升降驱动轮机构在混凝土预制构件生产线中的应用

□ 赵海波 □ 查 哲

北方重工集团有限公司 沈阳 110141

1 应用背景

预制装配建筑技术是目前国际建筑工业化的潮流,以构件预制化生产、装配式施工为生产方式,能够整合设计、生产、施工等整个产业链,实现建筑产品节能、环保、全生命周期价值最大化、可持续发展,是一种新型建筑生产技术[1]。混凝土预制构件生产线可以满足混凝土构件预制化生产要求,笔者介绍一种升降驱动轮机构,主要应用于混凝土预制构件生产线振捣工位[2]。

2 混凝土预制构件生产线布局

在混凝土预制构件生产线中,模台作为混凝土预制构件的底模,在模台清扫、构件养护、成品起吊整个生产过程中,承载混凝土预制构件,并且可以在生产线上各工位之间移动[2]。驱动轮机构是模台在生产线上移动的动力来源,通过摩擦力驱动模台前进和后退,其稳定性的优劣将直接影响整条生产线运转的流畅性[3]。混凝土预制构件生产线布局如图1所示。

图1 混凝土预制构件生产线布局

3 振捣工位

升降驱动轮机构应用于混凝土预制构件生产线的振捣工位中,振捣工位如图2所示。振捣工位的主要功能是对新浇筑好的混凝土预制构件进行振动密实,使新浇筑的混凝土预制构件达到密实要求[4]。实施振捣时,振捣设备驱动模台与混凝土预制构件一同振动,振捣设备会产生竖直方向的振动。为了达到振动效果及保护设备,要求在实施振捣时升降驱动轮机构及升降支撑轮能够与模台脱离。笔者介绍的升降驱动轮机构既能连续、稳定驱动模台,又具备升降功能[5]。

图2 振捣工位

4 升降驱动轮机构结构

升降驱动轮机构如图3所示,由减速电机、橡胶轮、减速电机支座、销轴、底座、气囊式气缸、螺柱、限位螺母组成。橡胶轮安装在减速电机的输出轴上,减速电机通过螺栓固定在减速电机支座上,减速电机支座通过销轴与底座连接在一起。气囊式气缸下平面固定在底座上,气囊式气缸上平面固定在减速电机支座下表面上。气囊式气缸伸缩时,减速电机支座可以绕着销轴上下摆动。螺柱固定在底座上,螺柱上配有两组限位螺母,分别安装在减速电机支座的上方和下方,起到限制升降驱动轮机构升降时高低极限位置的作用[6]。

图3 升降驱动轮机构

5 升降驱动轮机构工作原理

随着托盘进入振捣工位,感应开关发出信号指令,升降驱动轮机构开始工作。减速电机旋转,带动安装在输出轴上的橡胶轮旋转。气囊式气缸开始充气,顶起减速电机支座,使其绕销轴转动。减速电机一同被升起,升到上限位螺母所限定的高度。到达上限位高度时,气囊式气缸行程不能超过自身的最大行程,这样可以对气囊起到保护作用。另一方面,到达上限位高度时,摩擦轮的上沿还要高于模台的下表面,这样才能保证橡胶轮与模台能紧密地压在一起,有足够的摩擦驱动力来驱动模台行进[7]。

当模台移动到振捣工位后,升降驱动轮机构的减速电机停止旋转。在进行振捣密实操作前,气囊式气缸开始排气,气囊开始收缩。减速电机支座绕着销轴转动,减速电机的高度随之被降低,降到下限位螺母所限定的高度,这样升降驱动轮机构便可以脱离模台[8]。

6 设备优势

目前国内混凝土预制构件生产线的升降驱动轮机构都未配备压力调节装置,会导致橡胶轮与模台下表面间的压力不足,经常出现橡胶轮打滑,传动失效,不利于模台的传送。笔者介绍的升降驱动轮机构可以通过调节气囊式气缸的行程,来改善气囊式气缸的推力。另外还可以通过调节压缩空气的压力,来改变气囊式气缸的推力。因此,可以通过上述方法来调节橡胶轮与模台下表面间的压力,从而有效避免出现橡胶轮打滑现象[9-10]。

7 结束语

升降驱动轮机构作为混凝土预制构件生产线的主要设备,其性能及稳定性直接影响生产线的运转。笔者介绍的升降驱动轮机构克服橡胶轮易打滑、模台运送不平稳,以及原有驱动轮机构不能升降的缺点,不仅能够连续、平稳地运送模台,而且可以按生产工艺要求升高或降低。这一升降驱动轮机构具有结构简单、性能稳定、制造成本低、便于维护等优势,具有广阔的应用空间。