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1、地铁盾构管片自动化生产线的研究论文.freelin。这样就确定了生产节拍是5min,也就是说生产线在正常生产的时候要每5min就要浇注一个模具,同时这样由于静停时间的制约就必须使用至少2条生产线,又由于生产时间的制约养护线就至少是3条。以10套模具为例,2条生产线,3条养护线是最为合理的。生产线的布置和模具的摆放如图2所示。自动化生产线上由控制系统、生产线、养护线、振动台、平移小车、浇注系统和养护系统组成。2.1控制系统自动化生产线的控制系统非常关键,它是整条线的大脑,生产线上的所有动作指令都是由控制
2、系统发出的。并且,它要使生产线的每个动作都要协调一致。控制系统是由电脑软件通过PLC控制各个驱动电机,由驱动电机或者驱动电机带动液压泵站来完成相应的动作,其中包括:平移小车前后行走、模具移动、养护窑门的升降、振动台顶升和下降、模具夹紧和松开、振动马达的启动和停止、混凝土料斗的移动和下料等一系列动作。当各个动作到位后都有相应的传感器或接近开关把动作情况反馈给PLC,PLC做出判断后就会做出下一个动作。2.2平移小车平移小车是把模具从生产线运送到养护线和从养护线运送到生产线的转运设备。它是一个液压系统,所
3、有动作都是液压驱动。每条线的模具在动作之前小车都要在这条线的两端。因为,有一个模具在其中的一个车上向前推出,另一个小车就必须在这条线的另一短接住前面的模具,小车把等待养护的管片运送到养护窑养护,把养护好的管片运送到生产线脱模,这样就形成了循环。如图3所示。2.3浇注系统浇注系统是用来完成管片浇注成型的组成单元。它的构成非常简单,就是一个可以在两条生产线上方只能垂直生产线方向行走的料斗小车。料斗小车只有两个动作,一是前后行走来对准每条线的模具下料口,二是料斗门的开关来完成混凝土的浇注。2.4振动台振动台
4、是管片生产的必要设备。在自动化生产线上必须采用整体式振动台,即模具与振动台通过机械方式固定在一起,随同振动台整体振动,达到混凝土振实的目的。振动台一般要分成前后两个台,模具横跨在两个振动台上。振动的时候需要气囊顶起来之后振动,这样就可以尽量减小对振动台基础的振动。以沈阳地铁一号线的管片为例,一个标准块的管片重量是3t,模具重量是4t,再加上振动台本身1t重量,我们就需要在每个振动台上安装两个振动马达,每个振动马达的功率是3kW。为了在振动的时候不发生共振,要尽量通过变频器把频率提高到65￣70Hz。2
5、.5养护系统养护系统是由热源、温度传感器、温度控制器组成。管片养护的温度要求相对比较严格,升温速度不超过15℃/h,降温速度不超过20℃/h。管片养护分预养(与静停同时进行),升温,恒温,降温四个过程。每个区域都在温度控制器上设定好温度范围,温度控制器会根据传感器反馈回来的温度自动控制各个区域的温度,来保证管片的蒸养条件。3管片自动化生产线的优点3.1节省投资与提高生产率目前在国内的所有的固定式生产的管片公司,每天最多只能打三翻,而自动化生产线可以实现四翻,也就是同样10套模具固定式生产每天可以打30
6、环,采用自动化生产线可以每天生产40环。生产率一下提高了33%。以每天生产60环为例,采用自动化生产线生产就可以减少5套模具投资,以每套80万元计算,扣除生产线成本200万元,大约可节约资金200万元。3.2节省人力成本由于固定式生产,操作工人要行走于各个模具之间,并且要在每个模具上上下。自动化生产线则不需要工人过多的走动,完成一个模具之后只要原地等待下一个模具就可以了,而且,在固定的工作台上也减少了上下。这些使工人节省了很多体力。因此也相应的节省了一部分人力。以同样生产40环为例,可以节省操作工人至
7、少10人。3.3养护温度控制容易。管片生产对蒸养的要求非常高。固定式生产一般只能是在每个模具的养护罩上安装温度计,养护工需要在所有模具之间来回巡视,由养护工来操作蒸汽阀门控制温度;自动化生产线是在养护窑内蒸养,温度是通过传感器给控制系统,由中央控制系统发出指令控制蒸汽阀门来达到控制温度的目的。相对来说会更加稳定可靠,避免了人为因素的影响。4自动化生产线的局限性4.1自动化生产线对混凝土的要求比较高由于自动化生产线生产过程中模具是按一定的节拍在运动,所以这就要求混凝土的坍落度不能过大,同时,初凝速度要尽
8、量的提前。否则就会在管片外弧面的下端产生堆积现象,影响管片的外观质量。固定式生产就不会存在这种情况。这就要求我们的技术人员和搅拌站操作人员要严格控制混凝土坍落度;并且,要仔细研究配比使混凝土的初凝时间以适合生产线的需要。4.2自动化生产线对设备的要求非常高制约自动化生产线生产效率的关键是设备的可靠性。其中有几个关键点,第一是振动台;第二是平移小车;第三是控制系统。这三个关键点具有同样的重要性,每个点出现问题都会使生产线停顿,同时也使线上的所有操作工人处于
