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1、混凝土制品廠工藝設計,4.1 生產(chǎn)組織方法和設計原則,一、生產(chǎn)組織方法 （一）分類 1. 臺座法 產(chǎn)品在固定臺位上完成全部工序，工人、材料、工藝設備順次由一個臺位移至下一個臺位。 2. 機組流水法 將整個生產(chǎn)線劃分成若干工位，主要工藝設備組成若干個機組并與操作工人分別固定在相應工位上。模型和產(chǎn)品按工藝流程依次由一個工位移至下一個工位，并在各工位上完成相應的操作。分為空間流水或地面流水。 3. 流水傳送法 按工藝流程分為若干個工位的閉環(huán)式流水線，工藝設備及工人均固定在有關工位上，而產(chǎn)品則按相同的流水節(jié)拍，強制的由一個工位移至下一個工位，并在每一個節(jié)拍內(nèi)完成各工位的規(guī)定操作。如設備的生產(chǎn)效率或各工

2、序的作業(yè)量不同，為保證流水節(jié)拍和流水程序，須對各工序進行必要的組合和分解以達到均衡，稱為工序同期化。,（二）生產(chǎn)組織方法的比較 臺座法：優(yōu)點 -- 設備簡單、投資少、建廠快，可生產(chǎn)不同類型的產(chǎn)品；缺點 -- 機械化程度和單位面積產(chǎn)量較低。應用 -- 產(chǎn)量較小、體積大、產(chǎn)品類型繁多、生產(chǎn)任務多變的場合。 機組流水法：機械化程度和單位面積產(chǎn)量均優(yōu)于臺座法，分工較細、利于產(chǎn)品質(zhì)量的控制與提高。與傳送法比較，雖然自動化程度較低，但工藝比較靈活。,二、工藝設計的基本原則,根據(jù)設計任務書規(guī)定（產(chǎn)品品種、質(zhì)量、產(chǎn)量）與要求進行設計； 選擇技術先進，經(jīng)濟合理的工藝流程和生產(chǎn)設備； 全面考慮各種物料及半成品的儲

3、備關系 應考慮工廠建成后的挖潛，產(chǎn)品調(diào)整的可能性和留有發(fā)展余地； 合理地考慮機械化和自動化裝備水平； 注意環(huán)保，減少污染； 方便安裝，便于生產(chǎn)維修。,一、工廠組成,根據(jù)工程項目的性質(zhì)和內(nèi)容分類： 1. 主要生產(chǎn)工程：原材料儲存設施，主要生產(chǎn)車間，成品堆場等。 2. 輔助生產(chǎn)工程：機修車間，木模車間，試驗室等。 3. 動力系統(tǒng)工程：鍋爐房，變電所等。 4. 交通及通訊工程：公路，鐵路，廣播站等。 5. 公用及生活工程：收發(fā)室，食堂等。 6. 其他工程：圍墻，綠化等,4.2 設計的基本問題,二、工作制度 包括年工作制度和班工作制度。 三、生產(chǎn)系數(shù) （一〕日產(chǎn)量不平衡系數(shù)K 考慮到設備故障、停電、產(chǎn)

4、品配套生產(chǎn)和供需不平衡等, 日產(chǎn)量不平衡系數(shù)對于永久性工廠取1.2，臨時性工廠取1.4-1.6。 （二〕設備利用系數(shù)K1 機械設備在每班八小時工作時間的有效利用率，一般取0.85。 （三〕時間利用系數(shù)K2 每班八小時工人工作的有效利用率，一般取0.9。,4.3 工藝流程的設計,定義：生產(chǎn)過程中在時間和空間上的組織形式，體現(xiàn)了生產(chǎn)過程的特征。 表示方式：工藝流程圖,圖示法,文字連線法,4.4 工藝計算,確定原始計算指標,原始計算指標確定得合適與否？ 影響 車間或企業(yè)的生產(chǎn)率 基建投資的規(guī)模 產(chǎn)品成本。,4.4 工藝計算,確定混凝土配合比 目的： 計算原料耗量 編制物料平衡表,4.4 工藝計算,設

5、備的選型計算 主機選型正確與否？ 決定 整條生產(chǎn)線的生產(chǎn)率 產(chǎn)品質(zhì)量 其他設備的生產(chǎn)率應盡量 與主機相適應！ 步驟,4.5 原料的貯存和加工,保證工藝流程順暢； 盡可能提高卸料、轉(zhuǎn)運、堆垛等工序的機械化水平； 盡可能減少轉(zhuǎn)運次數(shù)； 有合理的原料貯備。 一、原料貯存期及貯存料耗系數(shù) 1、貯存期 生產(chǎn)性儲備：原料運入的數(shù)量完全適應生產(chǎn)需要 后備儲備：預防原料運輸?shù)囊馔庵袛喽纬傻膬洹?季節(jié)性儲備：預防在某一季節(jié)內(nèi)氣候影響使原料意外中斷 工藝性儲備：工藝上對某些原料的特殊要求，如安定性不合格的煤渣須有一個月以上的儲存期。,二、膠凝材料貯存工藝設計原則 （一）干粉狀材料的貯存 通常采用深倉貯存,方

6、形筒倉,圓形筒倉,以 為準,二、膠凝材料貯存工藝設計原則 （二）塊狀生石灰的貯存 采用深倉貯存,三、集料貯存工藝設計原則,1. 地溝式; 2. 抓斗起重機; 3. 拉鏟式; 4. 棧橋式,,,,,四、原料的準備與加工工藝,,,,,包括： 篩分、清洗、破碎、粉磨、脫水、磁選等。 1.集料的篩洗 2.原料的破碎與粉磨 3.原料的脫水,4.6 攪拌車間,混凝土制品廠的主要輔助車間 混凝土拌合物的制備：包括原料的中間貯備、配料、攪拌、拌合料輸送。工序在平面和豎向的不同組合構成不同類型的拌合料制備工藝流程。 一、料倉工藝設計 水泥、粉煤灰、礦粉 常見形式：儲庫和儲倉獨立設計、儲庫和儲倉合二

7、而一 要求：滿足儲存期要求；確保品種；確保儲存不同物料不會成拱。,二、稱量設備的選型,定義：用于量配混凝土原材料的設備（也稱為配料器） 一、對稱量設備的要求 （1）稱量的精度和誤差應符合混凝土施工技術規(guī)范的要求 （2）稱量多種材料用的每組稱量裝置，其工作循環(huán)延續(xù)時間應小于攪拌機的工作循環(huán)延續(xù)時間 （3）稱量值調(diào)整方便 （4）結構簡單，堅固耐用，操作方便，動作可靠,常用稱量方法： 1）重量定量法：杠桿式、電子式 2）體積定量法：配水箱，自動水表 二、杠桿秤 結構：由稱量料斗、進料裝置、杠桿系統(tǒng)、操縱系統(tǒng)組成 稱量斗的結構：稱量斗的結構和形狀與稱量材料的性質(zhì)有關，水泥稱量斗：圓形、密封的；砂石稱量

8、斗：長方形、敞口的；液態(tài)添加劑稱量斗：圓形、斗門處帶橡皮襯墊密封。,進料裝置的組成：進料裝置設在物料儲倉下方和稱量料斗上方。主要由進料閘門和控制閘門啟閉的氣缸組成。 杠桿系統(tǒng)的組成：由主要杠桿、傳遞杠桿、主要秤桿、刻度秤桿和指示儀等組成。 杠桿系統(tǒng)的主要控制關系： 1）電風閥：ZJ：進料門電風閥 DJ：卸料門電風閥 1J：控制下面一根刻度秤桿 2J：控制上面一根刻度秤桿,2）開關： Ⅰ：控制進料閘門啟閉 Ⅱ：控制卸料閘門啟閉 Ⅲ：控制上面一根主秤桿 Ⅳ：控制下面一根主秤桿,3）水銀接點： P1：在進料閘門上，控制精稱；進料閘門關閉，P1接通；進料閘門打開，P1斷開

9、 P2：在卸料閘門上，控制進料閘門的啟閉；只有卸料閘門關閉時，P2才接通，進料 P3：在進料閘門上，控制卸料閘門的啟閉；只有進料閘門關閉時，P3才接通，卸料 P4、P5：在主秤桿上，主秤桿水平時，P4、P5接通；反之，斷開。分別控制進料閘門（粗、精稱）的啟閉,杠桿系統(tǒng)的工作原理： 1）如果要量配上面一根秤桿的料重，開關Ⅲ合上，電風閥2J通電，止動閘將上面一根刻度秤桿釋放； 2）合上開關Ⅰ, 主秤桿水平，P4、P5接通， ZJ接通，進料閘門開啟，物料落入稱量筒，稱量開始； 3）主秤桿傾斜，當達到90％料重時，P4首先斷開，ZJ失去供電，進料閘門關閉，粗稱完成；,4）P1

10、接通，ZJ通過P5、P1得到供電，進料閘門開啟，少量進料，P1斷開，ZJ失去供電，進料閘門關閉，P1又接通，如此閘門一開一關，形成少量進料，直到精稱完成，至此，整個稱量過程結束。主秤桿進一步傾斜，P5斷開； 5）合上開關Ⅱ，進料閘門上P3接通，卸料門電風閥DJ得到供電，卸料閘門開啟卸料。,三、電子秤：由傳感器和二次儀表組成,五、量水設備：常用的量水設備有配水箱、自動水表、量水秤等。 配水箱：由水泵、五通閥和水箱等組成 工作原理：,自動水表：由計量水表和電磁式水閥組成。,三、攪拌機的選型與計算 1、根據(jù)發(fā)展，合理選型 鼓筒式攪拌機，效率低下，基本淘汰； 立軸強制攪拌機，適合干硬性混凝土，懸輥制

11、管中大量使用 臥軸強制攪拌機，適應塑性混凝土，且單機產(chǎn)量較大，目前商品混凝土的主要機型。 2、根據(jù)設計要求，合理選擇數(shù)量 根據(jù)：物料平衡表、單機生產(chǎn)能力； 攪拌機的生產(chǎn)能力一般略大于計算需要； 數(shù)量選擇過程中注意供應強度， 例如大型制管廠。,攪拌機選擇 一、類型及特點 用途：將混凝土配合料均勻拌和，制成流態(tài)混凝土 類型： 1）按攪拌原理分：自落式、強制式 2）按工作過程分：周期式、連續(xù)式 3）按出料方式分：傾翻式、非傾翻式 4）按攪拌筒形狀分：梨式、錐式、鼓式、槽式、盤式 5）按裝置方式分：固定式、移動式,二、工作原理與組成 按工作原理，將攪拌機分為自落式、強制式。 自落式：沿筒內(nèi)壁圓周

12、安裝若干攪拌葉片。工作時，原材料隨筒體一起圍繞自身軸回轉(zhuǎn)，筒內(nèi)葉片將材料帶到一定高度，并讓其自由跌落下來使之互相摻合而獲得拌和。 特點：攪拌強度不大，效率低，適合一般骨料的塑性混凝土。,強制式：其攪拌機構是水平或垂直設置在筒內(nèi)的攪拌軸，軸上安裝攪拌葉片。工作時，轉(zhuǎn)軸帶動攪拌葉片對筒內(nèi)物料進行強制剪切、擠壓和翻轉(zhuǎn)推移作用，使配合料在劇烈的相對運動中獲得均勻拌和。 特點：攪拌質(zhì)量好、強度大、效率高，特別適合干硬性混凝土和輕質(zhì)骨料混凝土。,結構組成：攪拌單機結構 攪拌機構：有筒內(nèi)安裝葉片、攪拌軸上安裝葉片兩種結構 上料機構：翻轉(zhuǎn)式料斗、提升式料斗、固定式料斗 卸料機構：斜槽式、傾翻式、螺旋葉片式 傳

13、動機構：皮帶傳動、齒輪傳動、鏈輪傳動、液壓傳動 配水系統(tǒng)：水泵－配水箱系統(tǒng)、水泵－水表系統(tǒng)、水泵－時間繼電器系統(tǒng),三、攪拌機典型結構 1.錐形傾翻出料混凝土攪拌機： 自落式原理 主要用作混凝土攪拌樓（站）的主機，主要機構有攪拌系統(tǒng)和傾翻機構。,2.立軸強制式混凝土攪拌機 工作原理：強制式 類型：渦槳式和行星式 攪拌筒：水平放置的圓盤,立軸渦槳式攪拌機,立軸行星攪拌機,3.臥軸強制式混凝土攪拌機（雙臥軸）,雙臥軸強制式混凝土攪拌機,1) 攪拌缸體 攪拌缸體由厚鋼片制成“ω”形狀，而且由特別管狀架框撐托，這能保證最佳的屈服阻力，承托的法蘭亦能使缸身得到良好的強度及剛度，并能使軸心不偏不歪；在缸體

14、的內(nèi)側(cè)襯以弧形耐磨鑄鐵襯板、兩端板內(nèi)側(cè)裝有平襯板；整個結構呈框形結構，具有良好的剛度。,雙臥軸強制式混凝土攪拌機,2) 工作原理圖 攪拌機工作時，傳動機構帶動二攪拌軸同步反向轉(zhuǎn)動，每個攪拌軸上分布4-8個攪拌臂及兩對側(cè)攪拌臂，其上裝有攪拌葉片和刮板，物料投入攪拌機以后，通過攪拌葉片、刮板對粗細骨料、摻和劑等的攪動，使混合料在罐體中間作徑向和軸向運動，在二攪拌軸中間的交叉區(qū)域形成對流，實現(xiàn)對物料的強烈攪拌作用。圖示的六方軸攪拌臂的布置結構可使攪拌強度更大，能在較短的時間內(nèi)拌勻混凝土，縮短攪拌時間。,雙臥軸強制式混凝土攪拌機,3) 傳動裝置 傳動系統(tǒng)包括兩個分離的驅(qū)動單元，二驅(qū)動單元之間以一個同

15、步聯(lián)軸節(jié)相連。,雙臥軸強制式混凝土攪拌機,4) 潤滑系統(tǒng) 根據(jù)攪拌機獨特的使用環(huán)境與軸端密封保壓特性，采用集中潤滑系統(tǒng)。,雙臥軸強制式混凝土攪拌機,5)卸料斗門液壓驅(qū)動裝置 單獨配備一個液壓動力單元，工作時由控制系統(tǒng)控制電磁閥實現(xiàn)卸料門的開啟與關閉。,雙臥軸強制式混凝土攪拌機,4.鼓筒式混凝土攪拌機 A.雙口圓柱鼓筒攪拌機（自落式） B.雙錐形鼓筒反轉(zhuǎn)出料攪拌機（自落式）,A.雙口圓柱鼓筒攪拌機,B.自落式雙錐反轉(zhuǎn)出料移動式混凝土攪拌機 可攪拌塑性和半干硬性混凝土。 攪拌筒正轉(zhuǎn)攪拌，反轉(zhuǎn)出料，每罐可以攪拌350升混凝土（指搗實后混凝土體積），理論生產(chǎn)率達10-14立方米。 適用于一般

16、建筑工地、道路、橋梁工程和中小型混凝土構件廠。固定攪拌時，可挖地坑，使料斗口與地面平齊，進料方便，大大減輕勞動強度。,攪拌機數(shù)量的確定： M=P時/Q 式中 P時——攪拌車間的設計小時產(chǎn)量(m3/h) Q ——攪拌機小時生產(chǎn)能力(m3/h),四、攪拌車間的工藝布置,取決于生產(chǎn)工藝流程和車間規(guī)模 分為單列式、雙列式和放射式 攪拌車間工藝布置時，注意： 1. 車間布置應盡量緊湊； 2. 混凝土出料層層高必須滿足運輸設備運行的要求； 3. 單階式攪拌車間，應采取逐層平面與剖面相結合，上下層平剖面相互對應的方法，以兼顧布置緊湊、料流順暢、設備聯(lián)系可靠等要求； 4、通過工藝布置最終確定各料倉的

17、組合和尺寸， 以及各溜槽和管道的布置和尺寸，并正確 處理好與建筑結構的關系。,4.7 鋼筋車間,主要輔助車間 ，采用流水作業(yè)法 一、設計要求 1. 鋼筋車間的產(chǎn)品必須滿足全廠制品生產(chǎn)的產(chǎn)量、規(guī)格、品種、質(zhì)量的要求。 2. 鋼筋車間原則上以室內(nèi)生產(chǎn)為主。 3. 對于有污染影響的生產(chǎn)工段，應在車間外組織生產(chǎn)。,4. 根據(jù)鋼筋加工量、合理確定各種類型的加工設備數(shù)量。 5. 車間工藝布置必須保證工藝流程須暢、滿足設備安裝、生產(chǎn)操作和中間堆放等對場地面積的要求，合理確定車間跨度和面積。 6. 根據(jù)鋼筋加工要求，車間內(nèi)可選設粗鋼筋加工、細鋼筋加工和鋼筋網(wǎng)片、骨架成型等流水作業(yè)線。 7. 車間內(nèi)外運輸應盡量

18、減少人工小搬運，并合理選擇起重設備。,二、生產(chǎn)能力的確定,依據(jù)工廠的產(chǎn)品綱領、產(chǎn)量及任務書所規(guī)定的鋼筋加工量來確定。 步驟： 1. 根據(jù)產(chǎn)品綱領中的各種構件的產(chǎn)量和商品鋼筋的加工量，得到各種鋼筋半成品的需要量。 2. 按產(chǎn)品綱領中的產(chǎn)品設計圖和商品鋼筋加工圖得到每個構件中按直徑或鋼筋類別劃分的各種鋼筋量。 3. 將前兩項計算得出各類鋼筋的加工量，編制成全廠鋼筋加工量表。 計算鋼筋加工量時，考慮損耗系數(shù)K=1.02~1.04,三、鋼筋加工工藝組織,（一）冷拉 （二）冷拔 （三）調(diào)直、切斷和彎曲 （四）對焊 （五）鋼筋網(wǎng)片及骨架的點焊,四、車間工藝布置,鋼筋車間工藝方案的通用性 某些特定制品采用專

19、門的骨架成型機 一般情況，平面鋼筋網(wǎng)組裝成空間骨架 工序位置的確定應有利于工序間的緊密配合、互相協(xié)調(diào)，并盡量縮短鋼筋在加工過程中的運輸距離。,6.8 成型車間,包括制品成型、養(yǎng)護以及表面裝飾、加工和成品檢驗 預應力混凝土制品，+預應力鋼筋張拉工序 一、機組流水法生產(chǎn)線設計原則 （一）設備選型計算 非固定節(jié)拍，保持生產(chǎn)率均衡，必須在工位間配置中間貯備場地。制品成型多在一個工位上完成。 車間的生產(chǎn)平衡涉及成型、養(yǎng)護和車間運輸三個環(huán)節(jié)。具體方法是先選擇成型設備，再按成型設備的生產(chǎn)能力， 確定養(yǎng)護室的容積和數(shù)量，然后驗算起重運 輸設備的生產(chǎn)能力。,6.8 成型車間,設備選型計算步驟： 1.成型設備選型 1）成型設備的臺班產(chǎn)量 2）成型設備需要量 2.養(yǎng)護室容積和數(shù)量的計算 3.起重運輸設備計算 1）起重機操作時間的確定 2）起重機臺數(shù)的確定,（二）工藝布置的一般原則 機組流水生產(chǎn)的工藝布置可按工位分區(qū)進行，再按工藝流程的順序組合調(diào)整。生產(chǎn)線的流水方式對工藝布置影響大。,二、流水傳送法生產(chǎn)線設計原則,主要問題：合理確定工位數(shù)和流水節(jié)拍。 兩種布置形式： 1. 平面循環(huán)作業(yè)線 2. 立體循環(huán)作業(yè)線,三、臺座法生產(chǎn)線設計原則,工藝特點：制品成型和養(yǎng)護集中在一個固定的臺座上進行 生產(chǎn)線設計主要取決于制品品種、配筋方式、成型機械的特點和養(yǎng)護方法等因素。,