專利名稱：高強度錐形水泥桿的離心成型模具及施工方法
技術領域：
本發明屬于錐形水泥電桿、水泥通訊桿、水泥燈桿制造的技術領域。尤其是涉及一種高強度錐形水泥桿的離心成型模具及施工方法。
背景技術：
目前通用的水泥桿的制造方法主要是采用模具為單一外模離心成型工藝制成，即先將制作好的加強筋骨架裝入外模中，再將攪拌好的混凝土水泥漿裝入外模，將模具放置到離心機上高速旋轉，使裝入模具內的混凝土旋轉離心，進而使混凝土均勻的分布到模具的內壁上。從離心機上取下模具，等混凝土凝固后進行蒸汽養護，然后冷卻脫模，完成主要生產流程。在此工藝中由于產品的內孔無模具限制，混凝土水泥漿內表面處于自由狀態，多余的水泥漿從模具的兩端甩出，使得工作環境較臟，沒有甩出的水泥漿在水泥桿的內表面流淌，造成水泥桿壁厚不均，內壁質量不好。而此種離心工藝也只限于含粗骨料的混凝土成型制作，當用不含粗骨料的水泥砂漿制作水泥桿時，采用現有工藝會產生內壁塌落，外壁 沉陷等情況出現。另外該工藝方法由于水泥桿兩端的直徑不同，旋轉時兩端水泥砂漿產生的離心力也不同，在傳統的臥式離心過程中水泥砂漿會不斷地從小端向大端流動，使水泥桿的壁厚很難控制。再有就是該工藝方法產出的產品頂端為開孔形式，為防止雨水侵蝕，還需要在制成后做水泥封頭，增加了工序，且封頭二次粘接并不牢固，容易脫落。

發明內容
本發明的目的是提供一種高強度錐形水泥桿的離心成型模具，通過增加內模使錐形水泥桿的內孔光滑、整潔，內部組織更均勻、細密，避免水泥砂漿在重力作用下產生的蠕動，保證了水泥桿的壁厚均勻，提高錐形水泥桿產品的使用壽命。本發明的再一個目的是提供一種采用高強度錐形水泥桿的離心成型模具的施工方法，使錐形水泥桿的生產過程程序化、規范化、簡單化，提高生產率。本發明的目的是通過下述技術方案來實現的
本發明的高強度錐形水泥桿的離心成型模具，其特征在于包括錐筒形外模，與此錐筒形外模同軸心的錐筒形內模，與此錐筒形內模的大徑端固定連接的內膜大端法蘭板，套接在此錐筒形內模的大徑端部上的大端預應力張拉環，分別與所述錐筒形外模的大徑端、小徑端固定連接的外模大端法蘭板和外模小端法蘭板，與此錐筒形外模小端內孔滑動密封連接的模腔小端封閉板，分別與所述錐筒形外模的外表面固定連接的一組跑輪，將所述的外模大端法蘭板與內膜大端法蘭板相連接的一組螺栓組件，將模腔小端封閉板與外模小端法蘭板靠接限位的預應力鎖緊螺母和砂漿注入口及排氣口，所述的錐筒形外模、錐筒形內模、大端預應力張拉環和模腔小端封閉板組成一個封閉環形模腔，所述的砂漿注入口及排氣口均與此封閉環形模腔相連通，所述的排氣口設在所述的大端預應力張拉環上，所述的大端預應力張拉環上設有一組大端縱向筋插孔，所述的模腔小端封閉板上設有一組小端縱向筋插孔。
所述的模腔小端封閉板為將砂漿注入口設在中心處的圓形封閉端板，此砂漿注入口為設有內孔的圓管，此圓管外表面上設有與所述的預應力鎖緊螺母螺紋連接的外螺紋。所述的模腔小端封閉板由中心處帶有與所述錐筒形內模的外表面相匹配的內錐孔、圓周方向設有一組小端縱向筋插孔的圓環套和與此圓環套外表面螺紋連接的預應力鎖緊螺母所組成，所述的圓環套的內、外表面分別與所述的錐筒形內模和錐筒形外模滑動密封連接，所述的砂漿注入口設在所述錐筒形外模的小端部。所述的圓形封閉端板為內側板面帶有內凹錐面的圓形封閉端板，所述的砂漿注入口穿過所述內凹錐面與所述的封閉環形模腔相連通。所述的圓形封閉端板為內側板面帶有內凹球面的圓形封閉端板，所述的砂漿注入口穿過所述內凹球面與所述的封閉環形模腔相連通。所述的錐筒形內模為帶有光滑外表面和錐形通孔的通孔錐形套筒，此通孔錐形套筒穿過所述錐筒形外模的內錐孔且兩端頭位于所述錐筒形外模兩端頭的外側。所述的錐筒形內模為帶有光滑外表面和錐形盲孔的盲孔錐形套筒，此盲孔錐形套筒穿進所述錐筒形外模的內錐孔且盲孔封閉端位于所述錐筒形外模的小端內、盲孔開口端位于所述錐筒形外模大端頭的外側。一種采用上述高強度錐形水泥桿的離心成型模具的施工方法，包括如下步驟
1)首先將用于預埋在錐形水泥桿內的鋼筋骨架套在錐筒形內模上，鋼筋骨架的大端縱向筋端頭分別穿插在大端預應力張拉環的大端縱向筋插孔中，并做墩頭處理，鋼筋骨架的小端縱向筋端頭分別穿插在模腔小端封閉板的小端縱向筋插孔中，并做墩頭處理。然后再將帶有鋼筋骨架的錐筒形內模裝入錐筒形外模中，使大端預應力張拉環靠接在外模大端法蘭板上，模腔小端封閉板封住錐筒形外模的小徑端，鋼筋骨架位于錐筒形外模、錐筒形內模、大端預應力張拉環和模腔小端封閉板組成的一個封閉環形模腔中，用一組螺栓組件將外模大端法蘭板與內膜大端法蘭板連接固定，
2)當如果需要鋼筋骨架處于帶有軸向預應力狀態時，先固定住錐筒形外模，在錐筒形外模小徑端用預應力張拉機拉伸模腔小端封閉板，與其連接的鋼筋骨架縱向筋將被拉伸，產生預應力，當預應力值達到設定值時，旋轉預應力鎖緊螺母，使其壓緊外模小端法蘭板，將模腔小端封閉板的位置固定不動，
3)通過砂漿注入口灌入水泥砂漿，直至錐筒形內、外模之間的成型腔充滿為止，封閉砂漿注入口和排氣孔，
4)將模具放到離心機上旋轉，使水泥砂漿密實，錐形水泥桿的封閉環形模腔在離心過程會產生一定的空隙，這時通過再次注入水泥砂漿將其填滿，填滿后繼續離心旋轉，重復此步驟，直至水泥桿成型腔無空隙產生，
5)將離心成型模具靜置一段時間，直至水泥砂漿固化，然后加熱養護，冷卻脫模。本發明的優點
1)采用本發明的高強度錐形水泥桿的離心成型模具，水泥砂漿是在一個封閉腔內成型，所以能生產出內外表面光滑、內部結構強度高，壁厚均勻的錐形水泥桿；
2)本發明增設錐筒形內模后，可通過調整錐筒形內模與錐筒形外模之間的徑向距離來精確控制水泥桿的壁厚，既節省物料、保證桿體的使用強度也改善現場的工作環境；
3)本發明可生產出上端頭為密封水泥頂的錐形水泥桿，減少了二次封頭工序，提高了封頭質量。


圖I為本發明的結構示意圖。圖2為本發明的第二種結構示意圖。圖3為本發明的另三種結構示意圖。圖4為本發明的另四種結構示意圖。
具體實施方式
如圖I所示，本發明的高強度錐形水泥桿的離心成型模具，其特征在于包括錐筒形外模6，與此錐筒形外模同軸心的錐筒形內模2，與此錐筒形內模的大徑端固定連接的內膜大端法蘭板10，套接在此錐筒形內模2的大徑端部上的大端預應力張拉環8，分別與所述錐筒形外模的大徑端、小徑端固定連接的外模大端法蘭板7和外模小端法蘭板3，與此錐筒形外模小端內孔滑動密封連接的模腔小端封閉板1，分別與所述錐筒形外模的外表面固定連接的一組跑輪5，將所述的外模大端法蘭板7與內膜大端法蘭板10相連接的一組螺栓組件9，將所述模腔小端封閉板I與外模小端法蘭板靠接限位的預應力鎖緊螺母12和砂漿注入口 4及排氣口 13，所述的錐筒形外模6、錐筒形內模2、大端預應力張拉環8和模腔小端封閉板I組成一個封閉環形模腔，而且可通過錐筒形外模6、錐筒形內模2之間的徑向距離來調整水泥桿的壁厚，所述的砂漿注入口 4及排氣口 13均與此封閉環形模腔相連通，所述的排氣口 13設在所述的大端預應力張拉環上，所述的大端預應力張拉環上設有一組大端縱向筋插孔，所述的模腔小端封閉板上設有一組小端縱向筋插孔。預埋在錐形水泥桿內的鋼筋骨架11的大端縱向筋端頭分別穿插在大端預應力張拉環8的鋼筋插孔中并做墩頭處理，鋼筋骨架11的小端縱向筋端頭分別穿插在模腔小端封閉板I的鋼筋插孔中并做墩頭處理。此種結構是為了對預埋在錐形水泥桿內的一組鋼筋骨架11的縱向筋實施預應力處理，讓縱向鋼筋在保持具有預應力的狀態下水泥砂漿慢慢凝固。如圖I所示，所述的模腔小端封閉板I為將砂漿注入口 4設在中心處的圓形封閉端板，此砂漿注入口 4為設有內孔的圓管，此圓管外表面上設有與所述的預應力鎖緊螺母螺紋連接的外螺紋。模腔小端封閉板I的外表面與所述的錐筒形外模6的內孔滑動密封連接，所述的錐筒形內模2為帶有光滑外表面和錐形盲孔的盲孔錐形套筒，此盲孔錐形套筒穿進所述錐筒形外模的內錐孔且盲孔封閉端位于所述錐筒形外模的小端內、盲孔開口端位于所述錐筒形外模大端頭的外側。此模具結構制造出來的水泥桿內部的鋼筋骨架11的縱向筋具有預應力且小端頭為水泥砂漿封閉平頂結構。如圖2所示，所述的圓形封閉端板為內側板面帶有內凹錐面的圓形封閉端板，所述的砂漿注入口穿過所述內凹錐面與所述的封閉環形模腔相連通。此模具結構制造出來的水泥桿的小端頭為水泥砂漿封閉的錐面頂結構。如圖3所示，所述的模腔小端封閉板I由中心處帶有與所述錐筒形內模的外表面相匹配的內錐孔、圓周方向設有一組小端縱向筋插孔的圓環套和與此圓環套外表面螺紋連接的預應力鎖緊螺母12所組成，所述的圓環套的內、外表面分別與所述的錐筒形內模2和錐筒形外模6滑動密封連接，所述的砂漿注入口 4設在所述錐筒形外模6的小端部。此圓環套的作用與上述的模腔小端封閉板的作用是一致的，所述的錐筒形內模2為帶有光滑外表面和錐形通孔的通孔錐形套筒，此通孔錐形套筒穿過所述錐筒形外模的內錐孔且兩端頭位于所述錐筒形外模6兩端頭的外側，此模具結構制造出來的水泥桿的小端頭為帶有通孔開放式結構。如圖4所示，所述的圓形封閉端板I為內側板面帶有內凹球面的圓形封閉端板，所述的砂漿注入口 4穿過所述內凹球面與所述的封閉環形模腔相連通。此模具結構制造出來的水泥桿的小端頭為水泥砂漿封閉球面頂結構。一種采用上述高強度錐形水泥桿的離心成型模具的施工方法，包括如下步驟
O首先將用于預埋在錐形水泥桿內的鋼筋骨架11套在錐筒形內模2上，鋼筋骨架11 的大端縱向筋端頭分別穿插在大端預應力張拉環8的大端縱向筋插孔中，并做墩頭處理，鋼筋骨架11的小端縱向筋端頭分別穿插在模腔小端封閉板I的小端縱向筋插孔中，并做墩頭處理。然后再將帶有鋼筋骨架的錐筒形內模2裝入錐筒形外模6中，使大端預應力張拉環8靠接在外模大端法蘭板7上，模腔小端封閉板I封住錐筒形外模6的小徑端，鋼筋骨架11位于錐筒形外模、錐筒形內模、大端預應力張拉環和模腔小端封閉板組成的一個封閉環形模腔中，用一組螺栓組件9將外模大端法蘭板與內膜大端法蘭板連接固定；
2)當如果需要鋼筋骨架11處于帶有軸向預應力狀態時，先固定住外模，在外模小端用預應力張拉機拉伸模腔小端封閉板1，與其連接的鋼筋骨架縱向筋將被拉伸，產生預應力，當預應力值達到設定值時，旋轉預應力鎖緊螺母12，使其壓緊外模小端法蘭板3，將模腔小端封閉板I的位置固定不動；
3)通過砂漿注入口4灌入水泥砂漿，直至錐筒形內、外模之間的成型腔充滿為止。封閉砂衆注入口和排氣孔；
4)將模具放到離心機上旋轉，使水泥砂漿密實。錐形水泥桿的成型腔在離心過程會產生一定的空隙，這時通過再次注入水泥砂漿將其填滿，填滿后繼續離心旋轉，重復此步驟，直至水泥桿成型腔無空隙產生；
5)將離心成型模具靜置一段時間，直至水泥砂漿固化，然后加熱養護，冷卻脫模。
權利要求
1.一種高強度錐形水泥桿的離心成型模具，其特征在于包括錐筒形外模，與此錐筒形外模同軸心的錐筒形內模，與此錐筒形內模的大徑端固定連接的內膜大端法蘭板，套接在此錐筒形內模的大徑端部上的大端預應力張拉環，分別與所述錐筒形外模的大徑端、小徑端固定連接的外模大端法蘭板和外模小端法蘭板，與此錐筒形外模小端內孔滑動密封連接的模腔小端封閉板，分別與所述錐筒形外模的外表面固定連接的一組跑輪，將所述的外模大端法蘭板與內膜大端法蘭板相連接的一組螺栓組件，將模腔小端封閉板與外模小端法蘭板靠接限位的預應力鎖緊螺母和砂漿注入口及排氣口，所述的錐筒形外模、錐筒形內模、大端預應力張拉環和模腔小端封閉板組成一個封閉環形模腔，所述的砂漿注入口及排氣口均與此封閉環形模腔相連通，所述的排氣口設在所述的大端預應力張拉環上，所述的大端預應力張拉環上設有一組大端縱向筋插孔，所述的模腔小端封閉板上設有一組小端縱向筋插孔。
2.根據權利要求I所述的高強度錐形水泥桿的離心成型模具，其特征在于所述的模腔小端封閉板為將砂漿注入口設在中心處的圓形封閉端板，此砂漿注入口為設有內孔的圓管，此圓管外表面上設有與所述的預應力鎖緊螺母螺紋連接的外螺紋。
3.根據權利要求I所述的高強度錐形水泥桿的離心成型模具，其特征在于所述的模腔小端封閉板由中心處帶有與所述錐筒形內模的外表面相匹配的內錐孔、圓周方向設有一組小端縱向筋插孔的圓環套和與此圓環套外表面螺紋連接的預應力鎖緊螺母所組成，所述的圓環套的內、外表面分別與所述的錐筒形內模和錐筒形外模滑動密封連接，所述的砂漿注入口設在所述錐筒形外模的小端部。
4.根據權利要求2所述的高強度錐形水泥桿的離心成型模具，其特征在于所述的圓形封閉端板為內側板面帶有內凹錐面的圓形封閉端板，所述的砂漿注入口穿過所述內凹錐面與所述的封閉環形模腔相連通。
5.根據權利要求2所述的高強度錐形水泥桿的離心成型模具，其特征在于所述的圓形封閉端板為內側板面帶有內凹球面的圓形封閉端板，所述的砂漿注入口穿過所述內凹球面與所述的封閉環形模腔相連通。
6.根據權利要求I所述的高強度錐形水泥桿的離心成型模具，其特征在于所述的錐筒形內模為帶有光滑外表面和錐形通孔的通孔錐形套筒，此通孔錐形套筒穿過所述錐筒形外模的內錐孔且兩端頭位于所述錐筒形外模兩端頭的外側。
7.根據權利要求I所述的高強度錐形水泥桿的離心成型模具，其特征在于所述的錐筒形內模為帶有光滑外表面和錐形盲孔的盲孔錐形套筒，此盲孔錐形套筒穿進所述錐筒形外模的內錐孔且盲孔封閉端位于所述錐筒形外模的小端內、盲孔開口端位于所述錐筒形外模大端頭的外側。
8.一種采用權利要求I所述的高強度錐形水泥桿的離心成型模具的施工方法，其特征在于包括如下步驟 I)首先將用于預埋在錐形水泥桿內的鋼筋骨架套在錐筒形內模上，鋼筋骨架的大端縱向筋端頭分別穿插在大端預應力張拉環的大端縱向筋插孔中，并做墩頭處理，鋼筋骨架的小端縱向筋端頭分別穿插在模腔小端封閉板的小端縱向筋插孔中，并做墩頭處理， 然后再將帶有鋼筋骨架的錐筒形內模裝入錐筒形外模中，使大端預應力張拉環靠接在外模大端法蘭板上，模腔小端封閉板封住錐筒形外模的小徑端，鋼筋骨架位于錐筒形外模、錐筒形內模、大端預應力張拉環和模腔小端封閉板組成的一個封閉環形模腔中，用一組螺栓組件將外模大端法蘭板與內膜大端法蘭板連接固定， 2)當如果需要鋼筋骨架處于帶有軸向預應力狀態時，先固定住錐筒形外模，在錐筒形外模小徑端用預應力張拉機拉伸模腔小端封閉板，與其連接的鋼筋骨架縱向筋將被拉伸，產生預應力，當預應力值達到設定值時，旋轉預應力鎖緊螺母，使其壓緊外模小端法蘭板，將模腔小端封閉板的位置固定不動， 3)通過砂漿注入口灌入水泥砂漿，直至錐筒形內、外模之間的成型腔充滿為止，封閉砂漿注入口和排氣孔， 4)將模具放到離心機上旋轉，使水泥砂漿密實，錐形水泥桿的封閉環形模腔在離心過程會產生一定的空隙，這時通過再次注入水泥砂漿將其填滿，填滿后繼續離心旋轉，重復此步驟，直至水泥桿成型腔無空隙產生， 5)將離心成型模具靜置一段時間，直至水泥砂漿固化，然后加熱養護，冷卻脫模。
全文摘要
本發明屬于錐形水泥電桿、水泥通訊桿、水泥燈桿制造的技術領域。尤其是涉及一種高強度錐形水泥桿的離心成型模具及施工方法。包括錐筒形外模，錐筒形內模，內膜大端法蘭板，大端預應力張拉環，外模大端法蘭板，外模小端法蘭板，模腔小端封閉板，一組跑輪，一組螺栓組件，預應力鎖緊螺母和砂漿注入口及排氣口，錐筒形外模、錐筒形內模、大端預應力張拉環和模腔小端封閉板組成一個封閉環形模腔，大端預應力張拉環上設有一組大端縱向筋插孔，模腔小端封閉板上設有一組小端縱向筋插孔。采用本發明能生產出內外表面光滑、內部結構強度高，壁厚均勻的錐形水泥桿。且可精確控制水泥桿的壁厚，既節省物料、保證桿體的使用強度也改善現場的工作環境。
文檔編號B28B21/80GK102941622SQ201210461738
公開日2013年2月27日 申請日期2012年11月16日 優先權日2012年11月16日
發明者祁錦明 申請人:祁錦明