先張法預應力混凝土軌道板機組流水線自動化制造系統技術方案

本實用新型專利技術提供了一種先張法雙向預應力鋼筋混凝土軌道板機組流水線自動化制造系統，由牽引設備帶動模型在軌道上按照時間節拍流動，其中，時間節拍是每個工位的工作時間。模型承擔張拉應力，各工位在流水線上一字排開，在同一時間共同作業。每個工位由傳感器控制質量和工作進度并聽從中央控制系統指揮，從而控制整個系統的運轉。與矩陣生產方法相比，取消了張拉臺座等臨時建筑，模型周轉率提高50％，廠房面積減少了30％以上，用工數量減少50％以上。生產過程實現全自動控制，關鍵數據信息化傳輸，遠程監控，所有設備可以跟隨工程需要搬遷和快速安裝的目的。

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及高速鐵路軌道結構中軌道板產品的一種制造方法。一種先張法雙向預應力鋼筋混凝土軌道板機組流水線自動化制造系統，特別涉及傳統先張法制造技術向自動化，信息化制造技術的轉換。
技術介紹
目前，公知的高速鐵路軌道板有先張法結構和后張法結構兩種方式，因此，有兩種制造方式，這兩種制造方式的共同特點是固定臺位法模式。所謂固定臺位法模式是指模型不動，其它作業工序配合模型輪番作業的方式。比如，傳統先張法制造工藝首先是設計建造一個持力結構物，將預應力鋼筋一端鎖定在結構物上，另一端進行張拉至設計值時將張拉力鎖定在模型以外結構物上，然后進行其它工序的作業。在混凝土強度大于設計強度的75％時將張拉的預應力鋼筋松開，預應力鋼筋產生彈性回縮，對混凝土構件形成壓縮內應力。典型的先張法生產方式有CRTSⅡ高速鐵路軌道板，民用空心樓板，大型預制橋梁，這些構件都是單向先張法設計，并且制造原理都采用固定臺位法模式，預應力鋼筋為通長結構，構件與構件之間通過切割的方式將預應力鋼筋斷開。2012年，鐵道科學研究院設計了一種先張法雙向預應力混凝土軌道板，預應力鋼筋不是傳統方式的通長鋼筋，而是根據軌道板縱橫向長度專門設計的尺寸，兩端開有螺紋，并在螺紋的盡頭擰上錨固板，生產后預應力鋼筋不露出軌道板表面，對此，在傳統先張法生產技術的基礎上開發了一種固定模型的矩陣法生產方式，所謂矩陣法是指先設計建造一個矩形的鋼筋混凝土張拉坑，承受預應力鋼筋的張拉應力，8套模型放置張拉坑內，預應力鋼筋通過連接桿在不同模型之間連接，組成通長。然后進行張拉，之后的工藝方式同固定臺位模式相同。固定臺位模式制造工藝的特點是人機配合，自動化程度低，用工數量較多，勞動強度較大，生產周期為20h-22h，效率較低，張拉坑占用生產場地較大，而且，產品生產完畢后其張拉坑無法搬遷，形成浪費；產品質量受到工藝條件限制，波動性較大，監管靠抽查，漏洞多。
技術實現思路
本技術旨在克服上述缺陷，提供一種可實現全自動化管理和制造的、無需固定張拉抬等臨時建筑、高效率的先張法預應力混凝土軌道板機組流水線自動化制造技術。本技術提供的一種先張法預應力混凝土軌道板機組流水線自動化制造技術，其特征在于：包含至少一條流水線軌道和至少一個模型；在實際制造的過程中，為了提高制造的效率，可根據實際需要進行多個模型，或多條并行或交錯軌道的設置。該模型即為制造軌道板的模具，該模型可以根據目標軌道板的不同規格和造型，進行不同模型的預設和調整。上述流水線軌道上設有若干工位；該工位是指根據軌道板制造工藝的需要，進行不同功能的操作工位的設置。上述模型在模型流轉機構的作用下，按照時間節拍，在流水線軌道上的各工位間進行流轉；基于用于制造軌道板的模型的固有特點，在本技術中模型流轉機構一般為用于大型設備移動的牽引機構。其中，上述時間節拍為每個工位的工作時間。該時間節拍可以為每個工位單獨預設的或受中央控制系統統一調配的方式進行。進一步地，本技術提供的一種先張法預應力混凝土軌道板機組流水線自動化制造技術，還具有這樣的特點：即、上述工位上均設有傳感器；上述傳感器將各工位上相應工作的完成狀態和完成質量的信號傳輸到中央控制系統；上述中央控制系統根據上述信號，控制整個系統運轉的時間節拍。該中央控制系統一般將每個工位或指定的多個工位的完成信號進行統計后，下達所有工位或指定工位上的模具流轉到下一個程序的指令。進一步地，本技術提供的一種先張法預應力混凝土軌道板機組流水線自動化制造技術，還具有這樣的特點：即、上述模型流轉機構包括牽引系統、行程開關、信號轉換控制器、控制系統組成；上述牽引系統、行程開關、信號轉換控制器、控制系統之間電氣連接。該模型流轉機構根據中央控制系統的流轉指令，通過采用如：牽引機等設備實現模型在流水線軌道上的流動，該移動的具體位移及是否到達指定工位的位置受行程開關的控制。進一步地，本技術提供的一種先張法預應力混凝土軌道板機組流水線自動化制造技術，還具有這樣的特點：即、上述工位包括沿模型流動的方向依次設置的放張工位、脫模工位、模型清理和脫模劑噴灑及風干工位、預埋件安裝工位、鋼筋籠入模工位、預應力鋼筋連接工位、絕緣檢測工位、預應力鋼筋張拉工位、模型變形檢測工位、混凝土布料及振搗工位、模型表面清理工位、模型擺渡工位一、噴霧養生工位、升溫工位、恒溫工位、降溫工位、模型擺渡工位二；每個工位上都有相應的工作設備或支持設備，完成該工位上的規定動作，動作參數達到流水線設定的要求，其質量標準達到先張法預應力混凝土軌道板技術條件要求。其中，各上述工位在流水線軌道上的設置數量為一個或一個以上；上述流水線軌道呈環形結構；上述各工位沿模型流動的方向依次設置在流水線軌道上。進一步地，本技術提供的一種先張法預應力混凝土軌道板機組流水線自動化制造技術，還具有這樣的特點：即、當模型流轉到預應力鋼筋張拉工位后，由模型來承受預應力鋼筋的張拉應力。進一步地，本技術提供的一種先張法預應力混凝土軌道板機組流水線自動化制造技術，還具有這樣的特點：即、當模型流轉到放張工位后，通過電動扭轉的方式來卸出張拉應力。進一步地，本技術提供的一種先張法預應力混凝土軌道板機組流水線自動化制造技術，還具有這樣的特點：即、上述中央控制系統由包括傳感器、信號轉換控制器、軟件、DCS模塊的設備組成；用于監控、收集和分析各工位的工作狀態，并對各工位下達工作指令。上述放張工位上設有放張設備組件；上述放張設備組件包括棘輪咬合頭，傳動齒輪組，伺服電機，位移計，滑動槽，千斤頂，信號轉換控制器；用于通過電動扭轉的方式，采用組合齒輪帶動多根預應力鋼筋的連接桿同時反轉動的方法，卸出張拉應力，并將完成狀態的信號發送至中央控制系統；上述各組件之間通過電氣連接。上述脫模工位上設有脫模設備組件；上述脫模設備組件包括千斤頂、位移計、信號轉換控制器；用于將制造完成的軌道板從模型上脫離出來，并將完成狀態的信號發送至中央控制系統；上述各組件之間通過電氣連接。上述模型清理和脫模劑噴灑及風干工位上設有模型清理設備組件、脫模劑噴涂設備組件和風干設備組件；上述模型清理設備組件包括電動刷，滑動槽，吸塵器，行程開關，信號轉換控制器；用于對脫模后的空模型進行殘留清理的工作，并將完成狀態的信號發送至中央控制系統；上述各組件之間通過電氣連接。上述脫模劑噴涂設備組件包括噴霧器、滑動槽、行程開關，信號轉換控制器；用于對完成清理工作的模型進行脫模劑噴涂的工作，并將完成狀態的信號發送至中央控制系統；上述各組件之間通過電氣連接。上述風干設備組件包括熱風機，噴嘴，滑動槽，行程開關，信號轉換控制器；用于對完成脫模劑噴涂的模型進行最后的風干步序，從而為下個軌道板的制造做準備工作，并將完成狀態的信號發送至中央控制系統；上述各組件之間通過電氣連接。上述鋼筋籠入模工位上設有鋼筋入模設備組件；上述鋼筋入模設備組件包括行車、吊裝工具；用于將鋼筋骨架通過吊裝的方法放置到模型內，并將完成狀態的信號發送至中央控制系統，上述各組件之間通過電氣連接。上述預應力鋼筋連接工位上設有連接設備組件；上述連接設備組件包括夾具，氣動扭力扳手，信號轉換控制器；上述各組件之間通過電氣連接。上述預應力鋼筋張拉工位上設有張拉設備組件；上述張拉設備組件包括定本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種先張法預應力混凝土軌道板機組流水線自動化制造系統，其特征在于：包含至少一條流水線軌道和至少一個模型；所述流水線軌道上設有若干工位；所述模型在模型流轉機構的作用下，按照時間節拍，在流水線軌道上的各工位間進行流轉；其中，所述時間節拍為每個工位的工作時間；所述工位包括沿模型流動的方向依次設置的放張工位、脫模工位、模型清理和脫模劑噴灑及風干工位、預埋件安裝工位、鋼筋籠入模工位、預應力鋼筋連接工位、絕緣檢測工位、預應力鋼筋張拉工位、模型變形檢測工位、混凝土布料及振搗工位、模型表面清理工位、模型擺渡工位一、噴霧養生工位、升溫工位、恒溫工位、降溫工位、模型擺渡工位二；其中，各所述工位在流水線軌道上的設置數量為一個或一個以上；所述流水線軌道呈環形結構；所述各工位沿模型流動的方向依次設置在流水線軌道上。

【技術特征摘要】
1.一種先張法預應力混凝土軌道板機組流水線自動化制造系統，其特征在于：包含至少一條流水線軌道和至少一個模型；所述流水線軌道上設有若干工位；所述模型在模型流轉機構的作用下，按照時間節拍，在流水線軌道上的各工位間進行流轉；其中，所述時間節拍為每個工位的工作時間；所述工位包括沿模型流動的方向依次設置的放張工位、脫模工位、模型清理和脫模劑噴灑及風干工位、預埋件安裝工位、鋼筋籠入模工位、預應力鋼筋連接工位、絕緣檢測工位、預應力鋼筋張拉工位、模型變形檢測工位、混凝土布料及振搗工位、模型表面清理工位、模型擺渡工位一、噴霧養生工位、升溫工位、恒溫工位、降溫工位、模型擺渡工位二；其中，各所述工位在流水線軌道上的設置數量為一個或一個以上；所述流水線軌道呈環形結構；所述各工位沿模型流動的方向依次設置在流水線軌道上。2.如權利要求1所述的一種先張法預應力混凝土軌道板機組流水線自動化制造系統，其特征在于：所述工位上均設有傳感器；所述傳感器將各工位上相應工作的完成狀態和完成質量的信號傳輸到中央控制系統；所述中央控制系統根據上述信號，控制整個系統運轉的時間節拍。3.如權利要求1所述的一種先張法預應力混凝土軌道板機組流水線自動化制造系統，其特征在于：所述模型流轉機構包括牽引系統、行程開關、信號轉換控制器、控制系統組成；所述牽引系統、行程開關、信號轉換控制器、控制系統之間電氣連接。4.如權利要求1所述的一種先張法預應力混凝土軌道板機組流水線自動化制造系統，其特征在于：當模型流轉到預應力鋼筋張拉工位后，由模型來承受預應力鋼筋的張拉應力。5.如權利要求1所述的一種先張法預應力混凝土軌道板機組流水線自動化制造系統，其特征在于：當模型流轉到放張工位后，通過電動扭轉的方式來卸出張拉應力。6.如權利要求1所述的一種先張法預應力混凝土軌道板機組流水線自動化制造系統，其特征在于：所述中央控制系統由包括傳感器、信號轉換控制器、軟件、DCS模塊的系統組成；所述放張工位上設有放張系統組件；所述放張系統組件包括棘輪咬合頭、傳動齒輪組、伺服電機、位移計、滑動槽、千斤頂、信號轉換控制器；所述脫模工位上設有脫模系統組件；所述脫模系統組件包括千斤頂、位移計、信號轉換控制器；所述模型清理和脫模劑噴灑及風干工位上...

【專利技術屬性】
技術研發人員：林曉波，張長春，黎開政，劉忠義，鄭紅兵，許欣，錢振地，稅卓平，李曉榮，黃興啟，殷強，裴磊，
申請(專利權)人：中鐵二十三局集團軌道交通工程有限公司，中鐵二十三局集團有限公司，山東高速軌道設備材料有限公司，
類型：新型
國別省市：上海;31