一种离心混凝土预制桩生产设备及其工艺方法与流程

本发明涉及混凝土桩的成型设备技术，特别是适于离心混凝土预制桩生产工艺的设备，具体地说是一种离心混凝土预制桩生产设备及其工艺方法。

背景技术：

目前，制备混凝土桩的布料生产工艺一般是先在下模内放入钢筋笼，然后是布入混凝土，并将上模与下模合上后，再张拉施加预应力然后离心。这种工艺的优点是：技术成熟，混凝土坍落度可控制较小，节省胶凝材料。但是其缺点是：产品质量较难控制，人工用量大，混凝土浪费严重。近几年出现一种泵送管布料工艺，其能将混凝土用泵管从模具固定端进入后完成布料工序。这种工艺的优点是：产品质量好，人工节约，但是其缺点是要求混凝土坍落度大，并且胶凝材料用量高，生产制备成本高。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的现状，而提供生产效率高、成本低、布料均匀，并且成型产品质量好的一种离心混凝土预制桩生产设备及其工艺方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种离心混凝土预制桩生产设备,包括用于成型混凝土预制桩的模具，模具配设有用于向模具中输送混凝土料的螺旋输送机和用于承载模具移动使螺旋输送机能均匀布料的运输小车；模具水平放置在运输小车上，螺旋输送机由模具固定板的中心孔穿入伸至模具的张拉板附近；螺旋输送机以螺旋搅拌推送的方式将混凝土料输送至模具中，运输小车在螺旋输送机送料的同时载着模具向张拉板的一端所指的方向移动，运输小车的移动速度与螺旋输送机的送料速度相匹配。

为优化上述技术方案，采取的具体措施还包括：

上述的螺旋输送机由螺旋管、螺旋芯轴、驱动电机和减速机组成；螺旋芯轴转动地安装在螺旋管中，该螺旋芯轴上焊装有用于搅拌和推送混凝土料的螺旋叶片，驱动电机的驱动轴与减速机的动力输入轴相连接，该减速机的输出轴与螺旋芯轴相连接用于带动螺旋芯轴旋转；螺旋管上在靠近减速机的一端设有用于方便混凝土料进料的进料口，该螺旋管在远离减速机的一端开有出料口。

由模具固定板的中心孔穿入伸至模具的张拉板附近的为螺旋输送机的螺旋管，该螺旋管伸入到位后，螺旋管的出料口距张拉板的距离小于0.5米。

上述的螺旋输送机经螺旋输送机支架固定安装在地面上，螺旋输送机支架为能调节螺旋输送机水平高度的高度可调式支架；螺旋管配设有用于临时支撑螺旋管的可移动式螺旋管支架。

上述的运输小车连接有用于控制运输小车移动速度的车速控制柜。

上述的运输小车的下方铺设有用于为运输小车提供移动导向的两条直线导轨；运输小车的滚轮与直线导轨滚动接触相配合；螺旋输送机设置在直线导轨左端的地面上。

本发明还提供了一种离心混凝土预制桩生产设备的工艺方法，该方法包括以下步骤：

1)、将钢筋笼放入模具中，并利用张拉设备将模具中的钢筋笼按预应力要求进行张拉；

2)、将张拉完成后的模具采用行车吊放到连接有车速控制柜的运输小车上；

3)、通过螺旋输送机支架调节螺旋输送机的高度，使螺旋输送机的螺旋管的高度与模具固定板的中心孔的高度相适配；

4)、启动车速控制柜，控制运输小车沿直线导轨向左移动，使螺旋输送机的螺旋管经固定板的中心孔伸入到模具中，直到螺旋管的出料口与模具的张拉板间的距离小于0.5米；

5)、根据制作桩所需的混凝土送料量，通过调节驱动电机及减速机的功率设定好螺旋输送机的送料速度；同时通过车速控制柜设定好运输小车向右的移动速度，使运输小车向右的移动速度与螺旋输送机的送料速度相匹配；

6)、设定完成后，启动驱动电机通过减速机带动螺旋芯轴旋转，将从进料口进入螺旋管内的混凝土料由从螺旋管的出料口输送进模具中；在螺旋芯轴旋转送料的同时，车速控制柜控制运输小车向右移动，使混凝土料沿模具的整个长度均匀铺设，直到送料完成；

7)、送料完成后采用可移动式螺旋管支架支撑住螺旋管，再用橡胶堵将固定板的中心孔封堵住后，即可利用运输小车将模具调运至离心机离心。

上述的螺旋输送机的送料时长小于10分钟。

上述混凝土料的水胶比小于0.3。

当需要生产无余浆离心桩时，混凝土料的水胶比控制在0.25，坍落度小于5cm。

与现有技术相比，本发明的生产设备主要由模具、螺旋输送机和带有车速控制柜的运输小车组成。螺旋输送机用于将混凝土料螺旋推送至模具中，运输小车在螺旋输送机送料的同时能载着模具移动，通过使运输小车的移动速度与螺旋输送机的送料速度相匹配的方法，来保证混凝土料在模具中送料的均衡性。本发明的设备采用先张拉后将混凝土料送入张拉好的模具中，混凝土料的水胶比可以控制在0.25左右，坍落度可以到0，实现离心后无余浆的生产技术。本设备的生产工艺先进，制备的预制桩质量好。

附图说明

图1是本发明开始送料时的结构示意图；

图2是本发明螺旋输送机的结构示意图；

图3是本发明模具的结构示意图；

图4是本发明运输小车的结构示意图；

图5是图4的俯视图；

图6是本发明完成送料时的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例作进一步详细描述。

图1至图6是本发明的结构示意图。

其中的附图标记为：模具1、固定板11、张拉板12、螺旋输送机2、螺旋管21、进料口21a、出料口21b、螺旋芯轴22、螺旋叶片221、驱动电机23、减速机24、运输小车3、滚轮31、螺旋输送机支架4、可移动式螺旋管支架5、车速控制柜6、直线导轨7。

如图1至图6所示，本发明公开了一种离心混凝土预制桩生产设备,该设备包括用于成型混凝土预制桩的模具1，模具1由相盖合形成筒体的上模具和下模具以及设置在该筒体一端的固定板11和设置在筒体另一端的张拉板12组成，其中：固定板11的中心通常设置有中心孔。模具1配设有螺旋输送机2和运输小车3。钢筋笼放入模具1后先进行张拉，螺旋输送机2用于向张拉后的模具1中输送混凝土料。运输小车3用于承载张拉好的模具1，以便载着模具1移动使螺旋输送机2能将混凝土料均匀地布料到模具1中。模具1防转动地水平放置在运输小车3上，螺旋输送机2由模具1的固定板11的中心孔穿入后，伸入至模具1的张拉板12附近。螺旋输送机2以螺旋搅拌加推送的方式将混凝土料输送至模具1中。运输小车3在螺旋输送机2送料的同时载着模具1向张拉板12的一端所指的方向移动，使螺旋输送机由模具的张拉板一端附近开始送料。在本发明的各图中，固定板11安装在模具1筒体的左端，张拉板12设置在模具1筒体的右端，也就是说运输小车3在螺旋输送机2送料的同时载着模具1向右移动。为了保证螺旋输送机2在模具1筒体的整个长度内布料的均衡性，本发明运输小车3的移动速度应与螺旋输送机2的送料速度相匹配。

实施例中如图2所示，本发明的螺旋输送机2由螺旋管21、螺旋芯轴22、驱动电机23和减速机24组成。螺旋芯轴22通过滚动轴承转动地安装在螺旋管21中，该螺旋芯轴22的周面上焊装有用于搅拌和推送混凝土料的螺旋叶片221，混凝土料在螺旋叶片221的旋转作用下翻滚着向前移动，从而达到搅拌加推送的功效。驱动电机23和减速机24设置在螺旋管21的左端，驱动电机23的驱动轴与减速机24的动力输入轴相连接，用于驱动减速机24旋转，减速机24的输出轴则与螺旋芯轴22相连接，用于带动螺旋芯轴22旋转。螺旋管21上在靠近减速机24的一端即螺旋管21的左端，设有用于方便混凝土料进料的进料口21a，该螺旋管21在远离减速机24的一端即螺旋管21的右端开有出料口21b。

由图1可以看出，由模具1的固定板11的中心孔穿入，并伸入至模具1的张拉板12附近的为螺旋输送机2的螺旋管21。本发明固定板11的中心孔的直径大于螺旋管21的直径，当螺旋管21伸入到位后，螺旋管21的出料口21b距张拉板12的距离最佳要小于0.5米。距离过大则容易造成模具1的右端布料不足。

本发明的螺旋输送机2通过螺旋输送机支架4固定安装在地面上，螺旋输送机支架4支撑在螺旋输送机2的左端处，以支撑驱动电机23和减速机24和下料时的重量。为了能使螺旋管21的高度与模具1固定板11中心孔的高度相一致，保证螺旋管21能穿入到模具1内，本发明的螺旋输送机支架4为能调节螺旋输送机2水平高度的高度可调式支架。螺旋管21还设有用于临时支撑螺旋管21的可移动式螺旋管支架5，可移动式螺旋管支架5可以根据螺旋管21的长度选择合适的支撑位置支撑，以防螺旋管21因过长，右端太重而低头。

实施例中，本发明的运输小车3连接有用于控制运输小车3移动速度的车速控制柜6。车速控制柜6内设置有用于驱动运输小车3移动的电机和用于控制电机运转速度的控制系统。通过车速控制柜6可以手动控制运输小车3的移动，也可以自动化的程序控制。特别是在螺旋输送机2送料运输小车3向右移动时，最佳是由程序自动化控制。在运输小车3向左移动时，可以由人工控制，以方便观察螺旋管21的高度与1固定板11中心孔的高度是否一致。

实施例中，为了保证运输小车3能够直线移动，本发明在地面上铺设有轨道，轨道由两条直线导轨7即钢轨组成，运输小车3的滚轮31与直线导轨7滚动接触相配合，使运输小车3能沿直线导轨7的导向左右移动。本发明的螺旋输送机2固定安装在直线导轨7左端的地面上。

本发明还公开了一种离心混凝土预制桩生产设备的工艺方法，该方法包括以下步骤：

1)、将钢筋笼放入模具1中，并利用张拉设备将模具1中的钢筋笼按预应力要求先进行张拉；

2)、将张拉完成后的模具1采用行车吊放到连接有车速控制柜6的运输小车3上；

3)、通过螺旋输送机支架4调节螺旋输送机2的高度，使螺旋输送机2的螺旋管21的高度与模具1固定板11的中心孔的高度相适配；

4)、启动车速控制柜6，控制运输小车3缓慢沿直线导轨7向左移动，使螺旋输送机2的螺旋管21经固定板11的中心孔伸入到模具1中，直到螺旋管21的出料口21b与模具1的张拉板12间的距离小于0.5米；

5)、根据制作桩所需的混凝土送料量，通过调节驱动电机23及减速机24的功率设定好螺旋输送机2的送料速度；同时通过车速控制柜6设定好运输小车3向右的移动速度，使运输小车3向右的移动速度与螺旋输送机2的送料速度相匹配；送料应根据混凝土料的体积不同，送料时长应控制在10分钟以内；混凝土料的水胶比可以控制在0.3以下，坍落度小于5cm。需要生产无余浆离心桩，混凝土料的水胶比控制在0.25左右，坍落度可以到0，实现离心后无余浆的生产技术。

6)、设定完成后，启动驱动电机23通过减速机24带动螺旋芯轴22旋转，将从进料口21a进入螺旋管21内的混凝土料由从螺旋管21的出料口21b输送进模具1中；在螺旋芯轴22旋转送料的同时，车速控制柜6以设定的速度控制运输小车3向右移动，使混凝土料沿模具1的整个长度均匀铺设，直到送料完成；

7)、送料完成后采用可移动式螺旋管支架5支撑住螺旋管21，然后再用橡胶堵将固定板11的中心孔封堵住后，即可利用运输小车3将模具1调运至离心机离心。

本发明的优点是：

1.采用螺旋输送机对预应力离心混凝土预制桩进行送料，送料均匀、稳定。

2.钢筋笼放入模具后先张拉，再使螺旋输送机的螺旋管从张拉后的模具的固定板一端伸入到模具的张拉板一端附近开始送料。

3.采用先张拉后将混凝土料送入张拉好的模具中的混凝土水胶比控制在0.3及以下，坍落度控制在5cm及以下。

4.采用先张拉后将混凝土料送入张拉好的模具中的混凝土水胶比控制在0.25左右，坍落度可以到0，实现离心后无余浆的生产技术。

本发明的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型都不会脱离本发明的范围。