混凝土长距离直线布料系统和方法与流程

1.本发明属于混凝土构件预制领域，具体涉及一种混凝土长距离直线布料系统和方法。


背景技术：

2.目前，装配式建筑工业发展非常迅速，各个厂家都研发了各种类型的混凝土浇筑设备，而现有的工程建筑中的混凝土浇筑方法均是以布料机为中心，利用臂杆的旋转在圆周方向上进行布料，不能够沿着直线方向实现既连续又精准地浇筑，虽然浇筑速度很快，但不能用于混凝土构件的生产，只适用于工程建筑，而混凝土构件厂采用料斗浇筑，虽然浇筑精准但其浇筑速度慢远远落后于搅拌系统的生产能力。这导致设备投资大，产量低，造成其它许多生产设备闲置，严重影响了生产效率，增加了人工成本。
3.同时，目前建筑装配式构件的生产工厂多采用混凝土料斗浇筑，虽然通过技术更新，浇筑效率有所提高，无法做到连续作业。其浇筑速度仍然远远落后于搅拌系统的生产能力。如果采用固定式混凝土布料机，由于受厂房条件的限制，布料半径小，布料精度不够，需要大量的人力来辅助混凝土浇筑作业。而且建筑装配式工厂的构件模具排列是直线的，需要形成流水线作业，而固定式的布料机其作业范围是圆形的，其布料效率无法得到有效运用。这导致采用混凝土输送泵配合混凝土布料机的浇筑方案在装配式工厂的生产中无法得到应用。
4.因此，有必要研究一种混凝土长距离直线布料系统来解决上述的一个或多个技术问题。


技术实现要素：

5.为解决上述至少一个技术问题，根据本发明一方面，提供了一种混凝土长距离直线布料系统，采用全新的布料方案和新型的布料设备，其布料速度与搅拌系统生产能力相匹配，大量提高装配式工厂的生产效率。
6.具体地，提供了一种混凝土长距离直线布料系统，其特征在于包括：
7.第一布料机，固定设置于现场且包括可转动的第一臂杆和第二臂杆；
8.第二布料机，可沿着第一方向直线往复行走且包括可转动的第三臂杆和第四臂杆；以及
9.混凝土输送管，包括通过接头相互铰接的多个子输送管，该混凝土输送管第一端连接混凝土输送泵，第二端连接浇注喷头；
10.其中，所述混凝土输送管从所述第一端依次延伸至第一布料机底部、第一布料机顶部、第一布料机的第一臂杆和第二臂杆、第二布料机的第四臂杆和第三臂杆以及所述第二端，所述第一布料机的立柱与所述第二布料机的立柱之间的多个子输送管随着第二布料机的往复行走可在伸展状态与折叠状态之间变化。
11.根据本发明又一方面，所述第一臂杆包括第一端和第二端，第一臂杆的第一端设
置有配重，第一臂杆的第二端铰接所述第二臂杆，所述混凝土输送管从第一布料机顶部沿着第一臂杆延伸至第一臂杆的第二端以及第二臂杆；所述第三臂杆包括第一端和第二端，第三臂杆的第一端设置有配重，第三臂杆的第二端铰接所述第四臂杆，所述混凝土输送管从第三臂杆的第二端沿着第三臂杆延伸一定距离，然后向下延伸至所述浇注喷头。
12.根据本发明又一方面，所述第一布料机的上部设置有第一回转机构；所述第二布料机包括：设置于底部的行走机构；立柱，设置于所述行走机构上；第二回转机构，设置于立柱的上部；第三回转机构，设置于立柱的下部；所述第三臂杆，设置于立柱顶部；以及所述第四臂杆，可转动地铰接于所述第三臂杆的第二端，其中，所述第三臂杆和第四臂杆倒立设置。
13.根据本发明又一方面，所述第二布料机沿着轨道往复行走，所述钢轨沿着直线排列的构件模具设置。
14.根据本发明又一方面，所述第一布料机的上部设置有第一回转机构；所述第二布料机包括：设置于底部的行走机构；立柱，设置于所述行走机构上；第二回转机构，设置于立柱上；第四臂杆，中部连接于所述第二回转机构且包括第一端和第二端；第三臂杆，可转动地铰接于所述第四臂杆的第一端；第五臂杆，中部可转动地连接于所述第四臂杆的第二端，且第五臂杆包括第一端和第二端，第五臂杆的第一端设置有配重；其中，所述混凝土输送管从第一布料机的第二臂杆依次延伸至第五臂杆的第二端、第五臂杆中部、第四臂杆第二端、第四臂杆第一端、第三臂杆和所述浇注喷头。
15.根据本发明又一方面，所述混凝土输送管从第四臂杆第二端沿着所述第四臂杆延伸至所述第四臂杆第一端；所述第五臂杆倒立设置。
16.根据本发明又一方面，还提供了一种利用前述的混凝土长距离直线布料系统进行布料的方法，其特征在于包括以下步骤：
17.在现场设置第一布料机；
18.沿着直线排列的构件模具设置轨道；
19.在轨道上设置第二布料机；
20.通过接头铰接第一布料机上设置混凝土输送管的出口与第二布料机上设置的混凝土输送管的入口；
21.启动混凝土输送泵，混凝土沿着混凝土输送管依次经由第一布料机底部、第一布料机顶部、第一臂杆的第二端、第二臂杆、所述出口、所述入口、第四臂杆、第三臂杆和浇注喷头浇注于所述构件模具内；
22.沿着轨道移动第二布料机，使所述第一布料机的立柱与所述第二布料机的立柱之间的多个子输送管跟随第二布料机运动。
23.根据本发明又一方面，所述第二布料机从轨道的第一端移动到轨道第二端后，旋转所述第二臂杆180度，然后从轨道第二端返回至轨道第一端。
24.根据本发明又一方面，通过设置的第三回转机构旋转所述第二臂杆180度。
25.根据本发明又一方面，所述第二布料机仅设置第二回转机构时，采用第二回转机构旋转所述第二臂杆180度。
26.本发明可以获得以下一个或多个技术效果：
27.1.行走式布料机可以实现直线行走，所连接的布料口(浇注喷头)可以实现匀速直
线移动，对构件的浇筑同时实现了精准和连续作业；
28.2.行走式布料方案比固定式布料方案的作业距离增加了两倍以上，效率比现有最好的混凝土浇筑方案高出5倍以上，且成本不及现有设备的二分之一；
29.3.利用固定式布料机与行走式布料机的配合，将固定式布料机上原有的混凝土输送管的出口作为(连接)行走式布料机的混凝土入口，将行走式布料机的混凝土出口(浇注喷头)设置在下部进行浇注，实现了长距离直线连续浇筑；
30.4.固定式布料机的立柱与行走式布料机的立柱之间的相互铰接的多个混凝土输送子管，借助于第一布料机的臂杆和第二布料机的臂杆的自由旋转功能，实现了伸展状态与折叠状态之间的变化，从而使得该多个混凝土输送子管可以随着行走式布料机的移动而运动，配合完成长距离直线连续布料；
31.5.行走式布料机在轨道端部可以实现第二臂杆的180度旋转即掉头，大大增大了整个布料的直线距离；
32.6.设置有第四臂杆和第五臂杆的行走式布料机，为保护第五臂杆的平衡选择了配重的方法，而第四臂杆采用扁担式结构(与立柱形成t形结构)取消了平衡臂设置，无需设置配重，使一个同样承重平台的布料机进一步增加了一倍多的布料距离。
33.7.第二布料机的臂杆的倒立设置，实现了与第一布料机臂杆的相互配合。
附图说明
34.下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
35.图1为根据本发明的第一种优选实施例的混凝土长距离直线布料系统的示意图。
36.图2为图1的俯视图。
37.图3为根据本发明的第二种优选实施例的混凝土长距离直线布料系统的示意图。
38.图4为图3的俯视图。
39.图5为根据本发明的一种优选实施例的混凝土长距离直线布料系统的施工状态示意图。
40.图6为根据本发明的又一种优选实施例的混凝土长距离直线布料系统的施工状态示意图。
41.图7为根据本发明的又一种优选实施例的混凝土长距离直线布料系统的施工状态示意图。
具体实施方式
42.下面结合附图，通过优选实施例来描述本发明的最佳实施方式，这里的具体实施方式在于详细地说明本发明，而不应理解为对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。
43.实施例1
44.参见图1
‑
2、5
‑
6，根据本发明一种优选实施方式，提供了一种混凝土长距离直线布料系统，其包括：
45.第一布料机1，固定设置于现场且包括可转动的第一臂杆12和第二臂杆15；
46.第二布料机2，可沿着第一方向直线往复行走且包括可转动的第三臂杆25和第四
臂杆28；以及
47.混凝土输送管3，包括通过接头31相互铰接的多个子输送管，该混凝土输送管3第一端(图1中的右端)连接混凝土输送泵，第二端(图1中的左端)连接浇注喷头27；
48.其中，所述混凝土输送管3从所述第一端依次延伸至第一布料机1底部、第一布料机1顶部、第一布料机1的第一臂杆12和第二臂杆15、第二布料机2的第四臂杆28和第三臂杆25、以及所述第二端，所述第一布料机的立柱11与所述第二布料机的立柱22之间的多个子输送管随着第二布料机2的往复行走可在伸展状态与折叠状态之间变化。
49.可以理解的是，如图1所示，立柱11与立柱22之间的多个子输送管例如具体为图示的5个，其中两个分别设置于第一臂杆12和第二臂杆15上，两个分别设置于第四臂杆28和第三臂杆25上，第二臂杆15与第四臂杆28之间设置有一个，但本发明并不限于此，例如多个子输送管也可以是四个等等。
50.优选地，参见图5，其示出了第二布料机2沿着轨道行进的四个位置，左右两端的位置对应第一布料机1和第二布料机2之间的四个子输送管处于伸展状态，中间两个位置对应四个子输送管处于折叠状态。
51.优选地，浇注喷头27沿着浇注平台4进行浇注。可以理解的是，第一布料机为现有的固定式布料机结构，包括立柱11、第一臂杆12、第二臂杆15、第一回转机构13、配重14以及混凝土输送管。混凝土输送管从立柱11底部向上延伸至顶部、第一臂杆12、第二臂杆15。第二臂杆15可转动地铰接于第一臂杆12的端部。第二布料机2的混凝土入口与出口的设置与现有的布料机即第一布料机相反设置，即入口在上出口在下，从而实现与固定式布料机的配合，进而实现直线行走。
52.优选地，参见图6，第二布料机2沿着第一方向(从左至右)运动时，利用浇注喷头对第一直线排列的构件模具(图6上方的构件模具)进行浇注。第二布料机2沿着第二方向(从右至左)运动时，利用浇注喷头对第二直线排列的构件模具(图6下方的构件模具)进行浇注。这样可以进一步提高生产效率。需要说明的是，图6中采用的是图1中的第二布料机2。
53.参见图7，其采用的是图3中示出的第二布料机2。
54.根据本发明又一优选实施方式，所述第一臂杆12包括第一端和第二端，第一臂杆12的第一端设置有配重14，第一臂杆12的第二端铰接所述第二臂杆15，所述混凝土输送管3从第一布料机1顶部沿着第一臂杆12延伸至第一臂杆12的第二端以及第二臂杆15；所述第三臂杆25包括第一端和第二端，第三臂杆25的第一端设置有配重26，第三臂杆25的第二端铰接所述第四臂杆28，所述混凝土输送管3从第三臂杆25的第二端沿着第三臂杆25延伸一定距离，然后向下延伸至所述浇注喷头27。
55.优选地，所述混凝土输送管3从第二臂杆25的第二端沿着第二臂杆25延伸一定距离至第二布料机2的立柱22顶部中心，然后向下延伸至所述浇注喷头27。
56.根据本发明又一优选实施方式，所述第一布料机1的上部设置有第一回转机构13。所述第二布料机2包括：设置于底部的行走机构21；立柱22，设置于所述行走机构21上；第二回转机构24，设置于立柱22的上部；第三回转机构23，设置于立柱22的下部；所述第三臂杆25，设置于立柱22顶部；以及所述第四臂杆28，可转动地铰接于所述第三臂杆25的第二端。优选地，所述第三臂杆25和第四臂杆24倒立设置。
57.可以理解的是，现有的固定式布料机1的臂杆(第一和第二臂杆)定义为正常设置，
与此相对的是，参见图1，第二布料机2的所述第三臂杆25和第四臂杆24倒立设置，由此与第一布料机的臂杆相互配合。
58.根据本发明又一优选实施方式，所述第二布料机2沿着轨道往复行走，所述钢轨沿着直线排列的构件模具设置。
59.根据本发明又一优选实施方式，参见图3
‑
4，所述第二布料机2包括：设置于底部的行走机构22；立柱22，设置于所述行走机构22上；第二回转机构24，设置于立柱22上；第四臂杆28，中部连接于所述第二回转机构24且包括第一端和第二端；第三臂杆25，可转动地铰接于所述第四臂杆28的第一端；第五臂杆52，中部可转动地连接于所述第四臂杆28的第二端，且第五臂杆包括第一端和第二端，第五臂杆的第一端设置有配重51；其中，所述混凝土输送管3从第一布料机1的第二臂杆15依次延伸至第五臂杆52的第二端、第五臂杆52中部、第四臂杆28第二端、第四臂杆28第一端、第三臂杆25和所述浇注喷头27。
60.有利地，为保护第五臂杆的平衡选择了配重的方法，而第四臂杆28采用扁担式结构取消了平衡臂设置，无需设置配重，使一个同样承重平台的布料机进一步增加了一倍多的布料距离。此外，图3中的第二布料机2可以减少动力回转机构的设置，仅仅在立柱22顶部设置一个回转机构(第二回转机构24)即可。优选地，第四臂杆28与立柱22形成t形结构，可以无需设置配重。第五臂杆52的设置，进一步增加了布料距离。配重51的设置，可以允许设置更长的第五臂杆52，增加了布料距离。
61.根据本发明又一优选实施方式，所述混凝土输送管3从第四臂杆28第二端沿着所述第四臂杆28延伸至所述第四臂杆28第一端。优选地，所述第五臂杆52倒立设置，与第一布料机的臂杆形成配合。可以理解的是，对于臂杆的倒立设置而言，可以将所述输送子管设置于倒立设置的臂杆上，以托举所述输送子管。相反，对于正常设置的臂杆而言，可以对其上设置的输送子管提供拉力。
62.根据本发明又一优选实施方式，还提供了一种利用前述的混凝土长距离直线布料系统进行布料的方法，其特征在于包括以下步骤：
63.在现场设置第一布料机1；
64.沿着直线排列的构件模具设置轨道；
65.在轨道上设置第二布料机2；
66.通过接头31铰接第一布料机1上设置混凝土输送管3的出口与第二布料机2上设置的混凝土输送管3的入口；
67.启动混凝土输送泵，混凝土沿着混凝土输送管3依次经由第一布料机1底部、第一布料机1顶部、第一臂杆12的第二端、第二臂杆15、所述出口、所述入口、第四臂杆28、第三臂杆25和浇注喷头27浇注于所述构件模具内；
68.沿着轨道移动第二布料机2，使所述第一布料机1的立柱11与所述第二布料机2的立柱22之间的多个子输送管跟随第二布料机2运动。可以理解的是，参见图2和5，第二布料机2可带动第一至第四臂杆旋转，使多个子输送管折叠。参见图3，第二布料机2可带动第一、第二、第四和第五臂杆旋转，使多个子输送管折叠。
69.根据本发明又一优选实施方式，所述第二布料机2从轨道的第一端移动到轨道第二端后，旋转所述第二臂杆180度，然后从轨道第二端返回至轨道第一端。
70.根据本发明又一优选实施方式，参见图1，通过设置的第三回转机构旋转所述第二
臂杆180度。可以理解的是，第二臂杆可以通过第三回转机构在圆周方向上转动任意角度。
71.根据本发明又一优选实施方式，参见图3，所述第二布料机2仅设置第二回转机构时，采用第二回转机构24旋转所述第二臂杆180度。可以理解的是，第二臂杆可以通过第二回转机构在圆周方向上转动任意角度。优选地，所述回转机构可以为电动、液压等类型。
72.有利地，本发明中，可由搅拌系统生产的混凝土直接卸料到固定式的混凝土输送泵，再由混凝土输送泵连接泵管(混凝土输送管)接至固定式混凝土布料机，然后由固定式混凝土布料机的混凝土出口接至行走式混凝土布料机(第二布料机)，由于行走式布料机可以实现直线行走(有轨或者无轨)，所连接的布料口可以实现匀速直线移动，对构件的浇筑同时实现了精准和连续作业，而且行走式布料方案比固定式布料方案的作业距离增加了两倍以上，所以效率比现有最好的混凝土浇筑方案高出5倍以上，且成本不及现有设备的二分之一。例如配备一台每小时120立方的搅拌站，再配备两台实际生产量超过每小时60方的混凝土输送泵与两套行走式混凝土布料机有效结合，可以连续不停地浇筑混凝土构件，理论产量可以达到每小时120立方，考虑到实际生产中的各类因素影响，其实际生产量可达到每小时60方以上，这几乎是现有装配式工厂浇筑生产线或者是小构件工厂一天的生产量。
73.实施例2
74.根据本发明一种优选实施方式，参见图1，提供了一种行走式布料机2，其特征在于包括：
75.设置于底部的行走机,21；
76.立柱22，设置于所述行走机构21上；
77.两个回转装置23、24，分别设置于立柱22的上部和下部；
78.第一臂杆25，设置于立柱22上且具有第一端和第二端，第一端设置有配重26；
79.第二臂杆28，可转动地铰接于第一臂杆25的第行走式布料机二端；和
80.混凝土输送管3，具有入口和出口，所述入口设置于所述第二臂杆28的第二端(远离第一臂杆25的端部)附近且位于第一高度，所述出口连接浇注喷头27且位于第二高度，其中所述第一高度高于第二高度。
81.可以理解的是，行走式布料机的混凝土输送管3的入口可以位于所述第二臂杆28的第二端，也可以在连接例如一个输送子管作为入口。也就是说，参见图1，例如可以通过一个输送子管将行走式布料机的入口与固定式布料机1的出口连接起来，或者直接将行走式布料机的入口与固定式布料机1的出口连接起来。
82.根据本发明又一优选实施方式，所述第一臂杆25和第二臂杆28倒立设置。
83.根据本发明又一优选实施方式，参见图3，还提供了一种行走式布料机，其特征在于包括：
84.设置于底部的行走机构21；
85.立柱22，设置于所述行走机构21上；
86.回转装置24，设置于立柱22上；
87.第一臂杆28，中部连接于所述回转装置24且包括第一端和第二端；
88.第二臂杆52，中部可转动地连接于所述第一臂杆28的第二端(图3中的右端)，且第二臂杆52包括第一端和第二端，第二臂杆52的第一端设置有配重51；和
89.混凝土输送管，具有入口和出口，所述入口设置于所述第二臂杆52的第二端(图3
中的右端)附近且位于第一高度，所述出口连接浇注喷头27且位于第二高度，其中所述第一高度高于第二高度。有利地，所述入口在上，出口在下。
90.根据本发明又一优选实施方式，参见图3，所述第二臂杆52倒立设置。优选地，所述行走式布料机还包括第三臂杆25，第三臂杆可转动地铰接于第一臂杆28的第一端。所述立柱22与所述第一臂杆28形成t形结构。
91.根据本发明又一优选实施方式，还提供了一种混凝土布料系统，其特征在于包括：
92.第一布料机1，固定设置于现场且包括可转动的第一臂杆和第二臂杆；
93.第二布料机2，可沿着第一方向直线往复行走且包括可转动的第三臂杆和第四臂杆；以及
94.混凝土输送管，包括通过接头相互铰接的多个子输送管，该混凝土输送管第一端连接混凝土输送泵，第二端连接浇注喷头；
95.其中，第一布料机1的立柱与第二布料机2的立柱之间的多个子输送管可折叠地相互铰接，所述第二布料机2为行走式布料机。
96.根据本发明又一优选实施方式，所述第一臂杆包括第一端和第二端，第一臂杆的第一端设置有配重，第一臂杆的第二端铰接所述第二臂杆，所述混凝土输送管从第一布料机1顶部沿着第一臂杆延伸至第一臂杆的第二端以及第二臂杆；所述第三臂杆包括第一端和第二端，第三臂杆的第一端设置有配重，第三臂杆的第二端铰接所述第四臂杆，所述混凝土输送管从第四臂杆延伸至第三臂杆并沿着第三臂杆延伸一定距离，然后向下延伸至所述浇注喷头。
97.根据本发明又一优选实施方式，所述第一布料机1的上部设置有第一回转机构；所述第二布料机2包括：设置于底部的行走机构；立柱，设置于所述行走机构上；第二回转机构，设置于立柱的上部；第三回转机构，设置于立柱的下部；所述第三臂杆，设置于立柱顶部；以及所述第四臂杆，可转动地铰接于所述第三臂杆的第二端，其中，所述第三臂杆和第四臂杆倒立设置。
98.根据本发明又一优选实施方式，所述第一布料机1的上部设置有第一回转机构；所述第二布料机2包括：设置于底部的行走机构；立柱，设置于所述行走机构上；第二回转机构，设置于立柱上；第四臂杆，中部连接于所述第二回转装置且包括第一端和第二端；第三臂杆，可转动地铰接于所述第四臂杆的第一端；第五臂杆，中部可转动地连接于所述第四臂杆的第二端，且第五臂杆包括第一端和第二端，第五臂杆的第一端设置有配重51。
99.根据本发明又一优选实施方式，所述混凝土输送管从第四臂杆第二端沿着所述第四臂杆延伸至所述第四臂杆第一端。
100.根据本发明又一优选实施方式，所述第五臂杆倒立设置。
101.本发明可以获得以下一个或多个技术效果：
102.1.行走式布料机可以实现直线行走，所连接的布料口(浇注喷头)可以实现匀速直线移动，对构件的浇筑同时实现了精准和连续作业；
103.2.行走式布料方案比固定式布料方案的作业距离增加了两倍以上，效率比现有最好的混凝土浇筑方案高出5倍以上，且成本不及现有设备的二分之一；
104.3.利用固定式布料机与行走式布料机的配合，将固定式布料机上原有的混凝土输送管的出口作为(连接)行走式布料机的混凝土入口，将行走式布料机的混凝土出口(浇注
喷头)设置在下部进行浇注，实现了长距离直线连续浇筑；
105.4.固定式布料机的立柱与行走式布料机的立柱之间的相互铰接的多个混凝土输送子管，借助于第一布料机的臂杆和第二布料机的臂杆的自由旋转功能，实现了伸展状态与折叠状态之间的变化，从而使得该多个混凝土输送子管可以随着行走式布料机的移动而运动，配合完成长距离直线连续布料；
106.5.行走式布料机在轨道端部可以实现第二臂杆的180度旋转即掉头，大大增大了整个布料的直线距离；
107.6.设置有第四臂杆和第五臂杆的行走式布料机，为保护第五臂杆的平衡选择了配重的方法，而第四臂杆采用扁担式结构(与立柱形成t形结构)取消了平衡臂设置，无需设置配重，使一个同样承重平台的布料机进一步增加了一倍多的布料距离。
108.7.第二布料机的臂杆的倒立设置，实现了与第一布料机臂杆的相互配合。
109.本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书及其等效物界定。