一种预应力高强度混凝土管桩的加工定型设备的制作方法

本发明涉及混凝土管桩，更具体地说，它涉及一种预应力高强度混凝土管桩的加工定型设备。

背景技术：

1、混凝土管桩加工设备是指采用先张法预应力工艺和离心成型技术，将水泥、砂石、钢筋等原材料加工成空心筒体细长混凝土预制构件的专用机械系统，在传统的生产模式中，原料配比往往依赖人工，存在精度低、费时费力且易导致残次品率高的问题，同时，搅拌过程中的物料粘连也给设备清理带来极大困难，现代加工设备正是为了解决这些痛点而生，它集成了机械、液压、电气自动化等技术，实现了从钢筋加工、混凝土搅拌、布料、成型到养护的全流程机械化作业，是保障管桩高强度和高质量的关键硬件基础。

2、在混凝土管桩加工时的混凝土浇筑过程，是将捆扎焊接的钢筋架放置在模具内部，通过混凝土浇筑设备将混凝土浇筑管从模具呈圆形的一端伸入模具内部的另一端，通过浇筑管从模具内部灌注混凝土，同时移动浇筑管，这样浇筑比从模具上方直接浇筑更加快速，同时不会下压钢筋架。

3、在浇筑完成之后的离心作业过程中，通常是将合并的模具放置在多组对称分布的托轮上方，通过驱动机构带动模具一侧的多个托轮转动，带动呈圆柱形的模具进行转动，从而对模具内部的混凝土进行离心处理，然而传统托轮是刚性支撑，模具高速旋转时的微小偏心会引发剧烈跳动，模具发生跳动，会使得模具内部已经成型的管桩内部出现裂纹，或是成型失败，这样会增加残次品的数量，降低加工效率的同时还会增加生产成本。

4、与此同时，传统管桩离心成型装备的能耗问题也日益受到关注，离心作业是管桩生产过程中电能消耗最为集中的环节，模具若发生偏心跳动，会使驱动电机负荷频繁波动、瞬时功率骤增，产生大量无效电能消耗，并因电流冲击加速电机与传动部件老化；而较高的残次品率意味着报废管桩所耗费的混凝土、钢筋以及前期离心、蒸养等工序的电能均被白白浪费，形成高能耗、高浪费的生产局面。因此，在保障成型质量与生产效率的同时降低设备运行能耗、提升能源利用效率，已成为管桩加工装备升级的重要方向。

技术实现思路

1、本发明提供一种预应力高强度混凝土管桩的加工定型设备，解决相关技术中管桩在离心加工时会起跳的技术问题。

2、本发明提供了一种预应力高强度混凝土管桩的加工定型设备，包括支撑板、驱动机构、支撑托举机构和防跳机构，驱动机构和支撑托举机构均固定连接在支撑板顶端，驱动机构用于驱动支撑托举机构转动，支撑托举机构顶端放置有防跳机构；

3、防跳机构包括放置在支撑托举机构顶端的下模具，下模具顶端对接有上模具，上模具和下模具外侧均等距固定连接有承接环，每个上模具的承接环的两端沿上模具长度方向均贯穿开设有两个相对称的空窗，承接环远离驱动机构一侧设置有衔接环，承接环上等距贯穿开设有若干对接槽，对接槽内部滑动连接有稳定滑杆，稳定滑杆外侧套接有收缩弹簧，稳定滑杆一端与衔接环固定连接，构成一个圆的两个承接环相对端均开设有连通槽，连通槽内部设置有推动组件。

4、在一个优选的实施方式中，推动组件包括复位滑槽，复位滑槽贯穿开设于下模具上的连通槽靠近驱动机构一侧面，下模具上的每个连通槽上均开设有复位滑槽，处于连通槽内稳定滑杆的外部开设有楔形滑槽，下模具上的连通槽内部滑动连接有楔形滑块，复位滑槽内部滑动连接有延伸块，延伸块与邻近的楔形滑块固定连接，稳定滑杆外侧套接有收缩弹簧，收缩弹簧一端与上模具上的承接环固定连接。

5、在一个优选的实施方式中，复位滑槽上方处于下模具的承接环外表面上固定连接有矩形板，矩形板与延伸块之间连接有复位弹簧，复位弹簧的一端与矩形板固定连接，另一端与延伸块固定连接。

6、在一个优选的实施方式中，楔形滑槽与邻近的连通槽相连通，楔形滑槽与楔形滑块构成楔形配合。

7、在一个优选的实施方式中，支撑托举机构包括多组托架本体，每个托架本体均固定连接于支撑板顶端，多组托架本体沿支撑板长度方向等距分布，每组托架本体的数量为两个，每组的两个托架本体沿支撑板宽度方向对称分布，衔接环靠近驱动机构一端开设有环形槽，托架本体顶端对称转动连接有两个圆轴，圆轴的外部固定套接有托辊，每个托架本体上处于下方的一个圆轴的端部固定连接有椭圆下压辊，椭圆下压辊设置在圆轴靠近环形槽的一端，合模完成后，环形槽套接在椭圆下压辊的外部，上模具和下模具上等距固定连接有稳定圆环。

8、在一个优选的实施方式中，每个托架本体上的两个托辊分别与邻近的承接环、稳定圆环滚动接触，通过托辊对承接环、稳定圆环进行支撑，当承接环和稳定圆环与邻近的托辊相贴合时，椭圆下压辊延伸至环形槽内部。

9、在一个优选的实施方式中，承接环上还设置有自锁机构，自锁机构包括固定连接在环形槽内部的支撑滑杆，支撑滑杆远离环形槽一端外侧套接有套杆，套杆顶端和底端均开设有稳定滑槽，稳定滑槽内部滑动连接有圆形滑块，圆形滑块与支撑滑杆固定连接，套杆内部连接有让位弹簧，让位弹簧的两端分别与支撑滑杆、套杆抵接。

10、在一个优选的实施方式中，支撑滑杆和套杆与上模具平行，稳定滑槽沿套杆长度方向开设。

11、在一个优选的实施方式中，每个空窗底部的中间开设有矩形槽，套杆远离环形槽一端开设有凹槽，设置在下模具上的承接环的两个顶端中间均固定连接有对接支撑杆，所述对接支撑杆顶端通过限位轴转动连接有椭圆限位块,对接支撑杆侧面的上端开设有限位卡槽，限位轴的上端固定连接有定位环，椭圆限位块的上表面与定位环的下表面活动接触，椭圆限位块顶端中间开设有让位顶槽，椭圆限位块底端中间开设有让位底槽，且让位顶槽和让位底槽相连通，让位底槽内部槽壁上固定连接有限位卡块。

12、在一个优选的实施方式中，下模具两端均固定连接有侧封闭板，侧封闭板中间贯穿开设有浇筑孔，浇筑孔内部滑动连接有封堵块，封堵块远离承接环一端固定连接有密封板，密封板通过螺栓与侧封闭板固定连接，上模具端部与邻近的侧封闭板通过螺栓固定连接。

13、本发明的有益效果在于：

14、1、本发明通过防跳机构的设置，通过椭圆下压辊对环形槽的下压限位，确保模具在整个离心过程中始终保持稳定的转动状态，使混凝土在离心力作用下均匀分布，有效提升管桩的结构密实度和成型精度，大幅降低因为模具造成的内部管桩裂痕、外形变形等残次品的出现概率。

15、2、本发明通过自锁机构的设置，自锁功能借助模具合模过程的动作自动触发自锁机构，无需额外的螺栓紧固操作，大幅提升合模效率，减少操作人员的体力消耗，同时避免了人工拧紧螺栓的力度差异，保证合模间隙均匀一致，从工艺层面消除漏浆隐患。

16、3、本发明通过楔形滑块和楔形滑槽的设置，对接引导功能通过斜面导向和自适应定位结构，在合模过程中自动校正上下模具的位置偏差，即使初始对位存在一定误差，也能通过引导结构自动调整至精准吻合状态，降低对操作人员经验的依赖，大幅缩短合模对位时间，提升合模精度的一致性。

17、4、本发明在保障成型质量与生产效率的同时，兼具显著的节能降耗有益效果，防跳机构与自锁机构的协同作用使离心作业在稳定、低冲击的工况下进行，驱动机构无需频繁克服模具跳动造成的额外阻力，显著降低了离心阶段驱动系统的无效功耗；对接引导功能减少了合模过程中的反复调整与模具摩擦损耗，间接降低了辅助工序的能源消耗；稳定的同轴转动避免了偏心跳动引起的电机负载冲击与瞬时功率骤增，缩短了达到规定密实度所需的无效运转时间，整体上提升了生产线的能源利用效率；

18、结合成型精度与成品率的提高，进一步避免了不合格管桩在搅拌、离心、蒸养等环节的重复能耗，实现了从合模、离心到养护全流程的能源节约，契合绿色低碳的制造发展方向。