CN121572425A - 一种扭王块生产装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及护坡防护技术领域，公开了一种扭王块生产装置及方法，扭王块生产装置包括：机架；离心盘，离心盘转动设置在机架上；模具，模具设置在离心盘上，并适于跟随离心盘转动，模具开设有进料口；料斗，料斗的出料端与模具的进料口相对应设置。本发明有效克服了传统填装方式中易出现的物料堆积不均、局部空洞、边角填充不密实等缺陷，离心填充过程能够同步实现物料的密实；不仅简化了生产流程，还能够避免物料转运和工序切换带来的时间损耗，缩短了生产单批次扭王块的生产周期。

Description

一种扭王块生产装置及方法

技术领域

本发明涉及护坡防护技术领域，具体涉及一种扭王块生产装置及方法。

背景技术

扭王块是护面块体的一种，一般摆放在防波堤最外层，通过削弱波浪的冲击力保护防波堤。扭王块形状属于混凝土预制构件中较为复杂的构件，由三个杆件组成，两端杆件平行，中间的杆件正交于两端的杆件，材料为混凝土，通过定型模具一次性浇筑完成。扭王块目前在海工码头等项目中大量使用，生产量较大。在扭王块的预制浇筑过程中，需要经过搭模、浇筑混凝土、养护、拆模、二次养护等一系列流程，生产环节较多，生产效率低下，生产占地多，人工作业中难以避免会出现混乱，进而影响整体的施工进度，并且在生产出来的扭王块的振捣密实性较差，容易导致生产出来的扭王块质量较差。

发明内容

本发明提供了一种扭王块生产装置及方法，以解决现有生产装置生产环节较多容易影响施工进度，且生产出的扭王块密实性较差的问题。

第一方面，本发明提供了一种扭王块生产装置，包括：

机架；

离心盘，离心盘转动设置在机架上；

模具，模具设置在离心盘上，并适于跟随离心盘转动，模具开设有进料口；

料斗，料斗的出料端与模具的进料口相对应设置。

有益效果：

料斗的出料端和模具的进料端对应，保证物料能够持续、稳定地进入到模具中，同时离心力能够驱动物料快速向模具的各个角落，包括边角、缝隙等传统重力填装难以覆盖的区域填充，有效克服了传统填装方式中易出现的物料堆积不均、局部空洞、边角填充不密实等缺陷。通过离心力使物料均匀地填充到模具中，不仅能够提升扭王块的密实度，还能够使扭王块的内部结构更加均匀稳定，进而增强扭王块的结构强度。相比现有技术中在施工现场划分出支模工位、浇筑工位、振捣区、养护区和转运区，通过各组预设工位分别对模具进行模具支设、混凝土浇筑、振捣、砼块养护等步骤，本发明能够减少生产过程中的工位数量和场地占用面积，省去了传统生产中的振捣工位和独立的支模工位，模具支设可以直接在离心盘上完成，离心填充过程能够同步实现物料的密实；不仅简化了生产流程，还能够避免物料转运和工序切换带来的时间损耗，缩短了生产单批次扭王块的生产周期。

在一种可选的实施方式中，还包括：

可调固定装置，可调固定装置具有将模具与离心盘固定的固定状态，以及使模具与离心盘脱离连接的解锁状态。

有益效果：

可调固定装置能够将模具固定在离心盘上，避免模具在离心力的作用下出现晃动或偏移，从而导致扭王块内部结构不均匀的问题。同时可调固定装置能够通过调整夹持范围或顶紧行程，适配不同大小规格的模具。可调装置在解锁状态下，模具能够和离心盘脱离连接，便于注料后的模具快速转运至养护区，间接提高模具的周转率。

在一种可选的实施方式中，还包括防护圈，防护圈设置在离心盘上，防护圈围合形成容纳腔，容纳腔用于至少部分容纳模具。

有益效果：

防护圈围合形成的容纳腔能够对模具起到限位作用，避免离心盘在带动模具转动时，模具出现向外滑移、倾倒甚至飞出的风险，提升了生产过程中的安全性，同时容纳腔能够限制模具的径向晃动幅度，避免模具因答复晃动导致的扭王块成型尺寸偏差、内部结构不均等质量问题。

在一种可选的实施方式中，可调固定装置包括顶紧装置，顶紧装置活动设置在防护圈上，顶紧装置适于顶紧模具。

有益效果：

顶紧装置活动设置在防护圈上，以防护圈作为受力支撑，可以通过调整顶紧装置的松紧程度，适配不同规格的扭王块模具，对于尺寸偏大或者重量较大的模具，可以将顶紧装置调整至较紧的状态，增大顶紧力以适配更大的离心力，确保模具在转动时不发生偏移和晃动；对于尺寸较小或壁厚较薄的模具，可以适当调松顶紧装置，避免因顶紧力过大导致模具变形，保护模具的完整性。

在一种可选的实施方式中，还包括：

驱动件；

传动装置，传动装置连接于驱动件与离心盘的转动轴之间。

有益效果：

可以通过调整驱动件的输出功率调整离心盘的转动速度，适配不同模具的离心力大小。

在一种可选的实施方式中，顶紧装置沿防护圈的周向设有多个。

有益效果：

顶紧装置沿防护圈的轴向设置多个能够从防护圈的多个方位对模具施力，避免因为单点或者单侧顶紧导致模具局部受力过大，同时能够分散载荷，从多个方位对模具进行固定，降低模具滑移甚至飞出的风险，进一步保障生产过程的安全性。

在一种可选的实施方式中，防护圈上开设有多个调节孔，以适配不同位置的顶紧装置。

有益效果：

防护圈上开设多个调节孔，为顶紧装置提供了多个安装点位，使扭王块能够适配不同规格的模具，从而生产不同规格的扭王块。

在一种可选的实施方式中，料斗升降设置在模具上。

有益效果：

料斗升降设置在模具上方，能够根据模具的高度规格、进料口位置以及物料填充进度调整料斗出料端与模具进料口的间距，确保两者始终保持最佳对接状态。对于高度较高的模具，可将料斗升高以避免与模具发生碰撞干涉；对于高度较矮的模具，则可将料斗降低，缩短物料下落距离，减少物料下落过程中的飞溅与扬尘，降低原料损耗，同时避免飞溅物料污染模具外壁或生产环境。

在一种可选的实施方式中，还包括连接管，连接管可拆卸设置在模具的进料口和料斗的出料端之间。

有益效果：

可以通过更换不同长度的连接管适配不同高度的扭王块，以适应不同扭王块的生产，同时连接管能够密封料斗的出料端和模具的进料口，减少物料在下落过程中的洒落，降低原料损耗，避免飞溅的物料污染生产环境，增加后续清理工作量。

第二方面，本发明还提供了一种扭王块生产方法，应用于如上述的扭王块生产装置，扭王块生产方法包括：

将清理涂油后的模具放置在离心盘的中心位置；

使用顶紧装置将模具顶紧；

将料斗的出料端与模具的进料口相对正；

向料斗内倾倒物料，以使物料通过料斗进入到模具的内腔，同时驱动件带动传动装置转动，以使离心盘带动模具转动；

待注料完成后，松开顶紧装置，将模具转运至养护区养护；

将模具进行脱模，得到扭王块。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例的一种扭王块生产装置的示意图；

图2为图1所示的扭王块生产装置的主视图；

图3为图2中A的局部放大示意图；

图4为本发明扭王块生产装置的剖视图；

图5为本发明实施例的又一种扭王块生产装置的结构示意图；

图6为图5中B的局部放大示意图；

图7为本发明实施例的一种防护圈的结构示意图；

图8为本发明实施例的又一种防护圈的结构示意图；

图9为本发明实施例的一种模具的结构示意图；

图10为本发明实施例的一种顶紧装置的结构示意图；

图11为本发明实施例的一种扭王块生产方法的流程图。

附图标记说明：

1、机架；2、离心盘；3、模具；4、防护圈；41、调节孔；5、顶紧装置；51、第一顶紧装置；52、第二顶紧装置；6、料斗；7、传动装置；8、驱动件；9、转动轴；10、连接管。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

扭王块是护面块体的一种，一般摆放在防波堤最外层，通过削弱波浪的冲击力保护防波堤。扭王块形状属于混凝土预制构件中较为复杂的构件，由三个杆件组成，两端杆件平行，中间的杆件正交于两端的杆件，材料为混凝土，通过定型模具3一次性浇筑完成。扭王块目前在海工码头等项目中大量使用，生产量较大。在扭王块的预制浇筑过程中，需要经过搭模、浇筑混凝土、养护、拆模、二次养护等一系列流程，生产环节较多，人工作业中难以避免会出现混乱，进而影响整体的施工进度，并且在生产出来的扭王块的振捣密实性较差。

相关技术中在施工现场划分出支模工位、浇筑工位、振捣区、养护区和转运区，各组预制工位分别进行模具3支设、混凝土浇筑、振捣、砼块养护和模具3拆除四个步骤，各步骤交替进行，最终将扭王块运到养护区进行养护及运输到转运区进行转运运输，适用于扭王块的大批量生产作业，在具体施工作业时，上述技术仅按照工艺顺序来设计各个工位从而进行生产，但是按照上述工艺顺序生产出来的扭王块养护时间长、模具3周转率低、振捣密实效果差，生产占地较多。

下面结合图1至图11，描述本发明的实施例。

根据本发明的实施例，一方面，提供了一种扭王块生产装置，包括：

机架1；

离心盘2，离心盘2转动设置在机架1上；

模具3，模具3设置在离心盘2上，并适于跟随离心盘2转动，模具3开设有进料口；

料斗6，料斗6的出料端与模具3的进料口相对应设置。

如图1所示，料斗6的进料端开口大于出料端的开口，料斗6的出料端正对模具3的进料口，料斗6的轴心线和离心盘2转动的转动轴9的轴线重合，使物料从出料端下落时能够沿模具3进料口的中心位置垂直进入模具3内腔，物料能够在离心力的作用下向模具3内腔的各个方向均匀扩散，确保扭王块在模具3内的分布密度一致。

需要说明的是，本发明中的物料一般为混凝土，在具体布料时，混凝土可以选用干性混凝土，即塌落度较低的混凝土，这样离心后没有余浆并且能够减少扭王块的养护时间，同时提高模具3的周转次数。

料斗6的出料端和模具3的进料端对应，保证物料能够持续、稳定地进入到模具3中，同时离心力能够驱动物料快速向模具3的各个角落，包括边角、缝隙等传统重力填装难以覆盖的区域填充，有效克服了传统填装方式中易出现的物料堆积不均、局部空洞、边角填充不密实等缺陷。通过离心力使物料均匀地填充到模具3中，不仅能够提升扭王块的密实度，还能够使扭王块的内部结构更加均匀稳定，进而增强扭王块的结构强度。相比现有技术中在施工现场划分出支模工位、浇筑工位、振捣区、养护区和转运区，通过各组预设工位分别对模具3进行模具3支设、混凝土浇筑、振捣、砼块养护等步骤，本发明能够减少生产过程中的工位数量和场地占用面积，省去了传统生产中的振捣工位和独立的支模工位，模具3支设可以直接在离心盘2上完成，离心填充过程能够同步实现物料的密实；不仅简化了生产流程，还能够避免物料转运和工序切换带来的时间损耗，缩短了生产单批次扭王块的生产周期。

在一个实施例中，还包括：

可调固定装置，可调固定装置具有将模具3与离心盘2固定的固定状态，以及使模具3与离心盘2脱离连接的解锁状态。

可调固定装置可以选用顶紧装置5将模具3顶紧，也可以选用夹紧的方式将模具3夹紧。可选的，可以在离心盘2上设置多个均匀分布的卡爪，当模具3放置在离心盘2上的预设位置后，驱动卡爪夹住模具3的底部，通过均匀分布的夹紧力将模具3和离心盘2固定。

可调固定装置能够将模具3固定在离心盘2上，避免模具3在离心力的作用下出现晃动或偏移，从而导致扭王块内部结构不均匀的问题。同时可调固定装置能够通过调整夹持范围或顶紧行程，适配不同大小规格的模具3。可调装置在解锁状态下，模具3能够和离心盘2脱离连接，便于注料后的模具3快速转运至养护区，间接提高模具3的周转率。

在一个实施例中，还包括防护圈4，防护圈4设置在离心盘2上，防护圈4围合形成容纳腔，容纳腔用于至少部分容纳模具3。

如图7和图8所示，防护圈4可以设计为桶状或者栅格状，防护圈4的底部可以通过螺栓连接或卡接等方式和离心盘2表面固定，同时防护圈4的轴线和离心盘2转动轴9的轴线重合，确保防护圈4能够跟随离心盘2同步转动时不发生偏移；防护圈4形成的容纳腔的内径大于扭王块两端的杆件长度和中间杆件长度。防护圈4的高度一般高于扭王块的一半高度，以使模具3在转动时不会脱出防护圈4。其中，桶状的防护圈4可以选用高强度的钢材或耐磨的合金材料，内壁可设置耐磨衬板或者缓冲垫层；栅格状的防护圈4有沿离心盘2均匀分布的竖向栅条和上下环形边框组成，栅条可以选用高强度的钢材制成，且各个栅条的宽度相同，同时相邻栅条之间形成的栅格间隙相同。

防护圈4围合形成的容纳腔能够对模具3起到限位作用，避免离心盘2在带动模具3转动时，模具3出现向外滑移、倾倒甚至飞出的风险，提升了生产过程中的安全性，同时容纳腔能够限制模具3的径向晃动幅度，避免模具3因答复晃动导致的扭王块成型尺寸偏差、内部结构不均等质量问题。

在一个实施例中，可调固定装置包括顶紧装置5，顶紧装置5活动设置在防护圈4上，顶紧装置5适于顶紧模具3。

顶紧装置5可以选用螺杆和螺母配合，螺杆穿设在防护圈4上，通过沿防护圈4的径向施加顶紧力的方式，将模具3固定在防护圈4围合形成的容纳腔内，螺杆朝向模具3的一侧设有螺帽，由于螺帽的直径大于螺杆的直径，所以螺帽也能起到增大和模具3表面接触面积的作用，有效分散了顶紧压力。操作人员可以根据不同扭王块的大小，调整螺杆在防护圈4上的旋入深度当螺杆顶紧模具3后，可以使用锁紧螺母定位螺杆，当解锁时仅需要松开锁紧螺母，反向旋转螺杆即可使螺帽脱离模具3；可以使用电动扳手将顶紧装置5在防护圈4上调进或调出。

顶紧装置5活动设置在防护圈4上，以防护圈4作为受力支撑，可以通过调整顶紧装置5的松紧程度，适配不同规格的扭王块模具3，对于尺寸偏大或者重量较大的模具3，可以将顶紧装置5调整至较紧的状态，增大顶紧力以适配更大的离心力，确保模具3在转动时不发生偏移和晃动；对于尺寸较小或壁厚较薄的模具3，可以适当调松顶紧装置5，避免因顶紧力过大导致模具3变形，保护模具3的完整性。

在一个实施例中，还包括：

驱动件8；

传动装置7，传动装置7连接于驱动件8与离心盘2的转动轴9之间。

驱动件8能够为离心盘2的转动提供动力源，可以选用液压马达、交流异步电机、变频调速电机等。

传动装置7固定在机架1上，传动装置7由带轮和皮带组成，离心盘2和从动轮连接后通过轴承和机架1连接，驱动装置的输出轴与主动轮连接，主动轮和从动轮之间通过皮带连接，使驱动件8能够通过传动装置7带动离心盘2转动。可选的，传动装置7还可以选用齿轮传动结构等其他结构。

可以通过调整驱动件8的输出功率调整离心盘2的转动速度，适配不同模具3的离心力大小。

在一个实施例中，顶紧装置5沿防护圈4的周向设有多个。

具体的，顶紧装置5包括第一顶紧装置51和第二顶紧装置52，第一顶紧装置51和第二顶紧装置52相互垂直设置，分别用于顶紧扭王块模具3的两端杆件和中间杆件。

顶紧装置5沿防护圈4的轴向设置多个能够从防护圈4的多个方位对模具3施力，避免因为单点或者单侧顶紧导致模具3局部受力过大，同时能够分散载荷，从多个方位对模具3进行固定，降低模具3滑移甚至飞出的风险，进一步保障生产过程的安全性。

在一个实施例中，防护圈4上开设有多个调节孔41，以适配不同位置的顶紧装置5。

具体的，在防护圈4上用于安装第一顶紧装置51和第二顶紧装置52的位置开设不同高度的调节孔41，用于适配不同规格的模具3。

防护圈4上开设多个调节孔41，为顶紧装置5提供了多个安装点位，使扭王块能够适配不同规格的模具3，从而生产不同规格的扭王块。

在一个实施例中，料斗6升降设置在模具3上。

料斗6升降设置在模具3上方，能够根据模具3的高度规格、进料口位置以及物料填充进度调整料斗6出料端与模具3进料口的间距，确保两者始终保持最佳对接状态。对于高度较高的模具3，可将料斗6升高以避免与模具3发生碰撞干涉；对于高度较矮的模具3，则可将料斗6降低，缩短物料下落距离，减少物料下落过程中的飞溅与扬尘，降低原料损耗，同时避免飞溅物料污染模具3外壁或生产环境。

在一个实施例中，还包括连接管10，连接管10可拆卸设置在模具3的进料口和料斗6的出料端之间。

可以通过更换不同长度的连接管10适配不同高度的扭王块，以适应不同扭王块的生产，同时连接管10能够密封料斗6的出料端和模具3的进料口，减少物料在下落过程中的洒落，降低原料损耗，避免飞溅的物料污染生产环境，增加后续清理工作量。

具体的，料斗6移动设置或者旋转设置在模具3的上方，当需要将模具3取下时，可以将料斗6旋转至其他位置或者移开，使料斗6不影响模具3的拆装。

根据本发明的实施例，另一方面，还提供了一种扭王块生产方法，应用于如上述的扭王块生产装置，扭王块生产方法包括：

将清理涂油后的模具3放置在离心盘2的中心位置；

使用顶紧装置5将模具3顶紧；

将料斗6的出料端与模具3的进料口相对正；

向料斗6内倾倒物料，以使物料通过料斗6进入到模具3的内腔，同时驱动件8带动传动装置7转动，以使离心盘2带动模具3转动；

待注料完成后，松开顶紧装置5，将模具3转运至养护区养护；

将模具3进行脱模，得到扭王块。

本实施例的生产方法中能够直接采用干性混凝土进行布料，扭王块密实成型后，强度更高，能够有效缩短养护时间，提高模具3的周转效率；同时本发明中的多个工序集中在同一个生产工位，可以边布料边进行密实和振捣，节省场地的同时能够提高生产效率。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种扭王块生产装置，其特征在于，包括：

机架（1）；

离心盘（2），所述离心盘（2）转动设置在所述机架（1）上；

模具（3），所述模具（3）设置在所述离心盘（2）上，并适于跟随所述离心盘（2）转动，所述模具（3）开设有进料口；

料斗（6），所述料斗（6）的出料端与所述模具（3）的进料口相对应设置。

2.根据权利要求1所述的扭王块生产装置，其特征在于，还包括：

可调固定装置，所述可调固定装置具有将所述模具（3）与所述离心盘（2）固定的固定状态，以及使所述模具（3）与所述离心盘（2）脱离连接的解锁状态。

3.根据权利要求2所述的扭王块生产装置，其特征在于，还包括防护圈（4），所述防护圈（4）设置在所述离心盘（2）上，所述防护圈（4）围合形成容纳腔，所述容纳腔用于至少部分容纳所述模具（3）。

4.根据权利要求3所述的扭王块生产装置，其特征在于，所述可调固定装置包括顶紧装置（5），所述顶紧装置（5）活动设置在所述防护圈（4）上，所述顶紧装置（5）适于顶紧所述模具（3）。

5.根据权利要求1所述的扭王块生产装置，其特征在于，还包括：

驱动件（8）；

传动装置（7），所述传动装置（7）连接于所述驱动件（8）与所述离心盘（2）的转动轴（9）之间。

6.根据权利要求4所述的扭王块生产装置，其特征在于，所述顶紧装置（5）沿所述防护圈（4）的周向设有多个。

7.根据权利要求4所述的扭王块生产装置，其特征在于，所述防护圈（4）上开设有多个调节孔（41），以适配不同位置的顶紧装置（5）。

8.根据权利要求1至7任一项所述的扭王块生产装置，其特征在于，所述料斗（6）升降设置在所述模具（3）上。

9.根据权利要求1至7任一项所述的扭王块生产装置，其特征在于，还包括连接管（10），所述连接管（10）可拆卸设置在所述模具（3）的进料口和所述料斗（6）的出料端之间。

10.一种扭王块生产方法，其特征在于，应用于如权利要求1至9任一项所述的扭王块生产装置，所述扭王块生产方法包括：

将清理涂油后的所述模具（3）放置在所述离心盘（2）的中心位置；

使用顶紧装置（5）将所述模具（3）顶紧；

将所述料斗（6）的出料端与所述模具（3）的进料口相对正；

向所述料斗（6）内倾倒物料，以使所述物料通过料斗（6）进入到模具（3）的内腔，同时驱动件（8）带动传动装置（7）转动，以使所述离心盘（2）带动所述模具（3）转动；

待注料完成后，松开所述顶紧装置（5），将所述模具（3）转运至养护区养护；

将模具（3）进行脱模，得到扭王块。