预应力混凝土电杆厂工艺设计毕业设计.doc

毕业设计说明书 XXXXXXXX 年产 40 万根 C60 预应力混凝土电杆 厂工艺设计 专 业 学 生 指导教师 XXXXX 大学 XXXX 学院 XXXX 年 X 月 XX 日 I 摘 要 本设计为年产 40 万根 C60 预应力混凝土电杆厂的工艺设计 主要生产预应力混凝土电杆 预应力混凝土电杆是采用高强混凝土和预应力技术发展的一种混凝土构件 是在专业工厂生产 其钢筋采用先张法工艺 混凝土通过蒸气高压养护制作而成的空心园筒体的锥截面构件 根据 需要将提供 XX 市及周边地区的使用 设计过程中以节能 环保 为原则 力求取得良好的社会 效益和经济效益 本厂包括生活区和生产区两大部分 从来料 堆放 加工 成型 堆放 运出的工艺流程 中 搅拌楼 钢筋车间 成型车间等主要车间力求流程的流畅 安全合理 尽量引进先进生产 技术 砂石堆场 成品堆场 实验室以及水泥筒仓等辅助型的厂区设计合理 保证整个生产过 程中卸料的堆放储存运输和产品的输出方便快捷 以及确保生产能顺利进行 在生活区中 食 堂 浴室 办公室 宿舍楼 以及一些必要的娱乐设施的布置和建设力求功能完善 使工作人 员有一个良好的生活休息环境 保证正常的生产秩序 同时考虑了邯郸地区的风向 尽量避免 污染等问题的发生 本设计采用精确的工艺设计 电杆厂布局合理 减少占地面积 充分利用有限资源并且采用 先进的管理技术和工艺手段 使工厂生产便利 节约成本 提高效益 能生产出有一定市场竞 争能力的高性能技术产品 关键词关键词 预应力混凝土电杆 电杆厂 工艺设计 II Abstract This is designed to produce 400 000 C60 Process Design of prestressed concrete electric pole Produces prestressed concrete pole prestressed concrete pole is made of high strength concrete and prestressed concrete components of a technology development is a professional factory which uses pre tensioned steel technology high pressure steam curing of concrete made of by hollow section components such as cylinder garden According to the need to provide Handan City and surrounding areas to use The design process to energy saving environmental protection the principle and strive to achieve good social and economic benefits Our production areas include the living area and two parts Never expected to piling up processing forming stacking shipped out of the process the mixing building steel workshop molding workshop and other major workshop sought to smooth the process security and reasonable as far as the introduction of advanced production technology Sand and gravel yard finished yard cement silos and other auxiliary laboratories and plant type designed to ensure that the entire production process of piling up unloading the output of storage transportation and product convenience and to ensure that production can proceed smoothly In the living area the cafeteria bathrooms offices dormitories recreational facilities and some necessary layout and Jiansheliqiu functional so that the staff have a good life resting environment and ensure normal production order Handan region taking into account the wind direction to avoid pollution problems This design uses a precise process design electric pole rational layout reduce floor space Chongfenliyong limited Ziyuanbingqie use advanced management techniques and technology means so that the factory production Bian Li save costs improve efficiency the market can produce You Yi Ding competitive high performance technologies Keywords Prestressed concrete steel pipe driven in as piling Electric pole Process Design III 目 录 0 绪论 1 1 总平面设计 2 1 1 总平面布置的基本原则 2 1 2 初稿 2 1 3 终稿 2 2 配合比设计 4 2 1 已知条件 4 2 2 配合比设计 4 3 搅拌车间设计 6 3 1 概述 6 3 2 每小时混凝土产量 6 3 3 每小时原材料用量 7 3 4 水泥筒仓设计 8 3 5 分料层设计 9 3 6 料仓层设计 9 3 7 称量层设计 11 3 8 搅拌层设计 12 3 9 出料层设计 12 3 10 搅拌楼高度 13 4 钢筋加工车间 14 4 1 钢筋车间设计要求 14 4 2 生产能力确定 15 4 3 设计定额和系数 15 4 4 钢筋贮存 15 4 5 钢筋加工工艺 16 4 6 钢筋车间工艺布置 17 4 7 车间起重设备 17 5 成型车间 18 5 1 成型车间工艺类型 18 5 2 成型车间工艺计算 19 5 3 主要工艺设备 19 5 4 起重设备 20 5 5 车间工艺布置的原则 21 IV 5 6 成型车间的尺寸 21 6 养护车间 22 6 1 养护方式 22 6 2 养护制度 22 6 3 养护的工艺要求 22 6 4 养护坑数量计算 22 6 5 养护坑的尺寸 23 6 6 养护车间尺寸 24 7 机修车间 25 7 1 修理工作内容 25 7 2 修理范围的确定 25 7 3 车间组成及工作制度 25 8 技术经济 26 8 1 技术经济扩大指标 26 8 2 职工定员 26 8 3 全厂投资分配比例 28 参考文献 29 鸣 谢 30 1 XXXX 预应力混凝土电杆厂设计 年产 40 万根 C60 预应力混凝土电杆 学生 XX 指导教师 XX XXXX 大学 XXXX 材料专业 XXXX 方向 0 0 绪论绪论 本设计为年产 40 万根 C60 预应力混凝土电杆 本厂厂址选在南环 位于 XX 市郊区东 南 市中区面积 110 平方公里 产品供应半径 100 公里 便于原材料的购进及管桩的出厂 销售 而且远离市中心 有利于城市的环保工作以及市民的生活 本设计主要研究混凝土电杆生产的各个工序的工艺方法 包括原材料的运输储备 混 凝土的制备 钢筋的加工 各车间的布置 电杆的浇注 养护 堆放以及外运 合理安排 各车间的工艺设施 减低环境污染 改善工人工作环境 并且在保证制品质量的基础上能 够降低生产成本是本设计的重点 砂石堆场 搅拌楼 钢筋车间 成型车间 养护车间等主要车间力求流程的流畅 尽 量引进先进生产技术 砂石堆场 成品堆场 实验室以及水泥筒仓等辅助型的厂区设计合 理 保证整个生产过程中卸料的堆放储存运输和产品的输出方便快捷 以及确保生产能顺 利进行 本工厂年工作日为 254 天 两班制生产 制品采用蒸汽养护 本设计布置包括平面布置和立面布置 主要取决于生产规模 生产流程 设备布置 厂区地形和厂区的地质条件 它必须满足工艺生产和设备维修的要求 同时也要符合国家 的防火 劳动安全和工业卫生标准 要充分利用建筑空间 有扩建要求的要留有扩建余地 应当避免人流与物流的平面交叉 并充分考虑其他专业对布置的要求 厂房柱网布置和层 高应尽量做到符合建筑模数的要求 2 1 1 总平面设计总平面设计 1 11 1 总平面布置的基本原则总平面布置的基本原则 1 工艺原则 厂区布置首先应该满足生产工艺过程的要求 即全厂的工艺流程要 顺畅 从上工序转到下工序 运输距离要短直 尽可能避免迂回和往返运输 2 经济原则 生产过程是一个有机整体 只有在各部门的配合下才能顺利进行 其中 基本生产过程 产品加工过程 是主体 与它有密切联系的生产部门要尽可能与它 靠拢 如辅助生产车间和服务部门应该围绕基本生产车间安排 在满足工艺要求前提下 寻求最小运输量的布置方案 还要求能充分利用土地面积 3 安全和环保原则 厂区布置还要有利于安全生产 有利于职工的身心健康 如 易燃易爆物品库应远离人群密集区 并有安全防范措施 有足够的消防安全设施 各生产 部门的布置要符合环保要求 还要有三废处理措施等等 1 2 初稿 图 1 1XX 市通达预应力混凝土电杆厂总平面图 初稿 初稿将厂址选在南环路以南 厂区沿路正中只设一个大门进出 原材料由北门进入后 经过地磅将材料卸于厂区东北角堆场区 搅拌车间 钢筋加工车间 成型车间 养护车间 成品堆场位于厂区的东南方向 钢筋加工车间旁设有配电室 原材料由储料斗运送至搅拌 楼 进行搅拌 搅拌好的混凝土在成型车间与钢筋结构浇筑成型 再将成型的混凝土运至养护 车间进行养护 养护完成后将成品运至成品堆放区堆放 生活办公区位于厂区西侧 设有 办公室 实验室 宿舍 食堂等 总平面图如图所示 1 31 3 终稿终稿 XX 市通达预应力混凝土电杆厂位于邯郸市南环路路南 107 国道以东 交通便利 便于原材料进厂和制品出厂且节约运输成本 该厂的年生产能力为 40 万根 C60 预应力混 凝土电杆 厂区面积大约三万平方米 产品供应半径 100 公里 原材料及成品均采用汽车 运输方式 该预应力混凝土电杆厂沿南环路有东西两个大门 方便原材料进厂跟成品出厂 3 厂内建筑主要有沙石堆场 贮料仓 搅拌楼 钢筋加工车间 成型车间 养护车间 成品 堆放区 宿舍 食堂 实验室 办公室 配电室等 此外还设有锅炉房 煤场 地磅 洗 车区 污水处理区 该厂总平面图如图所示 图 1 XX 市通达预应力混凝土电杆厂总平面图 终稿 沙石堆场位于厂区的西面中部 各有两个砂 碎石堆放区 采用露天堆放 运输原材 料的汽车由门 1 进入厂内 经过地磅后把材料卸到砂石堆场 由于该地区的主导风向为 冬季西北风 夏季东南风 所以堆场的沙尘不会影响到东北角的生活办公区 贮料斗跟搅拌楼位于砂石堆场东边 原料由铲车从堆场铲到贮料斗 再经皮带机运到 搅拌楼 搅拌楼旁边设四个粉料储料罐和一个小的外加剂储料罐 搅拌楼的东边为钢筋加工车间 成型车间 养护车间 钢筋加工车间将钢筋加工后经 吊车运到成型车间 与搅拌好的混凝土浇筑成型 成型后将制品用吊车运到养护车间进行 养护 养护方式为蒸汽养护 蒸汽由本厂锅炉房供给 成品堆放区位于成型养护区南边 为露天堆放 面积很大 养护好的成品由吊车运到 堆放区进行储存 运输成品的车辆由门 2 运输出去 洗车区跟污水处理区位于厂区东南角 混凝土搅拌车在洗车区清洗后 废水经污水处 理区处理后 继续为洗车区提供水 厂区东边设有职工宿舍 食堂 南面设有试验室 办公室跟变电室 实验室在一楼 设有标准养护养室 水泥室 力学室 化学室 地材室 档案室等 相较于初稿 终稿布局紧凑 工艺流程布置流畅 功能划分清楚 运输方便快捷 整 个生产过程可以连贯 有条不紊的进行下去 所以最终确定其为终稿 4 2 2 配合比设计配合比设计 2 12 1 已知条件已知条件 1 混凝土电杆设计强度等级为 C60 2 施工要求坍落度为 50 70mm 3 水泥 太行山牌硅酸盐水泥 52 5 4 砂 邯郸沙河河沙 细度模数 1 8 5 石子 碎石 连续粒级 5 25 6 高效减水剂 UNF 1 减水率 12 20 掺量为 0 5 1 取减水率 15 掺量 1 7 水 自来水 2 22 2 配合比设计配合比设计 2 2 1 计算配制强度 fcu o 查 普通混凝土配合比设计规程 11 版 4 0 1 2 设计 C60 高强混凝土电杆 其配 制强度应按下式计算 fcu 0 1 15fcu k 2 1 1 15 60 69MPa 式中 fcu o 混凝土配制强度 MPa fcu k 混凝土立方体抗压强度标准值 MPa 2 2 2 计算水灰比 w c 查 普通混凝土配合比设计规程 11 版 表 7 3 2 得 W B 0 28 2 2 3 确定单位用水量 mwo 该混凝土所用碎石最大粒径为 25mm 坍落度的范围为 50 70 mm 取坍落度为 60mm 查 普通混凝土配合比设计规程 11 版 表 5 2 1 2 得 mwo 195kg 又因为采用的减水剂 UNF 1 其减水率为 12 20 掺量为 0 5 1 取减水率为 15 掺量 1 因此单位用水量 2 2 wowo 1 mm 195 1 15 166kg 式中 mwo 满足实际坍落度要求的每立方米混凝土用水量 kg m3 mwo 未掺外加剂时推定的满足实际塌落度要求的每立方米混凝土用水量 kg m3 以本规程表5 2 1 2中90mm坍落度的用水量为基础 按每增大 20mm坍落度相应增加5kg m3用水量来计算 当坍落度增大到180mm 以 上 时 随坍落度相应增加的用水量可减少 外加剂的减水率 2 2 4 计算水泥用量 mco 5 2 3 0 b0 w m m WB 166kg 0 28 593 kg 式中 mbo 计算配合比每立方米混凝土中胶凝材料用量 kg m3 mwo 计算配合比每立方米混凝土的用水量 kg m3 W B 混凝土水胶比 查 土木工程材料 第二版 P123 表 4 19 得最少水泥用量为 300kg 所以取 mco 573 kg 2 2 5 确定砂率 Sp 查 普通混凝土配合比设计规程 11 版 表 7 3 2 得 Sp 35 2 2 6 减水剂用量 m 采用的减水剂 UNF 1 其减水率为 12 20 掺量为 0 5 1 取减水率为 15 掺量 1 则减水剂用量 2 4 aoboa mm 593 1 5 93kg 式中 mao 每立方米混凝土中外加剂用量 kg m3 mbo 计算配合比每立方米混凝土中胶凝凝材料用量 kg m3 计算应符合本规程第 5 3 1 条的规定 a 外加剂掺量 应经混凝土试验确定 2 2 7 计算粗 细骨料的用量 mg0及 ms0 采用质量法计算粗 细骨料用量时 应按下列公式计算 2 5 foc0g0s0w0cp mmmmmm 2 6 s0 s g0s0 100 m mm 式中 mg0 每立方米混凝土的粗骨料用量 kg m3 ms0 每立方米混凝土的细骨料用量 kg m3 mw0 每立方米混凝土的用水量 kg m3 s 砂率 mcp 每立方米混凝土拌合物的假定质量 kg m3 可取 2350 2450kg m3 取 mcp 2450 解得砂 石用量分别为 ms0 592kg mg0 1099kg 因此 该混凝土的基准配合比 mc0 ms0 mg0 mw0 593 592 1099 166 1 1 1 85 0 28 6 3 3 搅拌车间设计搅拌车间设计 3 13 1 概述概述 搅拌车间是混凝土制品工厂的主要辅助车间 搅拌车间的基本工艺流程如下 水 砂石水泥 外加剂 供水设备 贮仓 贮仓 给料 稀释 给料设备 稀释设备 称量 称量 称量 称 称 称 混合搅拌 搅拌机 砼混合物运输 输送设备 图 3 1 搅拌车间工艺流程简图 按竖向布置分类 搅拌车间采用单阶式布置 单阶式是将混凝土原料一次提升到最高点 然后按照工艺过程逐渐下落 制成混凝土 混合物 单阶式搅拌车间自上而下大致如下 仓顶层 包括贮料仓 称量层 搅拌层 下 料层 底层 单阶式搅拌车间易于实现机械化 自动化 各设备车间衔接紧凑 生产效率高 粉尘 少 操作条件比较好 节省劳动力 动力消耗少 缺点是 建筑物高 设备安装比较复杂 一次投资大 这种形式的搅拌车间实用于大 中型钢筋混凝土制品工厂 3 23 2 每小时混凝土产量每小时混凝土产量 3 1 1 设计电杆的相关数据 表 3 1 设计电杆的相关数据 杆型规格 混凝土 m3 主筋螺筋酸筋重 kg 干重 kg 小锥 150 283 100 22210 5 3 221 36620 3 2 2 年产量 7 邯郸市通达预应力混凝土电杆厂每年生产 40 万根 C60 混凝土电杆 每根电杆需混凝 土 0 222 m3 所以混凝土年产量 3 1 MNQ 400000 0 222 88800 m3 y 式中 Q 年设计产量 m3 y N 年产电杆数 根 y M 每根电杆需混凝土 m3 3 2 3 日产量 邯郸市通达预应力混凝土电杆厂的年工作日为 254 天 日产不均衡系数 K 1 2 所以 混凝土日产量 3 2 T KQ Qd 1 2 88800 254 419 5 m3 d 式中 Qd 日计算产量 m3 d K 日产量不均衡系数 Q 年设计产量 m3 y T 年工作日 d 3 2 4 每小时产量 邯郸市通达预应力混凝土电杆厂采用两班工作制 每班工作 8 小时 搅拌楼每小时生产能力可按下式计算 3 3 THn KQ Q h 式中 Qh 搅拌楼每小时生产量 m Q 年设计产量 根据 4 3 1 3 4 可知 Q 88800m K 日产量不均衡系数 取 K 1 2 T 年工作日 T 254 H 每班工作时间 H 8 小时 n 每工作日工作班数 两班制 n 2 所以 Qh 1 2 88800 254 8 2 26m 3 33 3 每小时原材料用量每小时原材料用量 3 4 c h Q co c m V 式中 Vc 每小时所需水泥体积 m mco 每 m 混凝土所需水泥质量 kg Qh 搅拌楼小时生产能力 m c 水泥的堆积密度 kg m 取水泥的堆积密度 1300kg m 砂子堆积密度 as 1500 kg m 碎石堆积密度 8 ag 1550 kg m 则各原材料每小时用量分别为 Vc 593 26 1300 11 9m Vs 592 26 1500 10 3m Vg 1099 26 1550 18 4m 3 43 4 水泥筒仓设计水泥筒仓设计 3 4 1 贮存周期 水泥的进厂运输为公路运输 贮存周期 n 7 天 3 4 2 贮存量 邯郸市通达预应力混凝土电杆厂水泥仓库为散装贮存 水泥损耗率 1 水泥的贮存量按下式计算 3 5 1 qnQ Q d 593 7 419 5 1 1 1758933 8kg 1758 9t 式中 Q 水泥贮存量 t q 生产中可能出现的产品品种最不利组合时 平均配合比中的水泥用量 kg m3 n 贮存周期 d Qd 混凝土日产量 m3 d 水泥损耗率 3 4 3 入料方式及破拱装置 水泥筒仓的入料方式为气力输送 筒仓的填充率 0 95 水泥筒仓的破拱设备为振动器 3 4 4 贮存体积计算 贮存体积可按下式计算 3 6 C C Q V 1758 9 1300 0 95 1424 2m 式中 Vc 贮存的体积 m Q 水泥贮存量 kg c 原材料的堆积密度 kg m 筒仓的填充率 3 4 5 贮存罐的选择 水泥筒仓的贮存罐选用铁罐 表 3 2 水泥筒仓贮罐 筒体内径 m 筒体高度 m 几何容积有效容积贮存量 t 数量 个 9 m m 7187006007803 3 53 5 分料层设计分料层设计 集料由皮带运输至分料层中 再由旋转漏斗把集料放到相应的料仓内 分料层的高度 h1 4100mm 3 63 6 料仓层设计料仓层设计 3 6 1 料仓容积计算 设计料仓的容积可以满足两小时以上的用量 料仓容积系数为 0 8 则 水泥料仓满足 4 小时用量的容积 Vco 4 Vc 0 8 4 11 9 0 8 57 5 m 砂子料仓满足 4 小时用量的容积 Vso 4 Vs 0 8 4 10 3 0 8 45 m 石子料仓满足 2 小时用量的容积 Vgo 2 Vg 0 8 2 18 4 0 8 51 m 3 6 2 料仓外形设计 图 3 2 料仓外形 其体积可按下式计算 3 7 6 a b 2a ba 2ah abhV hhhh 休止角的正切值 3 8 h h a a 2h tan 3 9 h h b b 2h tan 式中 V 料仓容积 m a b 料仓上口尺寸 m ah bh 料仓下口尺寸 m h 料仓上口高度 m hh 料仓下口高度 m 料仓的休止角 3 6 3 料仓尺寸设计 10 3 6 3 1 水泥料仓尺寸设计 假设 a b h 3000mm 3000mm 3000mm ah bh hh 500mm 500mm 2000mm 则水泥料仓体积 Vc 3 3 3 2 2 3 0 5 3 2 0 5 3 0 5 6 34 17m 则 2 Vc 68 3m Vco 57 5m3 休止角 tan tan 1 6 tan55o 1 43 符合要求 所以水泥料仓的尺寸为 a b h 3000mm 3000mm 3000mm ah bh hh 500mm 500mm 2000mm 3 6 3 2 砂子料仓尺寸设计 假设 a b h 2000mm 3000mm 3000mm ah bh hh 500mm 500mm 2000mm 则砂子料仓体积 Vs 2 3 3 2 2 2 0 5 3 2 0 5 2 0 5 6 23m 则 2 Vs 46m Vso 45m3 休止角 tan tan 1 6 tan55o 1 43 符合要求 所以砂子料仓的尺寸为 a b h 2000mm 3000mm 3000mm ah bh hh 500mm 500mm 2000mm 3 6 3 3 石子料仓尺寸设计 假设 a b h 3000mm 3000mm 3000mm ah bh hh 500mm 500mm 2000mm 则石子料仓体积 Vs 3 3 3 2 2 3 0 5 3 2 0 5 3 0 5 6 34 17m 则 2 Vg 68 3m Vco 57 5m3 休止角 tan tan 1 6 tan55o 1 43 符合要求 所以石子料仓的尺寸为 a b h 3000mm 3000mm 3000mm ah bh hh 500mm 500mm 2000mm 3 6 4 料仓层平面图 11 图 3 3 料仓的平面图 3 6 5 料仓层高度 料仓层高度 h2 3000mm 3 73 7 称量层设计称量层设计 3 7 1 称量设备 1 水泥选用螺旋给料器上料 2 砂 石选用水平传送带上料 3 骨料料仓与称量斗间采用的是扇形阀门给料器 4 水泥料仓与称量斗间采用的是电磁振动给料器 5 称量设备采用电子称 3 7 2 称量斗容积计算 已知水泥的堆积密度 1300kg m 砂子堆积密度 as 1500 kg m 碎石堆积密度 ag 1550 kg m 水的密度 w 1000kg m3 每 m3混凝土原材料用量的分别为 Vc 573 1300 0 46m Vs 592 1500 0 39m Vg 1099 1550 0 71m Vw 166 1000 0 17m3 设计称量斗的容积可以满足 1m3混凝土原材料的用量 称量斗容积系数为 0 8 则各 称量斗满足的容积为 Vco 573 1300 0 8 0 57m Vso 521 1500 0 8 0 49m Vgo 1215 1550 0 8 0 89m 3 7 3 称量斗外形设计 设计称量斗的外形与料仓外形相似 3 7 4 称量斗尺寸设计 3 7 4 1 水泥称量斗尺寸设计 假设 a b h 800mm 800mm 600mm ah bh hh 400mm 400mm 500mm 则水泥称量斗体积 Vc 0 8 0 8 0 6 0 5 2 0 8 0 4 0 8 2 0 4 0 8 0 4 6 0 57m Vco 0 55m 休止角 tan tan 2 tan55o 1 43 符合要求 所以水泥称量斗的尺寸为 a b h 800mm 800mm 600mm ah bh hh 400mm 400mm 500mm 3 7 4 2 砂子称量斗尺寸设计 假设 a b h 800mm 800mm 600mm ah bh hh 400mm 400mm 500mm 12 则砂子称量斗体积 Vs 0 8 0 8 0 6 0 5 2 0 8 0 4 0 8 2 0 4 0 8 0 4 6 0 57m Vso 0 44m 休止角 tan tan 2 tan55o 1 43 符合要求 所以砂子称量斗的尺寸为 a b h 800mm 800mm 600mm ah bh hh 400mm 400mm 500mm 3 7 4 3 石子称量斗尺寸设计 假设 a b h 1100mm 1100mm 600mm ah bh hh 400mm 400mm 500mm 则石子称量斗体积 Vg 1 1 1 1 0 6 0 5 2 1 1 0 4 1 1 2 0 4 1 1 0 4 6 1 03m Vgo 0 98m 休止角 tan tan 1 43 tan55o 符合要求 所以石子称量斗的尺寸为 a b h 1100mm 1100mm 600mm ah bh hh 400mm 400mm 500mm 3 7 5 称量层高度 称量层高度 h3 3000mm 3 83 8 搅拌层设计搅拌层设计 3 8 1 集料斗的选择 集料斗选择回转集料斗 3 8 2 搅拌机的选择 根据搅拌楼小时生产量 Qh 26m 可选取 S4S100 双卧轴强制式搅拌机 其相关参数 如下 进料容量 1600L 出料容量 1000L 平均搅拌能力 60m h 外形 长 3852 宽 2385 高 2465 而 搅拌 1m 混凝土所需原材料体积 V 0 78 0 35 0 44 0 15 103m 1720m 稍大于进料容量 1600L 故该搅拌机可用 3 8 3 搅拌层高度 搅拌层高度 h4 4000mm 3 93 9 出料层设计出料层设计 3 9 1 贮料斗容积计算 搅拌机一次搅拌 1m 混凝土 贮料斗可存三次搅拌容量 容积系数为 0 8 则混凝土 贮料斗的容积 Vo 1 3 0 8 3 75m 3 9 2 贮料斗的外形设计 13 设计外形与料仓 称量斗相似 3 9 3 贮料斗尺寸设计 假设 a b h 2000 2000 1000 an bn hn 500 500 1000 则贮料斗体积 V 2 2 1 2 2 0 5 2 0 5 2 2 0 5 6 4 75m Vo 3 75m 休止角 tan tan 1 33 tan55o 1 2 符合要求 所以贮料斗的尺寸为 a b h 2000 2000 1000 an bn hn 500 500 1000 3 9 4 出料层高度 出料层高度 h5 5000mm 3 103 10 搅拌楼高度搅拌楼高度 搅拌楼高度 3 10 4d h h h h h H 54321 4100 3000 3000 4000 5000 4 100 19000mm 19 5m 式中 H 搅拌楼高度 m h1 分料层高度 mm h2 料仓层高度 mm h3 称量层高度 mm h4 搅拌层高度 mm h5 出料层高度 mm d 楼板厚度 mm 14 4 4 钢筋加工车间钢筋加工车间 钢筋加工车间是混凝土制品厂的主要辅助车间之一 承担成型制品所需的全部钢筋加 工任务 钢筋车间内钢筋加工是按照一定的工序 采用流水作业法组织生产的 基本工艺 流程为 钢筋仓库 盘条钢筋高强钢丝 架立圈螺旋筋电杆主筋机修车间 预拉机钢板圈等 电杆骨架 图 4 1 钢筋加工车间工艺流程 4 14 1 钢筋车间设计要求钢筋车间设计要求 1 钢筋车间的产品 必须满足全厂制品生产的产量 规格 品种 质量的需要和 要求 2 钢筋车间原则上以室内生产为主 3 对于有污染影响的生产工段 应在车间外另行组织生产 4 根据钢筋加工量 合理确定各种类型的加工设备及其数量 5 车间工艺布置必须保证工艺流程顺畅 满足设备安装 生产操作和中间堆放等 对场地面积的要求 合理确定车间的跨度和面积 6 钢筋仓库 钢筋车间 成品仓库及成型车间在总平面布置上 应做到合理衔接 并符合生产流程要求 7 车间内外运输应尽量减少人工搬运 并合理选择起重运输设备 15 4 24 2 生产能力确定生产能力确定 表 4 1 钢筋车间生产能力 年产量 根 单位产品钢筋需要 量 公斤 年需要量 吨 年 日需要量 吨 年 班需要量 吨 年 40 万 21 3683773316 5 注 损耗系数 K 1 02 4 34 3 设计定额和系数设计定额和系数 4 3 1 原材料及成品堆放定额 表 4 2 钢筋车间堆放定额 项目名称堆放定额 吨 米 2 通道系数 仓库内存放 0 8 1 01 5 车间内存放 0 64 0 81 5 4 3 2 钢筋及成品堆放时间 表 4 3 钢筋车间堆放时间 堆放地点原材料及成品名称堆放时间 仓库盘条30 天 车间盘条 半成品 4 小时 4 6 小时 4 44 4 钢筋贮存钢筋贮存 4 4 1 贮存要求 1 钢筋应贮存在仓库内 要防雨 防潮 避免钢筋生锈 2 钢筋应按其种类 钢号和直径 注明规格 分类堆垛 3 为了搬运方便 各种规格的钢筋的堆放间隔不小于 0 8 米 4 如用轻便轨道小车运送钢筋 则堆放方向宜与轨道成 45 度 以免搬运装车时转 圈 4 4 2 钢筋仓库 4 4 2 1 钢筋仓库的布置形式 设计钢筋仓库与钢筋车间成一列式 示意图如下 钢筋仓库钢筋加工车间 4 4 2 2 钢筋仓库面积计算 仓库面积按下式计算 4 1 qQt KF 1 5 33 10 1 5 330m2 式中 F 仓库面积 m2 K 钢筋及盘条的通道系数 1 5 16 Q 钢筋及盘条的日平均需用量 t d t 钢筋及盘条的存放时间 日 q 钢筋及盘条的堆放定额 t m2 钢筋仓库跨度为 12m 则长度 L 330 12 27 5m 4 54 5 钢筋加工工艺钢筋加工工艺 4 5 1 预应力钢丝的准备 预应力钢丝的准备 包括高强度的钢丝的开盘 放直下料 冷镦锚头 起张等 1 钢丝的开盘 放直下料 高强钢丝由于强度高 硬度大 钢厂圈盘时一般圈成直径 1 6 1 8 米大盘 钢丝开 盘后 自动散开弹力很强 影响安全生产 必须在钢丝转盘的转轴上加制动装置 慢慢开 盘 为使钢丝受力均匀 则钢丝长度必须一致 这个预应力电杆质量的关键 2 钢丝冷镦锚头 高强钢丝极限强度高 硬度大 给冷镦锚头带来很多困难 宜用液压墩头机进行冷 镦 3 高强钢丝的超张拉 1 超张拉的目的 减少钢丝在张拉后 由于钢丝的松弛而造成的应力损失 检验钢丝锚头的可靠性 预防钢丝在张拉时被拉断 造成拆模返工和安全事故 2 超张拉工艺 超张拉工艺是将以墩好锚头的钢丝 按其杆型长度挂在超张台座的挂筋板上 利用 120 吨油压拉伸机进行超张拉 超张拉程序 0 110 控制荷重 持续两分钟 0 这样 可将松弛损失降低到 4 以减少应力损失 高强钢丝的超张拉是在专用的超张台座上进行 超张台座可利用废 15 米杆模改制 在模口方向焊接固定挂筋卡板 固定端的活动挂筋板插入次卡板间 钢丝挂在挂筋板上 超张拉时 靠卡板承受荷重 并设安全防护装置 4 5 2 架立圈与螺旋筋的制作 架立圈和螺旋筋均采用缠丝机缠制 架立圈缠制后 用切断机切断 再用对焊机焊接成圈 焊制节点时力求重合 架立圈应圆正 椭圆度外径差不得超过 1 u5 毫米 平度偏差不得大于 3 毫米 制作完毕的 的架立圈按规格堆放 不得混放 螺旋筋缠制后 应遵照图纸确定螺距长短与纵筋 架立圈一起绑扎成钢筋骨架 钢筋 骨架各项尺度公差不得超过下表规定 表 4 4 钢筋骨架各项公差尺寸 项目允许公差 纵筋间距 15 毫米 架立圈间距 30 毫米 架立圈倾斜偏差1 40 架立圈直径 骨架长度 10 毫米 17 螺筋间距 15 毫米 手工 10 毫米 机制 骨架应按不同规格分区堆放 骨架堆放高度 杆长为 10 米 堆放层不超过四层 4 64 6 钢筋车间工艺布置钢筋车间工艺布置 原材料由汽车或人工手推车运入车间 用电动单梁起重机进行卸料和堆放 高强钢丝 经定长 切断 穿筋 镦头成为电杆主筋 低碳盘条钢筋经制圈 对焊 缠圈成为电杆架 立圈和螺旋筋 由机修车间运来的钢板圈 预埋件 锚固圈等半成品 在弧焊区拼装 将 主筋 构造筋 钢板圈等在预拉机上进行组装超张拉 经人工绑扎形成锥杆骨架 另设冷拔机一台 当暂缺高强钢丝时 自行加工冷拔丝代用 钢筋骨架半成品和钢筋骨架 用胶轮车运往成型车间 4 74 7 车间起重设备车间起重设备 钢筋加工车间与成型车间共用一台吊车 吊车型号见成型车间起重设备 18 5 5 成型车间成型车间 5 15 1 成型车间工艺类型成型车间工艺类型 5 1 1 工艺方法 预应力混凝土电杆厂成型车间采用机组流水法 机组流水法工艺是制品在一组设备上 顺序的进行生产制品的各道工序 在每个设备 上模板所停留的时间 根据工序操作要求而不同 制品在设备之间的运移要依靠起重运输 设备进行 5 1 2 工艺流程 钢丝调直切断 混凝土制备 调直切断机 搅拌机 钢丝定长 浇注混凝土 人 工 混凝土喂料机 镦锚头 合模 拧螺栓 镦头机 人工起重运输 预制螺旋筋 钢丝固定钢模上 预应力张拉 绕筋机 人 工 张拉机 离心成型 离心机 图 5 1 成型车间工艺流程图 5 1 3 工艺工序及参数 5 1 3 1 浇筑混凝土 浇筑混凝土常采用螺旋喂料机或振动给料机设备 要求混凝土入模时均匀下料 对锥 形杆浇筑混凝土时 应填满小头端 大头端的一米左右的模内可适当减量 钢模合模后 用扳子将螺栓拧紧 5 1 3 2 张拉纵向预应力筋 在浇筑混凝土并合模后 直接采用一次超张拉工艺 张拉程序为 0 105 控制荷重 停三分钟 0 100 控制荷重 张拉时必须严格控制张拉速度 以免发生危险 对于已经过张拉的预应力筋 其张拉程序为 0 100 控制荷重 拧好螺母 0 100 控制荷重 调整螺母 19 5 1 3 3 离心成型 离心转速与时间 表 5 1 离心转速与时间 慢速中速快速电杆长度 米 转速 转 分 时间 分 转速 转 分 时间 分 转速 转 分 时间 分 总计 分 10120 2002 1450 7501013 注 1 单杆机和双杆机的离心制度基本上相同 2 离心机托轮直径为 500 600 毫米 离心机两侧设有安全网 杆模两端在离心成型时设置安全罩 离心成型时甩出的灰浆 应妥善处理 使其汇流入集水坑或沉淀池 避免车间污染 5 25 2 成型车间工艺计算成型车间工艺计算 5 2 1 成型设备数量计算 在机组流水法中 以离心成型设备作为工艺计算的主要内容 5 2 1 1 电杆班产量计算 邯郸市通达预应力混凝土电杆厂的年产电杆数为 40 万根 年工作日为 254 天 两班制 生产 则电杆的班产量为 5 1 Tn M Qj 400000 254 2 787 根 班 式中 Qj 电杆计算产量 根 班 M 年产电杆数 根 T 年工作日 天 n 每天工作班数 5 2 1 2 离心机台数确定 已知每根电杆的离心周期为 T 13 分 根 采用双管离心机 同机生产根数 C 2 根 所 以所用离心记得台数为 5 2 CK60K8 tQ N 21 j 787 13 8 60 0 9 0 85 2 14 台 式中 N 心机台数 台 取整数 Qj 电杆计算产量 根 班 T 离心成型周期 分 根 K1 时间利用系数 取 0 9 K2 设备利用系数 取 0 85 C 同机生产根数 根 5 35 3 主要工艺设备主要工艺设备 5 3 1 混凝土喂料机 电杆喂料机的技术性能 20 邯郸市通达预应力混凝土电杆厂选用螺旋喂料机将混凝土均匀送入杆模内 喂料机的 技术性能见表 5 2 表 5 2 电杆喂料机的技术性能 项目名称参数项目名称参数 料斗容积 米 3 0 5 喂料机行走 电动机 型号 功率 千瓦 转数 转 分 JZDO2 ZZ 4 A301 1 5 1410 螺旋给料机 直径 毫米 转数 转 分 生产率 米 3 分 200 45 5 0 17 轨距 毫米 1000 自重 公斤 710 电动机 型号 功率 千瓦 转数 转 分 JO2 22 4T2 1 5 1410 喂料机行走速度 米 分 21 5 5 3 2 离心机 邯郸市通达预应力混凝土电杆厂采用单杆离心机 离心机由电动机 皮带机 主动轴 托轮 机座等部分组成 离心机的主要技术性能见表 5 3 电杆离心机主要技术性能 表 5 3 电杆离心机的主要技术性能 项目名称参数项目名称参数 托轮间距 毫米 2000 托轮直径 毫米 500 电动机型号 功率 千瓦 JZS 82 40 4 杆模与托轮的中心夹角 度 90 15 托轮转数67 670 自重 公斤 单管机 双管机 6753 8280 每次制杆数 根 1 2生产厂北京良乡修造厂 常州市政工程机械厂 5 3 3 杆模 邯郸市通达预应力混凝土电杆厂选用的是钢模 其原因为在蒸汽养护过程中 钢模的 使用周转率为 1000 1200 次 而木模的使用周转率只有 10 次 钢模的厚度为 20mm 左右 则其尺寸为 190 325 10000 查 混凝土制品工厂工艺设计 P731 表 12 2 7 可知电杆规格为 梢径 底经 长度 150 283 10000 的电杆钢模重量是 2150 5 3 4 预应力筋张拉装置与张拉小车 预应力筋张拉装置是杆模上锚固预应力钢丝的配套装置 装置上的套筒的数量是根据 预应力钢丝配置数量确定 使用时 由张拉小车上的液压拉伸机顶伸张拉装置的锚固盘 使预应力钢丝张拉 然后将丝杠顶住杆模的端顶板 并拧紧螺母 在伸拉机放松后 有张 拉装置锚固预应力钢丝 5 45 4 起重设备起重设备 预应力混凝土电杆重 0 65t 钢模重 2 15 t 模型配件重 0 2t 模型吊架重 1 8t 共计 4 8t 21 考虑吊车能同时吊起 2 根电杆 最后选定 Q 10t 的桥式吊车 5 55 5 车间工艺布置的原则车间工艺布置的原则 1 车间生产工艺可按直线流水法或双环路流水法布置 2 车间的长度 跨度应根据车间的产量来确定 当采用直线流水法而设有一条生产线时 车间的跨度应取 15 米为宜 若设两条生产 线 车间跨度取 18 米为宜 当采用双环路流水法工艺时 车间跨度不应小于 18 米 3 车间起重运输机轨顶标高应满足工艺操作 安全生产和设备检修的要求 一般取 6 米 4 车间内应留有成品和半成品的中间堆场 存放钢筋骨架 已镦粗的预应力筋 螺 旋筋和钢箍筋等 并要有一定的存放量 以保证生产的连续性 5 65 6 成型车间的尺寸成型车间的尺寸 成型车间的长度 63m 宽度 18m 22 6 6 养护车间养护车间 6 16 1 养护方式养护方式 邯郸市通达混凝土预应力电杆厂电杆养护采用蒸汽坑养 供热方式为制品与蒸汽直接 接触 采用蒸汽花管向养护坑供气 其相对湿度在 90 以上 在养护坑中进行养护 比模内养护增加了养护坑设施 优点是漏气现象减少 一定程 度上能降低蒸汽耗量 工艺布置比较蒸汽 并便于管理 6 26 2 养护制度养护制度 预应力电杆养护制度见下表 表 6 1 预应力电杆养护制度 6 36 3 养护的工艺要求养护的工艺要求 养护坑对产品规格的变化适应性较强 设备较少 基建投资省 但热耗较大 电杆养 护坑的一般工艺要求是 1 坑的几何尺寸 养护坑长度为钢模全长加 800 1000 毫米 养护坑宽度为钢模滚圈直径的两倍加 400 600 毫米 养护坑深度为上层钢模滚圈最高点至坑底高度加 300 毫米 滚圈可直接放置在钢模 筒体上 养护坑高出地面不宜大于 300 毫米 2 围护结构热工性能 养护坑作为一种间歇式养护设备 其坑壁及顶盖要求吸热少 散热亦少 以尽量减少 养护坑运行及间歇时的热功耗 养护坑四壁要求不开裂 不渗水 以保持坑壁良好的热工 性能 3 密封 坑盖的密封极为重要 它直接关系到蒸汽的耗量 由于密封不严而造成的蒸汽损失往 往多大 20 50 甚至更多 常用的密封方式是水封 砂封和橡胶封 4 通风装置 坑内宜设通风装置 以便加速制品冷却 排出湿气 6 46 4 养护坑数量计算养护坑数量计算 6 4 1 电杆日计算产量 已知邯郸市通达预应力混凝土电杆厂的年产量 M 400000 根 年工作日为 T 254 天 所以电杆日计算产量 6 1 T M Q 升温恒温降温规格 m 温度 时间 h 温度 时间 h 温度 时间 h 总时间 h 附注 35 551 10 70 851 90 95 3 585 450 56 邯郸市通达预应 力混凝土电杆厂 23 400000 254 1575 根 天 式中 Q 日计算产量 根 天 M 年产电杆数 根 T 年工作日 天 6 4 2 每个坑内堆放制品件数 邯郸市通达预应力混凝土电杆厂每个养护坑内放置四列六层 24 个杆模 则每个坑的 堆放制品件数 q 24 根 个 6 4 3 养护坑数量计算 成型生产采用两班制 则养护坑数量 6 2 2 1 1 T NQqKC T 1575 24 6 24 0 85 1 20 个 式中 n 养护坑数 个 Q 日计算产量 根 天 q 每个坑内堆放制品件数 根 个 T1 养护周期 小时 T2 全天工作时间 小时 K1 时间利用系数 取 0 85 C 备用系数 取 1 2 个 所以养护坑的数量为 20 个 6 56 5 养护坑的尺寸养护坑的尺寸 6 5 1 已知条件 电杆的规格为 150 283 10 电杆的尺寸 a 10000mm d 2r 283mm 根据养护工艺要求 取长度方向电杆