一种轨枕脱模剂喷涂设备的制作方法

本申请涉及轨道轨枕加工技术领域，尤其涉及一种轨枕脱模剂喷涂设备。

背景技术：

轨枕是铺设在轨道下方，用于支撑钢轨的一种混凝土块。轨枕需要使用混凝土物料在模具中凝固制作而成。脱模是指在轨枕生产过程中，混凝土物料的轨枕成型后，使轨枕和模具分离的过程。为了使轨枕和模具能顺利分离，在模具中浇筑混凝土物料前，会预先在轨枕模具型腔内喷涂脱模剂。脱模剂由水性高分子成膜物质，配以多种活性助剂组成的液态试剂，可以在模具与混凝土表面形成一层膜将两者隔离开。

目前轨枕脱模剂的喷涂多数依赖于人工进行，即人工将脱模剂涂抹在模具的内壁，或者采用简单的喷涂设备将脱模剂喷在模具内壁上。人工喷涂的方法不仅浪费人力物力，增加人工成本，而且喷涂的效率很低，喷涂不均匀且喷涂质量不高，会有积液现象产生，影响混凝土物料的定型形状。

为了提高喷涂质量和效率，适应现代化生产线还可以通过机械自动喷涂设备完成脱模剂的喷涂。机械自动喷涂设备，多采用桁架结构，即在模具支撑架的上方设置桁架，桁架上设有多个喷嘴，以对下方的模具喷涂脱模剂。然而这种机械自动喷涂设备的喷涂位置和方向均是固定的，受喷嘴液体雾化特征不均匀的影响，容易造成喷涂到模具上的脱模剂也不均匀。

技术实现要素：

本申请提供了一种轨枕脱模剂喷涂设备，以解决传统喷涂方法喷涂不均匀的问题。

本申请提供一种轨枕脱模剂喷涂设备，包括：横向运动机构、纵向运动机构、高度调节机构以及喷涂装置；所述横向运动机构、纵向运动机构、高度调节机构组成三轴运动系统，跨设在模具运输线上；

所述横向运动机构和纵向运动机构为桁架结构；所述喷涂装置设置在所述高度调节机构的底端，所述高度调节机构的顶端可移动地连接所述横向运动机构；

所述喷涂装置包括：喷头、连杆、摆杆以及摆动气缸；所述喷头和所述摆杆设置在所述连杆上，所述摆杆驱动所述连杆转动，使所述喷头可随着所述摆动连杆转动而改变喷涂方向，所述摆动气缸的固定端设置在所述高度调节机构上，所述摆动气缸的伸缩端铰接所述摆杆。

可选的，所述喷涂装置还包括保护罩；所述保护罩为底面开口的中空梯台形结构；所述保护罩包括侧板和顶板；所述连杆可转动地连接所述保护罩的侧板或顶板。

可选的，所述保护罩的侧板可翻转地连接所述保护罩的顶板；所述保护罩的顶板连接高度调节机构的底端。

可选的，所述高度调节机构包括相互嵌套的固定管和活动管；所述固定管的底端滑动连接所述活动管的顶端；所述固定管的顶端可移动地连接所述横向运动机构，所述活动管的底端连接所述喷涂装置。

可选的，所述高度调节机构还包括高度调节锁；所述固定管上设有多个定位孔，所述活动管上设有条孔，所述高度调节锁为贯穿所述定位孔和所述条孔的螺纹杆结构。

可选的，所述纵向运动机构包括支撑立柱和纵向导轨，所述支撑立柱垂直连接所述纵向导轨，所述纵向导轨沿平行于模具输送线的输送方向，设置在模具输送线的两侧。

可选的，所述横向运动机构垂直于所述纵向导轨设置在模具输送线的上方，所述横向运动机构的两端可移动地连接所述纵向导轨。

可选的，所述横向运动机构的两端与所述纵向导轨的连接方式为链传动、齿条传动或丝杠传动。

可选的，所述横向运动机构上设有横向导轨；所述高度调节机构的顶端设有滑块，所述滑块通过链传动、齿条传动或丝杠传动，可移动地连接所述横向导轨。

可选的，所述横向运动机构和/或所述纵向运动机构的两端均设有限位开关；所述限位开关为接触传感器。

由以上技术方案可知，本申请提供一种轨枕脱模剂喷涂设备，包括：横向运动机构、纵向运动机构、高度调节机构以及喷涂装置。其中，横向运动机构、纵向运动机构、高度调节机构组成桁架结构的三轴运动系统，跨设在模具运输线上。喷涂装置设置在高度调节机构的底端，高度调节机构的顶端可移动地连接横向运动机构。喷涂装置中的喷头和摆杆设置在连杆上，摆杆驱动连杆转动，使喷头可随着摆动连杆转动而改变喷涂方向，摆动气缸的固定端设置在高度调节机构上，摆动气缸的伸缩端铰接摆杆。所述喷涂设备可以通过喷头喷出脱模剂的同时，控制喷头旋转调节喷头角度，以达到均匀喷涂的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本申请的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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为本申请一种轨枕脱模剂喷涂设备的结构示意图；

图2为本申请喷涂装置的结构示意图；

图3为本申请高度调节机构的结构示意图；

图4为本申请纵向调节机构的结构示意图；

图5为本申请限位开关的结构示意图；

图6为本申请轨枕脱模剂喷涂设备的立体结构图。

具体实施方式

下面将详细地对实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下实施例中描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。仅是与权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的系统和方法的示例。

本申请提供的技术方案中，所述轨枕模具是指用于轨枕凝固定型的容器，根据轨枕的形状，轨枕模具可以具有多种不同的形状，例如，轨枕为长方体结构，则轨枕模具为与长方体形状相符的矩形腔体结构。轨枕模具可以采用塑料等具有一定延展性的材料制成，并且为了提高生产效率，轨枕模具中还可以设置有多个腔体，以在浇灌混凝土物料后，能够使多个轨枕同时进行凝固。

脱模是指将凝固好的混凝土轨枕从腔体中取出，常用的方法为翻转轨枕模具，使轨枕依靠重力从模具中脱离。由于混凝土物料本身具有一定的粘性，在凝固后很有可能无法从模具中脱离，因此可以借助脱模剂减小混凝土物料与模具之间的粘连，使轨枕能够顺利地从模具中脱离。可见，对于模具中的每一个腔体中，在浇筑混凝土物料前，均需要喷涂脱模剂。在模具腔体内的所有侧壁和底面，均需要脱模剂。

由于脱模剂的涂覆质量将影响混凝土物料的凝固和轨枕脱模质量，如果喷涂脱模剂的量较小，则造成部分区域没有脱模剂，造成部分粘连，不便于脱模；如果喷涂脱模剂的量较大，不仅浪费脱模剂，而且容易在模具底部汇集过多的脱模剂，而使得混凝土在此区域凝固时容易产生孔隙，影响轨枕成品质量。为了将脱模剂均匀地涂覆在模具内壁上，本申请提供一种轨枕脱模剂喷涂设备。

参见图1，为本申请一种轨枕脱模剂喷涂设备的结构示意图。由图1、图6所示，可知，本申请提供的轨枕脱模剂喷涂设备，主要包括以下部分：横向运动机构1、纵向运动机构2、高度调节机构3以及喷涂装置4。其中，所述横向运动机构1、纵向运动机构2、高度调节机构3组成三轴运动系统，跨设在模具运输线上，以便控制喷涂装置4进行位置移动，逐渐将整个模具喷涂满脱模剂。喷涂装置4可以通过喷头41等喷涂部件，将液态的脱模剂进行雾化，以便均匀地涂覆在模具的内壁上。

所述横向运动机构1和纵向运动机构2为桁架结构，在桁架结构上，可以设置多个安装孔和动作部件，以实现各部件的相互连接和位置联动。实际应用中，模具被放置在模具输送线上，可通过运输车或流水线沿着模具输送线进行运动。

喷涂装置4可以处于两种工作状态，即待机状态和喷涂状态。在待机状态时，喷涂装置4可以位于较高的位置上，以免影响模具输送线上的模具运输；在处于喷涂状态时，喷涂装置4可以处于相对较低的位置上，以接近模具，便于进行涂覆。因此，所述喷涂装置4设置在所述高度调节机构3的底端，所述高度调节机构3的顶端可移动地连接所述横向运动机构1。高度调节机构3可以通过改变自身长度，或者改变喷涂装置4的安装位置，调节喷涂装置4所处的高度，从而使喷涂装置4在待机状态和喷涂状态时进行位置切换。

实际应用中，可以通过横向运动机构1驱动高度调节机构3以及喷涂装置4，沿着垂直于模具输送线上模具的输送方向运动，以便在横向方向上持续进行喷涂；纵向运动机构2可以驱动横向运动机构1以及高度调节机构3和喷涂装置4，沿着平行于模具输送线上模具的输送方向运动，以便在纵向方向上持续进行喷涂。

显然，上述横向、纵向以及高度仅仅是为了描述方便，并不限制本申请的保护范围，基于本申请公开的方案，以及根据实际需要所设计的在其他方向上的运动，也属于本申请的保护范围。

如图2所示，喷涂装置4包括：喷头41、连杆42、摆杆43以及摆动气缸44。其中，喷头41用于通过高压喷枪结构，将液态的脱模剂进行雾化，以实施喷涂。喷头41的喷涂方向和喷涂面积可以根据实际设备功率和模具的大小进行选择，例如，对于小型的轨枕生产线，或者轨枕模块体积较小的环境下，可以采用喷涂面积较小的喷头41，以避免将过多的脱模剂喷洒至模具以外的区域，造成浪费和污染。

为了提高喷涂效率，喷涂装置4中可以包括多个喷头41，多个喷头41在喷涂时可以同时开启，以增大喷涂面积，也可以部分开启，以调整涂覆的脱模剂的量。可以将多个喷头41安装在连杆42，连杆42上还可以设置有连通各个喷头41的脱模剂输送管道，以及设置在输送管道上的每个喷头41的控制阀。实际应用中，还可以通过转动连杆42调整喷头41的喷射方向，以便分别对模具的底面和侧面进行喷涂。

本申请中，连杆42可以通过驱动部件自动转动。驱动部件可以包括摆杆43和摆动气缸44。摆动气缸44包括固定端和伸缩端，固定端即包括气缸活塞的位置，可以根据需要调整的角度范围选择气缸的容量；伸缩端即活塞杆的远端位置，在气缸活塞进行充放气时，伸缩端可以受气动结构作用实现往复运动。摆动气缸44的固定端设置在高度调节机构3上。摆动气缸44的伸缩端铰接摆杆43，摆杆43驱动连杆42转动，使喷头41可随着摆动连杆42转动而改变喷涂方向。

例如，喷头41的初始喷涂方向为水平，设备启动后，高度调节机构3调低喷涂装置4的位置，使喷头41正对模具的侧壁。打开喷头41，使之喷射雾化的脱模剂，脱模剂沿着水平方向运动至模具的侧壁附近，并粘附在模具的侧壁上。在侧壁喷涂完毕后，摆动气缸44开启，带动伸缩端收回，带动摆杆43，以使连杆42转动，将喷头41的喷涂方向调整为竖直向下，正对模具的底面。再次通过喷头41喷射雾化的脱模剂，从而使脱模剂粘附在模具的底面上。

在对喷涂装置4所处区域侧壁和底面喷涂完毕后，再通过横向运动机构1和纵向运动机构2对喷涂装置4的位置进行调整，以便对其他区域的侧壁和底面进行喷涂，直至整个模具的内壁均涂覆有脱模剂，完成脱模剂的喷涂作业，喷头41停止喷涂，高度调节机构3升高喷涂装置4的位置，回到待机状态。

需要说明的是，本申请提供的轨枕脱模剂喷涂设备，可以在喷头41喷涂的同时调整喷涂方向，也可以先调整喷涂方向，再启动喷头41喷涂。

由以上技术方案可知，本申请提供一种轨枕脱模剂喷涂设备，包括：横向运动机构1、纵向运动机构2、高度调节机构3以及喷涂装置4。其中，横向运动机构1、纵向运动机构2、高度调节机构3组成桁架结构的三轴运动系统，跨设在模具运输线上。喷涂装置4设置在高度调节机构3的底端，高度调节机构3的顶端可移动地连接横向运动机构1。喷涂装置4中的喷头41和摆杆43设置在连杆42上，摆杆43可驱动连杆42转动，使喷头41可随着摆动连杆42转动而改变喷涂方向，摆动气缸44的固定端设置在高度调节机构3上，摆动气缸44的伸缩端铰接摆杆43。所述喷涂设备可以通过喷头41喷出脱模剂的同时，控制喷头41旋转调节喷头41角度，以达到均匀喷涂的目的。

在本申请的部分实施例中，所述喷涂装置4还包括保护罩45，所述保护罩45的顶板连接高度调节机构3的底端。保护罩45可以对喷头41喷射的脱模剂雾化区域进行限制，减小脱模剂喷出模具所在的范围，减少脱模剂的浪费。因此，所述保护罩45为底面开口的中空梯台形结构。实际应用中，保护罩45的底面所覆盖的区域即为喷涂区域，如果喷头41的雾化区域大于喷涂区域，则喷头41边缘喷出的脱模剂会到达保护罩45的内壁，并受到保护罩45的阻挡而无法喷射到喷涂区域之外的区域。

保护罩45还可以用于安装连杆42，使连杆42可以转动地设置在模具上空区域。所述保护罩45包括侧板和顶板；所述连杆42可转动地连接所述保护罩45的侧板或顶板。实际应用中，位于相对的两侧侧板上可以设置有安装孔，连杆42可以穿过两侧的安装孔，安装孔内设有轴承，以使连杆42能够相对于侧板发生转动；还可以在顶板的底面上设置轴承座，连杆42穿过轴承座，以可转动地设置在模具上空区域。

进一步地，所述保护罩45的侧板可翻转地连接所述保护罩45的顶板。具体的可翻转连接方式可以为，在顶板的边缘和侧板的顶部设有合页；或者在顶板的边缘和侧板的顶部设有转接销。实际应用中，可以通过侧板在顶板上的可翻转连接，实现对喷涂区域面积的调整。同时，便于对喷涂装置4进行检修。还可以在顶板和侧板连接处设置位置调节部件。所述调节部件可以为摩擦系数较高的合页或者调节螺杆等。通过位置调节部件可以在调节转角后，维持调节后的转角，从而维持喷涂区域的大小。

为了实现对喷涂装置4高度位置的调节，在本申请的部分实施例中，如图3所示，所述高度调节机构3包括相互嵌套的固定管31和活动管32。固定管31和活动管32可以为方形管或圆形管，也可以采用其他截面形状的异形管。固定管31的底端滑动连接活动管32的顶端；固定管31的顶端可移动地连接横向运动机构1，活动管32的底端连接喷涂装置4。通过固定管31和活动管32相互嵌套的深度，调整高度调节机构3的整体长度，从而调整喷涂装置4的高度位置。

实际应用中，固定管31和活动管32相互嵌套的深度的调节可以采用手动调节的方式。即在模具到达喷涂位置后，手动将活动管32从固定管31中拉长，降低喷涂装置4的位置。在拉长到预定长度后，还需要通过高度调节锁33对调节的长度进行锁定，以避免高度调节机构3进一步延长，防止喷涂装置4的高度过低。

因此，在本实施例中，所述高度调节机构3还包括高度调节锁33，以便对调节后的伸长量进行锁定。相应地，所述固定管31上设有多个定位孔，所述活动管32上设有条孔，所述高度调节锁33为贯穿所述定位孔和所述条孔的螺纹杆结构。实际应用中，在调整好固定管31和活动管32相互嵌套的深度后，可以旋紧螺纹杆，锁定调节后的深度。

固定管31和活动管32相互嵌套的深度的调节，还可以采用自动调节的方式，即在活动管32上连接有伸缩电机并结合传动结构，如齿轮齿条形式的传动部件，实现对活动管32位置的调整。或者将活动管32连接设置在固定管31上的伸缩气缸，通过气动方式实现对嵌套深度的调节。此时，可以通过调节螺纹杆在固定管31上的不同定位孔中，来锁定高度调节机构3的最大可调节高度。

在本申请的部分实施例中，如图4所示，所述纵向运动机构2包括支撑立柱21和纵向导轨22，其中，支撑立柱21的数量可以为多个，以获得更稳定的支撑效果。所述支撑立柱21垂直连接所述纵向导轨22，所述纵向导轨22沿平行于模具输送线的输送方向，设置在模具输送线的两侧。进一步地，所述横向运动机构1垂直于所述纵向导轨22设置在模具输送线的上方，所述横向运动机构1的两端可移动地连接所述纵向导轨22。其中，所述横向运动机构1的两端与所述纵向导轨22的连接方式为链传动、齿条传动或丝杠传动。

例如，模具输送线的两侧分别设有两个纵向运动机构2，两个纵向运动机构2均包括两个支撑立柱21，且两个纵向运动机构2相互平行放置。横向运动机构1跨设在两个纵向运动机构2，并且垂直于两个纵向运动机构2。支撑立柱21的上方设有链传动结构的纵向导轨22，且在纵向导轨22的两端设有链轮，并连接有传动电机。横向运动机构1的两端连接纵向导轨22上的链条，以便在电机带动链轮转动时，由链条拉力作用而改变横向运动机构1的位置。

同理，所述横向运动机构1上设有横向导轨11；所述高度调节机构3的顶端设有滑块，所述滑块通过链传动、齿条传动或丝杠传动，可移动地连接所述横向导轨11。实际应用中，可通过电机带动齿轮使高度调节机构3在沿着横向运动机构1方向上自由运动，并由导轨保证运动方向的直线度和稳定性。

在本申请的部分实施例中，如图5所示，所述横向运动机构1和/或所述纵向运动机构2的两端均设有限位开关5；所述限位开关5为接触传感器。通过横向运动机构1和纵向运动机构2两端的限位开关，可以限制在横向和纵向方向上的运动行程，当横向运动机构1或高度调节机构3运动至纵向运动机构2保证机械安全和人身安全。

由以上技术方案可知，本申请提供的轨枕脱模剂喷涂设备，可在浇筑混凝土物料前，对模具的内壁喷涂脱模剂。具体为：当模具到达指定位置后，横向运动机构1、纵向运动机构2、高度调节机构3组成的桁架开始工作，由横向运动机构1对应的x轴电机和纵向运动机构2对应的y轴电机，带动高度调节机构3到达工作开始点；高度调节机构3降低喷涂装置4的高度。喷脱模剂的喷头41开始启动，并通过喷涂装置4内的摆动气缸44带动喷头41进行摆动，以便对模具的底面和侧壁进行喷涂。

完成一个工作循环后，横向运动机构1驱动高度调节机构3沿横向方向移动一定距离，喷涂装置4重复进行摆动并喷涂脱模剂。至横向方向的模具全部喷涂完毕后，纵向运动机构2带着横向运动机构14沿纵向方向移动一定距离，再重新开始沿横向方向的喷涂。重复上述动作，直至模具完全被喷涂脱模剂。所述喷涂设备可以通过喷头41喷出脱模剂的同时，控制喷头41旋转调节喷头41角度，以达到均匀喷涂的目的。

本申请提供的实施例之间的相似部分相互参见即可，以上提供的具体实施方式只是本申请总的构思下的几个示例，并不构成本申请保护范围的限定。对于本领域的技术人员而言，在不付出创造性劳动的前提下依据本申请方案所扩展出的任何其他实施方式都属于本申请的保护范围。