一种智能化预制梁养护装置

1.本发明涉及一种智能化预制梁养护装置，具体地说是采用了红外线测温模块，能够根据预制梁表面温度的变化调整养护蒸汽的喷射角度，属于建筑装备领域。


背景技术：

2.混凝土浇筑后会因水化作用而硬化，目前的预制梁温养护全过程分为静停期、升温期、恒温期、降温期四个阶段，其中恒温期是混凝土早期强度发展的主要阶段，但在养护过程中总会出现恒温温度较高或者较低的情况，若温度分布不均将对混凝土养护极为不利，将造成造成前期混凝土强度发展过快，后期混凝土强度不发展以及表面出现裂纹的问题，这对预制梁结构耐久性极为不利。
3.中铁十局集团第二工程有限公司王宁、常浩、张杰等人设计的一种混凝土预制梁养护装置(专利号cn 215319474 u)，包括内层防辐射布、外层防辐射布及若干根倒u形骨架，内层防辐射布与外层防辐射布在边缘处密封连接从而构成防护棚，内层防辐射布安装在倒u形骨架上，若干根倒u形骨架沿混凝土预制梁的长度方向分布设置；内层防辐射布或外层防辐射布上设有气嘴，内、外层防辐射布之间构成隔热空腔；倒u形骨架上安装有软水管，每根软水管沿混凝土预制梁的长度方向铺设，多根软水管沿倒u形骨架的延伸方向间隔设置，每根软水管沿长度方向设有若干个喷水头，多根软水管通过联接管相互连通。该混凝土预制梁养护装置有折叠功能，集成了对预制梁的喷水与保温、保湿养护功能。由于该发明未采用测温装置，对预制梁的养护温度无法得到有效反馈，若遇到温差变化剧烈的季节，则会导致棚内温度急剧变化，使得预制梁发生收缩、开裂等情况。
4.中铁五局集团第一工程有限责任公司李兴乐和罗朝华设计的一种顶置式混凝土预制梁养护车(专利号cn 205950984 u)，包括行走系统、供水系统、动力装置和控制系统，供水系统、动力装置和控制系统位于行走底座上，供水系统还包括横杆，横杆长度能够调节，根据不同梁截面调节横杆长度和吊杆悬吊高度，使喷头处于最佳的喷淋位置，并固定在行走底座上的支架上。该混凝土预制梁养护车能够保持预制梁表面湿度的均衡，但是没有温度采集模块，无法根据温度变化调整工作状态，且只能进行喷水作业，难以给预制梁提供合适的养护温度，养护效果差。
[0005]“西星科技公司”的mq120a红外线测温模块，具有非接触式测温功能，在本发明中作为测量模块应用，属于现有技术。


技术实现要素：

[0006]
针对普通养护装置没有温度反馈、恒温性能差和预制梁热量分布不均的问题，本发明提供了一种智能化预制梁养护装置。
[0007]
本发明是通过以下技术方案实现的：一种智能化预制梁养护装置，是由底座、底座外壳、电动推杆、俯仰机构、红外线测温模块、喷枪、软管、蒸汽发生器、水平旋转机构和控制模块组成的，所述的底座与底座外壳通过螺栓连接，水平旋转机构安装于底座上表面，所述
的电动推杆固定在水平旋转机构上，所述的俯仰机构安装于电动推杆顶部，所述的喷枪和俯仰机构两者铰接，所述的红外线测温模块固接于喷枪底部，所述的软管的一端连接在喷枪尾部，另一端与蒸汽发生器连接，所述的控制模块安装在底座外壳上。
[0008]
所述的底座中间设有圆形凹槽，四周设有通孔，其中一个圆形凹槽的下边设有通孔。
[0009]
所述的底座外壳由abs塑料制成，尾部设有多个螺纹孔，水平电机和控制模块通过螺钉固定在其尾部。
[0010]
所述的电动推杆顶部设有矩形凸起，底部设有通孔，顶部通过螺栓安装于固定器底部矩形槽内，底部通过螺钉固定于皮带轮上表面，电动推杆的防水等级为ip68。
[0011]
所述的俯仰机构是由六角轴、固定板、双轴电机、固定器和线路约束器组成的，所述的固定器中间设有矩形通孔、底部设有矩形凹槽，侧边设有圆形通孔，所述的双轴电机安装在矩形孔处，电动推杆安装在矩形槽内，线路约束器安装在侧边圆形通孔处，所述的固定板通过螺钉安装于固定器两侧，所述的六角轴各安装于电机轴的端部。
[0012]
所述的喷枪是由第一喷枪外壳、喷嘴、第二喷枪外壳、蒸汽管接头和硬质连接管组成的，所述的第一喷枪外壳和第二喷枪外壳由氨基塑料制成，第一喷枪外壳和第二喷枪外壳外形对称，且内部都设置有环形凹槽，外部设置有矩形通孔，所述的硬质连接管由酚醛塑料制成，硬质连接管两侧有矩形凸起，矩形凸起安装于第一喷枪外壳和第二喷枪外壳的矩形通孔处，两外壳通过螺栓固接，所述的喷嘴和蒸汽管接头通过螺纹固结在硬质连接管上。
[0013]
所述的水平旋转机构是由皮带、皮带轮、水平电机、圆锥滚子轴承、水平旋转轴、角接触轴承和紧固盘组成的，所述的圆锥滚子轴承和角接触轴承安装在底座的圆形孔上，其中一个孔的下方设置有通孔，该孔处安装角接触轴承，另一个孔安装圆锥滚子轴承，所述的水平旋转轴一端设置有螺纹孔，另一端设置有轴键，所述的水平旋转轴安装在角接触轴承的上方，所述的紧固盘通过底座下方的通孔安装在水平旋转轴下方，所述的一个皮带轮安装在水平旋转轴上，另一个皮带轮安装在水平电机的轴上，底座外壳上设置有螺纹孔，所述的水平电机通过螺钉安装在底座外壳上，水平电机轴的顶端插入圆锥滚子轴承的孔洞处，在圆锥滚子轴承和皮带轮之间设置有套筒。
[0014]
所述的一种智能化预制梁养护装置外表面喷有防水涂料。
[0015]
该发明的有益之处是能够全自动、智能化执行养护工作，在保证养护恒温性、提升养护质量的同时，减轻工作人员负担。该装置能够通过红外线测温模块智能检测与收集预制梁的温度信息，之后将采集的信息传递给stm32控制模块进行智能化分析，并分辨出预制梁温度过高或过低的区域，之后驱动双轴电机、丝杠电机和水平电机调整喷枪的俯仰角、垂直高度和水平转角，对温度过低的区域进行喷雾作业，提高养护温度，而对于温度过低的区域则暂时停止喷雾，以保证整根预制梁养护温度的均匀性，从而获得高品质预制梁。
附图说明
[0016]
图1为本发明的结构示意图；
[0017]
图2为本发明的侧视图；
[0018]
图3为喷雾装置爆炸视图；
[0019]
图4为图1中喷枪的爆炸视图；
[0020]
图5为图1中俯仰机构的爆炸视图；
[0021]
图6为图1中红外线模块的爆炸视图；
[0022]
图7为图1中电动推杆的示意图；
[0023]
图8为图1中水平旋转机构的示意图；
[0024]
图9为图8的爆炸视图；
[0025]
图10为图1中底座外壳的示意图；
[0026]
图11为图10底座外壳仰视图；
[0027]
图12为图1中控制模块的示意图；
[0028]
图13为图4中喷枪外壳的示意图；
[0029]
图14为图5中固定块的示意图；
[0030]
图15为图9中水平旋转轴的示意图；
[0031]
图16为图9中紧固盘的示意图；
[0032]
图17为控制系统组成框图；
[0033]
图18为某特定应用场景下的程序框图；
[0034]
图中，1、底座，2、底座外壳，3、电动推杆，4、俯仰机构，5、红外线测温模块，6、喷枪，7、软管，8、蒸汽发生器，9、水平旋转机构，10、控制模块；
[0035]
401、六角轴，402、固定板，403、双轴电机，404、固定器，405、线路约束器；
[0036]
501、固定环，502、红外测温仪，503、螺母；
[0037]
601、第一喷枪外壳，602、喷嘴，603、第二喷枪外壳，604、蒸汽管接头，605、硬质连接管；
[0038]
901、皮带，902、皮带轮，903、水平电机，904、圆锥滚子轴承，905、水平旋转轴，906、角接触轴承，907、紧固盘。
具体实施方式
[0039]
一种智能化预制梁养护装置，是由底座1、底座外壳2、电动推杆3、俯仰机构4、红外线测温模块5、喷枪6、软管7、蒸汽发生器8、水平旋转机构9和控制模块10组成的，所述的底座1与底座外壳2通过螺栓连接，水平旋转机构9安装于底座1上表面，所述的电动推杆3固定在水平旋转机构9上，所述的俯仰机构4安装于电动推杆3顶部，所述的喷枪6和俯仰机构4两者铰接，所述的红外线测温模块5固接于喷枪6底部，所述的软管7的一端连接在喷枪6尾部，另一端与蒸汽发生器8连接，所述的控制模块10安装在底座外壳2上。
[0040]
所述的底座1中间设有圆形凹槽，四周设有通孔，其中一个圆形凹槽的下边设有通孔。
[0041]
所述的底座外壳2由abs塑料制成，尾部设有多个螺纹孔，水平电机903和控制模块10通过螺钉固定在其尾部。
[0042]
所述的电动推杆3顶部设有矩形凸起，底部设有通孔，顶部通过螺栓安装于固定器404底部矩形槽内，底部通过螺钉固定于皮带轮902上表面，电动推杆3的防水等级为ip68。
[0043]
所述的俯仰机构4是由六角轴401、固定板402、双轴电机403、固定器404和线路约束器405组成的，所述的固定器404中间设有矩形通孔、底部设有矩形凹槽，侧边设有圆形通孔，双轴电机403安装在矩形孔处，电动推杆3安装在矩形槽内，线路约束器405安装在侧边
圆形通孔处，所述的固定板402通过螺钉安装于固定器404两侧，所述的六角轴401各安装于电机轴的端部。
[0044]
所述的喷枪6是由第一喷枪外壳601、喷嘴602、第二喷枪外壳603、蒸汽管接头604和硬质连接管605组成的，所述的第一喷枪外壳601和第二喷枪外壳由氨基塑料制成，第一喷枪外壳601和第二喷枪外壳603外形对称，且内部都设置有环形凹槽，外部设置有矩形通孔，所述的硬质连接管605由酚醛塑料制成，硬质连接管605两侧有矩形凸起，矩形凸起安装于第一喷枪外壳601和第二喷枪外壳603的矩形通孔处，两外壳通过螺栓固接，所述的喷嘴602和蒸汽管接头604通过螺纹固结在硬质连接管605上。
[0045]
所述的水平旋转机构9是由皮带901、皮带轮902、水平电机903、圆锥滚子轴承904、水平旋转轴905、角接触轴承906和紧固盘907组成的，所述的圆锥滚子轴承904和角接触轴承906安装在底座1的圆形孔上，其中一个孔的下方设置有通孔，该孔处安装角接触轴承906，另一个孔安装圆锥滚子轴承904，所述的水平旋转轴905一端设置有螺纹孔，另一端设置有轴键，所述的水平旋转轴905安装在角接触轴承906的上方，所述的紧固盘907通过底座1下方的通孔安装在水平旋转轴905下方，所述的一个皮带轮902安装在水平旋转轴905上，另一个皮带轮902安装在水平电机903的长轴上，底座外壳2上设置有螺纹孔，所述的水平电机903通过螺钉安装在底座外壳2上，水平电机902轴的顶端插入圆锥滚子轴承906的孔洞处，在圆锥滚子轴承906和皮带轮902之间设置有套筒。
[0046]
所述的一种智能化预制梁养护装置外表面喷有防水涂料。
[0047]
工作时，将养护装置沿预制梁轴线方向放置，然后启动蒸汽发生器8，进行养护作业，之后使用红外线测温模块5对预制梁表面进行温度信息收集，当发现某一区域的温度过低(随水泥型号的不同，温度阈值在0.5～10℃)时将重新启动蒸汽发生器8，并将喷枪6调整到对应位置进行升温作业，以保证预制梁各区域温度均匀且恒定。
[0048]
对于本领域的普通技术人员而言，根据本发明的教导，在不脱离本发明的原理与精神的情况下，对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。