2022-10-17 CN CN202222729553.3U patent/CN218595339U/zh active Active
Cited By (2)
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| CN115557188B (zh) * | 2022-10-17 | 2024-04-26 | 福建宝丰管桩有限公司 | 预应力管桩离心过程跳模检测及点刹停机控制方法 |
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