一种用于箱梁模板自动打磨除尘和喷涂的一体装置的制作方法

本实用新型属于高铁预制箱梁施工技术领域，具体涉及一种用于箱梁模板自动打磨除尘和喷涂的一体装置。

背景技术：

随着我国高铁建设的不断发展，大型预制箱梁已成为工程施工的重要组成部分，箱梁通过在制梁场完成预制后，利用提梁机提梁上桥装车，运梁车运输到架设部位，最后利用架桥机将箱梁架设到已施工完毕的桥墩上完成铺架的全过程。采用预应力箱梁不仅能够加快施工进度，而且可实现标准化生产，大大提高了桥梁质量的可控性。但随着预应力箱梁结构的不断增大，每预制完成一模箱梁后钢模板表面不免残留有混凝土残渣甚至铁锈等污染物，在模板的二次使用前需要将其清理干净。目前针对钢模板的清理主要依靠人工操作，由于高铁预制箱梁的钢模板尺寸大，甚至长度可大40米，使得整个打磨作业极其复杂，清理难度大；更重要的是，清理完成后还需对模板表面进行脱模剂的喷涂作业，由此可见模板清理维护及喷涂作业人员的工作负担繁重，更重要的是完全依靠人工操作的施工人为主观因素较为明显，极易出现清理和喷涂的不到位的情形，导致后期箱梁预制存在不同程度的瑕疵，影响预制箱梁的外观质量。

申请号为201710559812.3的发明专利公开了一种箱梁模板表面自动打磨设备，能够实现替代人工操作去除箱梁模板侧壁铁锈，提高劳动效率的作用。但此发明设备十分复杂，各种杆件、丝杠交错布置，给使用过程中的维护保养带来了较大难度；更重要的是，此设备仅具备模板的清理打磨功能，而针对接下来需要进行的脱模剂喷涂束手无策，可见其实用性较低，无法有效满足预制梁场快节奏的施工进度。

技术实现要素：

本实用新型为了解决高铁用大型预制箱梁缺乏自动打磨和脱模剂喷涂一体装置的问题，提供了一种用于箱梁模板自动打磨除尘和喷涂的一体装置。

本实用新型是通过如下技术方案实现的：一种用于箱梁模板自动打磨除尘和喷涂的一体装置，包括与箱梁外模形状相同的主框架以及保证主框架结构稳定的支撑架，主框架包括底部架体以及位于底部架体两端的弧形架体，底部架体和弧形架体两端靠近箱梁外模的位置均设置有防尘挡板，底部架体的两端对称设置有第一行走轮箱，底部架体上部设置有空气压缩机、操控台和除尘器，弧形架体顶部的端头位置对称设置有第二行走轮箱，位于底部架体和弧形架体的底部均匀布设有多个打磨清扫机构和雾化喷头，雾化喷头位于相邻的打磨清扫机构中部，雾化喷头通过管路与空气压缩机连通并连接有脱模剂存储罐，除尘器的进气口贯穿底部架体并与底部架体、弧形架体和防尘挡板组成的腔体连通，操控台通过线路分别与第一行走轮箱、第二行走轮箱、空气压缩机、打磨清扫机构以及除尘器连接。

打磨清扫机构包括电动推杆、支撑板、连接减震杆、连接板、电动机、安装板和打磨钢丝头，电动推杆的顶部与主框架的底部连接，电动推杆的底部与连接板固定，连接板的两端对称固定有安装板，安装板中部设置有电动机，安装板位于电动机两端对称设置有连接减震杆且安装板与连接减震杆的下部固定，连接减震杆的上部固定在支撑板上，支撑板中部开有用于贯穿有电动推杆的通孔，电动机底部的输出轴上连接有打磨钢丝头。

打磨清扫机构在底部架体及弧形架体下呈双排设置，在相邻的四个打磨清扫机构中部设置有雾化喷头，雾化喷头的高度低于打磨钢丝头的高度且雾化喷头始终不与模板接触。

除尘器包括除尘罐，除尘罐为上部圆柱形罐体和下部锥形罐体的组合结构，圆柱形罐体的上部设置有通风道和电机，通风道连接有风管，风管与大气想通，圆柱形罐体内部的上方设置有过滤板，圆柱形罐体内部的下方设置有顶部开口的空心圆柱挡块，空心圆柱挡块中部贯穿有进气管，进气管底部贯穿锥形罐体的底部。

支撑架为倒置的K形架体，包括直线部分和八字部分，直线部分平行于底部架体并与弧形架体固定连接，八字部分与底部架体、弧形架体的连接位置分别固定。

进气管的顶部高度大于空心圆柱挡块的高度且接近过滤板。从进气管吸入的铁锈以及混凝土垃圾在不断吸入除尘罐的过程中对已掉落的垃圾不造成影响。

过滤板至少为两块，且靠近进气管一侧的过滤板外侧设置有钢丝框架。考虑到吸入除尘罐内的杂质可能为铁锈和混凝土颗粒，在吸入过程中可能对过滤板

空心圆柱挡块上设置有抽拉窗口，抽拉窗口能够实现从空心圆柱挡块上拆装。

本实用新型相比现有技术具有的有益效果是：

本实用新型设计合理，主要针对箱梁模板的外模结构，利用与箱梁模板外形结构形状的相似的主框架以及在主框架贴近模板的位置间隔设置有多组打磨清扫机构，使得打磨清扫机构能够与模板表面贴合无死角，能够实现对箱梁模板全方位的高效打磨；同时位于相邻的打磨清扫机构中部设置有雾化喷头，用于模板清洁后的脱模剂喷涂工作，将箱梁预制完成后至下一模箱梁预制施工前的工作完全汇集到本实用新型装置上，不仅简化了操作程序，而且将同一模板的打磨除尘和脱模剂喷涂自动完成了流水作业。本实用新型的底部架体和弧形架体上分别设置有行走轮箱，行走轮箱垂直于主框架设置且就有一定规格的长度，有利于在操作过程中保持结构的整体稳定性；本实用新型还搭载了除尘器，用于将去除的铁锈和混凝土残留物进行集中收集；在此过程中，本实用新型仅依靠单人即可完成全部操作，包括利用操控台按照需求分别完成行走轮箱、除尘器、打磨清扫机构和空气压缩机的工作，大大节约了成本的同时提高了施工质量。本实用新型自动化程度高，尤其针对高铁大型箱梁的模板清洁具有积极的意义。

附图说明

图1为本实用新型的三维结构示意图；

图2为图1的结构示意正视图；

图3为图1 的结构示意侧视图；

图4为图1中打磨清扫机构的结构示意图；

图5为图1中打磨清扫机构和雾化喷头的布置示意图；

图6为图1中除尘器的结构示意图。

图中：1-主框架，1.1-底部架体，1.2-弧形架体，2-操控台，3-打磨清扫机构，4-除尘器，4.1-通风道，4.2-电机，4.3-风管，4.4-除尘罐，4.5-过滤板，4.6-进气管，4.7-空心圆柱挡块，5-第一行走轮箱，6-第二行走轮箱，7-防尘挡板，8-箱梁外模，9-电动推杆，10-支撑板，11-连接减震杆，12-连接板，13-电动机，14-打磨钢丝头，15-雾化喷头，16-空气压缩机，17-支撑架，18-安装板。

具体实施方式

参照图1～图6对本实用新型进行进一步阐述，一种用于箱梁模板自动打磨除尘和喷涂的一体装置，包括与箱梁外模8形状相同的主框架1以及保证主框架1结构稳定的支撑架17，主框架1包括底部架体1.1以及位于底部架体1.1两端的弧形架体1.2，底部架体1.1和弧形架体1.2两端靠近箱梁外模8的位置均设置有防尘挡板7，底部架体1.1的两端对称设置有第一行走轮箱5，底部架体1.1上部设置有空气压缩机16、操控台2和除尘器4，弧形架体1.2顶部的端头位置对称设置有第二行走轮箱6，位于底部架体1.1和弧形架体1.2的底部均匀布设有多个打磨清扫机构3和雾化喷头15，雾化喷头15位于相邻的打磨清扫机构3中部，雾化喷头15通过管路与空气压缩机16连通并连接有脱模剂存储罐，除尘器4的进气口贯穿底部架体1.1并与底部架体1.1、弧形架体1.2和防尘挡板7组成的腔体连通，操控台2通过线路分别与第一行走轮箱5、第二行走轮箱6、空气压缩机16、打磨清扫机构3以及除尘器4连接。防尘挡板7的设置能够有效阻挡经打磨处理的铁锈和混凝土残渣飘散在空气中造成不必要的污染。

打磨清扫机构3包括电动推杆9、支撑板10、连接减震杆11、连接板12、电动机13、安装板18和打磨钢丝头14，电动推杆9的顶部与主框架1的底部连接，电动推杆9的底部与连接板12固定，连接板12的两端对称固定有安装板18，安装板18中部设置有电动机13，安装板18位于电动机13两端对称设置有连接减震杆11且安装板18与连接减震杆11的下部固定，连接减震杆11的上部固定在支撑板10上，支撑板10中部开有用于贯穿有电动推杆9的通孔，电动机13底部的输出轴上连接有打磨钢丝头14。

打磨清扫机构3在底部架体1.1及弧形架体1.2下呈双排设置，在相邻的四个打磨清扫机构3中部设置有雾化喷头15，雾化喷头15的高度低于打磨钢丝头14的高度且雾化喷头15始终不与模板接触。

支撑架17为倒置的K形架体，包括直线部分和八字部分，直线部分平行于底部架体1.1并与弧形架体1.2固定连接，八字部分与底部架体1.1、弧形架体1.2的连接位置分别固定。

本实用新型的工作过程是：

当预制箱梁施工完毕且混凝土达到设计强度后，先将箱梁模板的内模移除，进一步将预制完成的箱梁移动到预设位置进行保养及存放。进一步的，人工通过操控台2操作，本实用新型在第一行走轮箱5和第二行走轮箱6的作用下到达箱梁外模表面并保持缓慢地匀速运动；同步操纵打磨清扫机构3工作，打磨清扫机构3通过电动推杆9将打磨钢丝头14调整到与模板表面接触后，打磨钢丝头14开始旋转进行模板表面的打磨和除尘工作，高速旋转的打磨钢丝头14能够将钢模板表面粘结的铁锈和混凝土残渣有效去除，并使其变成与模板不粘连的自由状态，除尘器4在打磨清扫机构3工作10秒后开启，用于将处于自由状态的铁锈和混凝土残渣等吸入并收集。

其中，除尘器4包括除尘罐4.4，除尘罐4.4为上部圆柱形罐体和下部锥形罐体的组合结构，圆柱形罐体的上部设置有通风道4.1和电机4.2，通风道4.1连接有风管4.3，风管4.3与大气想通，圆柱形罐体内部的上方设置有过滤板4.5，圆柱形罐体内部的下方设置有顶部开口的空心圆柱挡块4.7，空心圆柱挡块4.7中部贯穿有进气管4.6，进气管4.6底部贯穿锥形罐体的底部。进气管4.6的顶部高度大于空心圆柱挡块4.7的高度且接近过滤板4.5。过滤板4.5选择两块，且靠近进气管4.6一侧的过滤板4.5外侧设置有钢丝框架，用以防止铁锈及混凝土残渣在吸力作用下将过滤板4.5损坏；此外，空心圆柱挡块4.7上设置有抽拉窗口，抽拉窗口能够实现在空心圆柱挡块4.7上拆装，当经过收集的铁锈、混凝土残渣及尘土等不断进入到空心圆柱挡块4.7中且到达一定高度，可通过抽拉窗口将其取出并倾倒。

当利用本实用新型装置将箱梁模板打磨完毕后，通过操控台2将打磨清扫机构3进行一定高度的回缩，具体是将电动推杆9的行程缩短，使打磨钢丝头14与钢模板不接触；进一步的，通过操控台同步控制空气压缩机16和雾化喷头15工作，使得脱模剂在雾化喷头15的作用下均匀喷涂在箱梁模板表面直至满足模板二次使用的状态。

本实用新型在使用过程中打磨除尘和喷涂工作可沿模板表面反复多次进行，直至达到满意效果为止。

为了提高利用本实用新型进行箱梁外模打磨除尘及模板二次使用前脱模剂喷涂的便捷性，在与箱梁模板底部等高的位置设置若干过渡支架，过渡支架用于本实用新型在箱梁浇筑过程中处于不工作状态下的临时停放以及从一套箱梁模板向另一套箱梁模板间的移动。根据铁路梁场的施工进度及施工要求，可预先设定若干套箱梁模板共用一个本实用新型装置，例如三套箱梁模板共用一个本实用新型装置，此种情况下仅需在三套模板间分别设置过渡支架，根据流水施工的原理，使利用三套模板分别进行箱梁混凝土施工的作业间隔均大于一套模板的打磨消耗时间，以保证利用本实用新型在三套模板循环施工作业的过程中不发生交叉等待的情况。

本实用新型填补了目前铁路梁场针对大型预制箱梁模板缺乏自动打磨除尘和喷涂一体装置的空白，具有广阔的市场前景。