双块式轨枕双工位灌注系统及方法与流程
本发明涉及铁路及轨道交通预制轨枕构件，更具体的是涉及双块式轨枕双工位灌注系统及方法。
背景技术：
1、随着高速铁路技术不断发展，双块式轨枕逐步替代了轨道板成为主流，双块式轨枕具有造价低、制造工艺相对简单，制造过程自动化及智能化程度高的优点，因此双块式轨枕广泛用于高速铁路轨道工程中。
2、目前，国内预制双块式轨枕的的灌注方式有很多种，主流是人工控制下料口开合度和沿固定轨道往复行走竖直下料，该方法具有设备简单、投资小、对混凝土施工性能要求较低的优点，但混凝土的布料数量依靠操作工人的经验来判定，混凝土数量控制难度大，多余部分铲出不足部分人工添补，所需劳务工人多且劳动强度大的缺点。
3、原生产线由灌注工位、一振工位、二振工位组成的三工位灌注振捣工艺；双工位即将环形流水线的灌注工位和一振工位整合为一个工位，再设一个二振工位。双块式轨枕双工位灌注系统实现了精准布料和一次振捣同步进行，便于操作者在灌注时把握灌注量，达到缩短灌注时间、节约了一个工位空间和一台rgv运输小车的目的。
技术实现思路
1、本发明的目的在于：为了解决上述技术问题，本发明提供双块式轨枕双工位灌注系统及方法。
2、本发明为了实现上述目的具体采用以下技术方案：
3、本发明一个方面提供双块式轨枕双工位灌注系统，包括设置在一振工位上的混凝土运输和布料系统、设置在一振工位下方的第一振动台、以及设置在二振工位上的第二振动台，第一振动台与第二振动台之间设置有导向轨道，轨道上设置有运输小车；
4、混凝土运输和布料系统包括正交安装的横向运输架和纵向运输架，横向运输架架设在纵向运输架的上方；横向运输架上设置有能够沿横向运输架横向往复移动的高料斗，纵向运输架上设置有能够沿纵向运输架纵向往复运动的混凝土布料机，高料斗的出料口与各混凝土布料机的进料口配合；第一振动台固定在纵向运输架下方的地面上，第一振动台和第二振动台用于放置待灌注模型，第一振动台与混凝土布料机配合。
5、具体来说，双工位灌注采用了竖向立体布局，充分利用空间。一振工位上部为可移动的高料斗、中部为混凝土布料机、下部为固定的第一振动台。针对混凝土布料机，该设备通过数据采集、整理和快速分析运算，对混凝土性能状态进行大量数据整理后锁定数据。通过试验数据，维持混凝土性能稳定的基础上，采用中控系统控制下料口的大小和混凝土布料机行走速度，以此达到精准布料的功能，减少人工操作、补料，基本实现无人化。
6、具体流程：
7、将混凝土填充进模具；混凝土布料机的前后行走通过电机驱动实现，驱动机构设计有变频控制，具有行走平稳，行走速度可调的功能。分料机出料口由两个螺旋给料器组成，在形成过程中通过螺旋挤压混凝土至每个模型内，设定行走频率为45hz,初次开口较大行走速度慢可以完成80％的量并开启初次振捣，二次开口小行走速度较快完成下灰的90％-95％，设定行走频率为50hz。布料斗设接近开关和位移传感器防止碰撞，使安全性得到完善。经过多次试验混凝土增实高度控制在184mm～190mm,两次可完成下灰工作，耗时最短且产品外观良好。
8、在一个实施方式中，第一振动台和第二振动台上均设置有用于放置模型的两组带有振动器的振动板，各振动板上均设置有与自动化的rgv小车配合的接近开关。
9、在一个实施方式中，各振动板均设置有两个振动电机，各振动电机的振动频率均可调节，各振动电机频率在80～120hz。
10、具体来说，振动电机频率在80～120hz的范围，具有足够的激振力。振捣频率过高易导致轨枕出现套管孔沉、孔斜和外观质量缺陷。
11、在一个实施方式中，各混凝土布料机上均设置有感应模型的接近开关。
12、在一个实施方式中，还包括用于接取搅拌机搅拌好的混凝土的混凝土供料车，混凝土供料车在搅拌站出料口接料，沿轨道自动行走，混凝土供料车给高料斗供料。
13、在一个实施方式中，混凝土供料车的出料口设置有料门，混凝土供料车的出料口处还设置有用于驱动料门开闭的液压缸。
14、具体来说，液压缸驱动料门开启直接将混凝土运送到布料系统的高料斗内，封闭式物料输送，避免物料遗洒和物料的离析现象；混凝土供料车与混凝土搅拌机、高料斗自动对接，无需人工操作。
15、在一个实施方式中，运输小车为自动化的rgv小车。
16、在一个实施方式中，rgv小车上设置有顶升油缸。
17、具体来说，模型在rgv小车的运输下到振动工位，小车顶升油缸下降将模型落在带有四根立柱的第一振动台上，由第一振动台上的接近开关感知下落到位后，开始布料，下灰量达到80％后启动振动按钮。
18、本发明的第二个方面提供一种双块式轨枕双工位灌注方法，采用上述的双块式轨枕双工位灌注系统，包括如下步骤：
19、s1、利用自动化的rgv小车将模型运到固定振动台上，在接近开关的作用下精准落在振动台上；
20、s2、提前将高料斗内混凝土卸至自动布料机内，随即开启一键自动布料程序，自动布料机在设定的行走频率下自动出料，当到达模型端头时，布料达到模型内80％高度时开启一振；
21、s3、混凝土被迅速振平，自动布料机在位移传感器及接近开关的作用下折返开始二次布料，实现了布料完成和一次振捣同步完成；
22、s4、再由rgv小车将灌注完成的模型运输到二振工位，采用设定好的频率和振捣时间完成二次振动，腾出的一振工位中控系统控制下再由rgv小车将下一模型进来一振工位；
23、s5、重复步骤s1至s4操作，形成流水作业，大大提升灌注效率。
24、具体而言，振动时间和振动频率由试验确定：一振频率设置为80hz、85hz、90hz，振捣时间60s、70s、80s、90s；二振频率设置为100hz、110hz、115hz，振捣时间70s、80s、90s，按照该参数灌注经经蒸养、脱模观察产品脱模外观质量。经过三个月的试验分析和总结得出:一振采用90hz，振动时间为80s，刚好完成混凝土布料，二振采用110hz，振动时间为90s，产品外观较好气泡较少且无过振水纹出现。整模灌注时间在(5～6)min，流水节拍良好。
25、本发明的有益效果如下：
26、1、本方案相对现有技术而言，具有显著的有益效果。首先节约了一个工位的场地和缩短了灌注工位时间，加速了流水节拍，灌注时间相比由原来的8min缩至6min以内，节约了2min；其次减少了3名操作工人且降低了劳动强度；然后实现了精准连续布料，提高了产品灌注的整体性和连续性，提升了产品的外观质量，杜绝了混凝土的浪费。能够一键布料混凝土的工作度选择与混凝土布料机的行走频率和次数匹配，以及双工位变频振捣的频率选择和振捣时间的匹配。
27、2、双工位灌注采用了竖向立体布局，充分利用空间。针对混凝土布料机，该设备通过数据采集、整理和快速分析运算，对混凝土性能状态进行大量数据整理后锁定数据。通过试验数据，维持混凝土性能稳定的基础上，采用中控系统控制下料口的大小和混凝土布料机行走速度，以此达到精准布料的功能，减少人工操作、补料，基本实现无人化。
技术特征：
1.双块式轨枕双工位灌注系统，其特征在于，包括设置在一振工位上的混凝土运输和布料系统、设置在一振工位下方的第一振动台(5)、以及设置在二振工位上的第二振动台(6)，所述第一振动台(5)与所述第二振动台(6)之间设置有导向轨道，轨道上设置有运输小车；
2.根据权利要求1所述的双块式轨枕双工位灌注系统，其特征在于，所述第一振动台(5)和所述第二振动台(6)上均设置有用于放置模型的两组带有振动器的振动板，各所述振动板上均设置有与自动化的rgv小车配合的接近开关。
3.根据权利要求2所述的双块式轨枕双工位灌注系统，其特征在于，各所述振动板均设置有两个振动电机，各所述振动电机的振动频率均可调节，各所述振动电机频率在80～120hz。
4.根据权利要求1所述的双块式轨枕双工位灌注系统，其特征在于，各所述混凝土布料机(3)上均设置有感应模型的接近开关。
5.根据权利要求1所述的双块式轨枕双工位灌注系统，其特征在于，还包括用于接取搅拌机搅拌好的混凝土的混凝土供料车，所述混凝土供料车在搅拌站出料口接料，沿轨道自动行走，混凝土供料车给所述高料斗(4)供料。
6.根据权利要求5所述的双块式轨枕双工位灌注系统，其特征在于，所述混凝土供料车的出料口设置有料门，所述混凝土供料车的出料口处还设置有用于驱动所述料门开闭的液压缸。
7.根据权利要求2所述的双块式轨枕双工位灌注系统，其特征在于，运输小车为自动化的rgv小车。
8.根据权利要求7所述的双块式轨枕双工位灌注系统，其特征在于，所述rgv小车上设置有顶升油缸。
9.一种双块式轨枕双工位灌注方法，其特征在于，采用权利要求1至权利要求8的任一项所述的双块式轨枕双工位灌注系统。
10.根据权利要求9所述的一种双块式轨枕双工位灌注方法，其特征在于，包括如下步骤：
技术总结
本发明公开了双块式轨枕双工位灌注系统及方法，涉及预制轨枕构件技术领域，该系统包括设混凝土运输和布料系统、第一振动台、第二振动台，第一振动台与第二振动台之间设置有导向轨道，混凝土运输和布料系统包括正交安装的横向运输架和纵向运输架，横向运输架架设在纵向运输架的上方；横向运输架上设置有横向往复移动的高料斗，纵向运输架上设置有纵向往复运动的混凝土布料机，高料斗的出料口与各混凝土布料机的进料口配合；第一振动台固定在纵向运输架下方的地面上。本发明设计合理，采用了竖向立体布局，充分利用空间，采用中控系统控制下料口的大小和混凝土布料机行走速度，以此达到精准布料的功能，减少人工操作、补料，基本实现无人化。
技术研发人员：王长勇,张飞,陈建申,程恭海,曹亮,万光军,杨柳,陈亭华,向首屹,李维凌,高宝才,王治国,聂卫楠,贾勇,邓富平,何斯,王江,张家均
受保护的技术使用者：中铁八局集团第七工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/23