升降驅動輪機構在混凝土預制構件生產線中的應用

□ 趙海波 □ 查 哲

北方重工集團有限公司 沈陽 110141

1 應用背景

預制裝配建筑技術是目前國際建筑工業化的潮流,以構件預制化生產、裝配式施工為生產方式,能夠整合設計、生產、施工等整個產業鏈,實現建筑產品節能、環保、全生命周期價值最大化、可持續發展,是一種新型建筑生產技術[1]。混凝土預制構件生產線可以滿足混凝土構件預制化生產要求,筆者介紹一種升降驅動輪機構,主要應用于混凝土預制構件生產線振搗工位[2]。

2 混凝土預制構件生產線布局

在混凝土預制構件生產線中,模臺作為混凝土預制構件的底模,在模臺清掃、構件養護、成品起吊整個生產過程中,承載混凝土預制構件,并且可以在生產線上各工位之間移動[2]。驅動輪機構是模臺在生產線上移動的動力來源,通過摩擦力驅動模臺前進和后退,其穩定性的優劣將直接影響整條生產線運轉的流暢性[3]。混凝土預制構件生產線布局如圖1所示。

圖1 混凝土預制構件生產線布局

3 振搗工位

升降驅動輪機構應用于混凝土預制構件生產線的振搗工位中,振搗工位如圖2所示。振搗工位的主要功能是對新澆筑好的混凝土預制構件進行振動密實,使新澆筑的混凝土預制構件達到密實要求[4]。實施振搗時,振搗設備驅動模臺與混凝土預制構件一同振動,振搗設備會產生豎直方向的振動。為了達到振動效果及保護設備,要求在實施振搗時升降驅動輪機構及升降支撐輪能夠與模臺脫離。筆者介紹的升降驅動輪機構既能連續、穩定驅動模臺,又具備升降功能[5]。

圖2 振搗工位

4 升降驅動輪機構結構

升降驅動輪機構如圖3所示,由減速電機、橡膠輪、減速電機支座、銷軸、底座、氣囊式氣缸、螺柱、限位螺母組成。橡膠輪安裝在減速電機的輸出軸上,減速電機通過螺栓固定在減速電機支座上,減速電機支座通過銷軸與底座連接在一起。氣囊式氣缸下平面固定在底座上,氣囊式氣缸上平面固定在減速電機支座下表面上。氣囊式氣缸伸縮時,減速電機支座可以繞著銷軸上下擺動。螺柱固定在底座上,螺柱上配有兩組限位螺母,分別安裝在減速電機支座的上方和下方,起到限制升降驅動輪機構升降時高低極限位置的作用[6]。

圖3 升降驅動輪機構

5 升降驅動輪機構工作原理

隨著托盤進入振搗工位,感應開關發出信號指令,升降驅動輪機構開始工作。減速電機旋轉,帶動安裝在輸出軸上的橡膠輪旋轉。氣囊式氣缸開始充氣,頂起減速電機支座,使其繞銷軸轉動。減速電機一同被升起,升到上限位螺母所限定的高度。到達上限位高度時,氣囊式氣缸行程不能超過自身的最大行程,這樣可以對氣囊起到保護作用。另一方面,到達上限位高度時,摩擦輪的上沿還要高于模臺的下表面,這樣才能保證橡膠輪與模臺能緊密地壓在一起,有足夠的摩擦驅動力來驅動模臺行進[7]。

當模臺移動到振搗工位后,升降驅動輪機構的減速電機停止旋轉。在進行振搗密實操作前,氣囊式氣缸開始排氣,氣囊開始收縮。減速電機支座繞著銷軸轉動,減速電機的高度隨之被降低,降到下限位螺母所限定的高度,這樣升降驅動輪機構便可以脫離模臺[8]。

6 設備優勢

目前國內混凝土預制構件生產線的升降驅動輪機構都未配備壓力調節裝置,會導致橡膠輪與模臺下表面間的壓力不足,經常出現橡膠輪打滑,傳動失效,不利于模臺的傳送。筆者介紹的升降驅動輪機構可以通過調節氣囊式氣缸的行程,來改善氣囊式氣缸的推力。另外還可以通過調節壓縮空氣的壓力,來改變氣囊式氣缸的推力。因此,可以通過上述方法來調節橡膠輪與模臺下表面間的壓力,從而有效避免出現橡膠輪打滑現象[9-10]。

7 結束語

升降驅動輪機構作為混凝土預制構件生產線的主要設備,其性能及穩定性直接影響生產線的運轉。筆者介紹的升降驅動輪機構克服橡膠輪易打滑、模臺運送不平穩,以及原有驅動輪機構不能升降的缺點,不僅能夠連續、平穩地運送模臺,而且可以按生產工藝要求升高或降低。這一升降驅動輪機構具有結構簡單、性能穩定、制造成本低、便于維護等優勢,具有廣闊的應用空間。