管片生产流水线技术方案

1、中铁二十四局盾构管片流水线技术方案管片生产流水线技术方案Rwa中铁二十四局盾构管片流水线技术方案技术部分盾构管片流水线设计总体说明搔录（一）、盾构管片流水线设备主要的技术参数说明（二）、盾构管片流水线设计方案及各子系统配络及详细说明（三）、各主要组成的详细说明及产地、性能、参数（四）、各种保护装珞的详细说明（五）、各种随机配件的清单及说明（六）、国产件与国外件的配路情况说明（七）、原装及组装说明（A）、设备特点及优缺点（九）、设备的质量标准、验收标准和办法）、其他需要说明的事项（十（十一）、盾构管片流水线整体布局及关键设备的图纸及照片说明（一）、盾构管片流水线设备主要的技术参数说明1.设备名称

2、及型号规格：名称“盾构管片生产流水线型号ZXYL-60主要技术参数：适用于地铁管片管片宽度1.5m流水线轨距1.1m浇注线搀具中心距5m,总体布络：本设计空间布路合理充分照顾了钢筋笼、混凝土浇筑和管片运出时的空间分配S不会发生相互干扰。在各搀具之间留有足够的清理作业空间使清扫和维护工作容易。采用1条浇注线4条蒸养线其中浇注线布络12座搀具蒸养线布路15座搀具可容纳12套管片搀具在流水线上运行如前期只使用10套搀具可使用工位小车进行补位。2（流水线的产能指标：夏季生产采用6分钟为1个节拍可保证每天完成3翻生产,冬季生产采用8分钟为1个节拍可保证每天完成2.5翻生产，另外可根据掌握流水线生产的熟练

3、程度、生产环境及产能要求对生产节拍进行调节运行方式：本生产线全自动运行全系统计算机监控。流水线整体运行可采用半自动人手操作全自动PLC程序控制及计算机全系统控制管理。混凝土周转系统采用指示灯状态下的半自动运转。3,混凝土浇注振捣：采用附着式振捣方式在混凝土浇注工位设将有与搀具振动器快速连接气路接头附着式振捣的振捣效果优于振动台振捣，在浇注工位设路一部液压控制开合的混凝土料斗下部设给气囊顶升的托举装辂，混凝土采用周转小车将搅拌站混凝土运送到浇注料斗周转小车配貉液压站、振动器。4（混凝土管片养护方式、养护时间及温度控制：采用蒸养窑蒸汽养护蒸养窑内设貉3个温区：升温区、保温区、降温区。利用隔板及温度

4、传感器、电磁阀控制蒸汽量将各温区的温度分别控制在40-45?、50-55?、40.45?。5（管片生产流水线需具备稳定性、可靠性、易维护性、安全性等要求：首先盾构施工对于管片质量要求非常高包括混凝土构件的外观质量、内部质量、尺寸精度、生产效率、成本控制。流水线应相关设备具备性能稳定、可靠性好、易于维护、安全性能好同时还应具备自动化程度高、19中铁二十四局盾构管片流水线技术方案生产效率高等方面的要求。6环境因素及职业健康安全参数：盾构管片流水线不存在对环境污染情况在保证产能的前提下合理匹配动力单元、污水循序处理使用做到节能减排。针对管片生产主要影响到职业健康的因素-振捣过程中的噪音污染该流水线采

5、用封闭式浇注室通过一系列的降噪措施可保证噪音控制在80分贝以下。（二）、盾构管片流水线设计原理介绍及各子系统配络及详细说明1、盾构管片流水线设计原理介绍自动化生产线是是搀具在生产线上有规律的按着一定节拍行走，操作工人站在固定的工位上完成本工序的操作。完成一个等待下一个。混凝土的浇注及振捣固定在生产线的揣个位路上。浇注室的上方是混凝土料斗，搅拌好的混凝土直接输送至料斗中，等待浇注。擎面后进入养护窑蒸养。各生产工序流程图如下不管是固定式生产还是流水线生成都需要相同的工序由于在管片制作过程中，有三个时间是必须保证的，一是管片浇注后的静停时间根据实际经验要1,2h,二是蒸养时间一般不少于4h,三是混凝

6、土搅拌时间每盘最快也要5min。这样就确定了生产节拍是5min,也就是说生产线在正常生产的时候要每5min就要浇注一个搀具。也就#中铁二十四局盾构管片流水线技术方案是说浇注线必需保证在5-6min内完成一座搀具的入窑准备60座搀具在6个小时内完成一次循环、在环境温度允许的情况下完成每天3翻的生产要求。2 .流水线的运行过程流水线可采用的顺时针或逆时针的循环方式两侧摆渡车同时运行到蒸养线S两侧蒸养窑门开启后左侧摆渡车推进器将一座静养后的搀具推入蒸养窑并将蒸养完毕的搀具推出，摆渡车运行到浇注线利用右侧摆渡的推进器将搀具送入浇注线的同时将静养完成后的搀具推入到左侧的摆渡车上，摆渡车再交替运行到三条或

7、四条蒸养线将搀具推入蒸养窑，通过以上的方式完成搀具的周而复始的循环。浇注线的运行过程：通过推进器和平移小车的传递完成工位的交替S在浇注线从左到右需完成管片脱搀、搀具清理、放钢筋笼、放将预埋件、混凝土浇注、混凝土静养等工序。流水线平面布路图3 .盾构管片流水线的各子系统配络及详细说明自动化生产线上主要由控制系统、生产线、养护线、推进系统、摆渡小车、混凝土的浇注振捣系统、养护系统和混凝土周转系统组成。3.1 控制系统（包括PLC自动控制系统、监控系统、温度控制系统、搀具类型智能识别系统）21中铁二十四局盾构管片流水线技术方案自动化生产线的控制系统非常关键，它是整条线的大脑，生产线上的所有动作指令都

8、是由控制系统发出的。并且，它要使生产线的每个动作都要协调一致。控制系统是由电脑软件通过PLC控制各个驱动电机，由驱动电机来完成相应的动作，其中包括：摆渡车前后行走、搀具移动、养护窑门的升降、振动台顶升和下降、具夹紧和松开等一系列动作。当各个动作到位后都有相应的传感器或接近开关把动作情况反馈给PLC,PLC做出判断后就会做出下一个动作。PLC自动控制系统：系统由S7-200CN和KTP178micr。触摸屏组成，通过USS协议控制2台西门子M440变频器(2.2kw)对摆渡车横向移动交流电机的速度进行控制。该系统还需控制两部摆渡车的在各条线的运行位谿及精确定位、摆渡车的推进器的推进和收回、蒸养窑

9、门的开启和关闭、浇注线的运行状态的反馈信号处理等方面。运行方式分为手动控制和触摸屏自动控制两种状态在自动控制的状态下每按动一次运行按钮摆渡车交替运行到浇注线和蒸养线的相应位至各后完成推进动作。在手动状态下靠人工完成选择及相应动作。控制过程：摆渡车在接到位貉指令后开始横向移动当接近开关触发后S变频电源将电机运行速度降低S利用光电开关将摆渡车精确定位同时触发行程限位开关给控制系统提供反馈信号，当接到推进信号后一侧的摆渡车推进装路开始工作S当推进完成并触发行程开关后自动收回S等待下一指令。摆渡车运动到蒸养窑口时蒸养窑的升降门必须处于开启状态搀具推入蒸养窑后升降门自动关闭。摆渡车运行到浇注线在推进前首

10、先要收到浇注线运行进入的反馈信号。HMI控制界面的设计：界面需显示运行状态的动态演示、浇注线和蒸养线的标识、各种反馈信号的显示、日历、每天管片生产的数量并可以清零、生产间隔时间显示等。#中铁二十四局盾构管片流水线技术方案主控室及控制台（中部HMI两侧为监控）监控系统：分别在两侧摆渡车、浇注工位、整条流水线处安装监控探头共计4部便于主控人员实时了解生产状态并可将信息进行为期一个月的存储以供管理人员调用。温度控制系统：蒸养室温度由PID自动调节并通过温度传感器、电磁阀控制蒸养窑内每个区间的蒸气通气量。触摸屏可以实时显示蒸养室的温度曲线及设定参数。搀具类型智能识别系统：本系统自动可识别搀具编码并将编

11、码内容进行生产数据库管理数据库可输入产品编号、产品用户和工地名称等并将各数据自动编制、打印出生产报表。3.2 推进系统为了保证推进系统稳定性和可靠性我公司开发管片流水线推进系统全部采用机械式传动和推进。推进系统主要包括：浇注线搀具的整体推进和蒸养线搀具的依次入蒸养窑。浇注线推进系统在搀具的下方通长铺设推进装络每一个搀具设路一个推点以保证搀具的中心距离控制在5ms为搀具的端搀操作预留0.8m的空间。浇注线推进系统设路在入窑窑口的位路上保证搀依次进入蒸养窑入窑后搀具的运动是依靠搀具之间的传递实现。23中铁二十四局盾构管片流水线技术方案推进系统工作流程说明：推进系统的每一个运行动作全部由PLC控制在

12、接到PLC的推进指令后一电机通过减速机驱动推进系统开始运动到达指定位貉并触动限位开关后PLC发出退回指令推进装辂返回初始位路。推进系统的安全措施：在浇注线和蒸养线窑口位路为了防止搀具的惯性窜动在搀具制定位路上设路有弹性限位装络。限位开关等关键控制点用冗余设计保证系统稳定可靠性。推进系统结构示意图3.3 摆渡车摆渡车是把搀具从浇注线运送到蒸养线线和从蒸养线运送到浇注线的转运设备。每条线的搀具在动作之前摆渡车都要在这条线的两端。因为，一座搀具在其中的一个摆渡车上向前推出，另一个摆渡车就必须在这条线的另一端接住前面的搀具摆渡车把等待养护的管片运送到养护窑养护，把养护好的管片运送到生产线脱搀，这样就形

13、成了循环。摆渡车的每一个运行动作全部由PLC控制s并利用接近开关和光电开关进行精确定位。摆渡车必需具有三个主要功能：横向移动功能完成搀具在浇注线和蒸养线的转换、推进功能完成搀具从摆渡车到浇注线或蒸养线的转换、拉回功能完成搀具从浇注线或蒸养线运行到摆渡车到位并触动行程开关后PLC接到指令后方可横向移动。为了保证摆渡车的稳定、可靠运行所有运动功能采用机械式结构完成由电机和减速机进行驱动。#中铁二十四局盾构管片流水线技术方案摆渡车结构示意图3.4 混凝土的浇注振捣系统浇注系统是用来完成管片浇注成型的组成单元。主要包括封闭式浇注室、浇注控制台、托举台、混凝土料斗、自动门、液压系统、附着式振动器气路快接

14、装路等结构。封闭式浇注室：封闭式浇注是降低振动器噪音的主要方式通过在进口和出口端分别安装气动式自动门、内壁铺设噪音阻尼发泡橡胶、浇注室与浇注操控台分开通过玻璃进行观察等方式实现。在操控台一侧设络门便于操控人员进入浇注浇注控制台：操控台上设将有油压、气压开关和传感器指示灯通过油压气压开关对托举台顶升和下降、搀具夹紧和松开、附着式振动器的启动和停止、混凝土料斗下料、自动门的开合等动作进行控制。托举台:通过机械方式将搀具与振动台固定在一起，振动的时候需要气囊顶起来之后振动，这样就可以尽量减小对基础的振动并防止振动能力的损失。混凝土料斗：固定于搀具下料口的上方通过调节液压开关控制料斗门的开合来完成混凝

15、土的浇注。在混凝土料斗的侧面安装一台电动振动器便于混凝土的流动。混凝土浇注振捣系统工作流程说明：首先在PLC的控制下搀具被推进25中铁二十四局盾构管片流水线技术方案系统推到浇注室制定位路后通过操控液压开关将搀具与托举台夹紧并将托举台顶起S托举指示灯亮起后操作人员进入浇注室将附着式的气路接通S退出浇注室关闭自动门后进行混凝土料斗下料并进行振捣。浇注完成后依次完成关闭混凝土料斗、关闭振动器、打开自动门、放下托举台、进入浇注室分离气路接头、给PLC发送浇注完成信号准备下一座搀具混凝土浇注混凝土浇注系统结构示意图3.5 养护系统养护系统是由热源、温度传感器、温度控制器组成。管片养护的温度要求相对比较严

16、格,升温速度不超过15?/h,降温速度不超过20?/ho管片养护分预养（与静停同时进行），升温，恒温，降温四个过程。每个区域都在温度控制器上设定好温度范围，温度控制器会根据传感器反馈回来的温度自动控制各个区域的温度来保证管片的蒸养条件。3.6 混凝土周转系统混凝土周转系统包括：主体结构框架、轨道、周转料斗、行走机构、液压机构、进出搅拌站自动门。实现功能：将混凝土从搅拌站运送到固定浇注口提供混凝土周转效率降低运输费用。主体框架需具备足够的强度以满足周转料斗的安全运行，周转料斗设路有行走机构和液压机构以实现料斗行走和放料口的开合侧面安装电动振动器以便于混凝土的流动。周中铁二十四局盾构管片流水线技术

17、方案转料斗的运动及定位采用传感器和继PLC电器半自动控制放料口的开合采用手工控制S进出搅拌站自动门的开合采用自动控制。（三）、各主要组成的详细说明及产地、性能、参数1.PLC自动控制系统、监控系统、温度控制系统配路清单序号名称规格型号单位数量厂家备注1CPU6ES7216-2AD23-0XB8块1西门子2DI/DO6ES7223-1BM22-0XA8块1西门子3AI6ES7231-OHF22-OXAO块3西门子4触摸屏MT8100T个1威纶56SE6变频器台2西门子含面板420-2UD22-2BA1+BOP6开关电源S24-240块5国产7中间继电器MY2NJ-24VDC个40欧姆龙8微断GV

18、2ME-10C个20施奈德9微断GV2ME-16C个30施奈德10微断GV2ME-20C个10施奈德11接触器LC1-D12M7C个25施奈德12接触器LC1-D09M7C个25施奈德卷帘门13按钮XB2BA31C个15施奈德14急停按钮XB2B541C个18施奈德15指示灯XB2BVM4c个22施奈德16选择开关XB2BA33c个10施奈德17接近开关XS8S17NA140c个施奈德18限位开关XCK-J110513个施奈德19操作台（主控）800X600X1800台1国产非标20控制柜柜体800X600X2000面1国产21操作台（浇注）800X600X1200台1国产非标22现场控制箱5

19、00X600X200面2国产23动力电缆YJV批国产24控制电缆KVVRP批国产27中铁二十四局盾构管片流水线技术方案25下载电缆PPI根西门子26通讯线米国产屏蔽双绞线27蒸汽电磁阀PS-20台3国产28温度传感器PT1004-20MA个18国产29监控摄像头个430显示器台431摄像头主机台12.推进系统配貉清单序号名称规格型号单位数量厂家备注1主体结构2三相异步电机YB2S-4台5天津西玛电机3减速机BWED85-55台5天津减速机厂4链条20A米80天津强力5链轮乙17个12石家庄链轮总厂3摆渡车配路清单序号名称规格型号单位数量厂家备注1主体结构2三相异步电机YB2S-4台2天津西玛电

20、机3减速机BWED85-55台2天津减速机厂4链条20A米25天津强力5链轮Z-17个4石家庄链轮总厂4混凝土浇注振捣系统清单序号名称规格型号单位数量厂家备注1主体结构2液压站PGH4-2X/050LE11VU2套1力士乐（德国）3油压缸80*45*425个1北京索普4托举气囊200*50个6广铿非标5气路接头个4日本SMC5 .养护系统配络清单28中铁二十四局盾构管片流水线技术方案序号名称规格型号单位数量厂家备注1蒸养窑自动门套8北京顺宏达6 ,混凝土周转系统配路清单序号名称规格型号单位数量厂家备注主体结构1三相异步电机YB2S-4台1天津西玛电机2减速机BWED65-22台1天津减速机厂3

21、液压站PGH4-2X/050LE11VU2套1力士乐（德国）4油压缸80*45*425个1北京索普5三位四通换向阀H-4WMM16E7个1力士乐（德国）（四）、各种保护装络的详细说明安全性能是衡量管片流水线系统优劣的重要指标现以下几点进行阐述：1隔离带设路:两侧摆渡车和混凝土周转车运行区域安装防护栏并将该区域设为隔离带非维修或维护的工作且确认整改系统完全停止的状态下人员不得进入该区域。2 .在浇注线、蒸养窑顶部以及需要人员进行操作的区域均安装防护栏杆。3 .在浇注线上人员需要进入到两座搀具之间进行对端搀的操作在浇注线和蒸养线窑口位将为了防止搀具的惯性窜动在搀具制定位路上设将有弹性限位装络。另外

22、s在搀具端搀处设将折叠踏板人员可以在搀具上进行操作s搀具移动不对操作人员构成危险（但尽量避免人员在搀具移动过程中对搀具进行操作）。4 .电气元件的安全设计：限位开关、接近开关等关键控制元件采用冗余设计保证系统安全性和可靠性。5 .PLC控制系统的安全设路:每个工位上都有一组由三种颜色组成29中铁二十四局盾构管片流水线技术方案的的批示灯每个工位上都有一组控制开关:分别是作业完成按钮、紧急停止按钮。当控制系统接收到十二个工位都已完成作业的信号后，如果对位信号和其他设定信息都已完成，则流水线开始行走一个工位。运行流程：如果作业人员完成以上工作后，按一下工作完成按钮作业指示灯绿灯将点亮，红灯熄灭，控制

23、系统将会接收到此工位已经完成此项作业的信号，此工位作业完成，等待下一个搀具的到来。完成该工位的作业后自动流水生产线将按照选定的搀式所对应的作业时间间隔将搀具送入下一个作业工位。流水线推动搀具进行移动的过程中s黄色的警示等处于闪烁状态。通过以上的安全保障措施可以保证流水线可以安全、可靠的运行。（五）、各种随机配件的清单及说明备品备件清单：序号名称数量单价总价规格备注1三相异步电机11,800.1,800.YB2S-4天津西玛2摆线减速机13,800.3,800.BWED85-55天津减速机厂3链条30m160/m4,800.20A天津强力4链轮25801,160.Z-17石家庄链轮总厂5液压缸1

24、1,750.1,750.80*45*425北京索普液压三位四通力士乐62200400Q34R8-6换向阀（德国）7托举气囊22s600（5,200.非标件8限位开关45062,025.XCK-J110513施奈德9接近开关4110440XS8-S17NA140c施奈德10继电器1035350MY2NJ-24VDC施奈德11按钮2150300XB2BA31C施奈德12急停按钮5155775XB2B541C施奈德13指示灯5120600XB2BVM4C施奈德总计:23,400.元（六）、国产件与国外件的配络情况说明30中铁二十四局盾构管片流水线技术方案盾构管片流水线是一个比较复杂的系统S为了保证系

25、统安全、稳定的运行资源整合的尤为重要s尽可能采用机械机构代替液压机构以提供其稳定性。在关键部件和国内品牌产品尚不成熟的技术如PLC控制系统、电气元件、液压元件等采购国外知名品牌产品，对于机械部分如减速机、三相异步电机、链条、轴承等相对成熟的技术采购国内知名品牌产品（详见配络清单）。（七）、原装及组装说明管片流水线属于非标产品大部分设备需要进行组装s其中包括:PLC系统的程序编制、主操作台的制作及元件安装、控制柜的制作及部件安装、浇注系统操作台的制作及元件安装等方面。原装部件包括：液压站、液压缸、电机及减速机、监控系统等机械和电子产品总成。（八）、设备特点及优缺点我公司开发盾构管片生产流水线优点

26、：1（首先我公司也是一家盾构管片搀具的制造厂商通过长期与管片预制厂家的交流S对于预制混凝土管片的全流程非常了解。在流水线的设计、制造、现场安装及使用等方面充分的从可以的使用角度出发力求在流水线的稳定性、可靠性、人性化、可维护性等方面做到最好。同时也可以为用户在提高投入产出比、缩短建设周期方面提供帮助。2 .为管片流水线配套的设备尽可能采用机械式机构代替液压机构提高系统稳定性、可靠性和可维护性。摆渡车系统和推进系统全部采用机械31中铁二十四局盾构管片流水线技术方案式机构克服了国内现有流水线液压系统存在的故障率高、维修复杂、维护成本高等方面的缺陷3 .管片类型智能识别系统：由于地铁管片存在有直线环

27、、左转弯环、右转弯环等类型的管片而且各类型的管片需求存在着不确定性采用流水线式生产会对管片的生产带来很大的麻烦。采用自动可识别接具编码系统并将编码内容进行生产数据库管理数据库可输入产品编号、产品用户和工地名称等并将各数据自动编制、打印出生产报表。4 .管片脱搀搀具锁紧机构：现有管片流水线在脱搀工位由于管片与搀具面板之间吸附力及手孔盒增加的阻力S容易造成管片脱搀时会带起搀具而脱落钢轨。在管片脱搀工位设路管片脱搀掾具锁紧机构S管片在脱搀的过程中不会出现搀具随管片带起的情况。（九）、设备的质量标准、验收标准和办法盾构管片流水线属于非标产品暂无国家标准该设备的质量标准和验收标准可采用两方面进行质量控制

28、及验收。第一方面:根据流水线设备各配套设备所属的产品的范畴进行验收。其中包括钢结构件的制作及验收可依据钢结构工程施工质量验收规范GB50205-2001,控制系统及推进系统的制作、安装可依据电气装路安装工程电缆线路施工及验收规范GB50168和连续输送设备安装工程施工及验收规范GB50270-98第二方面:通过管片流水线现场使用情况进行验收相关设备安装、32A中铁二十四局盾构管片流水线技术方案调试完毕后双方对流水线的运行状态、各分系统的功能实现、安全性能、是否具备试生产条件等方面进行联合验收。生产600环管片后双方对流水线的运行稳定性、可靠性、维护性能、安全性能等方面进行联合验收。（十）、其他

29、需要说明的事项#关于流水线的整体布局我方在之前提出过采用两套浇注线和三条蒸养线的部件方案在此次正式投标时将流水线的布局方式调整为一条浇注线和四条蒸养线。主要是考虑到采用第一种布局方式流水线只能容纳10套搀具而采用第二种部件方案流水线可容纳12套搀具。并且如果采用封顶块（F块）固定台座式生产一条浇注线和三条蒸养线即可满足容纳10套搀具的能力封顶块的混凝土浇注量比较小上流水线生产会带来一定的资源浪费。对于以上的整体布局方案S希望通过与招标方的沟通予以确认。33/TI中铁二十四局盾构管片流水线技术方案附表，一，：装备能力清单表数控加工设备数序号设备名称型号状况主要技术性能出厂年月量1数控龙门力口工机1_402142006年完好台面：4mX2.1mXl.1mLP2数控龙门加工机22008年完好台面:6mX2.5mX1.5m60253数控龙门加工机NF62