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数控先锋12B-2钢筋弯箍机的设计分析及应用研究

发表时间:2019-12-11 14:43作者:焦健
摘要:针对数控先锋12B-2钢筋弯箍机的设计结构、工作原理、优点进行了分析,及其在中铁十二局太焦高铁工程项目中的应用效果。实践应用效果表明,该数控钢筋弯箍机制作尺寸精准、产品形状规范、性能稳定、工作效率高,满足了高水平工程建筑的要求,为工程建筑创造了较好的安全经济效益。

引言

现代建筑施工使用大量箍筋,传统而落后的箍筋加工设备工作效率不高,箍筋质量差,钢筋材料浪费严重,不能满足工程需求,同时生产成本较高,这个问题已成为制约现代建设的瓶颈。传统加工工艺过程是用卷扬机将盘条拉直,根据所需要的长度用剪切机将直条剪断,然后用弯曲机将直条弯成所需的箍筋,需要3台独立的设备分别完成拉直、剪切和弯箍工序,而数控先锋12B-2钢筋弯箍机采用PLCS2-700控制系统,可以全自动地完成对钢筋的定尺、调直、切断、弯箍等工序,该钢筋弯箍机设备在使用中表现出快速、省工、省料、省地的优点,可以处理Φ5~12mm的钢筋,可用计算机输入上百种不同曲线,并实现全自动弯曲成型。PLCS2-700控制系统的应用有效地保障了制作尺寸精准、产品形状规范、性能稳定。

数控钢筋弯箍机12B-2.png


1数控先锋12B-2钢筋弯箍机的设计分析

1.1钢筋弯箍机的结构分析

数控先锋12B-2钢筋弯箍机的结构主要由机械和控制两大部分组成,从功能上来讲机械部分包括钢筋送入机构、钢筋弯曲机构、钢筋夹断机构三部份,主要是由导轮、弹簧、丝杠、圆锥齿轮、钢筋、齿轮、皮带轮、步进电机、电动钢筋剪短器、工作台、减速箱组成。当钢筋送入后下排导轮由丝杠螺母机构定位到指定位置再通过弹簧作用压紧钢筋,然后进给电机转动使下排导轮转动,使得钢筋向前运输实现钢筋的送入过程。钢筋弯曲机构通过电机带动转盘转动,钢筋被挡住就实现了对钢筋的弯曲作业过程。

控制部门由PLCS7-200控制器、触点继电器、开关电源组成。PLCS7-200控制器具有响应速度快,接线维护简单,改变控制逻辑方便等优点。通过PLC控制电机的转向,从而完成钢筋弯曲的工作。弯曲电机主要用来控制钢筋弯曲机构,进给电机用来控制钢筋送入机构,夹紧电机用来控制钢筋夹紧机构。完成需要的工作时,按下停止按钮,机械停止工作。




1.2钢筋弯箍机的工作原理

数控先锋12B-2钢筋弯箍机数控钢筋弯箍机的工作原理示意图如图1所示,它是将盘料经过水平矫直、牵引、垂直矫直送至弯曲部分进行弯箍成型,最后再进行剪切并将产品收集。生产线采用工业计算机控制,可实现用户的可视化图形编辑,系统提供一个内部存储上百个常用图形的用户图库经过扩容用户可以无限量存储图形,满足了不同用户加工不同箍筋的需求。PLCS7-200控制系统采用实时控制,方便用户的使用,保证不停机生产不同的形状产品。

数控先锋12B-2钢筋弯箍机工作原理方框图.png


1数控先锋12B-2钢筋弯箍机工作原理方框图

1.3数控钢筋弯箍机的优点及参数分析

该数控先锋12B-2钢筋弯箍机采用可旋转设计,可以根据工作需要调整角度,倾角135°,可弯曲对角线≥2.2m的箍筋,工作适应范围面更大,工作效率大幅度提高,产能也有相应的提高。

从国外、国内的大量工程实践表明该设备的优点:从釆用了数控钢筋弯箍机生产效率大幅提高,省去钢筋加工场地。目前国内普遍釆用400MPa及以上级别抗震高强钢筋,如果只是采用人工和简易弯曲设备,其劳动强度大,工作效率低,严重影响施工进度;而采用能够加工400MPa及以上级别抗震髙强钢筋的数控钢筋弯箍杋就能够解决这一难题。数据统计结果表明,当产量相同时,1套该数控弯箍机只需2人操控,消耗电费68.3元/天(8h);而传统加工模式共需约14人,而电费为95.5元/天(8h)。专业化建筑用钢筋加工配送中心是工业发达国家已经非常成熟并且广为使用的方式,具有较好的安全、社会和经济效益。开发建筑用钢筋加工配送项目在原材料、基础设施、市场销售网络、人才、运营机制等多方面都有优势,设备的应用潜力较大。钢筋箍筋的生产专业化,有效地解决了钢筋箍筋生的扰民问题,对环境保护也起到了一定的作用。该数控先锋12B-2钢筋弯箍机的技术参数如表1所示。

数控先锋12B-2钢筋弯箍机的技术参数.png


1数控先锋12B-2钢筋弯箍机的技术参数

2数控弯箍机的实践应用及效益分析

2.1工程概况

工程项目为中铁十二局集团太焦高铁TJZQ-4标段5号钢构件集中加工场,位于山西省长治市武乡县涌泉乡峰沟村,线路里程DK111+521右侧100m处,主要负责标段内赵卜峪隧道、云竹隧道和丰沟隧道的各种钢拱架、格栅拱架、大管棚、小导管、锚杆、二衬钢筋和丰沟大桥、跨649县道大桥、坡底村特大桥的钢筋加工生产,标段内的隧道和桥梁钢构件全部实现工厂化生产。

5号钢构件集中加工场共计加工隧道型钢构件1.034万t,桥梁和隧道钢筋0.4万t,日最大生产能力达28t。

2.2实践应用及效益分析

在上述项目当中,采用数控先锋12B-2钢筋弯箍机替代了以往的钢筋弯曲机,有效地提高了箍筋的工作效率。从工程现场数据统计情况可知,数控先锋12B-2钢筋弯箍平均产出700kg/h箍筋。而以往的钢筋弯曲机弯曲钢筋280kg/h,工作效率大大提高。弯箍机与钢筋弯曲机每天的工作成本对比表见表2所示。

钢筋弯箍机与钢筋弯曲机每天(8h)工作成本对比.png


2钢筋弯箍机与钢筋弯曲机每天(8h)工作成本对比

数控先锋12B-2钢筋弯箍机制作尺寸精准,产品形状规范,性能稳定,同时有效地控制了材料的浪费,降低材料成本。经测算该工程只需要一台设备工作即可满足工程现场箍筋的供应。因此该设备的应用为企业创造了较好的安全效益和经济效益。

3.结语

高强钢筋箍筋广泛用于楼房建筑、桥梁、机场、高速公路、髙速铁路、核电站等工程的钢筋混凝土结构和预制构件上。在国内,钢筋弯箍加工的年需求总量约为500万t,并以每年30%的趋势在增长。因此对于数控钢筋弯箍机设备的设计与实践应用研究是非常有意义的。