预制钢筋混凝土管片全自动生产线制造技术

本发明专利技术公开了一种预制钢筋混凝土管片全自动生产线，该生产线包括模具行走系统、混凝土浇筑系统、养护窑门系统、养护室温度控制系统、管片脱模系统以及录像监控系统。模具行走系统包括直行辊道、横移摆渡机构以及平移子母车，其中直行辊道可实现管片模具在养护窑外侧的行走，横移摆渡机构可实现管片模具在两条辊道之间的移动，平移子母车可实现管片模具由直行辊道进入养护窑内或由养护窑内移至直行辊道上。该自动化生产线具有自动化、信息化程度高，管片蒸养控制精确可靠，同时该生产线性能稳定、可靠性好、节能降耗等特点。

Prefabricated automatic production line of reinforced concrete pipe sheet

The invention discloses a precast reinforced concrete segment automatic production line, which comprises a mould walking system, a concrete pouring system, a maintenance kiln door system, a curing room temperature control system, a segment demoulding system and a video monitoring system. Die walking system includes straight roller, sliding mechanism and a translational composite car ferry, which can achieve walking straight roller mold segment in curing kiln outside of the shogging mechanism can realize mobile ferry mold segment between two roller, translational composite car can be realized by straight line segment mold roller into the curing kiln or by curing kiln to direct the table. The automatic production line has the characteristics of high automation and information level, accurate and reliable control of segment steam curing, and the linear stability, reliability, energy saving and consumption reduction of the production line.

【技术实现步骤摘要】
预制钢筋混凝土管片全自动生产线
本专利技术涉及预制钢筋混凝土管片生产领域，具体涉及指预制钢筋混凝土管片生产线。
技术介绍
盾构管片是隧道衬砌安装和受力的最小单元，是隧道的最内层屏障，承担着抵抗土层压力、地下水压力的作用。盾构管片生产质量直接影响拼装质量以及成型后隧道的结构性能、防水性能和耐久性。目前，国内外管片预制技术主要采用隧道窑生产线，所述隧道窑生产线包括至少一条浇注生产线、至少三条养护生产线、管片模具推进系统、混凝土浇注系统及蒸养控制系统。按照工艺流程，各作业工序位置固定，管片模具在生产线上按照设定的节拍运动。上述隧道窑生产线存在如下不足：（1）管片模具在浇注混凝土后需要依次通过静停区、升温区、恒温区、降温区四个区域，即需要穿过整个养护窑，而管片模具移动一般采用为每个管片模具设置一个推进点或整条线设置一个推进点，依靠管片模具之间的碰撞顶推，所以，在管片模具移动过程中会因振动和碰撞造成收面成型的混凝土向管片模具端头堆积以及早期内部结构的破坏，严重影响管片的质量。（2）管片养护是在养护生产线上进行，管片依照设定的节拍依次通过静停区、升温区、恒温区、降温区四个区域，各区域一般用棉布帘或保温门隔开，但在管片模具通过时相邻区域之间热量的扩散，无法保证各区域对温度大小以及温变速率的要求。（3）隧道窑管片模具推进一般采用管片模具分体推进或整体推进系统，由于养护窑内高温高湿的工作环境，管片模具推进系统故障率高、性能稳定性差。（4）隧道窑因其工艺设计的局限性，在管片生产量较小时，所有管片模具也需要在生产线上循环运动一周，造成不必要的能量消耗和设备损耗。
技术实现思路
针对现有盾构管片生产线存在的不足，本专利技术的目的在于提供一种性能稳定、可靠性高、安全节能、自动化程度高，同时能改进管片蒸养质量的全自动生产线。为达到上述目的，本专利技术通过下述技术方案来实现：一种预制钢筋混凝土管片全自动生产线，包括独立养护窑、管片模具行走系统、混凝土浇筑系统、养护窑门系统、养护窑温度控制系统、管片脱模系统、录像监控系统以及PLC自动控制系统，所述独立养护窑用于存放至少一个环管片并对其进行蒸汽养护；所述的管片模具行走系统实现管片模具在整条生产线上有序移动；包括直行辊道、横移机构和平移子母车；所述直行辊道设置于养护窑的两端，所述平移子母车的母车设置于直行辊道上，子车以母车为载体，能够与母车结合与脱离，母车通过电机驱动辊轮，从而带动上部的管片模具行走，直行辊道上设置有多个红外感应点，以实现管片模具行走的自动控制；所述子车由蓄电池驱动，子车上端设置可上升或下降的台面，通过顶升装置驱动台面上升或下降，母车运行至养护窑门口位置时，在入窑端，待母车将管片模具送至养护窑门处时，母车上部的子车通过顶升装置将台面升高，将管片模具抬离母车及直行辊道，并将管片模具送入窑内指定位置，待到达指定位置后，子车工作台面下降，将管片模具放置窑内混凝土台面上，子车退出窑内至母车上；在出窑端，子车行走至窑内管片模具下部，通过顶升装置将将台面升高使管片模具抬起，带动管片模具运行至母车处，通过顶升装置将将台面下降后将管片模具放在母车指定位置，此时，管片模具即落在直行辊道上；实现管片模具由直行辊道送至养护窑内或由养护窑内送至直行辊道上的过程；所述横移摆渡机构设置于直行辊道的端部，实现管片模具在两条直行辊道之间的转换；所述混凝土浇筑系统通过混凝土输料架、高料斗、低料斗和振动装置完成管片的混凝土浇筑、振捣成型；在混凝土输料架的上侧和下侧分别设置有上部纵移轨道和下部纵移轨道，高料斗通过其底部的辊轮安装在上部纵移轨道上；低料斗通过轨道轮安装在一个横梁的上端的轨道内，该横梁的下端通过辊轮安装在下部纵移轨道上；来自于搅拌楼下料斗的混凝土搅拌料首先导入高料斗，在通过高料斗和低料斗在对应的轨道上移动实现搅拌料有高料斗向低料斗转移，通过低料斗将搅拌料输送至位于振动装置上方的管片模具内；所述振动装置为整体式振动台，振动台通过夹紧和顶升装置将其上侧的管片模具固定，通过调节振动频率和时间完成管片混凝土的振捣成型；所述养护窑门系统设置于每个养护窑的两端，窑门通过PLC控制对养护窑打开和关闭；所述养护窑温度控制系统通过窑内设置的温度感应器，由蒸汽电动调节阀依据窑内蒸养情况控制蒸汽通入量，实现管片蒸养四阶段：经停、升温、恒温、降温的精准控制；所述管片脱模系统设置在管片出窑端直行辊道上，对蒸养结束的管片进行脱模、翻片作业；所述PLC自动控制分别控制连接管片模具行走系统、混凝土浇筑系统、养护窑门系统、养护窑温度控制系统、管片脱模系统，并协调各系统之间相互配合，实现盾构管片生产的自动化。所述录像监控系统设置于直行辊道、横移机构、脱模架、浇筑工位、养护窑门等部位，以实现对生产线的实时监控。所述养护窑门系统设置于每个养护窑的两端，共计30个窑门，窑门通过PLC控制对养护窑打开和关闭；所述养护窑温度控制系统由温度感应器、导热管道、电动调节阀组成，所述温度感应器分别设置于每个养护窑内，每个窑内设置2个，用于实时监控窑内温度；所述导热管道设置于每个养护窑底部，每个窑内设置8根羽片管，以保证热量供应。所述电动调节阀设置于每个养护窑蒸汽管道的进口端，通过PLC控制电动调节阀开启的大小以控制窑内蒸汽通入量，实现管片蒸养四阶段：经停、升温、恒温、降温的精准控制。所述管片脱模系统包括真空吸盘、翻片机和脱模架，所述真空吸盘将达到脱模强度的管片从管片模具中取出，通过脱模架移动至翻片机处。所述翻片机将管片由平放翻转成立放，以便吊具吊走。所述PLC自动控制系统由电脑软件通过PLC控制生产线中的各个系统。该自动化生产线具有自动化、信息化程度高，管片蒸养控制精确可靠，同时该生产线性能稳定、可靠性好、节能降耗等特点。附图说明图1为本专利技术提供的全自动生产线的结构示意图。图2为本专利技术提供的全自动生产线中混凝土浇筑系统的示意图。图3为图2的侧视示意图。图4为本专利技术提供的全自动生产线中脱模系统的示意图。图中标号：100为管片模具行走系统，100-1为直行辊道，100-2为横移机构，200为混凝土浇筑系统，300为管片脱模系统，400为搅拌楼，500为管片模具，600为真空吸盘，700为翻片机。具体实施方式下面将结合本专利技术实例中的附图，对本专利技术实例中的技术方案进行清楚、完整地描述。参见图1，本实例所采用的一种预制钢筋混凝土管片全自动生产线采用3振动工位、15个蒸汽养护窑，具体包括管片模具行走系统100（含直行辊道100-1、横移机构100-2以及平移子母车）、混凝土浇筑系统200、养护窑门系统（本图未显示）、管片脱模系统300、养护窑温度控制系统、录像监控系统以及PLC自动控制系统。如图1所示，本专利技术管片生产工艺流程如下所述：钢筋原材进厂后存放至钢筋原材区，待检验合格后即可开始钢筋半成品加工成型，半成品钢筋经检测合格后送至养护窑顶部开始成品钢筋笼的焊接工作，检测合格的成品钢筋笼统一存放于养护窑顶东部，等待吊入管片模具内。全自动生产线部门生产工艺流程为：蒸养结束后管片脱模、管片模具清理、涂刷脱模剂、合模、成品钢筋笼入模、安装预埋件、混凝土浇筑成型、管片收面、管片蒸养、管片蒸养结束达到脱模强度即可脱模，然后进入下次循环。此方案车间布局合理，各功能区域划分明确本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种预制钢筋混凝土管片全自动生产线，包括独立养护窑、管片模具行走系统、混凝土浇筑系统、养护窑门系统、养护窑温度控制系统、管片脱模系统、录像监控系统和PLC自动控制系统，其特征是：所述独立养护窑用于存放至少一个环管片并对其进行蒸汽养护；所述的管片模具行走系统实现管片模具在整条生产线上有序移动；包括直行辊道、横移机构和平移子母车；所述直行辊道设置于养护窑的两端，所述平移子母车的母车设置于直行辊道上，子车以母车为载体，能够与母车结合与脱离，母车通过电机驱动辊轮，从而带动上部的管片模具行走，直行辊道上设置有多个红外感应点，以实现管片模具行走的自动控制；所述子车由蓄电池驱动，子车上端设置可上升或下降的台面，通过顶升装置驱动台面上升或下降，母车运行至养护窑门口位置时， 在入窑端，待母车将管片模具送至养护窑门处时，母车上部的子车通过顶升装置将台面升高，将管片模具抬离母车及直行辊道，并将管片模具送入窑内指定位置，待到达指定位置后，子车工作台面下降，将管片模具放置窑内混凝土台面上，子车退出窑内至母车上；在出窑端，子车行走至窑内管片模具下部，通过顶升装置将将台面升高使管片模具抬起，带动管片模具运行至母车处，通过顶升装置将将台面下降后将管片模具放在母车指定位置，此时，管片模具即落在直行辊道上；实现管片模具由直行辊道送至养护窑内或由养护窑内送至直行辊道上的过程；所述横移摆渡机构设置于直行辊道的端部，实现管片模具在两条直行辊道之间的转换；所述混凝土浇筑系统通过混凝土输料架、高料斗、低料斗和振动装置完成管片的混凝土浇筑和振捣成型；在混凝土输料架的上侧和下侧分别设置有上部纵移轨道和下部纵移轨道，高料斗通过其底部的辊轮安装在上部纵移轨道上；低料斗通过轨道轮安装在一个横梁的上端的轨道内，该横梁的下端通过辊轮安装在下部纵移轨道上；来自于搅拌楼下料斗的混凝土搅拌料首先导入高料斗，在通过高料斗和低料斗在对应的轨道上移动实现搅拌料有高料斗向低料斗转移，通过低料斗将搅拌料输送至位于振动装置上方的管片模具内；所述振动装置为整体式振动台，振动台通过夹紧和顶升装置将其上侧的管片模具固定，通过调节振动频率和时间完成管片混凝土的振捣成型；所述养护窑门系统设置于每个养护窑的两端，窑门通过PLC控制对养护窑打开和关闭；所述养护窑温度控制系统通过窑内设置的温度感应器，由蒸汽电动调节阀依据窑内蒸养情况控制蒸汽通入量，实现管片蒸养四阶段：经停、升温、恒温和降温的精准控制；所述管片脱模系统设置在管片出窑端直行辊道上，对蒸养结束的管片进行脱模和翻片作业；所述PLC自动控制分别控制连接管片模具行走系统、混凝土浇筑系统、养护窑门系统、养护窑温度控制系统和管片脱模系统，并协调各系统之间相互配合，实现盾构管片生产的自动化。...

【技术特征摘要】
1.一种预制钢筋混凝土管片全自动生产线，包括独立养护窑、管片模具行走系统、混凝土浇筑系统、养护窑门系统、养护窑温度控制系统、管片脱模系统、录像监控系统和PLC自动控制系统，其特征是：所述独立养护窑用于存放至少一个环管片并对其进行蒸汽养护；所述的管片模具行走系统实现管片模具在整条生产线上有序移动；包括直行辊道、横移机构和平移子母车；所述直行辊道设置于养护窑的两端，所述平移子母车的母车设置于直行辊道上，子车以母车为载体，能够与母车结合与脱离，母车通过电机驱动辊轮，从而带动上部的管片模具行走，直行辊道上设置有多个红外感应点，以实现管片模具行走的自动控制；所述子车由蓄电池驱动，子车上端设置可上升或下降的台面，通过顶升装置驱动台面上升或下降，母车运行至养护窑门口位置时，在入窑端，待母车将管片模具送至养护窑门处时，母车上部的子车通过顶升装置将台面升高，将管片模具抬离母车及直行辊道，并将管片模具送入窑内指定位置，待到达指定位置后，子车工作台面下降，将管片模具放置窑内混凝土台面上，子车退出窑内至母车上；在出窑端，子车行走至窑内管片模具下部，通过顶升装置将将台面升高使管片模具抬起，带动管片模具运行至母车处，通过顶升装置将将台面下降后将管片模具放在母车指定位置，此时，管片模具即落在直行辊道上；实现管片模具由直行辊道送至养护窑内或由养护窑内送至直行辊道上的过程；所述横移摆渡机构设置于直行辊道的端部，实现管片模具在两条直行辊道之间的转换；所述混凝土浇筑系统通过混凝土输料架、高料斗、低料斗和振动装置完成管片的混凝土浇筑和振捣成型；在混凝土输料架的上侧和下侧分别设置有上部纵移轨道和下部纵移轨道，高料斗通过其底部的辊轮安装在上部纵移轨道上；低料斗通过轨道轮安装在一个横梁的上端的轨道内，该横梁的下端通过辊轮安装在下部纵移轨道上；来自于搅拌楼下料斗的混凝土搅拌料首先导入高料斗，在通过高料斗和低料斗在对应的轨道上移动实现搅拌料有高料斗向低料斗转移，通过低料斗将搅拌料输送至位于振动装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：江学成，徐克强，郭军伟，李刚，刘建，曹皖，姚建文，易涛，牛奔，李会霞，
申请(专利权)人：郑州市第一建筑工程集团有限公司，
类型：发明
国别省市：河南,41