【技術革新類】二等獎項目:電桿預制工程中混凝土自動布料系統(tǒng)關鍵技術研究及應用
混凝土科學技術獎?技術革新類
項目展示
二等獎項目
電桿預制工程中混凝土自動布料系統(tǒng)關鍵技術研究及應用
主要完成單位:中桂電力設備有限公司、江蘇宗恒科技有限公司、中國建筑科學研究院有限公司
主要完成人:劉洋、楊健輝、王鍵、邢麗君、汪恭勝、羅榮軍、冷發(fā)光
項目概況
混凝土電桿是輸電、通訊等基礎設施中重要的支撐結構物。傳統(tǒng)的混凝土電桿制造采用人工布料、開式澆筑工藝。該工藝易出現合縫漏漿,人工攤鋪混凝土易從底模兩邊滑落,存在電桿的壁厚出現負偏差等潛在質量問題;只能先澆注后張拉,如果張拉工序出現故障如主筋拉斷、端板拉脫等就會影響時間甚至造成混凝土料報廢;澆注過程中,容易造成物料分散和飛濺,易造成材料浪費和環(huán)境污染;靠人工布料,生產效率低、勞動強度大、生產成本高。因此限制了混凝土電桿的發(fā)展需求。
中桂電力設備有限公司、江蘇宗恒科技有限公司、中國建筑科學研究院有限公司聯(lián)合開發(fā)了混凝土電桿澆筑自動布料系統(tǒng)。課題組針對綠色低碳泵送混凝土在電桿中的應用、智能化混凝土布料計量裝置設計與制造、混凝土攪拌與泵送設備選型、混凝土自動布料控制系統(tǒng)模糊布料算法實現以及應用混凝土自動布料系統(tǒng)后的電桿離心成型工藝參數、電桿養(yǎng)護制度等進行了系統(tǒng)深入的研究,成功實現了電桿混凝土自動澆筑生產,項目獲得多項專利和軟件著作權。所生產的混凝土電桿質量良好,經第三方檢測,各項性能指標滿足電桿標準要求,而且生產效率提高。近年來在諸多工程中應用,獲得了用戶一致好評。
主要創(chuàng)新點
1.混凝土自動澆筑
不再依靠人工進行布料,機械化程度高,節(jié)省了勞動力和生產輔助材料、提高了生產效率;混凝土在泵管道內直接到達電桿鋼筋骨架內部,混凝土不會落到車間地面,減少混凝土浪費及因漏料帶來的污染,車間干凈衛(wèi)生,不易產生粉塵。
2.混凝土入模方式由開式轉變?yōu)殚]式
由原來的利用布料機將混凝土澆入到底模,再合上模的方式改為用泵送設備將混凝土泵入到模具內且是在骨架入模且合模工序完成之后,電桿不再出現合縫漏漿的質量問題;預制電桿頭裙板幾乎不出現裙板凹陷的質量問題,裙邊干凈,空模合模時,合模螺栓所需的力矩最小,因此,合模栓的使用壽命得到提高;同時上、下模的跑輪貼合緊密,離心時模具產生跳動小,因此,不但噪音得到一定程度的控制,而且也延長了模具的跑輪、離心機托輪的使用壽命。
3.自動計量平車
自動計量平車的應用,提高了混凝土在模具內的布料均勻性,提高了注入模具內混凝土量的準確性。該系統(tǒng)可根據模具內混凝土的泵送量、泵送位置及泵送設備泵送能力的大小,通過程序控制計量平車的運行速度,保證模具內的混凝土是均勻分布的,總重量準確。
4.混凝土布料自動控制系統(tǒng)
采用PLC、遠程計算機、觸摸屏的工控系統(tǒng)組合,應用通信技術實現軟硬件的連接以及設備間的數據傳輸,通過控制算法進行布料過程的控制,實現系統(tǒng)的平穩(wěn)、高效、安全運行。具有可編程性、實時性、可靠性、靈活性、易于操作、高效性、可追溯性特點。
工程應用
從2018年1月至今,應用自動布料系統(tǒng)制備的混凝土電桿已在諸多工程中得到成功應用,總計用量超過10萬根。有代表性的工程有廣西路橋集團工程有限公司巴羌高速二分部臨電工程、河南牧原農牧廣西區(qū)域10kv專變工程、燕巖站10kV燕918新街線配電自動化改造工程、玉林北流供電局業(yè)擴界面廷伸工程、北海供電局中低壓配網緊急基建項目等項目、賀州市八步區(qū)、平桂區(qū)2020年農村電網改造升級工程等,混凝土電桿質量良好,性能都達到了規(guī)定的設計要求,用戶反饋滿意度良好。
完成單位簡介
1.中桂電力設備有限公司
公司主要從事環(huán)形混凝土電桿生產與銷售,致力于推動環(huán)形混凝土電桿研發(fā)與創(chuàng)新,與國家水泥混凝土制品質量監(jiān)督檢驗中心成立國家水泥混凝土制品質量監(jiān)督檢驗中心廣西試驗基地;與中國電信、中興集團成立中桂電力設備有限公司5G智慧工廠實踐基地;與廣西大學、桂林電子科技大學、電子科技大學中山校區(qū)達成深度產學研合作關系。已獲取發(fā)明專利4項,實用新型專利33項,計算機軟件著作權7項,科學技術成果登記9項。公司發(fā)展以來先后獲得:國家級混凝土科學技術二等獎、國家高新技術企業(yè)、混凝土電桿全國十強企業(yè)、納稅“三連A”企業(yè)、自治區(qū)級企業(yè)技術中心、自治區(qū)級數字化車間、自治區(qū)級“專精特新”中小企業(yè)、廣西工業(yè)企業(yè)質量管理標桿、中國綠色環(huán)保產品、綠色供應鏈、綠色工廠等榮譽。
2.江蘇宗恒科技有限公司
江蘇宗恒科技有限公司以生產線智能化設備的開發(fā)、定制為主的科技型生產企業(yè),包括工廠的工藝布局設計、新廠籌建、生產技術管理以及產品研發(fā)等工作。具有豐富的混凝土預制樁/電桿企業(yè)的管理經驗,公司不斷提升企業(yè)的核心競爭力,加大科研投入,引進和孵化新技術,公司擁有專利11項,產品包括泵送系統(tǒng)、摩擦輪、平車、布料車、吊具、入釜車、翻底模、鏈條機等。公司秉承“科技創(chuàng)新,質量至上”,堅持追求技術卓越,品質超群,服務周到的經營理念,助力客戶打造更高效、更高產、更高收益的預制混凝土管樁/電桿生產線。
3.中國建筑科學研究院有限公司
中國建筑科學研究院有限公司(簡稱“中國建研院”)成立于1953年,原隸屬于建設部,2000年由科研事業(yè)單位轉制為科技型企業(yè),隸屬于國務院國有資產監(jiān)督管理委員會,是全國建筑行業(yè)最大的綜合性研究和開發(fā)機構,具有建設行業(yè)博士、碩士學位授予權,建有土木工程博士后科研流動站,擁有包括院士、設計大師、數百名各領域知名專家和一大批中青年科技骨干在內的優(yōu)秀人才隊伍。中國建研院始終把服務公益事業(yè)、推進行業(yè)技術進步作為己任,面向全國的建設事業(yè),以建筑工程為主要研究對象,以應用研究和開發(fā)研究為主,致力于解決我國工程建設中的關鍵技術問題;負責編制與管理我國主要的工程建設技術標準和規(guī)范。中國建研院成立以來,共完成科研成果3000余項,其中榮獲國家發(fā)明獎、國家科技進步獎、國家自然科學獎、全國科學大會獎等共近100項,住建部華夏獎及各類省部級科技進步獎500余項,擁有的有效專利數500余項,負責主編工程建設領域標準規(guī)范累計900余項,為推動我國工程建設標準化、提高工程質量管理水平、促進建設事業(yè)科技進步與發(fā)展做出了應有的貢獻。
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