專利名稱：混凝土管材平臺(tái)振動(dòng)成型工藝及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于鋼筋混凝土管材技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種混凝土管材平臺(tái)振動(dòng)成型的方 法及裝置。
背景技術(shù)：
混凝土管材的使用越來越廣泛應(yīng)用工業(yè)、城建等各領(lǐng)域?；炷凉懿牡某尚凸に?其特點(diǎn)是需要解決成型、排氣密實(shí)、模具倒換等技術(shù)問題?，F(xiàn)有混凝土管材成型工藝包括離 心式工藝、懸輥式工藝、立式振動(dòng)工藝、芯模振動(dòng)工藝等形式。該管材一直以來采用傳統(tǒng)的 大功率旋轉(zhuǎn)或振動(dòng)方式生產(chǎn)，它將鋼筋骨架或稱籠骨架，裝于模具的內(nèi)外模之間，然后放置 在工作臺(tái)上，利用起重設(shè)備，通過混凝土下料車或下料錐將混凝土灌裝入管模內(nèi)，旋轉(zhuǎn)或振 動(dòng)成型。該方法成型，振動(dòng)功率及消耗電能大，功效低；容易造成混凝土分層離析、混凝土密 實(shí)度低、管子外觀質(zhì)量差等弊病。對(duì)于螺旋纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼筋會(huì)產(chǎn)生來自不同方向的振動(dòng)，使螺旋纏繞環(huán)向鋼筋 在籠骨架上產(chǎn)生松動(dòng)，籠骨架易變型，影響預(yù)應(yīng)力混凝土管成型質(zhì)量。目前采用的芯模振動(dòng)是通過調(diào)節(jié)電機(jī)頻率，產(chǎn)生可控頻率的振動(dòng)，由電機(jī)帶動(dòng)偏 心塊及芯模旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生可控頻率的振動(dòng)，再帶動(dòng)外部模具振動(dòng)，使模具內(nèi)混凝土密實(shí)，其缺點(diǎn) 為頻繁連接與切斷芯模與振機(jī)，工作效率低；由于現(xiàn)有技術(shù)布局引起的振動(dòng)不均勻，產(chǎn)生 混凝土管出現(xiàn)孔洞、蜂窩、麻面等缺陷，特別當(dāng)外模與成型管抽拔剝離時(shí)，造成刮帶石粒使 管外壁粗糙不平。在設(shè)備振動(dòng)平臺(tái)中，振動(dòng)傳遞是采用傳統(tǒng)的鋼質(zhì)彈簧做振動(dòng)傳導(dǎo)件。這種傳導(dǎo)件 具有硬性大，頻變高、壽命短、耗能多及共振效果差等缺點(diǎn)；振動(dòng)成型平臺(tái)時(shí)用的機(jī)械振動(dòng) 器，該振動(dòng)器為全方位的振動(dòng)形式，與管材振動(dòng)平臺(tái)的技術(shù)要求不符；現(xiàn)有機(jī)械振動(dòng)器只適 用那些要求為全方位的振動(dòng)，而對(duì)于單一方向的特定振動(dòng)要求并不能滿足。如在設(shè)計(jì)水泥 管材振動(dòng)成型平臺(tái)時(shí)用的機(jī)械振動(dòng)器，該振動(dòng)器全方位的振動(dòng)形式，與管材振動(dòng)平臺(tái)的技 術(shù)要求不符。因?yàn)樗喙懿某尚椭卦诳v向擠壓，需上下縱向振動(dòng)，而此時(shí)水平橫向振動(dòng)不僅 不需要，還會(huì)產(chǎn)生抵消作用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種混凝土管材平臺(tái)振動(dòng)成型的工藝及該工藝涉及的裝 置。它能使混凝土管無論是縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋，還是螺旋纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼筋，與混凝土的 凝聚都能密實(shí)，對(duì)縱向、橫向振動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生任何不良的影響，從而使混凝土管混凝土密實(shí)程 度達(dá)到均勻一致；振動(dòng)成型速度快，其設(shè)備成本僅是芯模振動(dòng)設(shè)備的四分之一；可獨(dú)立更 換模具，生產(chǎn)效率高，經(jīng)改進(jìn)懸輥法工藝使用的模具可以在此工藝中使用；避免了附著式振 動(dòng)器現(xiàn)有技術(shù)布局引起的振動(dòng)不均勻，導(dǎo)致預(yù)應(yīng)力混凝土管出現(xiàn)孔洞、蜂窩、麻面等缺陷。 根據(jù)該工藝改進(jìn)的振動(dòng)臺(tái)具有振頻高、能耗低、振動(dòng)分布合理、混凝土在高頻微振中更加密 實(shí)，共振效果快的優(yōu)點(diǎn)；對(duì)偏心塊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使其振動(dòng)功能符合特定方向振動(dòng)的要求。
本發(fā)明目的是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種混凝土管材平臺(tái)振動(dòng)成型工藝，其 特征是該成型工藝包括以下步驟a、設(shè)置振動(dòng)平臺(tái)將工作平臺(tái)和振動(dòng)平臺(tái)結(jié)合在一起，模具按移動(dòng)方式與平臺(tái)組 成生產(chǎn)線，采用固定型臺(tái)式平臺(tái)，振動(dòng)平臺(tái)為雙振幅振源，振幅為1 2的機(jī)械振動(dòng)機(jī)；b、制作移動(dòng)或非移動(dòng)模具將模具設(shè)計(jì)為組合模具，分為模具底托、外模、芯模，在 運(yùn)行過程中，將模具組合后使用；或設(shè)計(jì)固定芯模，將外模和底托安裝在固定芯模上組合成 不可移動(dòng)模具，模具規(guī)格在Φ 1000-3600πιπι范圍內(nèi)；C、混凝土配制將水泥、砂、石塊與水按比例配制，并置于混凝土自動(dòng)上料系統(tǒng) 內(nèi)；d、裝配和固定模具將芯模和外模吊起安裝，與模具底托連接，并將骨架鋼筋網(wǎng)籠 裝于模具內(nèi)，將裝配完畢的模具連接固定在振動(dòng)平臺(tái)上待澆注振動(dòng)；e、澆注振動(dòng)成型在振動(dòng)平臺(tái)上的模具口，通過自動(dòng)澆注裝置向模具內(nèi)澆注混凝 土，邊澆注邊振動(dòng)，待澆注完畢亦停止振動(dòng)，澆注振動(dòng)持續(xù)時(shí)間為8-10分鐘，之后將模具移 至平臺(tái)之外的成品堆放區(qū)；f、卸模養(yǎng)生經(jīng)過30-40分鐘的凝結(jié)增強(qiáng)，卸掉模具；將混凝土澆注件于50-90°C 蒸汽進(jìn)行養(yǎng)生4-8h后為成品。為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明，設(shè)計(jì)一種混凝土管材振動(dòng)平臺(tái)并改進(jìn)振機(jī)轉(zhuǎn)軸上的偏心塊，以 適應(yīng)振動(dòng)工藝要求。該裝置包括混凝土管材振動(dòng)臺(tái)，固定于臺(tái)板下部的振動(dòng)機(jī)以及安裝在 振機(jī)轉(zhuǎn)軸上的扇形偏心塊，偏心塊的設(shè)計(jì)要點(diǎn)是減小偏心塊的擺幅。所述振動(dòng)臺(tái)有臺(tái)板、與 臺(tái)板成為整體的支腿，其特征是在振動(dòng)臺(tái)兩側(cè)支腿之間設(shè)有振動(dòng)膠墩；所述偏心塊的橫 截面為扇形與轉(zhuǎn)軸孔外圍圓缺在扇柄部的結(jié)合體，偏心塊扇形與圓缺的連接處為圓弧過渡 角。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有如下優(yōu)點(diǎn)1、振動(dòng)效果好，產(chǎn)品成型的密實(shí)程度高。平臺(tái)振動(dòng)內(nèi)外模產(chǎn)生擠壓力同時(shí)縱向振 動(dòng)排氣密實(shí)，對(duì)縱向、橫向振動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生任何不良的影響，它使管模中的縱向預(yù)應(yīng)力鋼筋， 還是螺旋纏繞環(huán)向預(yù)應(yīng)力鋼筋與混凝土都能順暢凝聚，凝聚后都十分密實(shí)并均勻一致；鋼 筋在籠骨架上不會(huì)產(chǎn)生松動(dòng)，籠骨架不易變型，不會(huì)影響管成型質(zhì)量；2、振動(dòng)成型速度快，速度完全取決于填料時(shí)間；按該工藝設(shè)計(jì)制造的水泥管生產(chǎn) 設(shè)備，其成本僅是芯模振動(dòng)設(shè)備的四分之一，因此也降低了水泥管材的生產(chǎn)成本；使用電機(jī) 功率小，振動(dòng)時(shí)間短，耗電低，節(jié)省能源；3、可獨(dú)立更換模具，舊式模具利用率高。工位利用率高，因此生產(chǎn)效率高，經(jīng)過改 進(jìn)，懸輥法工藝使用的模具可以在此工藝中使用；4、避免了附著式振動(dòng)器現(xiàn)有技術(shù)布局引起的振動(dòng)不均勻，產(chǎn)生預(yù)應(yīng)力混凝土管出 現(xiàn)孔洞、蜂窩、麻面等缺陷；5、混凝土管材振動(dòng)臺(tái)具有振頻高能耗低、振動(dòng)分布合理、混凝土在高頻微振中更 加密實(shí)，共振效果快的優(yōu)點(diǎn)；對(duì)偏心塊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)使其振動(dòng)功能符合特定方向振動(dòng)的要求， 振動(dòng)方向?yàn)榭v向或橫向，如管材模具縱向放置，則上下振動(dòng)，以消除水平振動(dòng)；如模具橫向 放置，則在水平向單向振動(dòng)。 下面通過附圖及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。


圖1為本發(fā)明振動(dòng)臺(tái)結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本發(fā)明偏心塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明工藝流程圖。一、本發(fā)明工藝具體實(shí)施方案實(shí)施例1 三工位立式振動(dòng)混凝土管材生產(chǎn)線?；炷翑嚢枵緸镮m3兩臺(tái)一組。模具裝配一般可在振動(dòng)平臺(tái)上裝配，亦可在振動(dòng)臺(tái)外裝配。振動(dòng)平臺(tái)同時(shí)安裝4500 X 4500mm兩組和3000 X 3000mm 一組平臺(tái)。此生產(chǎn)線可生產(chǎn)立式振動(dòng)成型的所有型號(hào)(Φ 1000-Φ 3600mm)管材。本發(fā)明工藝具體步驟a、設(shè)置振動(dòng)平臺(tái)選用平面臺(tái)式固定平臺(tái)。振動(dòng)源為機(jī)械振動(dòng)機(jī)。對(duì)平臺(tái)規(guī)格 和振動(dòng)機(jī)能量的選擇一般應(yīng)考慮產(chǎn)品規(guī)格，可將產(chǎn)品分為大中型與中小型，即大中型規(guī) 格Φ 2200 3600mm與中小型規(guī)格Φ 1000 2000mm。與大中型規(guī)格匹配振動(dòng)平臺(tái)的外 型尺寸設(shè)定為4500 X 4500mm，振機(jī)振幅為2，與小型規(guī)格匹配振動(dòng)平臺(tái)的外型尺寸設(shè)定為 3000 X 3000mm,振機(jī)振幅為1 ；b、制作移動(dòng)模具一般將模具設(shè)計(jì)為組合模具，分為模具底托、外模、內(nèi)模(芯 模)。在工藝運(yùn)行過程中，需將模具組合后使用。此外，還可設(shè)計(jì)固定芯模，將外模和底托安 裝在固定芯模上組合成不可移動(dòng)模具。模具規(guī)格在Φ 1000-3600πιπι范圍內(nèi)；C、混凝土配制將水泥、砂、石塊(石塊分為三級(jí)，細(xì)石粒度為0. 5 1. 5cm,中粗 石粒度為2 3cm，粗石粒度為3 5cm。)與水按1 2 2 0. 2的重量比配制，置于混 凝土自動(dòng)上料系統(tǒng)內(nèi)，在攪拌站攪拌待用；d、模具裝配和固定將芯(內(nèi))模和外模吊起安裝，與模具底托連接，并將骨架鋼 筋網(wǎng)籠裝于模具內(nèi)；將裝配完畢的模具鏈接固定在振動(dòng)平臺(tái)上。e、澆注成型通過自動(dòng)澆注系統(tǒng)向模具內(nèi)澆注混凝土，邊澆注邊振動(dòng)，縱向機(jī)械振 動(dòng)器在振動(dòng)平臺(tái)中使用時(shí)，振頻范圍在1000-3500次/分鐘；在密實(shí)混凝土的同時(shí)，使水泥 管材成型；待澆注完畢亦停止振動(dòng)；一般澆注持續(xù)時(shí)間為8-10分鐘，然后將模具移至平臺(tái) 之外的成品堆放區(qū)；f、卸模將模具和水泥管材吊于平臺(tái)之外，經(jīng)過30-40分鐘的凝結(jié)增強(qiáng)后，卸掉內(nèi) 外模具；g、養(yǎng)生將混凝土澆注件于50_90°C蒸汽進(jìn)行養(yǎng)生4_8h后為成品。本發(fā)明平臺(tái)振動(dòng)成型工藝，用于立式、水平成型，適用于RCP鋼筋混凝土管材、預(yù) 應(yīng)力鋼筒混凝土 PCCP管材、PVC塑膠防蝕內(nèi)襯混凝土排水管材。二、本發(fā)明裝置具體實(shí)施方案如圖1所示，本發(fā)明裝置振動(dòng)臺(tái)是由臺(tái)板2與支腿21構(gòu)成振動(dòng)平臺(tái)，使臺(tái)板與支 腿21成為整體，臺(tái)面上放置待振模具3 ；臺(tái)板2下部固定有兩組(每臺(tái)電機(jī)15千瓦)機(jī)械 振動(dòng)機(jī)1，振動(dòng)機(jī)1運(yùn)行時(shí)，振機(jī)輸出軸上的偏心輪帶動(dòng)臺(tái)板振動(dòng)，置于臺(tái)面上的模具3也 隨著臺(tái)板同步振動(dòng)；在振動(dòng)臺(tái)兩側(cè)的支腿21之間裝有振動(dòng)膠墩22，振動(dòng)膠墩22為圓柱形， 是選用天然橡膠或再生膠制成；在膠墩與支腿21的接觸面設(shè)置上下護(hù)板23，下護(hù)板外沿25 大于振動(dòng)膠墩22的外圍尺寸，外沿高度設(shè)計(jì)為1 5cm，以便對(duì)膠墩形成外圍收攏防護(hù)；為
5防止膠墩在振動(dòng)及擺動(dòng)下變形移位，振動(dòng)膠墩22與支腿21之間裝有固定栓24。
如圖2所示，本發(fā)明裝置適用于三工位立式平臺(tái)振動(dòng)管材成型生產(chǎn)線，其中安裝 三組振動(dòng)平臺(tái)，該振動(dòng)平臺(tái)采用雙振幅振源設(shè)計(jì)。該振動(dòng)器偏心塊結(jié)構(gòu)帶動(dòng)偏心塊的轉(zhuǎn)軸 通過軸銷與電機(jī)相聯(lián)，扇形偏心塊下方柄部為轉(zhuǎn)軸孔4，通過孔4將偏心塊安裝在振機(jī)轉(zhuǎn)軸 上，偏心塊的橫截面為扇形5與轉(zhuǎn)軸孔4外圍圓缺6在扇柄部的結(jié)合體，偏心塊扇形與圓缺 6的連接處為圓弧過渡角。為設(shè)計(jì)低頭減小的擺頭結(jié)構(gòu)，克服偏心塊大擺動(dòng)，偏心塊扇形5 圓弧頂點(diǎn)至轉(zhuǎn)軸軸心的距離設(shè)計(jì)為15 25cm。在生產(chǎn)特大口徑管材時(shí)，管材及模具重量超 15噸后，可加大加重偏心塊，以提高縱向機(jī)械振動(dòng)器的振動(dòng)力。
權(quán)利要求
混凝土管材平臺(tái)振動(dòng)成型工藝，其特征是該成型工藝包括以下步驟a、設(shè)置振動(dòng)平臺(tái)將工作平臺(tái)和振動(dòng)平臺(tái)結(jié)合在一起，模具按移動(dòng)方式與平臺(tái)組成生產(chǎn)線，采用固定型臺(tái)式平臺(tái)，振動(dòng)平臺(tái)為雙振幅振源，振幅為1～2的機(jī)械振動(dòng)機(jī)；b、制作移動(dòng)或非移動(dòng)模具將模具設(shè)計(jì)為組合模具，分為模具底托、外模、芯模，在運(yùn)行過程中，將模具組合后使用；或設(shè)計(jì)固定芯模，將外模和底托安裝在固定芯模上組合成不可移動(dòng)模具，模具規(guī)格在φ1000 3600mm范圍內(nèi)；c、混凝土配制將水泥、砂、石塊與水按比例配制，并置于混凝土自動(dòng)上料系統(tǒng)內(nèi)；d、裝配和固定模具將芯模和外模吊起安裝，與模具底托連接，并將骨架鋼筋網(wǎng)籠裝于模具內(nèi)，將裝配完畢的模具連接固定在振動(dòng)平臺(tái)上待澆注振動(dòng)；e、澆注振動(dòng)成型在振動(dòng)平臺(tái)上的模具口，通過自動(dòng)澆注裝置向模具內(nèi)澆注混凝土，邊澆注邊振動(dòng)，待澆注完畢亦停止振動(dòng)，澆注振動(dòng)持續(xù)時(shí)間為8 10分鐘，之后將模具移至平臺(tái)之外的成品堆放區(qū)；f、卸模養(yǎng)生經(jīng)過30 40分鐘的凝結(jié)增強(qiáng)，卸掉模具；將混凝土澆注件于50 90℃蒸汽進(jìn)行養(yǎng)生4 8h后為成品。
2.按照權(quán)利要求1所述混凝土管材平臺(tái)振動(dòng)成型工藝，其特征是該平臺(tái)振動(dòng)成型工 藝，用于立式、水平成型，適用于RCP鋼筋混凝土管材、預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土 PCCP管材、PVC塑 膠防蝕內(nèi)襯混凝土排水管材。
3.按照權(quán)利要求1的方法所使用的振動(dòng)裝置，包括混凝土管材振動(dòng)臺(tái)，固定于臺(tái)板下 部的振動(dòng)機(jī)以及安裝在振機(jī)轉(zhuǎn)軸上的扇形偏心塊，所述振動(dòng)臺(tái)有臺(tái)板、與臺(tái)板成為整體的 支腿，其特征在于在振動(dòng)臺(tái)兩側(cè)支腿之間設(shè)有振動(dòng)膠墩；所述偏心塊的橫截面為扇形與 轉(zhuǎn)軸孔外圍圓缺在扇柄部的結(jié)合體，偏心塊扇形與圓缺的連接處為圓弧過渡角。
4.按照權(quán)利要求3所述的振動(dòng)裝置，其特征在于所述振動(dòng)膠墩為圓柱形，膠墩與支腿 的接觸面設(shè)置上下護(hù)板，下護(hù)板外沿大于振動(dòng)膠墩的外圍尺寸。
5.按照權(quán)利要求3所述的振動(dòng)裝置，其特征在于所述偏心塊扇形圓弧頂點(diǎn)至轉(zhuǎn)軸軸心 的距離設(shè)計(jì)為15 25cm。
全文摘要
本發(fā)明涉及混凝土管材的生產(chǎn)工藝，該工藝包括以下步驟設(shè)置振動(dòng)平臺(tái)，振動(dòng)平臺(tái)為雙振幅振源，振幅為1～2的機(jī)械振動(dòng)機(jī)；制作移動(dòng)或非移動(dòng)模具，模具規(guī)格在φ1000-3600mm范圍內(nèi)；配制混凝土；裝配和固定模具將芯模和外模吊起安裝，與模具底托連接，并將骨架鋼筋網(wǎng)籠裝于模具內(nèi)，將模具固定在振動(dòng)平臺(tái)上待澆注振動(dòng)；在振動(dòng)平臺(tái)上的模具口，通過自動(dòng)澆注裝置向模具內(nèi)澆注混凝土。在振動(dòng)臺(tái)支腿之間裝有振動(dòng)膠墩，并減小偏心塊的擺幅。本發(fā)明振頻高、能耗低、振動(dòng)分布合理、產(chǎn)品成型密實(shí)程度高，對(duì)縱向、橫向振動(dòng)不會(huì)產(chǎn)生任何不良的影響；振動(dòng)成型速度快，其設(shè)備成本僅是芯模振動(dòng)設(shè)備的四分之一；電機(jī)功率小，振動(dòng)時(shí)間短，節(jié)省能源。
文檔編號(hào)B28B11/24GK101992500SQ200910013589
公開日2011年3月30日 申請(qǐng)日期2009年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2009年8月31日
發(fā)明者趙博平, 趙姍妹, 趙湘暉 申請(qǐng)人:朝陽市天龍大型水泥管道(集團(tuán))有限公司