一种活性粉末混凝土分支箱

技术领域

本发明涉及分支箱技术领域，特别是一种活体粉末混凝土分支箱。

背景技术

目前，配电网越来越多的使用地下电缆供电，地埋式电缆分支箱以灵活、经济、可靠的方式实现电力电缆互连与对接，其简单、便捷的联接组合形式，在越来越多的场合下替代了电缆中间接头，能够有效节省设备和工程的投资，并在整个配电网络实现全绝缘、全密封、全屏蔽，从而大大降低了线路的故障率，提高了供电的可靠性。

在施工现场，使用活性粉末混凝土预制的地埋式电缆分支箱不仅尺寸较小，便于根据施工现场空间布置，而且不需要地上的基建，极大地降低了基建投资，节约了工程造价。在施工场地，活性粉末混凝土预制的地埋式电缆分支箱需要进行静停、初养和终养等养护阶段，各养护阶段的需要严控箱内的养护温度和湿度。针对一些大体积的地埋式电缆分支箱，在施工现场预制，不仅能够针对地形、使用要求进行合理的尺寸设计，而且能够省去运输成本，是现场施工的一个主要发展趋势。

现在面临的问题是，由于施工现场条件限制，无法提供具有大型养护设备的混凝土预制车间，而采用人工简单的喷淋养护水操作、采用固定支撑的加热管进行内部保温，不仅劳动强度大，而且，对于箱体空间较大的大型分支箱，采用简单、固定的加热管加热，箱体内气体不流畅，只能起到保温作用，加热温度不均，固定的加热部件容易造成临近的箱体部分温度过高、其他箱体部分温度达不到要求，特别是箱体的超强粉末混凝土在凝固过程中，会向外散出较大的热量，而现在的加热保温方式没有考虑到这一因素，温度无法实现养护工艺要求的温度连续变化；同时，采用简单的喷淋只能湿润箱体表面，无法形成均匀充满整个分支箱内空间的雾气，湿度也无法满足养护各阶段的湿度调节要求，湿度等达不到活性粉末混凝土所需的温度和湿度要求，而且，目前的温度和湿度多为单独调节，两者协调性较差，影响调节效果，影响活性粉末混凝土箱体的凝固质量，进一步影响箱体的强度等性能参数。

发明内容

基于此，本发明提供了一种活体粉末混凝土分支箱，以满足施工现场预制的地埋式电缆分支箱养护阶段的温度和湿度变化要求，实现温度和湿度的调节的协调进行，提高大体积的活性粉末混凝土箱体的凝固质量。

为了达到上述目的，本发明的技术方案为：一种活性粉末混凝土分支箱，分支箱设置有箱门，箱体内设置有支撑架、移动台和养护调节单元；所述支撑架可拆卸的安装在分支箱的箱体内；所述移动台设置在支撑架上并通过移动机构驱动而在箱体内往复移动；所述养护调节单元包括设置在移动台上的排气罩、进气罩及加湿喷嘴，在移动台带动养护调节单元往复移动过程中，通过排气罩和进气罩调节箱体内温度、通过加湿喷嘴调节箱体内的湿度，使得箱内的温度和湿度符合超强粉末混凝土的养护要求。

进一步的，所述养护调节单元包括排气风扇，所述排气罩安装在移动台上并且前端设置有朝外伸出的扩散状排气口，所述排气风扇安装在排气罩内，所述排气罩后端连接有延伸至箱体外的第一气管，所述排气风扇驱动箱体内的空气流经排气罩、第一气管后排出至箱体外。

进一步的，所述养护调节单元包括进气风扇，所述进气罩设置在移动台上并与排气罩背对布置，所述进气罩的前端设置有朝外伸出的扩散状进气口，所述进气风扇安装在进气罩内，所述进气罩后端连接有延伸至箱体外的第二气管，所述进气风扇驱动箱体外的空气流经第二气管、进气罩后进入箱体内。

进一步的，所述养护调节单元还包括空气温度调节器，所述空气温度调节器设置在分支箱的箱体外，所述第二气管与空气温度调节器的输出端连接。

进一步的，所述养护调节单元包括控制器和温度传感器，所述温度传感器检测箱内温度并传送给控制器，所述控制器被配置为将接收的检测温度值并与设定温度值对比，当检测温度值高于设定温度值时，控制空气温度调节器降低输出温度；当检测温度值低于设定温度值时，控制空气温度调节器升高输出温度。

进一步的，所述养护调节单元的加湿喷嘴周向均布在进气罩内，所述加湿喷嘴通过第三气管与可调排量的水雾生成器连接，加湿喷嘴喷出的水雾通过进气风扇的作用与第二气管进入的空气混合并由进气罩的进气口输入箱内；

进一步的，所述养护调节单元包括控制器和湿度传感器，所述湿度传感器检测箱内温度并传送给控制器，所述控制器被配置为将接收的检测湿度值并与设定湿度值对比，当检测湿度值高于设定湿度值时，控制水雾生成器降低供水量；当检测湿度值低于设定湿度值时，控制水雾生成器升高供水量。

进一步的，所述箱体内沿着长度方向阵列设置有多个温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器和湿度传感器分别检测箱内不同位置的温度和湿度并传送给控制器，当检测到箱内部分区域的温度和湿度相对于其他位置的温度和湿度差异较大时，降低移动台在所述区域的行进速度，以加强所述区域的温度和湿度调节。

进一步的，所述移动机构包括沿着箱体长度方向布置、与行进马达驱动连接的丝杠，所述移动台后端部分设置有与丝杠螺纹啮合的螺纹孔，所述养护调节单元设置在移动台的前端部分；所述移动机构还包括套设在丝杠外的导向筒，所述导向筒沿长度方向设置有曲线导轨，所述移动台与所述曲线导轨滑动配合，移动台的前端部分伸出至导向筒外并与养护调节单元连接。

进一步的，所述曲线导轨包括设置于筒体外周的螺旋曲线导槽，所述移动台的中间部分由所述螺旋曲线导槽穿过并与螺旋导槽滑动配合，在行进马达的驱动下，所述移动台带动养护调节单元沿丝杠前移过程中绕丝杠圆周运动。

所提供的活动粉末混凝土分支箱的技术优势至少体现在以下几个方面：

第一方面，设置了排气罩、进气罩及加湿喷嘴，养护阶段，移动台带动排气罩、进气罩及加湿喷嘴在箱体内往复移动，进气罩向箱体内输入设定温度的空气，排气罩将箱内空气排出，实现箱体内设定温度的空气流动，满足养护所需的温度，并且通过加湿喷嘴向箱体内喷射水雾，使得箱体内的湿度满足养护各阶段的湿度要求；

第二方面，将排气罩、进气罩及加湿喷嘴设置在移动台上，在养护阶段通过移动台带动排气罩、进气罩及加湿喷嘴在箱体内往复移动，不仅能够提高箱体内各处的温度和湿度的均匀度，而且能够促进箱体内气体的动态流动，从而提高温度和湿度调节的速度，满足养护过程中温度和湿度调节的快速进行，提高调节准确度；

第三方面，通过养护调节单元实现了箱体内空气温度和湿度的一致调节，而不是空气温度调节和湿度调节分开进行，有利于提高箱内温度和湿度调节的协调性，有利于提高箱体养护质量。

第四方面，所提供的养护调节单元可拆卸的安装在超强粉末混凝土的分支箱内只需要在使用前操作人员简单调节支撑、使用后拆除，，可重复使用并方便根据箱体空间灵活布置，在整个养护阶段养护调节单元自动化运行，降低了操作人员的劳动强度，也减少了受操作人员人为因素的影响，有利于超强粉末混凝土凝固质量的提高。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为所提供的活性粉末混凝土分支箱处于养护状态的示意图；

图2为移动台带动进气罩和排气罩运动后的状态示意图；

图3为所提供的活性粉末混凝土分支箱的箱门关闭后的示意图；

图4为移动机构、移动台与进气罩及排气罩连接的结构示意图；

图5为移动台、丝杠及导向筒处于啮合状态的结构示意图；

图6为图5的拆分状态的结构示意图；

图7为进气罩、排气罩与移动台连接的结构示意图；

图8为进气罩、进气风扇、加湿喷嘴连接的结构示意图；

图9为图8的拆分状态的结构示意图；

图10为排气罩及排气风扇连接的结构示意图；

图11为所提供的活性粉末混凝土分支箱的养护系统构成框图。

附图标识说明：

011—箱体，012-箱门；

021—移动台，022—行进马达，023—丝杠，024—导向筒，025—螺旋曲线导槽，026—支撑架；

031—排气罩，032—排气口，033-第一气管，034-排气风扇；

041—进气罩，042—进气口，043—第二气管，044—进气风扇，045—空气温度调节器，046—温度传感器；

051—加湿喷嘴，052—第三气管，053—水雾生成器；

06—控制器。

具体实施方式

在活性粉末混凝土分支箱预制过程中，需要进行静停、初养和终养等养护阶段，各养护阶段的需要严控箱内的养护温度和湿度。由于施工现场条件限制，无法提供具有大型养护设备的混凝土预制车间，而采用人工简单的喷淋养护水操作、采用固定支撑的加热管进行内部保温，不仅劳动强度大，而且，箱体内加热气体不流畅，加热温度不均，特别是箱体的超强粉末混凝土在凝固过程中，会向外散出较大的热量，而现在的加热保温方式没有考虑到这一因素，无法实现养护工艺要求的温度连续变化；同时，采用简单的喷淋只能湿润箱体表面，无法形成均匀充满整个分支箱内空间的雾气，湿度也无法满足养护各阶段的湿度调节要求，影响活性粉末混凝土箱体的凝固质量。

为此，本发明提供了一种活性粉末混凝土分支箱，箱体内设置有支撑架、移动台和养护调节单元，移动台设置在支撑架上并通过移动机构驱动而在箱体内往复移动，养护调节单元设置在移动台上所述养护调节单元包括设置在移动台上的排气罩、进气罩及加湿喷嘴，在移动台带动养护调节单元往复移动过程中，通过排气罩和进气罩调节箱体内温度、通过加湿喷嘴调节箱体内的湿度，使得箱体内的温度和湿度满足超强粉末混凝土的养护各阶段要求，达到养护阶段的静停、初养和终养的设定范围，提高活性粉末混凝土箱体的预制效果。

为了便于理解本发明，下面将对本发明进行更全面的描述，并给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。

如图1、图2和图3所示，本发明提供的一种活性粉末混凝土分支箱的实施例，分支箱的箱体011设置有箱门012，箱体011内设置有支撑架026、移动台021和养护调节单元；其中，在活性粉末混凝土箱体凝固养护过程中，箱门012采用具有保温防护作用的轻质门，如聚酯泡沫板材质的门，后期的使用过程中，根据具体使用要求，更换长期使用的金属门。在养护过程中，在箱体外套装聚酯泡沫材质的外套，以起到好的保温效果。

所述支撑架026可拆卸的安装在分支箱的箱体011内；所述移动台021设置在支撑架026上并通过移动机构驱动而在箱体011内往复移动；所述温度调节组件设置有移动台021上，在移动台021带动养护调节单元往复移动过程中，所述养护调节单元动态调节箱体011内温度和湿度，使得箱内的温度和湿度符合超强粉末混凝土的养护要求。所提供的活动粉末混凝土分支箱，通过支撑架可拆卸的安装在分支箱内，只需要在使用前操作人员简单调节支撑、使用后拆除，可重复使用，方便根据箱体空间灵活布置。

在混凝土养护阶段，移动台带动排气罩、进气罩及加湿喷嘴在箱体内往复移动，进气罩向箱体内输入设定温度的空气，排气罩将箱内空气排出，实现箱体内设定温度的空气流动，满足养护所需的温度，并且通过加湿喷嘴向箱体内喷射水雾，使得箱体内的湿度满足养护各阶段的湿度要求，在养护阶段通过移动台带动排气罩、进气罩及加湿喷嘴在箱体内往复移动，不仅能够提高箱体内各处的温度和湿度的均匀度，而且能够促进箱体内气体的动态流动，从而提高温度和湿度调节的速度，满足养护过程中温度和湿度调节的快速进行，提高调节准确度。

在整个养护阶段，养护调节单元自动化运行，根据设定的程序自动调整箱体内的温度和湿度，使得箱体内的温度和湿度严格按照养护过程的各工艺参数进行，无需操作人员进行干涉操作，减少了受操作人员人为因素的影响，也降低了操作人员的劳动强度，有利于超强粉末混凝土凝固质量的提高。

如图4所示，在一些实施例中，所述移动机构包括沿着箱体011长度方向布置、与行进马达022驱动连接的丝杠023，所述移动台021后端部分设置有与丝杠023螺纹啮合的螺纹孔，所述养护调节单元设置在移动台021的前端部分；所述移动机构还包括套设在丝杠023外的导向筒024，所述导向筒024沿长度方向设置有曲线导轨，所述移动台021与所述曲线导轨滑动配合，移动台021的前端部分伸出至导向筒024外并与养护调节单元连接。通过曲线导轨的结构设置，马达驱动丝杠转动，带动移动台沿着丝杠轴向运动过程中，由于曲线导轨的导向作用，移动台沿着曲线导轨在箱体内径向摆动，带动安装在移动台上的排气罩、进气罩及加湿喷嘴产生轴向运动和径向摆动的复合曲线运动，而非单纯的直线运动从而使得排气罩对箱内空气的向外抽吸排放、进气罩向箱内输送的空气以及加湿喷嘴箱内输送的水雾都是动态化进行，有利于对箱内空气的搅动，使得箱内空气保持动态而非静止，避免部分箱内空气滞留，有利于箱内温度、湿度的均匀分布和动态调整，以准确的适应养护阶段的箱内温度和湿度调整。

如图4、图5和图6所示，在一些实施例中，将丝杠居中沿着竖向布置在分支箱的箱体内，所述曲线导轨包括设置于筒体外周的螺旋曲线导槽025，所述移动台021的中间部分由所述螺旋曲线导槽025穿过并与螺旋导槽滑动配合。在具体实施中，螺旋曲线导槽025的螺距大于丝杠的外螺纹的螺距，在行进马达022的驱动下，所述移动台021带动养护调节单元沿丝杠023前移过程中绕丝杠023圆周运动，移动台上的排气罩、进气罩和加湿喷嘴形成竖向的螺旋运动，使得箱体四周的各侧的箱体内表面受到排气罩对箱内空气的向外抽吸排放、进气罩向箱内输送的空气以及加湿喷嘴箱内输送的水雾的作用相等，送气罩送入的设定温度的空气在螺旋运动中撒入箱体内，排气罩也是在螺旋运动中将箱体内的空气排出，加湿喷嘴送入的水雾沿着螺旋运动撒入箱体内，从而提高了箱体内的空气温度的均匀度、湿度的均匀度，对箱体内的空气的温度场和湿度场起到搅动作用，防止温度场和湿度场的不均匀现象发生，也能够有效提高温度场和湿度场的动态变化调整速度，准确的满足工艺设定要求。

在另一些实施例中，所述曲线导轨包括设置于筒体一侧的正弦曲线导槽，所述移动台的中间部分由正弦曲线导槽穿过并与螺旋导槽滑动配合，所述正弦曲线导槽的轨迹函数为y＝asin(ωx+φ)，其中sin为正弦符号，x是沿着筒体长度方向上的数值，y是沿着筒体宽度方向的数值，a为曲线导槽的在筒体宽度方向上的变动最大幅度；Φ为x＝0时的相位；ω为角速度，控制正弦周期。在分支箱的养护过程中，将丝杠布置在靠近箱门一侧，正弦曲线导槽背对箱门设置，在行进马达的驱动下，所述移动台带动养护调节单元沿丝杠前移过程中相对于丝杠作垂直于前移方向的往复摆动，使得安装在移动台上的排气罩、进气罩和加湿喷嘴形成竖向的摆动运动，使得箱体除箱门外的三侧的箱体内表面受到排气罩对箱内空气的向外抽吸排放、进气罩向箱内输送的空气以及加湿喷嘴箱内输送的水雾的均匀发生，对箱体内的空气的温度场和湿度场起到搅动作用，并减少不需要养护的箱门一侧受到高温气流、水雾的喷湿，方便在养护过程中，通过打开箱门查看箱体内部状况，期间不需要停止排气、进气和加湿过程，保持上述过程的连续性，方便于对箱体的养护质量的检测。

如图7、图8、图9和图10所示，在一些实施例中，所述养护调节单元包括排气罩031和排气风扇034，所述排气罩031安装在移动台021上并且前端设置有朝外伸出的扩散状排气口032，所述排气风扇034安装在排气罩031内，所述排气罩031后端连接有延伸至箱体011外的第一气管033，所述排气风扇034驱动箱体011内的空气流经排气罩031、第一气管033后排出至箱体011外。在实施例中，所述养护调节单元包括进气罩041和进气风扇044，所述进气罩041设置在移动台021上并与排气罩031背对布置，所述进气罩041的前端设置有朝外伸出的扩散状进气口042，所述进气风扇044安装在进气罩041内，所述进气罩041后端连接有延伸至箱体011外的第二气管043，所述进气风扇044驱动箱体011外的空气流经第二气管043、进气罩041后进入箱体011内。通过进气罩和排气罩的背对设置，在移动台沿着螺旋运动过程中，不仅保持移动台的受力平衡和稳定性，而且，能够形成进气和排气的螺旋状导向输送，而不是无序的进气和排气，从而使得进入的空气能够均匀在箱体内分布，也能够实现均匀的向外抽取排放的空气，提高空气均匀混合度，而扩散状排气口、扩散状进气口的前端大开口设置，从而保持箱体内温度场和湿度场的均匀一致性，提高箱体养护质量，使得箱体各处强度保持均匀性。

在一些实施例中，所述移动台上设置有换气马达，所述换气马达的马达轴双向伸出，马达轴的一端通过第一传动部件与排气风扇驱动连接、另一端通过第二传动部件与吸气风扇驱动连接，第一传动部件和第二传动部件传动比相同，例如同步带、链条等传动机构，所述排气风扇与吸气风扇的扇叶旋向相反，在相同的转速下，排气风扇与吸气风扇的输送空气量相同。能够有效保持箱体内的气压平衡，避免箱体内的温度和湿度通过箱门与外界交换。

如图8和图9所示，所述养护调节单元包括周向均布在进气罩041内的加湿喷嘴051，所述加湿喷嘴051通过第三气管052与可调排量的水雾生成器053连接，加湿喷嘴051喷出的水雾通过进气风扇044的作用与第二气管043进入的空气混合并由进气罩041的进气口042输入箱内。在进气风扇高速转动下，向外设定温度的空气由进气罩进入箱体内，在设定温度的空气流经进气罩过程中，加湿喷嘴向进气罩内喷入水雾，由于进气罩内高速空气的带动作用，使得水雾在进入箱体前能够与流经进气罩的空气能够更加充分的混合，提高进入箱体的空气与水雾的均匀性，形成均匀的含水雾空气状态，提高箱体内养护的均匀性。这种结构，实现了箱体内空气温度和湿度的一致调节，而不是空气温度调节和湿度调节分开进行，有利于提高箱内温度和湿度调节的协调性，有利于提高箱体养护质量。

实施例中，所述箱体设置有箱门和散热窗，所述散热窗安装有可拆卸的过滤网，箱体上设置有锁定过滤网的螺栓件，所述第一气管、第二气管和第三气管均为柔性波纹管，第一气管和第二气管松散状敷设在支撑架上。

如图11所示，所述养护调节单元还包括空气温度调节器045，所述空气温度调节器045设置在分支箱的箱体011外，所述第二气管043与空气温度调节器045的输出端连接。进一步的，所述养护调节单元包括控制器06和温度传感器046，所述温度传感器046检测箱内温度并传送给控制器06，所述控制器06被配置为将接收的检测温度值并与设定温度值对比，当检测温度值高于设定温度值时，控制空气温度调节器045降低输出温度；当检测温度值低于设定温度值时，控制空气温度调节器045升高输出温度。通过温度传感器的设置，实现空气温度调节器的温度动态调节，能够自动实现箱体内的温度调控达到设定的范围内，提高温度调控精度，能够有效提高养护质量，并且减少了养护操作人员的劳动强度。进一步的，在实施例中，第二气管设置有控制进气量的进气流量控制阀，控制器与进气流量控制阀连接，在需要进行箱内温度调节的幅度较大时，提高进气流量控制阀的开度，从而增加设定温度的进气流量，提高调控速度，当需要调节箱内温度调节的幅度较小时，降低进气流量控制阀的开副，从而降低设定温度的进气流量，减轻空气温度调节器的负荷，减小能源的消耗，起到养护过程的节能降耗作用。在具体实施过程中，空气温度调节器为工业通用的空气温度调控设备，不再赘述。

如图1、图2和图11所示，所述养护调节单元包括控制器06和湿度传感器，所述湿度传感器检测箱内温度并传送给控制器06，所述控制器06被配置为将接收的检测湿度值并与设定湿度值对比，当检测湿度值高于设定湿度值时，控制水雾生成器053降低供水量；当检测湿度值低于设定湿度值时，控制水雾生成器053升高供水量。通过湿度传感器的设置，实现空气湿度调节器的湿度动态调节，能够自动实现箱体内的湿度调控达到设定的范围内，提高湿度调控精度，能够有效提高养护质量，并且减少了养护操作人员的劳动强度。

如图1、图2和图11所示，在一些实施例中，所述箱体011内沿着长度方向阵列设置有多个温度传感器046和湿度传感器，所述温度传感器046和湿度传感器分别检测箱内不同位置的温度和湿度并传送给控制器06，当检测到箱内部分区域的温度和湿度相对于其他位置的温度和湿度差异较大时，降低移动台021在所述区域的行进速度，以加强所述区域的温度和湿度调节。

所提供的活动粉末混凝土分支箱的工作过程如下：在分支箱的使用现场，完成超强粉末混凝土箱体的预制后，箱体经过初凝达到初凝设定的强度，拆除模板，然后安装箱门012，在具体实施中，所使用的箱门012为具有保温作用的轻型材质制成，入填充聚酯泡沫板的金属门，然后在分支箱内通过支撑架026将丝杠沿着竖向支撑在箱体中间，在移动台往复运动过程中，实现的养护过程具体如下：(1)静停阶段，即成型后的活性粉末混凝土分支箱的内部需要在湿度大于60％、温度高于18℃的环境中静止6h以上后；(2)初养阶段，控制活性粉末混凝土分支箱的内部温度，确保其内部温度与环境温度相差保持在20℃以内，进行拆模；(3)终养阶段，需要对活性粉末混凝土分支箱实施升温、恒温、降温三个步骤，当然每一个步骤中混凝土盖板每小时升温不能超过12℃，恒温主要控制在75℃，而降温速度每小时不能超过15℃。

基于上述的各实施例，所提供的活体粉末混凝土分支箱，养护阶段，移动台带动排气罩、进气罩及加湿喷嘴在箱体内往复移动，进气罩向箱体内输入设定温度的空气，排气罩将箱内空气排出，实现箱体内设定温度的空气流动，满足养护所需的温度，并且通过加湿喷嘴向箱体内喷射水雾，使得箱体内的湿度满足养护各阶段的湿度要求；不仅能够提高箱体内各处的温度和湿度的均匀度，而且能够促进箱体内气体的动态流动，从而提高温度和湿度调节的速度，满足养护过程中温度和湿度调节的快速进行，提高调节准确度；实现了箱体内空气温度和湿度的一致调节，在整个养护阶段养护调节单元自动化运行，降低了操作人员的劳动强度，也减少了受操作人员人为因素的影响，有利于超强粉末混凝土凝固质量的提高，能够满足施工现场预制的地埋式电缆分支箱养护阶段的温度和湿度变化要求，提高大体积的活性粉末混凝土箱体的凝固质量。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。