本實用新型屬于一種自動化生產線技術領域，特別是涉及一種PCCP管芯立式成型法自動化生產流水線。

背景技術：

預應力鋼筒混凝土管(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，經水壓檢驗無滲漏點后，用立式振動成型法在筒體內外澆灌混凝土或采用離心法在筒體內襯混凝土成型管芯，然后在混凝土管芯外施以鋼絲抗拉強度70%的預壓應力纏繞環向高強鋼絲（纏絲間距根據工況確定），再在外層噴射以致密水泥砂漿保護層，組成的一種復合輸水管材。

傳統PCCP管芯立式成型方式是：將模具底座在成型區內成排定位固定擺放，需要起重機吊著混凝土料斗在成型區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護，養護完成后再吊走養護罩、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、養護及輔助吊裝等工序操作。設備運行頻繁，人員走動量大、勞動量大，作業環境差，生產效率較低。

技術實現要素：

本實用新型目的是提供一種PCCP管芯立式成型自動化生產流水線，該生產線具有性能穩定、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效率高等特點。

為了實現上述目的，本實用新型采用以下技術方案：

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

上述PCCP管芯立式成型法自動化生產流水線，操作線包括依次設置的緩沖工位、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工位。

上述PCCP管芯立式成型法自動化生產流水線，混凝土上料澆注系統包括混凝土攪拌站、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，液壓升降平臺設置在管芯混凝土澆筑工位側面。

上述PCCP管芯立式成型法自動化生產流水線，養護線包括升溫區、恒溫區及降溫區，升溫區與恒溫區之間以及恒溫區與降溫區之間采用保溫門隔開。如權利要求1所述PCCP管芯立式成型法自動化生產流水線，其特征在于： PLC生產線控制系統由PLC控制生產流水線中的各個系統，包括西門子CPU226PLC模塊和SIEMENS SMART LINE 觸摸屏，通過USS 協議控制生產流水線中的各個系統。

上述PCCP管芯立式成型法自動化生產流水線，養護線控制系統包括設置在養護線各個區的溫度傳感器和設置在養護線各個區的溫度控制器，溫度控制器根據各個區內的溫度傳感器反饋回來的溫度自動控制各個區域的溫度。

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

上述PCCP管芯立式成型法自動化生產流水線，操作線兩側設置工作平臺，兩工作平臺之間設置有棧橋。

本實用新型的有益效果是：

1）本實用新型提供的方案結合了混凝土上料澆注系統、PCCP管芯預制、養護等，使PCCP管芯形成了自動化流水生產，技術先進、穩定、可靠，大大降低了工人勞動強度，提高了生產效率。

2）混凝土上料澆注工位固定，便于采取隔音降噪措施，實現了環保目的。

3)養護線按蒸養制度進行升溫、恒溫、降溫分區設置，采用自動溫控，改善勞動條件，縮減生產占地面積，降低生產成本，縮短生產周期，保證生產均衡性，有顯著的經濟效益。

4）生產線在無人干預的情況下按規定的程序或指令自動循環運行，避免了人為因素影響，對提升PCCP產品質量，提高企業競爭力具有積極意義。

5）操作線兩側設置工作平臺，避免了傳統生產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，改善了勞動作業條件，提高了勞動生產率，有利于企業的職業健康、環保、安全文明生產。

附圖說明

下面結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、養護線；17、養護線；18、起重機；19、混凝土料罐；20、液壓升降平臺；21、分料錐；22、模具運轉小車；23、保溫門。

具體實施方式

為使本實用新型的目的、技術方案及優點更加清楚明白，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線采用三線制，即一條操作線和三條養護線，其中1條操作線和2條養護線16、17，且生產線布置7座PCCP模具，養護線布置8座PCCP模具。

PCCP管芯立式成型自動化生產流水線各工位說明如下：

1、工作平臺4

操作線兩側設置工作平臺4 ，由外側和內側兩個工作平臺4構成，人員經由外側的工作平臺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

模具橫移及步進系統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小車22。

（1）模具推進裝置設置在操作線和養護線上，用于將PCCP模具推送到模具運轉小車22上，模具運轉小車22能夠生產線上移動，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護線配合，從操作線把澆注完的模具從操作線運送到養護線并從養護線運送養護完的帶芯模具運行車到操作線，形成生產循環；操作線、養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動。

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

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。內模的開啟及合緊需要在平臺上操作，設置活動平臺，以便于人員從整體平臺走到活動平臺上接近內模。使用起重機18輔助進行管芯的吊運，吊運管芯到存放區域。

5.模具清理工位

1)內模及底座清理涂脫模劑工位12

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

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設置在操作線外側的空地，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設置在裝模工位11的外側，該工位也設置環形自動噴涂裝置。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設置在管芯混凝土澆筑工位10側面，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.靜養工位8

其設置在靠近養護線的入口，用于PCCP管芯靜養及完成其早期水化。

10.養護線

養護線包括升溫區、恒溫區及降溫區，升溫區與恒溫區之間以及恒溫區與降溫區之間采用保溫門23隔開。

11. PLC生產線控制系統

PLC生產線控制系統由電腦軟件通過PLC控制生產流水線中的各個系統，包括西門子CPU226PLC模塊和SIEMENS SMART LINE 觸摸屏，通過USS 協議控制生產流水線中的各個系統。

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

12.養護線控制系統

養護線控制系統包括設置在養護線各個區的溫度傳感器和設置在養護線各個區的溫度控制器，溫度控制器根據各個區內的溫度傳感器反饋回來的溫度自動控制各個區域的溫度。

13. 視頻監控系統

視頻監控系統為安裝在橫梁擺渡車及操作線上的監控探頭，便于主控人員實時了解生產狀態，并將信息進行存儲，以供管理人員調用。

整體流程描述：

（1）某條養護線內的管道完成養護后，兩臺橫移擺渡車運行到該條養護線的兩側，養護完成的管道（包括模具及模具運轉小車22）被養護窯內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小車22被推入該條養護線，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，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接收被推出的完成抹口的管模，操作線上的所有模具運轉小車22已經同步向后移動了一個工位，因此緩沖工位14現在空閑）。

（2）設定的節拍時間到后，操作線上的模具運轉小車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，在節拍到時，模具運轉小車22連同內模及底座被推動到內模清理工位（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）內模、底座在清理工位進行清理、噴涂脫模劑。

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

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，內模清理工位的內模也被推動到裝模工位11）。

（7）管芯澆注工位設置在生產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。混凝土的供應方式為：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，然后再運輸到澆注工位旁，用定點起重機3吊運料罐到分料錐21上方進行澆注，共設置兩個料罐，循環使用，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、同時設定的節拍時間到后，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小車22同步向前移動一個工位，于是抹口工位的模具運轉小車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護線位置對正，養護線整體向前運行一個工位，末端的模具運轉小車22出窯進入同側的出窯橫移擺渡車，然后進窯橫移擺渡車上的液壓缸將模具運轉小車22推入到養護線的入口，進入管芯靜養區，完成靜養后進入蒸汽養護窯蒸養，養護完成后再出窯，再次運行到澆注工位，從而完成一次循環，每天可完成多次循環。

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，任何熟悉本專業的技術人員可能利用上述揭示的技術內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原理的前提下，依據本實用新型的技術實質對以上實施方式所作的任何簡單修改、等同變化與改型，皆應落入本實用新型的專利保護范圍。