一種箱型生態砌塊生產流水線及生產工藝的製作方法

2023-07-23 18:02:56

本發明屬於城市河道生態建設領域，尤其是涉及一種箱型生態砌塊生產流水線及生產工藝。

背景技術：

隨著我國水土流失日益嚴重、水體汙染加劇、水質惡化，提高河岸的生存能力，實現河道與湖泊的生態環保，已經成為我國水利工程面臨的一次巨大挑戰。傳統漿砌塊石與混凝土結構護坡因為造價過高、容易損壞、破壞生態等缺點，不能為水土環境提供長效保護，如何尋求更有效的生態環保產品替代傳統的漿砌塊石等，成為破解這一困局的關鍵。

生態環保型的箱型生態砌塊與石籠網等傳統護坡產品相比，施工起來更容易、可以縮短工期。因為是多孔，所以有良好的親水性，適合環保生態的形成。採用混凝土材質，不會隨著時間的推移而發生腐蝕的情況。施工簡單，內部填充等工作可以使用重型機械進行施工。主要應用於生態河道、路基邊坡、公園湖岸、人工景觀等工程建設中。

技術實現要素：

有鑑於此，本發明旨在提出一種箱型生態砌塊生產流水線及生產工藝，以解決現有技術中存在的問題，通過自動化流水線式的生產方式批量生產箱型砌塊，降低勞動強度，節省人力成本，滿足生態建設的需求。

為達到上述目的，本發明的技術方案是這樣實現的：

一種箱型生態砌塊生產流水線，包括混凝土攪拌站、模具運輸線和養護運輸線，養護運輸線模具運輸線平行設置，在養護運輸線和模具運輸線兩端設有橫移運輸線，所述橫移運輸線用於橫向周轉模具運輸線和養護運輸線上的物料或製品；在模具運輸線一端設有澆築處理工位，在澆築處理工位與混凝土攪拌站連接，在模具運輸線的另一端設有製品運出口，用於砌塊製品的輸送；混凝土攪拌站、模具運輸線和養護運輸線的整條流水線成l型布局，結構緊湊，廠房用地少；

進一步的，模具運輸線上依次設有製品脫模工位、模具清理工位、噴塗脫模劑工位、安裝預埋件工位和合模檢查工位，脫模工位與橫移運輸線之間設有靜停工位，合模檢查工位與澆築處理工位銜接，脫模工位與製品運出口相對，方便製品的輸送；

進一步的，澆築處理工位上設有混凝土布料工位和表面收光處理工位，混凝土布料工位處設有布料機和振動臺，振動臺對澆築在合模模具內的砼進行振動成型；

進一步的，還包括養護窯，養護運輸線包括若干子養護運輸線，子養護運輸線穿過養護窯，養護窯依次為升溫區、恆溫區和降溫區，在升溫區前端養護窯外部的養護運輸線上設有靜養工位；養護窯的降溫區與橫移運輸線銜接；

進一步的，橫移運輸線上設有橫移擺渡車，所述橫移擺渡車，包括大車架體和小車架體，在大車架體底部設有大車行走輪，大車架體上設有大車行走電機，大車行走輪通過大車傳動軸與大車行走電機的輸出軸連接，大車行走電機正反轉驅動大車架體的前後移動；小車架體設置在大車架體上，在小車架體上設有小車行走電機，小車架體上設有小車行走機構組件，小車行走電機驅動小車行走機構組件在大車架體上垂直於大車架體的行走方向移動；在小車架體上設有頂升機構，頂升機構用於模具的定位與固定，方便將模具固定在小車架體上並隨小車架體一起運動；

進一步的，大車架體包括縱梁和橫梁，兩根互相平行的縱梁兩端分別設有輪座板,大車行走輪設置在輪座板上，四根平行的橫梁連接兩根縱梁，所述小車架體設置在中間的兩根橫梁之間；其中，所述大車架體上還設有大車限位機構，所述大車限位機構包括三個連杆，第一連杆通過銷軸鉸接在大車架體上，第二連杆連接第一連杆與第三連杆，第三連杆設置在大車架體的縱梁上，且垂直穿過縱梁上的槽孔；在第一連杆上還設有拉簧，拉簧的另一端固定在大車架體上，第一連杆在拉簧的拉力作用下使第三連杆彈出至大車架體縱梁外，並且能夠伸進設置在預埋件上的定位樁上，實現大車架體的精準定位；其中，大車架體上中間兩根橫梁上均設有軌道和增高架，增高架固定在橫梁上，在增高架上方通過壓板將軌道固定在增高架上；所述軌道用於輔助支撐模具或運輸模具的小車；

進一步的，小車行走機構組件包括小車傳動軸、傳動鏈輪、傳動鏈條、行走鏈輪和行走鏈條，傳動鏈輪通過小車傳動軸連接在小車行走電機的輸出軸上，傳動鏈輪和行走鏈輪之間由傳動鏈條連接，行走鏈輪設置在行走鏈條上，行走鏈條設置在大車架體的中間橫梁上；行走鏈輪和行走鏈條通過齒輪的配合實現小車架體在大車架體上左右行走(垂直於大車架體的前後行走方向)；其中，頂升機構包括起升油缸和起升架，所述起升油缸固定在小車架體上，起升架設置在起升油缸的輸出端；其中，大車限位機構中的第一連杆為一階折彎件，第一連杆的折彎處通過銷軸鉸接在大車架體上，第一連杆的一端鉸接於第二連杆，第一連杆的另一端設有扳動把手，方便轉動第一連杆以銷軸為軸進行轉動，實現第三連杆在大車架體的縱梁內彈出與收回；其中，在大車架體中間的橫梁上設有行程開關，行程開關限制小車架體的極限行程；

進一步的，所述振動臺，包括底座，底座兩側各設有一條位於同一水平面、相互平行且能同步升降的導軌，在兩條導軌之間的底座上還安裝有若干個成對排列的振動單元；每個振動單元包括：振動器下座，其固定連接於底座上方；振動器下座上表面的四角各豎直向上固定有一限位柱，每個限位柱各套有一振動彈簧，振動彈簧的底端抵接振動器下座；振動器上座，位于振動器下座正上方，其下表面的四角與限位柱對應的位置上各設有豎直且套孔開口朝下的限位套，對應的限位柱和振動彈簧伸入限位套的套孔內，且限位柱的頂端與套孔底面存有間隙，振動彈簧的頂端抵接套孔底面；振動電機，固定安裝于振動器上座下表面，且位於四個限位柱之間的中心位置；兩條所述導軌上升至最高位時，導軌高于振動器上座的上表面；下降至最低位時，導軌低于振動器上座的上表面；每條導軌用兩對壓板固定在一個在同一水平面、相互平行且可同步升降的升降梁體的上表面，所述底座的四個角各有一個豎直向上的舉升油缸，其缸體一端固定在底座的上表面，活塞杆一端與升降梁體的端部固定；所述振動器下座上表面豎直向上固定有頂端高于振動器上座，且低於處於最高位置時導軌上表面的定位導柱；所述導軌底部兩側有凸出部分，每對壓板分別壓在一條導軌兩側的兩端底部凸出部分；所述底座的四個角各有一個豎直向上的舉升油缸，其缸體一端固定在底座的上表面，活塞杆一端與升降梁體固定；

所述升降梁體上表面兩端各有一個能夠抵接導軌同側兩端的螺栓；所述升降梁體兩端的下表面分別開有一凹槽，凹槽側壁上各有一圓柱形通孔，舉升油缸的活塞杆頂端插於凹槽內，且與通孔對應位置設有環，升降梁體與活塞杆通過油缸銷軸穿過通孔和環連接；所述底座包括一組平行的橫梁和一組與橫梁相垂直的縱梁；所述底座下表面有多個在同一水平面且與地面上的預埋件固定的底板；升降式振動平臺通過舉升油缸控制兩條導軌同步上升和下降，進而控制導軌上的模具接觸到振動器上座，通過振動器下座上表面的定位導柱將模具定位，使模具在隨振動器上座振動過程中不發生位移，使激振力更加均勻，達到布料平時，提高產品質量的目的；當導軌處於最高位時，導軌所承載的模具可以在驅動裝置的帶動下運動到震動單元的正上方，此時四個舉升油缸活塞杆同步下降，進而使升降梁體和導軌同步下降，進而帶動模具平穩下降，所述定位導柱卡入模具底面的孔內，直至導軌下降到最低位，模具下表面抵接于振動器上座上表面，振動電機開始工作，振動器上座在振動電機的作用下開始帶動模具振動，在模具振動過程中，定位導柱始終卡入模具底面的孔內，使模具與振動器上座不發生水平方向位移，從而提高了模具內預製混凝土管涵受激振力的均勻程度，使布料平實，提高產品質量。在振動電機停止工作後，四個舉升油缸的活塞杆同步上升，進而使升降梁體和導軌同步上升，進而帶動模具平穩上升，直至導軌升至最高位時，定位導柱與模具脫離，模具在驅動裝置帶動下沿導軌離開振動單元上方進入下一工序；

一種應用本發明的流水線的砌塊生產工藝，具體工序為：

s1、模具運輸線上的模具依次經過模具清理、噴塗脫模劑、裝預埋件等附件、模具合模檢查後被放置於澆築處理工位的振動臺上；

s2、物料(水泥、砂石、水、外加劑、外摻料等)經配料計量後進行混凝土攪拌作業，並將混凝土運送至布料機，布料機進行澆築成型，並通過振動臺振實混凝土使內部的氣泡排出；

s3、澆築成型的砌塊經過頂面收光後進入養護窯內進行蒸汽養護，養護後的具有模具的砌塊經過製品脫模將模具與製品分離，模具被放置在模具運輸線上，循環步驟s1和步驟s2；脫模後的製品從製品運出口運至堆場，經過自然養護p2、成品檢驗p3直至成品出廠；

進一步的，蒸汽養護在自然溫度下進行無壓養護，升溫區溫度控制在15℃-20℃/h，保持1.5-2小時，恆溫區溫度控制在55℃，保持1.5-2小時，降溫區控制15-20℃/h，保持約1.0-1.5小時。

相對於現有技術，本發明所述的砌塊生產流水線具有以下優勢：

本發明所述的箱型生態砌塊生產流水線通過自動化流水線式的生產方式批量生產箱型砌塊，降低勞動強度，節省人力成本，能夠快速為生態建設提供砌塊，且砌塊的質量高，經過批量生產和養護，結構強度能夠得到最優且質量一致性好，能極大的保障生態建設；

所述橫移擺渡車結構設計簡單，通過大車帶動小車左右走，小車在大車上面左右走，貫穿了兩條平行的生產線；特別適合生產流水線作業，自動化程度大大提高；滿足了工序要求，精準定位，使生產線的模具運送速度快、準確性高；減少人力的投入，降低生產成本；

所述振動臺極大的提高了模具內箱型砌塊受激振力的均勻程度，使布料平實，提高產品質量；

所述生產工藝能夠批量快速生產砌塊，實現砌塊的流水式生產製造；極大的降低了勞動強度，減少了人工成本，並且批量生產的砌塊能夠保證質量的穩定性和一致性。

附圖說明

構成本發明的一部分的附圖用來提供對本發明的進一步理解，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中：

圖1為本發明實施例所述的成型工藝流程圖；

圖2為本發明實施例所述的生產車間平面布局圖；

圖3為本發明實施例所述的橫移擺渡車俯視圖；

圖4為本發明實施例所述的橫移擺渡車端面示意圖；

圖5為本發明實施例所述的振動臺主視圖；

圖6為本發明實施例所述的振動臺端面示意圖；

附圖標記說明：

1-混凝土攪拌站；2-橫移擺渡車；3-蒸汽養護窯；4-箱型生態砌塊模具；5-製品脫模工位；6-模具清理工位；7-噴塗脫模劑工位；8-安裝預埋件工位；9-合模檢查工位；10-混凝土布料工位；41-大車架體；42-大車行走輪；43-大車行走電機；44-大車傳動軸；45-小車架體；46-小車行走電機；47-小車傳動軸；48-傳動鏈輪；49-傳動鏈條；410-行走鏈輪；411-行走鏈條；412-軌道；413-壓板；414-起升油缸；415-起升架；416-大車限位機構；417-銷軸；418-拉簧；419-定位樁；61-底座；62-舉升油缸；63-油缸銷軸；64-升降梁體；65-導軌；66-壓板；67-振動器下座；68-振動彈簧；69-振動器上座；610-振動電機；611-定位導柱。

具體實施方式

需要說明的是，在不衝突的情況下，本發明中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。

在本發明的描述中，需要理解的是，術語「中心」、「縱向」、「橫向」、「上」、「下」、「前」、「後」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「頂」、「底」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對本發明的限制。此外，術語「第一」、「第二」等僅用於描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特徵的數量。由此，限定有「第一」、「第二」等的特徵可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特徵。在本發明的描述中，除非另有說明，「多個」的含義是兩個或兩個以上。

在本發明的描述中，需要說明的是，除非另有明確的規定和限定，術語「安裝」、「相連」、「連接」應做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或一體地連接；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內部的連通。對於本領域的普通技術人員而言，可以通過具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。

下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。

結合圖1和2所示，一種箱型生態砌塊生產流水線，包括混凝土攪拌站1、模具運輸線和養護運輸線，養護運輸線模具運輸線平行設置，在養護運輸線和模具運輸線兩端設有橫移運輸線，所述橫移運輸線用於橫向周轉模具運輸線和養護運輸線上的物料或製品；在模具運輸線一端設有澆築處理工位，在澆築處理工位與混凝土攪拌站1連接，在模具運輸線的另一端設有製品運出口，用於砌塊製品的輸送；整條流水線成l型布局，結構緊湊，廠房用地少；

其中，模具運輸線上依次設有製品脫模工位5、模具清理工位6、噴塗脫模劑工位7、安裝預埋件工位8和合模檢查工位9，脫模工位5與橫移運輸線之間設有靜停工位，合模檢查工位9與澆築處理工位銜接，脫模工位5與製品運出口相對，方便製品的輸送；

其中，澆築處理工位上設有混凝土布料工位10和表面收光處理工位，混凝土布料工位10處設有布料機和振動臺，振動臺對澆築在合模模具內的砼進行振動成型；

其中，還包括養護窯3，養護運輸線包括若干子養護運輸線，子養護運輸線穿過養護窯3，養護窯3依次為升溫區、恆溫區和降溫區，在升溫區前端養護窯3外部的養護運輸線上設有靜養工位；養護窯3的降溫區與橫移運輸線銜接；

結合圖3、4所示，橫移運輸線上設有橫移擺渡車，橫移擺渡車包括大車架體41和小車架體45，在大車架體41底部設有大車行走輪42，大車架體41上設有大車行走電機43，大車行走輪42通過大車傳動軸44與大車行走電機43的輸出軸連接，大車行走電機43正反轉驅動大車架體41的前後移動；小車架體45設置在大車架體41上，在小車架體45上設有小車行走電機46，小車架體45上設有小車行走機構組件，小車行走電機46驅動小車行走機構組件在大車架體41上垂直於大車架體41的行走方向移動；在小車架體45上設有頂升機構，頂升機構用於模具的定位與固定，方便將模具固定在小車架體45上並隨小車架體45一起運動；其中，大車架體41包括縱梁和橫梁，兩根互相平行的縱梁兩端分別設有輪座板,大車行走輪42設置在輪座板上，四根平行的橫梁連接兩根縱梁，所述小車架體45設置在中間的兩根橫梁之間；其中，所述大車架體41上還設有大車限位機構416，所述大車限位機構416包括三個連杆，第一連杆通過銷軸417鉸接在大車架體41上，第二連杆連接第一連杆與第三連杆，第三連杆設置在大車架體41的縱梁上，且垂直穿過縱梁上的槽孔；在第一連杆上還設有拉簧418，拉簧的另一端固定在大車架體41上，第一連杆在拉簧的拉力作用下使第三連杆彈出至大車架體41縱梁外，並且能夠伸進設置在預埋件上的定位樁419上，實現大車架體41的精準定位；其中，大車架體41上中間兩根橫梁上均設有軌道412和增高架，增高架固定在橫梁上，在增高架上方通過壓板413將軌道412固定在增高架上；所述軌道用於輔助支撐模具或運輸模具的小車；其中，小車行走機構組件包括小車傳動軸47、傳動鏈輪48、傳動鏈條49、行走鏈輪410和行走鏈條411，傳動鏈輪48通過小車傳動軸47連接在小車行走電機46的輸出軸上，傳動鏈輪48和行走鏈輪410之間由傳動鏈條49連接，行走鏈輪410設置在行走鏈條411上，行走鏈條411設置在大車架體41的中間橫梁上；行走鏈輪410和行走鏈條411通過齒輪的配合實現小車架體45在大車架體41上左右行走(垂直於大車架體41的前後行走方向)；其中，頂升機構包括起升油缸414和起升架415，所述起升油缸414固定在小車架體5上，起升架15設置在起升油缸414的輸出端；其中，大車限位機構416中的第一連杆為一階折彎件，第一連杆的折彎處通過銷軸417鉸接在大車架體41上，第一連杆的一端鉸接於第二連杆，第一連杆的另一端設有扳動把手，方便轉動第一連杆以銷軸417為軸進行轉動，實現第三連杆在大車架體41的縱梁內彈出與收回；其中，在大車架體41中間的橫梁上設有行程開關，行程開關限制小車架體45的極限行程；

所述的橫移擺渡車結構簡單，設計緊湊，通過母子關係實現大車帶動小車左右走，小車在大車上面左右走，實現一機兩用，貫穿了生產線的首尾工序；特別適合生產流水線作業，自動化程度大大提高；滿足了工序要求，精準定位，使生產線的模具運送速度快、準確性高。減少人力的投入，降低生產成本。

如圖5、6所示，所述升降式振動臺4，包括底座61，底座61兩側各設有一條位於同一水平面、相互平行且能同步升降的導軌65，在兩條導軌65之間的底座61上還安裝有若干個成對排列的振動單元；每個振動單元包括：振動器下座67，其固定連接於底座61上方；振動器下座67上表面的四角各豎直向上固定有一限位柱613，每個限位柱613各套有一振動彈簧68，振動彈簧68的底端抵接振動器下座67；振動器上座69，位于振動器下座67正上方，其下表面的四角與限位柱613對應的位置上各設有豎直且套孔開口朝下的限位套612，對應的限位柱613和振動彈簧68伸入限位套612的套孔內，且限位柱613的頂端與套孔底面存有間隙，振動彈簧68的頂端抵接套孔底面；振動電機610，固定安裝于振動器上座69下表面，且位於四個限位柱613之間的中心位置；兩條所述導軌65上升至最高位時，導軌65高于振動器上座69的上表面；下降至最低位時，導軌65低于振動器上座69的上表面；每條導軌65用兩對壓板66固定在一個在同一水平面、相互平行且可同步升降的升降梁體64的上表面，所述底座61的四個角各有一個豎直向上的舉升油缸62，其缸體一端固定在底座61的上表面，活塞杆一端與升降梁體64的端部固定；所述振動器下座67上表面豎直向上固定有頂端高于振動器上座69，且低於處於最高位置時導軌上表面的定位導柱611；所述導軌65底部兩側有凸出部分，每對壓板66分別壓在一條導軌65兩側的兩端底部凸出部分；所述底座61的四個角各有一個豎直向上的舉升油缸62，其缸體一端固定在底座61的上表面，活塞杆一端與升降梁體64固定。

所述升降梁體64上表面兩端各有一個能夠抵接導軌65同側兩端的螺栓14；所述升降梁體64兩端的下表面分別開有一凹槽，凹槽側壁上各有一圓柱形通孔，舉升油缸62的活塞杆頂端插於凹槽內，且與通孔對應位置設有環，升降梁體64與活塞杆通過油缸銷軸63穿過通孔和環連接；所述底座61主要由一組平行的橫梁和一組與橫梁相垂直的縱梁組成；所述底座61下表面有多個在同一水平面且與地面上的預埋件固定的底板；升降式振動平臺通過舉升油缸62控制兩條導軌65同步上升和下降，進而控制導軌65上的模具接觸到振動器上座69，通過振動器下座67上表面的定位導柱611將模具定位，使模具在隨振動器上座69振動過程中不發生位移，使激振力更加均勻，達到布料平時，提高產品質量的目的；當導軌65處於最高位時，導軌65所承載的模具可以在驅動裝置的帶動下運動到震動單元的正上方，此時四個舉升油缸62活塞杆同步下降，進而使升降梁體64和導軌65同步下降，進而帶動模具平穩下降，所述定位導柱611卡入模具底面的孔內，直至導軌65下降到最低位，模具下表面抵接于振動器上座69上表面，振動電機610開始工作，振動器上座69在振動電機610的作用下開始帶動模具振動，在模具振動過程中，定位導柱611始終卡入模具底面的孔內，使模具與振動器上座69不發生水平方向位移，從而提高了模具內預製混凝土管涵受激振力的均勻程度，使布料平實，提高產品質量。在振動電機610停止工作後，四個舉升油缸62的活塞杆同步上升，進而使升降梁體64和導軌65同步上升，進而帶動模具平穩上升，直至導軌65升至最高位時，定位導柱611與模具脫離，模具在驅動裝置帶動下沿導軌離開振動單元上方進入下一工序。

一種應用本發明的流水線的砌塊生產工藝，具體工序為：

s1、模具運輸線上的模具依次經過模具清理m1、噴塗脫模劑m2、裝預埋件等附件m3、模具合模檢查m4後被放置於澆築處理工位的振動臺上；

s2、物料c1(水泥、砂石、水、外加劑、外摻料等)經配料計量c2後進行混凝土攪拌c3作業，並將混凝土運送至布料機c4，布料機進行澆築成型h1，並通過振動臺振實混凝土使內部的氣泡排出；

s3、澆築成型的砌塊經過頂面收光h2後進入養護窯3內進行蒸汽養護h3，養護後的具有模具的砌塊經過製品脫模h4將模具與製品分離，模具被放置在模具運輸線上，循環步驟s1和步驟s2；脫模後的製品從製品運出口運至堆場p1，經過自然養護p2、成品檢驗p3直至成品出廠p4；

其中，養護窯3在自然溫度下進行無壓養護，升溫區溫度控制在15℃-20℃/h，保持1.5-2小時，恆溫區溫度控制在55℃，保持1.5-2小時，降溫區控制15-20℃/h，保持約1.0-1.5小時。

結合圖1和圖2具體的採用本發明的一種箱型生態砌塊生產流水線的工作步驟：將水泥、砂石、水、外加劑、外摻料等按一定比例混合，通過混凝土攪拌站1混合攪拌均勻後輸送到布料機中，通過布料機向準備好的箱型生態砌塊模具4中澆築，澆築的同時模具下方的振動臺同時振動使混凝土中的氣泡排出，澆築完畢經表面收光後將箱型生態砌塊模具4通過橫移擺渡車2運送至蒸汽養護窯3進行蒸汽養護，進窯前先進行靜養；模具進入蒸汽養護窯3通過升溫區、恆溫區和降溫區經過蒸汽養護後，箱型生態砌塊模具4通過橫移擺渡車2運送至靜停區等待脫模。模具進入到製品脫模工位5將成品取出，去除後的箱型生態砌塊運送至成品堆放區存放，脫模後的模具在模具清理工位6利用刮刀清理砼積垢，然後在噴塗脫模劑工位7將模具表面塗抹均勻脫模劑後在安裝預埋件工位8安裝好預埋件等附件，然後在合模檢查工位9檢查模具全部安裝合格後等待進入混凝土布料工位10進行澆築。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。