专利名称：排插式成孔模具与装置及其多孔砖的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种制造建筑用砖的设备及其技术，特别是一种排插式成孔模具，及其所应 用的排插式成孔装置，及采用排插式成孔装置制备多孔砖的方法。
背景技术：
建筑节能措施目前主要是在建筑墙体内外加设保温层，通过增加热阻达到减少室内外热 量交换的目的，使得建筑冬暖夏凉，从而节约相应的能源，例如冷、暖气所使用的电能。我 国已将建筑节能列入强制性标准。在墙体内外加设保温层的方法，成本高，工作量大。最好 的节能方法是利用墙体材料自身的保温隔热能力，这就要求提高墙体材料建筑节能的技术含 量。为达到上述要求，目前烧结砖类及水泥混凝土类墙体材料均朝着从实心到空心，从大孔 到小孔，从少孔到多孔，从低空心率到高空心率的方向发展。但是，现有成孔技术不够理想 ， 一般只能做大而少的孔，不能做小而多的孔。
现有成孔技术根据成孔原理的不同，其成孔方法有两种①挤出成孔法物料受铰刀挤 压至机口，穿过芯具成为空心泥条，再切割成空心砖坯；②推出成孔法采用带芯具的模具 ，例如，采用上、下模具的结构，上模带有芯具，下模用于盛放物料，物料落入带芯具的模 中，经加压振动密实后被压头推出落在托板上，成为空心砖或空心砌块。①的方法要求物料 有很高的塑性，现在多用于烧结粘土空心砖的砖坯成孔。②的方法则适用于干硬性瘠性原料 ，现有的混凝土空心砌块和混凝土空心砖，均采用这种成孔方法。
同样空心率的情况下，①法或②法均只能做大而少的孔，因为制品孔与孔之间的"肋" 以及外排孔与制品边缘之间的"壁"都要做得比较厚，才能承受成孔过程中的机械挤压力或 推压力。当孔变小，孔的数量变多时，空心制品的肋和壁必然变薄，在①法的挤压力或②法 的推压力作用下，制品容易变形、破裂，不但成孔阻力大增，废品率也大大提高，甚至不能 生产出合格的产品。
而且，由于制备装置及工艺限制，①法只适用于塑性粘土料的空心砖成孔，不适宜用于 混凝土料成孔；而②法又只适宜用于干硬性混凝土料的成孔，如混凝土空心砖和空心砌块， 不适宜用于塑性粘土空心砖和塑性混凝土料的成孔；这样在实际生产时，会带来诸多不便。
此外，②法生产的混凝土空心砖、空心砌块，在使用过程中其砌体墙面容易开裂，成为 建筑墙体裂渗的质量通病，也是禁用实心粘土砖后影响其快速发展的重要因素之一。这种易开裂的通病，是其物料特性和成型成孔工艺方法不足所决定的，由于②法成孔只适宜干硬性 混凝土料，这样就存在成孔过程中物料的液化程度、密实程度和成型所需施加压力之间的矛 盾。要提高物料的密实度，就要大幅度提高施加的压力，这不仅对成孔设备制造材料和工艺 的要求高，而且生产能耗增加，生产效率降低。我国现有的②法产品较多地存在激振力不够 ，成型压力不够，从而使制品的密实度不够，抗渗抗裂能力较差，这是墙体容易开裂的重要 原因。
而采用小孔薄壁的制品有着优异的使用性能，因为孔小壁薄，在同样空心率的情况下制 品的热阻大大增加，有效提高了制品的保温隔热建筑节能功能；另一方面，因为孔小，孔与 肋在制品截面分布均匀，从而使制品截面受力均匀，在同样空心率的情况下，也有效提高了 墙体的抗剪抗裂能力，有效预防或减少新型墙体材料容易出现的裂渗质量通病。因此，小孔 、多孔是新型节能空心墙体材料发展的方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够在同样空心率的情况下，可做出更小、更多孔的排插式 成孔模具及其装置，以及其制备多孔砖的方法。
本发明为解决其技术问题所采用的技术方案是
排插式成孔模具，包括上模及下模，所述上模由若干设有成孔插杆的插杆横梁排布而成 ，所述成孔插杆成排分布于插杆横梁下方，所述插杆横梁下方设有与成孔插杆对应的插孔板 ，所述若干插杆横梁两端通过集装体集装于一起，插杆横梁与集装体之间设有导向装置。
进一步，所述成孔插杆包括A、 B型插杆，所述A型插杆设置于插杆横梁下方，插杆横梁 上设有竖直的通孔，每个通孔设置于相邻的A型插杆之间，所述B型插杆通装于通孔内，其上 端装有防止其从通孔下方脱落的杆帽，下部设有防止其从通孔上方脱离的杆肩。
排插式成孔装置，包括排插式成孔模具，所述下模为两根轨道，所述插杆横梁两端的集 装体分别搁置于下模的两根轨道上，所述上模上方分别设有夯打机构、振动机构及拉拔机构
作为上述方案的进一步改进，若干上模依次排列并通过两端的集装体与锁杆固定组合成 成孔单元，下模上依次搁置有若干成孔单元；所述下模上方设有变换成孔单元位置的变位机 构；所述夯打机构设置于下模前侧的成孔单元上方，所述拉拔机构设置于夯打机构后方；所 述振动机构设置于变位机构中部的成孔单元上方。
作为上述方案的进一步改进所述夯打机构包括与A、 B型插杆相对应的A、 B型夯压板，A 型夯压板底部为钉耙形，钉耙下端对应插杆横梁上方非通孔的位置，B型夯压板底部为平面，所述A、 B型夯压板并列设置于插杆横梁上方。
作为上述方案的进一步改进，所述夯打机构连接有行走机构，所述行走机构包括棘轮、 棘爪、棘条及棘轮冲击杆，所述棘条设置于锁杆上部，所述棘爪设置于棘轮偏心位置，棘爪 位于棘条上方，所述冲击杆连接夯打机构，所述棘轮对应设置于冲击杆下方，其上部设有供 冲击杆击打的缺口 ，在棘轮上设有复位机构，行走机构连接有限制行走机构每次位移距离的 行走定位器。
一种多孔砖的制备方法，采用上述的排插式成孔装置，其包括以下步骤
1、 将制备多孔砖的物料铺设于下模之间；
2、 将成孔单元搁置在下模上，采用夯打机构依次将插杆横梁夯打至最低位，使得每一 排插杆横梁下方的成孔插杆插入物料达到需要的深度；
3、 将经步骤2处理后的物料振动密实；
4、 采用拉拔机构将经步骤2、 3处理后的插杆横梁依次拔出至最高位，使得成孔插杆与 物料制备的半成品分离；
5、 将步骤4制备的半成品切割开，得到多孔砖。 本发明的有益效果是
1、 由于采用排插式的模具，带成孔插杆的插杆横梁可一排排插入物料，成孔阻力小， 动力消耗小，生产效率高，在相同空心率的情况下，可制作成更小、更多的孔，且通过不同 规格的插杆与横梁，可以方便的改变孔的形状和分布排列，使得其多孔砖制品更多样化，并 且，还能够保证孔形完整，产品美观。
2、 排插式成孔装置可实现连续生产，使得生产效率大大提高。
3、 其多孔砖制品的孔和肋在制品面上分布更均匀，从而使制品截面受力均匀，提高了 砌筑墙体受力的抗压抗剪能力，提高了墙体的抗裂能力，也大大提高了制品的保温隔热性能 ，符合国家建筑节能政策的要求。
4、 对物料的适应性更广，本发明既适宜用于混凝土物料，又适宜用于粘土质物料，不 管用于何种物料，其制品质量都比现有成孔方法的制品质量明显提高。
5、 本发明采用低塑性混凝土料，物料容易液化，在振动作用下便可以液化，而且采用 排插成孔法，不需要对物料施加机械压力。因此本方法成孔的优点十分明显动力消耗小， 生产效率高，由于物料充分液化，制品的密实度高，制品及墙体的抗渗抗裂能力都得到增强
综上所述，本发明不但在成孔方法工艺上而且在产品性能上都取得了很大的技术进步，本发明充分利用了物料液化的优点，采用排插成孔法，不仅成孔阻力小，动力消耗小，生产 效率高，而且可以做成更小更多的孔，大大提高了产品的保温隔热建筑节能功能；由于物料 密实度高，产品的抗渗抗裂能力大大增强，抗剪能力得到增强，从而有效改善水泥混凝土制 品砌筑的墙体易开裂的质量通病，促进建筑质量的提高；本发明不管是成孔的工艺方法还是 产品的使用功能，技术含量都大大提高，并将推动水泥混凝土空心制品的技术进步及快速发 展。
下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步说明
图l为上模的结构示意图2为图1的A处放大图3为行走机构的结构示意图4为锁杆的结构示意图5为插杆未插入物料时的结构示意图6为A型插杆插入物料的结构示意图7为B型插杆插入物料的结构示意图8为拉拔机构的结构示意图9为图8的A-A面截面图； 图10为图8的B-B面截面图11为拉拔机构的运作示意图12为换位机构的运作示意图。
具体实施例方式
本发明的排插式成孔模具，包括上模1及下模2，参照图1 图2，所述上模l由若干设有 成孔插杆12的插杆横梁13排布而成，所述成孔插杆12成排分布于插杆横梁13下方，所述插杆 横梁13下方设有与成孔插杆12对应的插孔板14，所述若干插杆横梁13两端通过集装体15集装 于一起，插杆横梁13与集装体15之间设有导向装置16，其中，导向装置16可采用导管和导杆 互相配合的结构，即导管和导杆分别安装在插杆横梁13与集装体15上，导杆套装于导管内， 这样在工作时，插杆横梁13的运动便被限制为只能朝向导管和导杆的上下方向运动，保证了 插杆横梁13的运动方向正确。本发明采用带成孔插杆12的插杆横梁13，成孔阻力小，动力消 耗小，生产效率高，在相同空心率的的情况下，可制作成更小、更多的孔，且通过不同规格 的插杆横梁13，可以方便的改变孔的分布排列，使得其多孔砖制品更多样化，并且能够保证孔形完整，产品美观。
其中，优选在所述上模1最外侧的插杆横梁13下方设有分隔孔插杆18，分隔孔插杆18的 直径可设置得较小，这样在插孔完成后分隔物料时，分隔孔插杆18产生的小孔将有利于物料 的分割，同时在砖体的四个侧面形成波浪纹，既增加了制品的美感，又有利于砌筑时与砂浆 咬合。
而且，所述插杆横梁13与集装体15之间设有横梁高位定位装置19，横梁高位定位装置 19可保证插杆横梁13位于最高位时不会由于自重落下，其实现方式很多，例如，可采用有弹 性夹口的卡夹，并配合设有略凹部分的杆件来实现，它们可分别安装在插杆横梁13与集装体 15上，当插杆横梁13上升至最高位时，杆件的略凹部分被卡夹的夹口夹持住，横梁高位定位 装置19便可固定住插杆横梁13，防止插杆横梁13由于重力作用自行下落；当插杆横梁13需要 插下时，下述的夯打机构3击打到横梁13上，由于冲击作用，插杆横梁13将脱离横梁高位定 位装置19并被打至最低位。
发明所采用的上模1可将成孔插杆12—排一排地插进物料再拔出而成孔，这样在成孔时 产生的阻力小，有利于生产，而且，由于其一排一排地插进是连续不断地进行的，机体也顺 序渐进，能够为连续生产带来便利。
多孔砖孔的形状与大小，以及孔的分布，由产品的外观设计决定，例如可为圆形孔、扁 长形孔，也可是其他形状的孔。在制备多孔砖时，孔的形状则由成孔插杆12的形状决定。根 据多孔砖设计孔分布的要求，在插孔板14上定位了各孔的位置，较优选的实施方式为取排状 排列，相邻两排的孔相互交错，呈蜂窝状。也可有其他的排列方式。插孔板14每一排孔的上 方对应着一根插杆横梁13，插杆横梁13通过两端的导向装置16与插孔板14连接。每一个孔对 应一根成孔插杆12，成孔插杆12下部穿过插孔板14，定位在孔内，上部安装在插杆横梁13对 应的位置上。插杆横梁13通过导向装置16可上下移动。每一根插杆横梁13带动一排成孔插杆 12作上下运动，完成拔和插的动作。当插杆横梁13到达最高位时，由位于两端、导管外侧的 弹簧定位装置将横梁及插杆固定在高位，防止由于重力作用而下垂，这时成孔插杆12下端的 杆尖正好藏于插孔板14内。
本发明还提供了排插式成孔装置，包括上述的排插式成孔模具，其中，所述下模2采用 两根轨道的结构，两根轨道之间用于铺设制备多孔砖的物料，两轨间的宽度由一次可成孔制 品的个数决定，符合制品长度或宽度的模数；所述插杆横梁13两端的分别搁置于下模2的两 根轨道上，所述上模1上方分别设有将插杆横梁13夯打至最低位的夯打机构3、将插杆横梁 13拔至最高位的拉拔机构，及振动密实物料的振动机构5。作为本发明的优选实施方式，若干上模1依次排列并通过两端的集装体15与锁杆17固定 组合成成孔单元ll，下模2上依次搁置有若干成孔单元11;所述下模2上方设有变换成孔单元 11位置的变位机构6，这样可以将成孔单元ll输送到工作位置，实现连续生产。所述夯打机 构3设置于上模1的上方，所述拉拔机构设置与夯打机构3后方，优选的，可设置于夯打机构 3外侧，并可安装于夯打机构3的机架上，随夯打机构3前移。在成孔装置中部设有振动机构 5，优选的，振动机构5可安装于变位机构6的机架上，这样可作升降运动，并随变位机构6前 移，每次向前移动一个成孔单元ll宽度的距离，对已插杆的物料充分液化，使其更密实。
每一上模l一次只能制备一排若干个多孔砖，在优选实施方式中，为提高生产效率，实 现连续生产，采用锁杆17将若干排列在一起的上模1固定，组合成成孔单元ll，因此，单个 的上模l也可称为成孔单体，多个成孔单体排布组成一个成孔单元ll，在制备多孔砖时，以 成孔单元ll为制备的单位，轨道上可设置多个成孔单元ll，夯打机构3对位于成孔装置前部 的成孔单元ll进行夯打，从而对物料进行插孔，经夯打处理后，完成插孔的成孔单元ll在成 孔装置变位移动过程中其位置逐渐变成孔装置的中部，这时再经振动机构5处理物料，振动 力通过插杆横梁13传递给成孔插杆12，从而对物料进行振实，较优选的，振动以成孔单元ll 为每个单位进行振实，每一单元大约只需10 — 20秒，物料即被振动密实；成孔单元ll经振实 物料之后，再通过拉拔机构将插杆横梁13拔起，从而与其处理过的物料分离；变位机构6将 拔杆完成之后的成孔单元ll变换位置，移至夯打机构3前面未成孔的物料处，到达下一轮成 孔的工位。本发明采用该优选方式的成孔过程就是插杆、振实、拔杆三步动作，这三步动作 是分别在不同的成孔单元l 1同时进行的，故生产可以不间断地进行。
参照图3 图4，作为本发明的优选实施方式，所述行走机构8以锁杆17作为行走轨道， 其行走传动部件包括棘轮81、棘爪82、棘条83，以及行走定位器84和棘轮冲击杆85，棘条 83可以直接设置于锁杆17上部，棘爪82设置于棘轮81偏心位置，其抓部位于棘条83上方，所 述冲击杆85连接夯打机构3，所述棘轮81对应设置于冲击杆85下方，其上部设有供冲击杆85 击打的缺口，此外，行走机构8连接有限制行走机构8每次位移距离的行走定位器84;当夯打 机构3运动至移位位置时，冲击杆85落下，棘轮81受到冲击杆85的冲击，带动棘爪82向后位 移，棘爪82向后位移受棘条83限制，迫使夯打机构3整体向前位移一根插杆横梁13的距离； 另外，棘轮81上还可设置复位机构811，在冲击杆85每次击打棘轮81后，棘轮81便由复位机 构带动回复到原位，等待下一次动作，例如，复位机构可采用弹簧实现；行走定位器84的作 用是保证行走机构8每次移动一个插杆横梁13宽度的距离，其可以通过杆件等结构进行限位 来实现，当行走机构8移动一定距离时，行走定位器84端部抵触到插杆横梁13或其他部件，从而限制行走机构8继续移动，其中，行走定位器84端部还可以设置有弹性结构，以防止抵 触时冲击力过大。
上模1的同一排成孔插杆12可以由夯打机构3—次性击打插入物料中，也可以由两块夯压 板分两次先后击打插入物料中。分两次插入时，先后插入的插杆是俩俩相邻的，分隔的插入 。 一次插拔时，机构的结构比较简单；分两次插拔，则阻力较小，成孔质量较高。参照图5 ，为了进一步减小成孔阻力，提高成孔质量，本发明优选采用每排插杆12两次插拔法，其中 ，所述成孔插杆12包括A型插杆121、 B型插杆122， A型插杆121较短，设置于插杆横梁13下方 ，可直接安装在插杆横梁13底部；B型插杆122较长，可在插杆横梁13上设有竖直的通孔131 ，B型插杆122通装于通孔131内，使其穿过插杆横梁13，在插杆横梁13中不固定，可以作上 下运动，并在其上端装有防止从通孔131下方脱落的杆帽123，下部设有防止从通孔131上方 脱离的杆肩124，依靠杆帽123及杆肩124在插杆横梁13中一定范围内定位。相应的如图l所示 ，所述夯打机构3包括A型夯压板31、 B型夯压板32， A型夯压板31底部为钉耙形，钉耙下端对 应插杆横梁13上方非通孔131的位置，B型夯压板32底部为平面，所述A型夯压板31、 B型夯压 板32并列设置于插杆横梁13上方。在工作时，底部为钉耙形的A型夯压板31首先击打在插杆 横梁13上，将插杆横梁13往下压，带动A型插杆121往下插入物料中；如图6，由于B型插杆 122在插杆横梁13上贯穿，A型夯压板31底部又是钉耙形，故A型夯压板31的作用力并没有作 用在B型插杆122上。当A型插杆121下插时，B型插杆122仍在原位；如图7， A型插杆121插入 物料之后，A型夯压板31开始上升，上升到一定高度，夯打机构3移位，移位之后，A型夯压 板31对准下一根横梁13， B型夯压板32则对准A型夯压板31刚刚击打过的横梁13，于是B型夯 压板32开始击打B型插杆122， B型夯压板32的底部则是平的，同时与B型插杆122全部接触， B型插杆122被一次性打入物料中，当B型夯压板32底部开始接触插杆横梁13， B型插杆122的 上杆尖与插杆横梁13顶面齐平时，B型插杆122的下杆尖也正好与A型杆的下杆尖齐平；这样 便完成了整个插杆动作。
在B型夯压板32完成对B型插杆122的击打之后，行走机构8再次被启动移位，夯压机构3 再移位相邻两排孔中心线的距离，由此实现了连续击打，连续生产。 一个成孔单元ll完成插 孔动作之后，成孔插杆12全部停留在物料中，这时可以通过振动机构5振动物料。物料振动 密实后，即可开始拔杆动作。本发明的拔杆为一排一排地进行，在上述的实施方式中，每一 排插杆横梁13的拔杆动作也是分两次进行的分次拔杆动作通过插杆横梁13与成孔插杆12的 设计，由插杆横梁13先后完成。在起拔时，插杆横梁13两端由拉拔机构带动，由于A型插杆 121直接安装在插杆横梁13上，插杆横梁13起动后，A型插杆121便随之起拔，这时B型插杆122则处于不受力的状态，在插杆横梁13的通孔131内滑动，滑动一段距离后，B型插杆122上 端的杆帽123被插杆横梁13卡住，这时B型插杆122才开始被起拔，这样就达到了两次起拔的 目的。
参照图8 图10，作为优选方式，拉拔机构的运动是由夯压机构3带动的，所述拉拔机构 包括拉杆41 ，拉杆41固定于装在滑槽42内的滑块411的外侧面上，滑块41 l上端连接有钢丝绳 43，钢丝绳43通过定滑轮44、 45变向后连接拔杆滑块461，拔杆46固定于滑块461的外侧面， 滑块461装在滑槽42内，在拔杆滑块461下端装有复位弹簧47，所述拔杆46工作时位于插杆横 梁13的下方，所述拉杆41工作时位于下压插杆横梁13的上方；所述钢丝绳43及定滑轮44、 45安装于保护套48内。在工作时，拉杆41、拔杆46沿滑槽42作上下运动，拉杆41与拔杆46通 过钢丝绳43连接，并通过定滑轮44、 45变向。夯打机构3在进行插杆动作的同时，通过带动 拉拔机构同时完成拔杆动作。拉拔机构安装于夯打机构3的机架上，位于夯压板31、 32的两 外侧，由B型夯压板32带动。拉拔机构的拉杆41位于B型夯压板32的下方，但位于插杆横梁13 的上方，随B型夯压板32前移。工作时，A型夯压板31先行将插杆横梁13压至最低位，A型夯 压板31上升超过未击打的插杆横梁13的顶面后，夯打机构3及拉拔机构同时向前移位。移位 后A型夯压板31对准下一根等待击打的横梁13，而B型夯压板32与拉杆41正对着A型夯压板31 刚刚击打过的横梁13。 B型夯压板32下行过程中，下压两端拉杆41，拉杆41拉动处于起拔位 置两端的拔杆46上行，带动拔杆所对准的插杆横梁13，完成拔杆动作后，B型夯压板32上升 回程，拉杆41下压的力解除，由于复位弹簧47的作用，拔杆46拉动拉杆41复位，开始下一轮 的拔杆动作。
参照图ll，在生产时，成孔过程的插杆、振动、拔杆三部分动作是同时进行的，成孔过 程完成后，成孔单元ll的变位也是同时进行的。为了实现连续生产，也为了保证成孔后的产 品免受振动干扰，优选所述正在插杆的单元10与正在振动的单元10之间相隔一个成孔单元 ll的距离，所述正在振动的单元10与正在拔杆的单元10之间相隔一个成孔单元11的距离。参 照图12，另配合变位机构6，将拔杆动作已完成的成孔单元ll进行变位，移至夯压机构前面 待成孔的新工位。变位机构6由升降机构61和平移机构62组成，两者交替处于工作状态。其 中，升降机构61可由动力移动装置配合钢丝绳以及滑轮组等结构组成，其可将成孔单元ll吊 起，进行升降，升降机构61工作时，两个变位单元10—个在升， 一个在降，升降是同时的， 这样，利用了两个成孔单元ll等重的重力平衡原理，既减小了变位的动力消耗，又提高了工 作效率；下降的单元10被搁置在轨道2上，到达新的工位；上升的单元10到达最高点后，由 平移机构62接纳，平移至新工位的上方，与下一个变位单元10再组成降与升的重力平衡单元。平移机构62用于将吊起的成孔单元11进行平移以变换位置，其可采用通用机械，例如可采 用电葫芦或液压缸等部件组成；平移机构62开始将变位单元10向前平移的同时，变位机构6 亦向前行走一个成孔单元ll宽度的距离，填补刚被起吊的成孔单元ll的空位，因此，本发明 可采用7个成孔单元11组成的方式，其中任意时刻有5个成孔单元11处于工作状态，2个成孔 单元ll处于变位状态。
本发明还提供了一种多孔砖的制备方法，其采用本发明的排插式成孔装置，包括以下步
骤
步骤l、将制备多孔砖的物料铺设于下模2之间；
步骤2、将成孔单元11搁置在下模2上，采用夯打机构3依次将插杆横梁13夯打至最低位 ，使得每一排插杆横梁13下方的成孔插杆12插入物料达到需要的深度； 步骤3、采用振动器5将已插进插杆12的物料振动密实；
步骤4、采用拉拔机构将经步骤2、 3处理后的插杆横梁13依次拔出至最高位，使得成孔 插杆12与物料制备的半成品分离；
步骤5、将步骤4制备的半成品切割开，得到多孔砖。
下面以生产240X115X53mm的红砖标准砖型的空心砖为例，具体描述本发明实施过程。 240X115X53mm的标准砖型，是我国传统砖型，该砖轻巧，砌筑方便、灵活，砌筑样式 丰富多样，为建筑业广泛接受、普遍喜爱的一种砖型。从秦砖汉瓦使用至今历经数千年考验 而久盛不衰，因此用该砖型做成蜂窝形多孔砖其市场前景极其广阔。目前市场上还没有该砖 型的空心砖，以现有成孔方法①法或②法都不能生产出理想的该砖型空心制品，而本发明成 孔方法则可以实现。该砖型的混凝土实心砖每块重3. 3kg，粘土实心砖每块重2. 5kg，本方法 生产的蜂窝形多孔砖每块仅重l. 8 . 4kg，完全符合轻质高强多功能的新型墙体材料发展方向
对于一定的空心率， 一定的砖面，孔的排数越多，孔越小。例如，以圆形孔为例，当空 心率为35%左右时，对于240X115的砖面，当孔排数从5排增加到13排时，孔的直径将从 16mm减小至6mm，孔数从48孔增加至332孔。但孔越小，孔排数增加，生产难度也加大。先以 5排孔的圆形孔进行说明。
设定上模1一次可成孔13个标准砖。砖在两轨道2间呈长向排列，即砖的长度方向为两轨 道2的宽度方向。考虑两砖之间切割缝的宽度为4mm，那么两轨道2间的内侧距离为3168mm， 两轨道2安装时内侧面应与地面垂直，安装要牢固。两轨道2应一节一节地组成，节长可取成 孔单元ll的宽度。安装时节与节间留有一定空隙，可起隔振作用，但不得影响机构行走。轨道的高度视产品高度而定。在本发明中，两轨道2起三大作用1、变位机构6行走的轨道； 2、上模l两端搁置的支座；3、对制品起到大模具的作用。
上模l的成孔主体部分长3168mm，由插孔板14和成孔插杆12及插杆横梁13等组成。主体 部分分13节，每节长度为244mm，相当于一个砖长加上锯缝的宽度。各节在相同的位置安排 着5排孔，每节48孔。各节间在砖的宽度方向安排有分隔孔，以便于切割。根据需要调节分 隔孔的大小，可在切割后砖的侧面留下波浪纹，有利于砌筑及砌筑后抹面时提高砂浆的粘结 强度。单体两端是两个小平台集装体15，安装着单体一些辅件。单体两端搁置在轨道上。单 体总长度为3468mm，宽度则只有119mm，取一个红砖的宽度与锯缝宽度之和。
以锁杆17在两端将若干个上模1紧固在一起，即得到一个成孔单元ll。 一个成孔单元ll 适宜的上模l个数，以及组成的整机的成孔单元ll个数，以满足可以实现连续生产为宜，同 时也要满足已成孔制品与在振制品之间长度的隔振需要。现设定每一成孔单元ll由8个上模 l组成，全机由7个成孔单元11组成。如此，每一成孔单元ll的宽度为952mm，长度仍为 3468mm。锁杆17的作用除了将上模1紧固在一起组成成孔单元11外，还有另外两个重要的作 用①夯打机构3需要在上模1上行走，锁杆17同时起夯打机构3行走轨道的作用；②成孔单 元ll完成成孔动作后需要变位，到达新的工位，锁杆可为成孔单元ll变位时的吊装机构。
每一上模1一次可完成13个制品的成孔，每一制品为5排孔，因此每一上模1上设置有6排 插杆，其中一排为制品与制品之间的分隔孔插杆18，直径6mm，另外5排制品成孔插杆直径为 16mm。每一制品5排48孔，每一单体上共48X 13=624根制品成孔插杆12，分5排排列，其中3 排为长排，2排为短排。长排中每排插杆为10X13^30根，短排中每排为9X13417根。
一个单元8个单体，共40排成孔插杆12和8排分隔孔插杆18。夯打机构3的夯打速度设定 为0.75秒一次，48排成孔插杆12及18夯打时间为36秒。生产是连续进行的，即每36秒就可以 生产出13 X 8= 104块标准空心砖。
为了进一步减小成孔阻力，提高成孔质量，本机采用每排插杆两次插拔法，其插拔结构 及插拔方式如前面所述。
一个成孔单元11的成孔插杆12完成插孔动作之后，成孔插杆12全部停留在物料中，这时 可以通过振动机构5振动物料，使物料充分液化，更密实，振动以每个成孔单元ll为单位， 可采用一块与成孔单元ll的成孔主体面积大小相同的振动平板搁置在横梁上，平板上设置振 动器，振动通过平板传给插杆横梁13，再传给成孔插杆12，然后传给物料。每一成孔单元ll 大约只需10 — 20秒，物料即被振动密实。
物料振动密实后，即可开始拔杆动作。拔杆通过拉拔机构对插杆横梁13也是一排一排地进行，如前所述，每一排插杆横梁13的拔杆动作也是分两次进行的，两次拔杆动作通过插杆 横梁13依次先后完成。
本发明在前进方向上，成孔装置成孔过程的插杆、振动、拔杆三部分动作是同时进行的 。成孔过程完成后，成孔单元11通过变位机构6进行变位，其变位也是同时进行的。为了实 现连续生产，也为了保证成孔后的产品免受振动干扰，本发明可由7个成孔单元11组合，其 中任意时刻有5个成孔单元11处于工作状态，2个成孔单元11处于变位状态。亦即要求每一成 孔单元ll变位时要在72秒内完成，每36秒内机体前进方向上都有一个成孔单元ll到达新的工 位。
在制品硬化后，需要对两轨道2间的制品进行纵横向的切割，分离成制品个体。可采用 切割机在两轨道2上行走，调节锯尖，使其与轨道间地面距离相适。如果一个上模l一次可成 型m个多孔制品，则该切割机应有m-l张锯片。锯片的位置就是两制品之间分隔的位置，锯片 正对着分隔孔，沿分隔孔切割。切割机在轨道上走过一遍之后，纵向切割完成；另外，采用 另一台切割机将成孔单元ll制备的产品进行横向切割。纵向切割和横向切割可同时进行，在 切割完成后，便可得到需要的多孔砖。
本发明在相同面积的制品面上，可以做成单孔更小，数量更多的孔。在240X115mm的砖 面上，现有成孔方法①法只能做3排20个孔，空心率为27.5%，各孔在产品成品过程中多有变 形，不甚规则。而用本发明成孔方法可以做成5排及5排以上的孔。例如，孔径为16mm时，可 以做成5排48个孔，空心率为35%;孔径为12mm时，可以做成7排88个孔，空心率为36%，对插 杆横梁13进行适当改造，还可以做成更小的孔，产品在成品过程中，孔形完整，产品美观。
可见，本发明不但在成孔方法工艺上而且在产品性能上都取得了很大的技术进步，本发 明充分利用了成孔物料液化的优点，采用排插成孔法，不仅成孔阻力小，动力消耗小，生产 效率高，而且可以做成更小更多的孔，大大提高了产品的保温隔热建筑节能功能；由于物料 密实度高，产品的抗渗抗裂能力大大增强，抗剪能力得到增强，从而可以有效控制水泥混凝 土制品墙体材料砌筑的墙体易开裂的质量通病，促进建筑质量的提高；本发明不管是成孔的 工艺方法还是产品的使用性能，技术含量都大大提高，并将推动水泥混凝土空心制品的技术 进步及快速发展。
权利要求
1.排插式成孔模具，包括上模(1)及下模(2)，其特征在于所述上模(1)由若干设有成孔插杆(12)的插杆横梁(13)排布而成，所述成孔插杆(12)成排分布于插杆横梁(13)下方，所述插杆横梁(13)下方设有与成孔插杆(12)对应的插孔板(14)，所述若干插杆横梁(13)两端通过集装体(15)集装于一起，插杆横梁(13)与集装体(15)之间设有导向装置(16)。
2.根据权利要求l所述的排插式成孔模具，其特征在于所述成孔插杆(12)包括A、 B型 插杆(121、 122)，所述A型插杆(121)设置于插杆横梁(13)下方，插杆横梁(13)上设 有竖直的通孔(131)，每个通孔(131)设置于相邻的A型插杆(121)之间，所述B型插杆 (122)通装于通孔(131)内，其上端装有防止其从通孔(131)下方脱落的杆帽(123)， 下部设有防止其从通孔(131)上方脱离的杆肩(124)。
3.根据权利要求l所述的排插式成孔模具，其特征在于所述上模(1)最外侧的插杆横 梁(13)下方设有分隔孔插杆(18)。
4.根据权利要求l所述的排插式成孔模具，其特征在于所述插杆横梁(13)与集装体( 15)之间设有横梁高位定位装置(19)。
5.排插式成孔装置，其特征在于包括权利要求1、中任意一条权利要求所述的排插式成 孔模具，所述下模(2)为两根轨道，所述插杆横梁(13)两端的集装体(15)分别搁置于 下模(2)的两根轨道上，所述上模(1)上方分别设有夯打机构(3)、振动机构(5)及拉 拔机构。
6.根据权利要求5所述的排插式成孔装置，其特征在于若干上模(1)依次排列并通过 两端的集装体(15)与锁杆(17)固定组合成成孔单元(11)，下模(2)上依次搁置有若 干成孔单元(11);所述下模(2)上方设有变换成孔单元(11)位置的变位机构(6)，所 述变位机构(6)由可吊起成孔单元(11)并进行升降的升降机构(61)及可将成孔单元( 11)进行平移的平移机构(62)组成；所述夯打机构(3)设置于下模(2)前侧的成孔单元 (11)上方，所述拉拔机构设置于夯打机构(3)后方；所述振动机构(5)设置于变位机构(6)中部的成孔单元(11)上方。
7 根据权利要求5所述的排插式成孔装置，其特征在于所述夯打机构(3)包括与A、 B 型插杆(121、 122)相对应的A、 B型夯压板(31、 32) ， A型夯压板(31)底部为钉耙形， 钉耙下端对应插杆横梁(13)上方非通孔(131)的位置，B型夯压板(32)底部为平面，所 述A、 B型夯压板(31、 32)并列设置于插杆横梁(13)上方。
8 根据权利要求7所述的排插式成孔装置，其特征在于所述夯打机构(3)连接有行走 机构(8)，所述行走机构(8)包括棘轮(81)、棘爪(82)、棘条(83)及棘轮冲击杆( 85)，所述棘条(83)设置于锁杆(17)上部，所述棘爪(82)设置于棘轮(81)偏心位置 ，棘爪(82)位于棘条(83)上方，所述冲击杆(85)连接夯打机构(3)，所述棘轮(81 )对应设置于冲击杆(85)下方，其上部设有供冲击杆(85)击打的缺口，在棘轮(81)上 设有复位机构(811)，行走机构(8)连接有限制行走机构(8)每次位移距离的行走定位 器(84)。
9 根据权利要求6所述的排插式成孔装置，其特征在于所述夯打机构(3)传动连接拉 拔机构，所述拉拔机构包括与B型夯压板(32)传动连接的拉杆(41)，拉杆(41)固定于 拉杆滑块(411)上，所述拉杆滑块(411)设置于排插式成孔装置前方的滑槽(421)内， 其上端连接有钢丝绳(43)，钢丝绳(43)通过定滑轮(44、 45)变向后连接滑动设置于排 插式成孔装置后方的滑槽(422)内的拔杆滑块(461)，所述拔杆滑块(461)上固定有拔 杆(46)，其下端装有复位弹簧(47)，所述拔杆(46)设置于下模(2)两侧的插杆横梁 (13)下方；所述钢丝绳(43)及定滑轮(44、 45)安装于保护套(48)内。
10.一种多孔砖的制备方法，其特征在于包括以下步骤步骤l、将制备多孔砖的物料铺设于权利要求5所述排插式成孔装置的下模(2)之间；步骤2、将成孔单元(11)搁置在下模(2)上，采用夯打机构(3)依次将插杆横梁( 13)夯打至最低位，使得每一排插杆横梁(13)下方的成孔插杆(12)插入物料到达需要的 深度；步骤3、将经步骤2处理后的物料振动密实；步骤4、采用拉拔机构将经步骤3处理后的插杆横梁(13)依次拔出至最高位，使得成 孔插杆(12)与物料制备的半成品分离；步骤5、将步骤4制备的半成品切割开，得到多孔砖。
全文摘要
本发明公开了排插式成孔模具与装置及其多孔砖的制备方法，排插式成孔模具包括上模及下模，所述上模由若干设有成孔插杆的插杆横梁排布而成，所述成孔插杆成排分布于插杆横梁下方，所述插杆横梁下方设有与成孔插杆对应的插孔板，所述若干插杆横梁两端通过集装体集装于一起，插杆横梁与集装体之间设有导向装置；排插式成孔装置，包括排插式成孔模具，所述下模为两根轨道，所述插杆横梁两端的集装体分别搁置于下模的两根轨道上，所述上模上方分别设有夯打机构、振动机构及拉拔机构；本发明使得其多孔砖制品更多样化，并且还能够保证孔形完整，产品美观。
文档编号B28B7/22GK101596740SQ20091030438
公开日2009年12月9日 申请日期2009年7月15日 优先权日2009年7月15日
发明者露 甘, 甘昌成 申请人:甘昌成;甘 露