本實用新型屬于一種自動化生產(chǎn)線技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種PCCP管芯立式成型法自動化生產(chǎn)流水線。

背景技術(shù)：

預(yù)應(yīng)力鋼筒混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe，以下簡稱PCCP) 是采用薄鋼板卷制的筒體與鋼制承、插口鋼圈焊接成鋼筒，經(jīng)水壓檢驗無滲漏點后，用立式振動成型法在筒體內(nèi)外澆灌混凝土或采用離心法在筒體內(nèi)襯混凝土成型管芯，然后在混凝土管芯外施以鋼絲抗拉強度70%的預(yù)壓應(yīng)力纏繞環(huán)向高強鋼絲（纏絲間距根據(jù)工況確定），再在外層噴射以致密水泥砂漿保護層，組成的一種復(fù)合輸水管材。

傳統(tǒng)PCCP管芯立式成型方式是：將模具底座在成型區(qū)內(nèi)成排定位固定擺放，需要起重機吊著混凝土料斗在成型區(qū)的不同模具位置進行混凝土澆灌，在澆灌前還需要用起重機安放分料錐，澆灌完成后，再用起重機吊走分料錐，人工修整端面，然后再用起重機安放養(yǎng)護罩，利用模具底座旁的蒸汽管路通蒸汽進行管芯成型后的蒸汽養(yǎng)護，養(yǎng)護完成后再吊走養(yǎng)護罩、拆模，到另外的位置重新裝模，也需要起重機在不同的工位轉(zhuǎn)移模具，而操作人員在管模之間走動、在不同的位置爬上爬下完成拆裝模螺栓緊固與拆卸、抹口、養(yǎng)護及輔助吊裝等工序操作。設(shè)備運行頻繁，人員走動量大、勞動量大，作業(yè)環(huán)境差，生產(chǎn)效率較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型目的是提供一種PCCP管芯立式成型自動化生產(chǎn)流水線，該生產(chǎn)線具有性能穩(wěn)定、可靠性好、易于維護、安全性高、同時具備自動化、信息化程度高及生產(chǎn)效率高等特點。

為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案：

一種PCCP管芯立式成型法自動化生產(chǎn)流水線，包括一條以上操作線、一條以上條養(yǎng)護線、模具推進裝置、混凝土上料澆注系統(tǒng)、模具運轉(zhuǎn)小車、橫移擺渡車、養(yǎng)護線控制系統(tǒng)和PLC生產(chǎn)線控制系統(tǒng)；操作線及養(yǎng)護線上布置有若干套PCCP模具；模具推進裝置設(shè)置在操作線和養(yǎng)護線上，用于將PCCP模具推送到模具運轉(zhuǎn)小車上，模具運轉(zhuǎn)小車能夠操作線和養(yǎng)護線上移動；橫移擺渡車與操作線及養(yǎng)護線配合，從操作線把澆注完的模具從操作線運送到養(yǎng)護線并從養(yǎng)護線運送養(yǎng)護完的帶芯模具運行車到操作線，形成生產(chǎn)循環(huán)；混凝土上料澆注系統(tǒng)設(shè)置操作線上，對操作線上的PCCP模具進行澆注；養(yǎng)護線控制系統(tǒng)用于對養(yǎng)護線上模具進行蒸汽控制；PLC生產(chǎn)線控制系統(tǒng)分別連接控制模具推進裝置、混凝土上料澆注系統(tǒng)、模具運轉(zhuǎn)小車、橫移擺渡車和養(yǎng)護線控制系統(tǒng)，協(xié)調(diào)各系統(tǒng)相互配合，完成PCCP管芯預(yù)制。

上述PCCP管芯立式成型法自動化生產(chǎn)流水線，操作線包括依次設(shè)置的緩沖工位、拆模工位、模具清理工位、裝模工位、管芯混凝土澆筑工位、抹口檢查工位和靜養(yǎng)工位。

上述PCCP管芯立式成型法自動化生產(chǎn)流水線，混凝土上料澆注系統(tǒng)包括混凝土攪拌站、料罐、料罐運輸車、定點起重機、液壓升降平臺和分料錐，混凝土攪拌站混凝土由料罐運輸車至管芯混凝土澆筑工位，定點起重機設(shè)置在管芯混凝土澆筑工位上方，用于將料罐吊運到位于其下方的分料錐，液壓升降平臺設(shè)置在管芯混凝土澆筑工位側(cè)面。

上述PCCP管芯立式成型法自動化生產(chǎn)流水線，養(yǎng)護線包括升溫區(qū)、恒溫區(qū)及降溫區(qū)，升溫區(qū)與恒溫區(qū)之間以及恒溫區(qū)與降溫區(qū)之間采用保溫門隔開。如權(quán)利要求1所述PCCP管芯立式成型法自動化生產(chǎn)流水線，其特征在于： PLC生產(chǎn)線控制系統(tǒng)由PLC控制生產(chǎn)流水線中的各個系統(tǒng)，包括西門子CPU226PLC模塊和SIEMENS SMART LINE 觸摸屏，通過USS 協(xié)議控制生產(chǎn)流水線中的各個系統(tǒng)。

上述PCCP管芯立式成型法自動化生產(chǎn)流水線，養(yǎng)護線控制系統(tǒng)包括設(shè)置在養(yǎng)護線各個區(qū)的溫度傳感器和設(shè)置在養(yǎng)護線各個區(qū)的溫度控制器，溫度控制器根據(jù)各個區(qū)內(nèi)的溫度傳感器反饋回來的溫度自動控制各個區(qū)域的溫度。

上述PCCP管芯立式成型法自動化生產(chǎn)流水線，其還包括安裝在橫梁擺渡車及操作線上的監(jiān)控探頭。

上述PCCP管芯立式成型法自動化生產(chǎn)流水線，操作線兩側(cè)設(shè)置工作平臺，兩工作平臺之間設(shè)置有棧橋。

本實用新型的有益效果是：

1）本實用新型提供的方案結(jié)合了混凝土上料澆注系統(tǒng)、PCCP管芯預(yù)制、養(yǎng)護等，使PCCP管芯形成了自動化流水生產(chǎn)，技術(shù)先進、穩(wěn)定、可靠，大大降低了工人勞動強度，提高了生產(chǎn)效率。

2）混凝土上料澆注工位固定，便于采取隔音降噪措施，實現(xiàn)了環(huán)保目的。

3)養(yǎng)護線按蒸養(yǎng)制度進行升溫、恒溫、降溫分區(qū)設(shè)置，采用自動溫控，改善勞動條件，縮減生產(chǎn)占地面積，降低生產(chǎn)成本，縮短生產(chǎn)周期，保證生產(chǎn)均衡性，有顯著的經(jīng)濟效益。

4）生產(chǎn)線在無人干預(yù)的情況下按規(guī)定的程序或指令自動循環(huán)運行，避免了人為因素影響，對提升PCCP產(chǎn)品質(zhì)量，提高企業(yè)競爭力具有積極意義。

5）操作線兩側(cè)設(shè)置工作平臺，避免了傳統(tǒng)生產(chǎn)方式中操作人員在管模之間走動、在模具上爬上爬下完成拆裝模螺栓緊固與拆卸、抹口、養(yǎng)護等工序操作的不安全因素，及降低了操作工人的勞動強度，改善了勞動作業(yè)條件，提高了勞動生產(chǎn)率，有利于企業(yè)的職業(yè)健康、環(huán)保、安全文明生產(chǎn)。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明：

圖1：PCCP管芯立式成型法自動化生產(chǎn)流水線總體平面示意圖

圖2：PCCP管芯立式成型法自動化生產(chǎn)流水線澆注工位斷面圖

圖中：1、混凝土攪拌站；2、混凝土料罐運輸車；3、定點起重機；4、工作平臺； 5、外模清理及噴涂脫模劑工位；6、頂蓋清理及噴涂脫模劑工位；7、進窯橫移擺渡車；8、靜養(yǎng)工位；9、抹口檢查工位；10、管芯混凝土澆筑工位；11、裝模工位；12、內(nèi)模及底座清理涂脫模劑工位；13、拆模工位；14、緩沖工位；15、出窯橫移擺渡車；16、養(yǎng)護線；17、養(yǎng)護線；18、起重機；19、混凝土料罐；20、液壓升降平臺；21、分料錐；22、模具運轉(zhuǎn)小車；23、保溫門。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下參照附圖并舉實施例，對本實用新型進一步詳細說明。

參加圖1，本示例中采用的自動化生產(chǎn)線采用三線制，即一條操作線和三條養(yǎng)護線，其中1條操作線和2條養(yǎng)護線16、17，且生產(chǎn)線布置7座PCCP模具，養(yǎng)護線布置8座PCCP模具。

PCCP管芯立式成型自動化生產(chǎn)流水線各工位說明如下：

1、工作平臺4

操作線兩側(cè)設(shè)置工作平臺4 ，由外側(cè)和內(nèi)側(cè)兩個工作平臺4構(gòu)成，人員經(jīng)由外側(cè)的工作平臺4的爬梯上下，兩工作平臺4之間有棧橋可以通過。

2. 模具橫移及步進系統(tǒng)

模具橫移及步進系統(tǒng)是操作線的核心部分，包括模具推進裝置、橫移擺渡車和模具運轉(zhuǎn)小車22。

（1）模具推進裝置設(shè)置在操作線和養(yǎng)護線上，用于將PCCP模具推送到模具運轉(zhuǎn)小車22上，模具運轉(zhuǎn)小車22能夠生產(chǎn)線上移動，推進裝置動力可以采用液壓缸。

（2）橫移擺渡車與操作線及養(yǎng)護線配合，從操作線把澆注完的模具從操作線運送到養(yǎng)護線并從養(yǎng)護線運送養(yǎng)護完的帶芯模具運行車到操作線，形成生產(chǎn)循環(huán)；操作線、養(yǎng)護線兩端各有一個橫移擺渡車即進窯橫移擺渡車7和出窯橫移擺渡車15，橫移擺渡車底盤運行采用電機及減速機驅(qū)動。

（3）模具運轉(zhuǎn)小車22：安裝模具并可以在生產(chǎn)線上流轉(zhuǎn)。模具運轉(zhuǎn)小車22車采用型鋼車架，底部設(shè)有四個車輪，可以與不同規(guī)格的模具底座相適應(yīng)。

3.緩沖工位14

緩沖工位14的作用主要是緩慢降溫，防止脫模后的管道和室外溫差過大。

4.拆模工位13

外模拆模需要上下兩個人員操作，設(shè)置一個液壓升降平臺20，使用氣動扳手隨平臺上升依次松開外模螺栓。內(nèi)模的開啟及合緊需要在平臺上操作，設(shè)置活動平臺，以便于人員從整體平臺走到活動平臺上接近內(nèi)模。使用起重機18輔助進行管芯的吊運，吊運管芯到存放區(qū)域。

5.模具清理工位

1)內(nèi)模及底座清理涂脫模劑工位12

內(nèi)模及底座的清理主要靠人工完成。脫模劑噴涂裝置為環(huán)形自動噴涂裝置，周圈朝內(nèi)設(shè)置多個噴嘴，采用泵送或氣壓向內(nèi)模外壁上噴涂，圓環(huán)可以升降，完成內(nèi)模的自動噴涂。

2)頂蓋清理及噴涂脫模劑工位6

頂蓋清理及噴涂脫模劑工位6設(shè)置在操作線外側(cè)的空地，在場地的固定位置進行，主要為人工操作，清理完成后需要使用起重機18將頂蓋吊到裝模工位11。

3)外模清理及涂脫模劑工位5

外模清理及涂脫模劑工位5設(shè)置在裝模工位11的外側(cè)，該工位也設(shè)置環(huán)形自動噴涂裝置。清理完成后需要使用起重機18將頂蓋吊到裝模工位11。

6.裝模工位11

裝模工位11需在整體平臺上設(shè)置活動平臺，要求和拆模工位13一致。用起重機18將鋼筒、頂蓋、外模吊到裝模工位11安裝就位后，操作人員采用氣動扳手擰緊外模螺栓。

7.管芯混凝土澆筑工位10

混凝土上料澆注系統(tǒng)包括混凝土攪拌站1、料罐、料罐運輸車、定點起重機3、液壓升降平臺20和分料錐21，混凝土攪拌站1混凝土由料罐運輸車至管芯混凝土澆筑工位10，定點起重機3設(shè)置在管芯混凝土澆筑工位10上方，用于將料罐吊運到位于其下方的分料錐21，液壓升降平臺20設(shè)置在管芯混凝土澆筑工位10側(cè)面，液壓升降平臺20澆注時放下，澆注完成后升起，以便人員能夠接近觀察下料情況。

8.抹口檢查工位9

進行澆注完成管芯混凝土表面的檢查、缺陷處理、抹平操作，該工位需要設(shè)置能夠覆蓋管模上部周圈的活動平臺，和澆注工位一樣，采用整體提升式。

9.靜養(yǎng)工位8

其設(shè)置在靠近養(yǎng)護線的入口，用于PCCP管芯靜養(yǎng)及完成其早期水化。

10.養(yǎng)護線

養(yǎng)護線包括升溫區(qū)、恒溫區(qū)及降溫區(qū)，升溫區(qū)與恒溫區(qū)之間以及恒溫區(qū)與降溫區(qū)之間采用保溫門23隔開。

11. PLC生產(chǎn)線控制系統(tǒng)

PLC生產(chǎn)線控制系統(tǒng)由電腦軟件通過PLC控制生產(chǎn)流水線中的各個系統(tǒng)，包括西門子CPU226PLC模塊和SIEMENS SMART LINE 觸摸屏，通過USS 協(xié)議控制生產(chǎn)流水線中的各個系統(tǒng)。

PLC生產(chǎn)線控制系統(tǒng)連接模具推進裝置、混凝土上料澆筑系統(tǒng)、模具運轉(zhuǎn)小車22和橫移擺渡車，接到PLC生產(chǎn)線控制系統(tǒng)的步進指令后，模具推進裝置開始運行，到達指定位置，PLC生產(chǎn)線控制系統(tǒng)發(fā)出退回指令，模具推進裝置返回初始位置。

12.養(yǎng)護線控制系統(tǒng)

養(yǎng)護線控制系統(tǒng)包括設(shè)置在養(yǎng)護線各個區(qū)的溫度傳感器和設(shè)置在養(yǎng)護線各個區(qū)的溫度控制器，溫度控制器根據(jù)各個區(qū)內(nèi)的溫度傳感器反饋回來的溫度自動控制各個區(qū)域的溫度。

13. 視頻監(jiān)控系統(tǒng)

視頻監(jiān)控系統(tǒng)為安裝在橫梁擺渡車及操作線上的監(jiān)控探頭，便于主控人員實時了解生產(chǎn)狀態(tài)，并將信息進行存儲，以供管理人員調(diào)用。

整體流程描述：

（1）某條養(yǎng)護線內(nèi)的管道完成養(yǎng)護后，兩臺橫移擺渡車運行到該條養(yǎng)護線的兩側(cè)，養(yǎng)護完成的管道（包括模具及模具運轉(zhuǎn)小車22）被養(yǎng)護窯內(nèi)的模具推進裝置推出窯門同時，另一頭的進窯橫移擺渡車上的模具運轉(zhuǎn)小車22被推入該條養(yǎng)護線，運行到出窯橫移擺渡車的上層軌道，到位后兩臺橫移擺渡車同時橫向移動，運行到操作線的兩側(cè)，上層的軌道和操作線的軌道對齊后，出窯橫移擺渡車的液壓缸將模具運轉(zhuǎn)小車22推到操作線上的緩沖工位14（之前，操作線另一頭的進窯橫移擺渡車已經(jīng)接收被推出的完成抹口的管模，操作線上的所有模具運轉(zhuǎn)小車22已經(jīng)同步向后移動了一個工位，因此緩沖工位14現(xiàn)在空閑）。

（2）設(shè)定的節(jié)拍時間到后，操作線上的模具運轉(zhuǎn)小車22在模具推進裝置的作用下整體向后移動一個工位，緩沖工位14的模具運轉(zhuǎn)小車22運行到脫模工位，然后使用通用的起重機進行拆模、管芯脫模，將成型后的管芯吊放到存放位置進行存放，在節(jié)拍到時，模具運轉(zhuǎn)小車22連同內(nèi)模及底座被推動到內(nèi)模清理工位（同時前一個緩沖工位14的模具也被推動到拆模工位13）。

（3）拆模后的頂蓋和外模被吊運到輔助工位進行清理、噴涂脫模劑。

（4）內(nèi)模、底座在清理工位進行清理、噴涂脫模劑。

（5）內(nèi)模清理工位時間到后，模具運轉(zhuǎn)小車22被推動到裝模工位11（同時拆模工位13的內(nèi)模及模具運轉(zhuǎn)小車22又被推動到內(nèi)模清理工位）

6）在裝模工位11上，使用通用起重機進行裝模，將外模、鋼套筒及頂蓋裝配到位，然后運行到管芯澆注工位（同時，內(nèi)模清理工位的內(nèi)模也被推動到裝模工位11）。

（7）管芯澆注工位設(shè)置在生產(chǎn)線靠近混凝土攪拌站1的固定位置上，在該位置安裝一臺定點起重機3，可以吊放分料錐21及混凝土料罐19，流水線上已裝配好的模具運行到澆注點位置準確定位后，該起重機將分料錐21下落到模具頂蓋上，然后再吊運混凝土料罐19到分料錐21上方進行下料?；炷恋墓?yīng)方式為：料罐放置在混凝土料罐運輸車2上，運行到攪拌站下方，攪拌好的混凝土下到混凝土料罐運輸車2上的料罐內(nèi)，然后再運輸?shù)綕沧⒐の慌?，用定點起重機3吊運料罐到分料錐21上方進行澆注，共設(shè)置兩個料罐，循環(huán)使用，一個進行澆灌時，另一個由運輸車運行到攪拌站下去接料，保證澆灌的連續(xù)性，澆灌完成后，用定點起重機3將分料錐21吊起，模具運行至抹口工位（同時后一個空模具又運行到澆灌位置）。

（8）管芯澆注混凝土表面抹平操作抹口完成、同時設(shè)定的節(jié)拍時間到后，兩臺橫移擺渡車對正操作線的軌道，操作線上的所有模具運轉(zhuǎn)小車22同步向前移動一個工位，于是抹口工位的模具運轉(zhuǎn)小車22在液壓缸的推動下運行到進窯橫移擺渡車上，另一頭的緩沖工位14空閑，出窯橫移擺渡車將養(yǎng)護完成的管道推動到緩沖工位14后，然后兩臺橫移擺渡車橫移到養(yǎng)護線位置對正，養(yǎng)護線整體向前運行一個工位，末端的模具運轉(zhuǎn)小車22出窯進入同側(cè)的出窯橫移擺渡車，然后進窯橫移擺渡車上的液壓缸將模具運轉(zhuǎn)小車22推入到養(yǎng)護線的入口，進入管芯靜養(yǎng)區(qū)，完成靜養(yǎng)后進入蒸汽養(yǎng)護窯蒸養(yǎng)，養(yǎng)護完成后再出窯，再次運行到澆注工位，從而完成一次循環(huán)，每天可完成多次循環(huán)。

上述具體實施方式僅是本實用新型的具體個案，并非是對本實用新型作其它形式的限制，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員可能利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容加以變更或改型為等同變化的等效實施方式。但是凡是未脫離本實用新型技術(shù)原理的前提下，依據(jù)本實用新型的技術(shù)實質(zhì)對以上實施方式所作的任何簡單修改、等同變化與改型，皆應(yīng)落入本實用新型的專利保護范圍。