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PC墙板生产线用翻转机运动仿真分析

1,2，3

于宁涛1,陈德鹏?，司马明洋1，张

长林

1.山东交通学院工程机械学院2.山东天意机械股份有限公司；3.山东省交通建设装备与智能控制工程实验室

摘要1PC墙板作为装配式建筑中的重要组成部分，可快速实现建筑内空间隔离，其生产成本低，易于组装，可满足

多种作业要求。PC墙板在生产成型、开模、出板后，需要将墙板垛进行翻转，以便于叉车运输，现生产线上还存在人工

进行墙板翻转的情况，不仅费时费力，还存在一定的安全隐患。设计一种生产线用PC墙板翻转机用于实际生产，提高

墙板生产线生产效率，降低工人的劳动力，并通过修正的G-K公式进行墙板翻转机的自由度计算，运用闭环矢量法

进行运动学正逆求解，分析各个构件的运动关系；通过Creo三维软件建模，进行运动仿真分析，对比算例中所求结

果，验证运动学模型的正确性。为该装置的动力学分析、尺寸结构优化设计以及液压动力参数预估和液压站选型奠定

了基础。

关键词：PC墙板；墙板翻转机；自由度；运动学建模；运动学仿真

在建筑领域，墙板主要指PC板，是预应力混凝土预墙板翻转机主要用于混凝土预制构件生产线中内、

制板构件的通用名称,是用于装配建筑或者建筑内隔断的外墙板的翻转作业。目前,国内针对PC墙板翻转机的研

重要板材。现代墙板生产线主要依靠墙板成型机（简称墙究较少，所以研究墙板翻转机的结构以及运动学分析具

板机)快速生产墙板，墙板机主要运用立模法模板模腔成有很高的工程应用价值。

型、平模模板成型、挤压成型等方法制作墙板。在墙板使用

方面，轻型墙板是现代建筑应用中最广泛的一类，每块墙1PC墙板翻转机结构

板上都均匀布置有多个圆心孔。在墙板生产制造过程中，现墙板翻转机主要由模台锁定机构和动臂翻转机构

墙板机经过养护窑、拔管及后续的出模作业后，立式出模两大部分组成，固定端设置液压托板，防止倾斜角度过大

设备将墙板竖直码放，为了便于后续叉装运输，经常需要时外墙板滑落。其中，模台锁定机构和动臂翻转机构都是

将墙板翻转将近90°实现横置，便于叉装运输作业，大多由液压驱动的平面四杆结构，当墙板养护完成后，采用一

数生产线需人工进行翻转作业，操作工人劳动强度大，费端固定的旋转翻板方法将其翻转85°，使墙板接近竖直；

时费力，同时严重影响了墙板生产线的生产效率。再利用行车等设备将墙板吊运至静停区。

作者简介：于宁涛（1997一），男，山东青岛人，学士，研究方向：机械装备创新设计与研究。

张林（通信作者）（1987一），男，山东沂水人，副教授，博士研究生，研究方向：机械装备创新设计与研究。

102工程机械2024·4

栏机械

第55卷1第4期

总第606期

PC墙板翻转机的结构组成如图1所示，墙板翻转机工位。锁定液压缸一侧与支撑板的安装板铰接，另一侧与

的其中一侧与翻转液压缸的一侧均铰接在地装机架上，墙板锁定机构的卡爪铰接；尾部液压缸一侧与滑块铰接，

另一侧与支撑板一端铰接；支撑板一侧设置有导轮系统，另一侧与滑动底盘组铰接。

养护后的模台及成品经过输送线通过导轮传送到翻转机

翻转臂

支座

模台锁定机构

导轮