SCY型冲孔圆筒初清筛是商业部标准设备,现已设计并生产出SCY-63和SCY-80两种机型,广泛应用于饲料工厂的原料清理。它是由冲孔圆形筛筒、清理刷,传动装置、机架和吸风部分组成。
原料由进料口经进料管进入筛筒中部,筛筒的一端封闭,整个筛筒由主轴呈悬臂状支撑。整筛筒分前、后两段,靠近轴端的半段多用20mm×20mm 方形筛孔,可使料粒轻快地过筛;而靠近出杂口的半段常用13mm×13mm的较小方形筛孔,以防止较大杂质穿过这段筛孔而混入谷物中去,而且在该段筛筒上装有导向螺旋片,以便将杂质排向出杂口,为避免筛孔堵塞,在筛架上装有清理刷。在顶部设有吸风口,及时吸走灰尘。该机结构简单,造价低,单位面积处理量大,清理***,杂中含谷少,更换筛面方便,占地面积较小。
冲孔圆锥初清筛是由圆锥形冲孔筛筒、托轮、吸尘部分、传动装置和机架等组成。原料从进料口进入圆锥筛小头内,谷物通过筛孔由底部出料口排出,留在筛面的大杂物由筛筒大头排出。该筛结构简单,产量较高,清理效果尚好,但更换筛筒不便,粒料(如玉米)冲击端板面而噪音较大。而编织筛,则其噪音较低,开孔率也高。
目前使用的冲孔圆锥初清筛,筛筒直径(大头×小头)为750mm×475mm,筛理面积2.9㎡,筛孔直径15-20mm,筛面开孔率为45%。锥筒转速为13-17r/min。配用风机的风量为20.2m3/min。杂余中含谷物量为68%,产量为20-30t/h。整机外形尺寸为2225mm×900mm×1700mm。
SCQZ60×50×80圈锥型粉料筛专用于粉状副料的清理,该机还用于物料的筛理、打碎或团状物料,以保证后道加工设备的正常工作和配合饲料的质量。该机筛筒尺寸为Φ600×Φ500×Φ800(大端×小端×长度),筛筒转速为400r/min,转子打板倾角为5°,喂料螺旋尺寸为Φ250×100×420(外径×螺距×长度),生产率为10-l5t/h(筛孔+10,物料容重为0.5),除杂效率大于95%,吸风量为300-350m3/h,配用动力为5.5kw,外形尺寸为1640mm×810mm×l060mm,机重503kg。
我国机械行业一直在不断快速发展,尤其是改革开放以来,发展速度越来越快,其中支架冲孔机是发展比较快的一种机械,为我国工业生产带来了很大的效益。从目前国民经济发展的总体态势和机械工业的增长潜力看,机械工业发展既面临挑战,又有许多机遇。
据分析,主要行业走势大体如下:工程机械行业预计随着对铁道、公路、机场、码头和城市公用基础设施等项目投资力度的加强,国内市场对工程机械产品的市场需求会有所改善。
虽然今年企业生产涨幅会比去年有所降低,但全年工程机械行业仍将保持适度增长。
农业机械行业:由于继续加强对农业的投入和农产品收购的顺价政策实行,预计大型农机产品生产降幅将明显降低,农业运输机械将保持适度增长,一些小型、专用农机具市场需求将保持平稳。但受农民收入增长减慢和收入分流等因素的影响,预计农机生产低速增长的状态不可能扭转。
石化通用机械行业由于石油化工通用设备行业的产品多系量大面广的辅机制造,尽管今年以来这个行业生产增幅逐月回落,但与其它机械制造行业比仍是基本适度的。
从主要产品情况看,受海上石油发展的影响,石油钻采、炼油化工设备保持一定增长;气体压缩机、高中压阀门生产与化肥行业生产不景气有关,降幅都较大。
从目前支架冲孔机行业发展前景看,今后石化通用行业情况会有转机,生产增长会有所恢复,尤其是加大对年产30万吨及以上合成氨、48万吨及以上尿素、30万吨及以上乙烯成套设备等的技术改造会促进需求的平稳增长。
仪器仪表行业从目前主要仪表产品的发展前景看,预计投资类仪表的市场需求会有所好转,受住房制度改革的推动,预计各种水表、电表需求将逐渐趋稳,光学仪器和消费类仪表将能够继续保持目前的增长态势,全年生产增长将在5%左右。
支架冲孔机行业未来五年发展前景乐观,支架冲孔机行业未来五年发展前景乐观机械行业跟固定资产投资增速关系密切,我们预计“十一五”期间我国经济增速将略低于“十五”期间的增速,固定资产投资增速也将较“十五”期间有所减缓,但预计幅度不会大,2017年固定资产投资增速仍将保持在20%以上,在振兴装备政策推动和外销强劲增长拉动下,机械行业将继续朝着持续向上的方向健康发展。
预计2016年机械行业收入增速保持在29%左右,未来五年行业复合增速仍将保持在18%以上。
支架冲孔机也将随着我国的机械行业以及经济发展而不断改革创新,以后的发展前景是极好的。
①堵管
预防措施:商品砼必须由具有资质,质量保证有信誉的厂家供应,砼的级配与搅拌必须保证砼的和易性、水灰比、坍落度及初凝时间满足设计或要求,现场抽查每车砼的坍落度必须控制在冲孔灌注桩施工规范允许的范围以内。灌注用导管应平直,内壁光滑不漏水、不漏气。
②桩顶部位疏松
预防措施:首先保证一定高度的桩顶预留长度。因受沉渣和稠泥浆的影响,极易产生误测。因此可以用一个带钢管取样盒的探测,只有取样盒中捞起的取样物是砼而不是沉淀物时,才能确认终灌标高已经达到。
③桩身砼夹泥或断桩
预防措施:成孔时严格控制泥浆密度及孔底沉淤,**次清孔必须彻底泥块,砼灌注过程中导管提升要缓慢,特别到桩顶时,严禁大幅度提升导管。严格控制导管埋深,单桩砼灌注时,严禁中途断料。拔导管时,必须进行精确计算控制拔导管后砼的埋深,严禁凭经验拔管。
设计中主要包括以下几点:
1)信号检测:包括起锤信号检测、余绳长度检测、桩锤高度检测及故障信号检测等。
2)运行监控:实时显示打桩机的运行状态信息,后期将实现远程监控多台桩机的运行。
3)故障检测:如卷扬机电机故障检测、气动执行装置故障检测及故障自诊断等功能。
4)保护:如卡锤故障保护、天锤故障保护等功能。
5)控制算法研究:如优余绳控制算法、起锤信号检测及其FFT处理、模糊自适应控制算法等。
6)构建专家系统:为实现打桩机在不同地质条件下(粘岩、斜岩、沙石岩等)的适应性,并且保证较高的工作效率。
创新点
1)相对于传统的手动操作打桩机而言,实现了自动运行的功能,施工人员操作简单,很容易上手;
2)硬件电路设计中进行了电磁兼容设计、隔离设计等,保证了硬件系统的稳定性;
3)采用基于元模型的软件编程方法对软件进行模块化设计与编写,各模块独立性强,便于调试及修改;
4)通过对FFT算法、小波算法、专家系统等算法的研究,并将其应用在软件设计中,增强了冲孔打桩机运行的稳定性与可靠性,并且能够根据不同的地质环境做出适应性调整,从而提高工作效率。
实践意义
本成果的研究彻底改变了目前国内传统手动冲孔打桩的现状,将施工人员从传统的机械式体力劳动中解脱出来,降低了施工人员的劳动强度,在很大程度上节约了施工成本。冲孔打桩及运行控制新设备**提高了工作效率,增强了打桩机对不同地质环境(斜岩、砂岩、黏土层等)的适应性。 此外,该成果具有非常可观的市场价值,尤其对于高速路建设、铁路建设、桥梁建设及市政建设等大型建设项目中都普遍用到冲孔打桩机对桩基进行建造,该成果开发成本低,目前市场应用量大,具有潜在的利润空间和推广价值。
其中初始化负责各模块硬件和软件变量的初始化;管理程序根据任务负责调度各个模块,即对消息和事件的管理;维护更新程序负责知识库中的参数更新和初值。
任务有内部触发任务和外部触发任务两种方式。外部触发任务一般为键盘鼠标触发,或者是通信触发。内部触发任务一般由定时中断服务程序触发。系统分为主层和子层,子层又分为逻辑子层和物理子层。图1中3号模块的运行是调用物理子层6、7号等模块实现其功能的,其运行过程必须是1、2号等模块运行完后才能运行,运行的结果可以触发4、5号等模块。
在本成果中,电源电压分为直流+5V、24V和交流220V几种。其中5V为微控制器以及复位芯片7705和存储器AT24C512等大部分芯片供电;+24V为外围接口电路提供电压,例如为电机继电器、电磁阀、霍尔传感器等供电;交流220V为AC-DC(220V转24V)供电。本系统电源电路采用分模块供电,每部分模块都是独立电源供电,这样可以避免电源及不同的地对系统产生干扰。同时,为了避免每一个模块电源之间的相互干扰,在每一路的电源进出口都加了滤波电容和差模电感,以此来高频干扰、共模干扰和差模干扰。下图6所示为典型24V转5V电源电路设计。
本系统硬件总体设计主要包括电源模块、主控模块、信息采集模块、控制量输出模块及通信模块。图中,左边部分是信息量采集模块,主要包括电流互感器采集起锤电流信息(即起锤信号),两个霍尔传感器一个用来检测卡锤故障;另一个用来检测桩锤提升高度,进而可以检测桩锤在升降过程中的速度和加速度的大小。右边部分是控制量输出模块,主控芯片通过分析采集回来的各种信息,根据不同的环境,做出适应性的调整,主要是对离合、刹车、桩锤提升高度及余绳长度来进行相应的控制。通信模块是后期添加设计无线电台模块,用来与其他打桩机进行通信,以便实现多台打桩机间相互协调配合工作。电源模块为整个系统供电。
4.1 小系统设计
本成果采用飞思卡尔半导体公司的16位处理器MC9S12XS128为核心控制芯片,它有112管脚,LQFP封装。单片机内的锁相环电路可使能耗和性能适应具体操作的需要,外部输入时钟经过内部锁相环后,频率可达80MHz。小系统如下图5所示。
对传统手动式冲孔打桩机进行机械结构改进,如下图2所示,它由配电柜、控制柜、卷扬机、桩架、桩锤及附属设备等组成,通过对系统硬件、软件进行优化与升级,并在控制算法方面进行了更加深入的研究,使冲孔打桩机在工作过程中达到运行的目的,从而提高打桩机在遇到斜岩、沙石岩等复杂地形时的适应性及打桩效率。此外,后期还会增加设计无线电台传输模块,用于实现通过手机远程实时监控多台打桩机同时工作。 本成果主要用于高速路、桥梁等建筑的桩基建设项目中,是对传统手动式冲孔打桩机从机械结构改进、添加气动装置和相关的传感器、硬软件设计以及算法研究等方面进行设计与研究,终研制成产品,并广泛应用在武罐高速、十天高速等施工路段,**解决了传统手动打桩机工作效率低、工人劳动强度大以及施工成本高等诸多问题,得到了用户的一致好评。成果内容提要:
主要观点
1、总体方案设计
本成果在保证实现原有功能的基础上,进行机械结构的改进,增加必要的传感器和气动执行机构,设计可靠的气动系统,设计冲孔打桩机自动控制装置,后期将要设计无线通信的远程实时监控装置。
2、机械部分改进
传统的冲孔打桩机如图1所示,配电柜给卷扬机供电,人工手动操作刹车与离合来控制桩锤恒速上升至一定高度,实现冲孔打桩操作。 |