一種用於製備55mPHC管樁的離心機組的製作方法

2023-05-22 05:51:31 2

專利名稱：：一種用於製備55mPHC管樁的離心機組的製作方法
技術領域：
：本實用新型涉及一種建築材料的製備用具，特別是一種用於製備55mPHC管樁的離心機組。技術背景1920年由澳大利亞人W.RHUME發明了離心法製作混凝土製品生產工藝，日本於次年引進了該項技術，用於製造鋼筋混凝土管樁，1934年開始製造離心混凝土樁(ReinforcedSpunHighStregthConcretePiles,簡稱PC樁)。1967-1970年日本開發了預應力高強度混凝土離心管樁(PretesionedSpunHighStregthConcretePiles,簡稱PHC管樁)。PHC管樁是目前廣泛被採用在大型建築施工上的建築設備。目前在日本使用的混凝土樁幾乎均為PHC樁，此外在歐美國家，如美國、法國、德國、義大利、前蘇聯，以及東南亞諸國的起步時間雖然較晚，但近十多年來發展很快，尤其是大規格的管樁，，其產量和產品規格均超過日本。我國早在1944年就開始生產離心混凝土管(RC樁)；六十年代，研製開發了預應力鋼筋混凝土管樁(PC樁)，並批量生產O400和O550的PC樁，七十年代研製生產了後張法預應力混凝土管樁；八十年代後期開發了先張法預應力高強混凝土管樁(PHC樁)和先張法預應力混凝土薄壁管樁(PTC樁)，並開始推廣應用。近年來隨著建築施工的要求越來越高，水上工程使用的管樁長度越來越長，然而現有技術對於單節管樁長度只能做到50m，而一般均為30m，那麼超過30m的樁就必須接樁，由於接樁會帶來很多問題，特別是PHC樁施打過程經常發生斷樁現象，如南京龍潭港二、三期工程中，設計08OOPHC管樁2005年12月進行打樁，打樁過程中，發生了嚴重的斷樁現象，幾乎全部被打斷，且都發生在接頭附近，後來採用01000管樁依然在接頭附近發生斷樁。據統計，rac管樁在打樁過程中70Q/^的斷樁發生在接頭附近，由於涉及到具體的沉樁工藝、地質條件等因素。使得PHC樁特有的接頭構造與此類斷樁具有較大的關係。在現有的製備PHC管樁的設備中，離心機組是整個管樁製造過程中不可獲卻的設備。離心機工作的原理是通過皮帶傳動把電動機的功率傳給主動輪，利用主動輪與鋼模跑輪之間的摩擦力驅動鋼模轉動，達到混凝土離心成形的目的。目前0700-01200X30m管樁離心機採用2臺185kw直流電動機(額定低速400rpm、額定高速1200rpm)、14根8V皮帶，小皮帶輪直徑0329、大皮帶輪直徑0650、跑輪直徑0700，生產O800PHC管樁時總傳動比為2.96。管樁離心機的工作特點是起動和加速時需要較大的扭矩、勻速運轉時需要的扭矩較小，直流電機的轉速(n)——扭矩(T)特性如圖1所示，轉速越低扭矩越大，具有良好的起動性能和調速性能，其起動扭矩約為額定扭矩的2.5-3倍。在實際使用過程中，如果混凝土凝固了，2臺185kw電動機不能使①800X55m鋼模轉動。另外，現有國內大直徑PHC管樁離心機啟動時，皮帶嚴重打滑並發出尖叫聲。有的離心機採用了增加皮帶張緊的方法解決打滑問題，但皮帶的使用壽命很短，每月需要更換；有的離心機採用增加皮帶數量的辦法，但還是有打滑的現象。還有，現有國內大直徑PHC管樁離心機的託輪採用單邊軸承座支撐，託輪軸容易發生變形，影響離心效果
實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題在於提供一種用於製備55mPHC管樁的離心機組。該種離心機組可以用來製備大長度的PHC管樁。本實用新型所要解決的技術問題可以通過以下技術方案來實現一種用於製備55mPHC管樁的離心機組，包括兩組由複數個主託輪單元通過聯軸器串接的託輪組以及驅動託輪組轉動的離心機組，其特徵在於，所述離心機組為四臺離心機組，所述四臺離心機組以每兩兩方式位於每組託輪組兩端並與託輪組兩端聯接，驅動託輪組轉動。所述了離心機組包括直流電動機、大、下皮帶輪及環繞在大、下皮帶輪上的皮帶，所述直流電動機的輸出軸聯接小皮帶輪，大皮帶輪聯接託輪組，所述直流電動機功率為250kw，大皮帶輪直徑為OIOOO，所述皮帶根數為16根8V皮帶。所述主託輪單元包括一主託輪和支承主託輪的託輪軸以及支承於託輪軸兩端的軸承座。本實用新型混凝土離心成型過程鋼模動力學分析及電機功率選擇現有的0800x30m管樁混凝土重formulaseeoriginaldocumentpage5轉動慣量</=Em一=18.6x103x0.3452+15.6x103x0.4632=555l一2啟動角加速度￡=M/J=26513/5551=4.78md/一第一級轉速為137—14.34—"達到第一級轉速的時間為t=14.34/4.78=3s轉過的角度為6=l/2d2=l/2x4.78xl03=21.6rad;相當21.6/2tt=3.44圈0800x50m管樁混凝土重34.IX102kg，模板重55t、08OO~12OO轉動慣量《/=34.1x103x0.3452+55x103x0.5132=18.52x103&附2如果採用185KWX4臺電機驅動廳、爐ft,,185000扭矩M=^-xtableseeoriginaldocumentpage5啟動角加速度￡=6060l/l8.52x103=3.27radf/s2第一級轉速為156vw(16.34r。^0達到第一級轉速的時間為t=16.34/3.27=5.Os轉角為0-l/2e/2=1/2x3.27x5.02=40.9rad;相當於40.9/2tt=6.5圈如果採用250KWX4臺電機驅動扭矩63126X250/185=85305W*M啟動角加速度為￡==85305/18.52x103=4.61rad/V達到第一級轉速的時間為t=16.34/4.61=3.54s轉角為6=1/2￡,2=1/2x4.61x3.542=28.82/7/;相當於28.82/2tt=4.6圈30m模板混凝土凝固時要能轉起來的最小扭矩44=—7=——x0.40=0.17m37T3"7TM=Gxr(.=18.6xl04x0.17=3.16xl04iV*M185KWX2電機驅動模板的扭矩為26513N*M兩者之比為26513/3.16X104=83.9%01000時:兩者之比63.5%，02000時為43%艮口，如果砼凝固了，兩臺185KW電動機不能使鋼模轉動。55m模板混凝土凝固時要能啟動的最小力矩G=34.1xl03A:gJ^=34.1xl04x0.17=5.8xl04A^M250KWX4臺電機模板驅動扭矩為8.5305X104N*M兩者之比為8.5305xlo4=147%5.8xl040畫時:兩者之比為111%，01200時為75%也就是說如果採用4臺250KW電動機，即使砼凝固了也能使飾OO和01000的模板轉動起來。本實用新型大皮帶輪及皮帶的選擇基本參數傳動功率P二250KW主動軸轉速n,二400-1200r/min傳動比i二2理論中心矩a。二2000mm設計功率pd=l.IXKAXP二I.1X1.3X250=357.5KW其中KA-工況係數，反覆啟動時KA乘以l.l帶型確定(8V)25N帶輪直徑的確定小帶輪(L取05OO/nw;大帶輪de2為01000wm帶的線速度^~^^"3'14><5=31.4—^35—，滿足設計規範。60x100060x1000'實際中心矩帶的有;女長j變4o=2flo+;(《2+《)+(《2:《')2=63^附附按標準值圓整選取帶長值L為6350mm實際中心矩+A，=1982附w小帶輪包角a,=180°—57.3°x《2—《=165.5。fl窄￥帶根數formulaseeoriginaldocumentpage7根(^+A豐人(34.65+1.89)xlx0.96其中P,—單根窄V帶的基本額定功率AP,—由傳動比不同所附加的功率KL一長度修正係數Ka—包角修正係數實際選擇8V(25N)帶16根。本實用新型的主託輪單元採用兩側支承方式，減少了託輪軸的變形，提高了離心效果。在安裝離心機時，採用鋼絲拉線和水平儀測量相結合的方法對離心機的安裝進行調整。試生產階段，生產了18m、30m、40m、50m和55m管樁各一節，將每種情況下剛模跑輪與離心機託輪的接觸情況用塞尺測量，具體參數見表1:表1離心機託輪與鋼模跑輪間隙情況統計表tableseeoriginaldocumentpage8由上述數據可知，鋼模跑輪與離心機託輪接觸的數量在50%-60%之間，在整個試生產過程中沒有跑輪從不接觸的，每個跑輪分別在不同的情況下發揮作用。離心機的運轉情況非常平穩，生產O800X55m管樁時最大電流僅為350A(額定電流為650A)。圖1為直流電機的機械特性圖。圖2為本實用新型的結構示意圖。具體實施方式下面通過附圖進一步說明本實用新型。如圖2所示，本實用新型所述的一種用於製備55mPHC管樁的離心機組，包括兩組由複數個主託輪單元4通過聯軸器3串接的託輪組以及驅動託輪組轉動的離心機組，離心機組為四臺離心機組，四臺離心機組以每兩兩方式位於每組託輪組兩端並與託輪組兩端聯接，驅動託輪組轉動。離心機組包括直流電動機1、大、下皮帶輪7、2及環繞在大、下皮帶輪7、2上的皮帶8，直流電動機1的輸出軸聯接小皮帶輪2，大皮帶輪7通過聯軸器3聯接託輪組，直流電動機功率為250kw，大皮帶輪直徑為OIOOO，所述皮帶根數為16根8V皮帶。主託輪單元4包括一主託輪41和支承主託輪41的託輪軸9以及支承於託輪軸9兩端的軸承座6。軸承座6安裝在離心機底座5上。以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特徵和本實用新型的優點。本行業的技術人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和範圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型範圍內。本實用新型要求保護範圍由所附的權利要求書及其等效物界定。權利要求1、一種用於製備55mPHC管樁的離心機組，包括兩組由複數個主託輪單元通過聯軸器串接的託輪組以及驅動託輪組轉動的離心機組，其特徵在於，所述離心機組為四臺離心機組，所述四臺離心機組以每兩兩方式位於每組託輪組兩端並與託輪組兩端聯接，驅動託輪組轉動。2、根據權利要求1所述的離心機組，其特徵在於，所述離心機組包括直流電動機、大、下皮帶輪及環繞在大、下皮帶輪上的皮帶，所述直流電動機的輸出軸聯接小皮帶輪，大皮帶輪聯接託輪組，所述直流電動機功率為250kw，大皮帶輪直徑為OIOOO，所述皮帶根數為16根8V皮帶。3、根據權利要求1所述的離心機組，其特徵在於，所述主託輪單元包括一主託輪和支承主託輪的託輪軸以及支承於託輪軸兩端的軸承座。專利摘要一種用於製備55mPHC管樁的離心機組，包括兩組由複數個主託輪單元通過聯軸器串接的託輪組以及驅動託輪組轉動的離心機組，其特徵在於，所述離心機組為四臺離心機組，所述四臺離心機組以每兩兩方式位於每組託輪組兩端並與託輪組兩端聯接，驅動託輪組轉動。所述離心機組包括直流電動機、大、下皮帶輪及環繞在大、下皮帶輪上的皮帶，所述直流電動機的輸出軸聯接小皮帶輪，大皮帶輪聯接託輪組，所述直流電動機功率為250kw，大皮帶輪直徑為Φ1000，所述皮帶根數為16根8V皮帶。本實用新型即使在混凝土凝固後，也能55mPHC管樁的鋼模轉動起來。文檔編號B28B21/30GK201002307SQ20072006646公開日2008年1月9日申請日期2007年1月18日優先權日2007年1月18日發明者桂成農,王春明,黃瑞華申請人:中交三航局第三工程有限公司