一种液压激振式振动压砖的制造方法
【专利摘要】一种液压激振式振动压砖机，包括柱塞激振器，柱塞激振器与液压缸尾部连接，液压缸安装在上横梁的开孔中，上横梁、滑块和底座通过四个导柱组成“三梁四柱”压机结构，分体式法兰卡装在活塞的活塞杆开槽处，并和滑块的上部连接在一起，上压头固定在滑块下表面，模箱固定在底座的上表面，整体采用“三梁四柱”式压机结构，通过活塞产生主成形力，通过交流伺服电机带动端面凸轮进而带动激振柱塞产生激振力，两过程配合带动上压头对粉料进行液压压实和振实成形，本发明采用在油缸处加入激振柱塞的方式实现液压激振，使压砖机具备良好的振动成形性能。
【专利说明】一种液压激振式振动压砖机
【技术领域】
[0001]本发明属于压砖机【技术领域】，具体涉及一种液压激振式振动压砖机。
【背景技术】
[0002]压砖机是一类通过压力成形将粉状原料制成具有一定强度的块状坯料的机械设备，它在建筑和市政工程领域有着广泛的应用。目前城市道路两旁的人行道铺设的地砖90%以上是通过压砖机制成的免烧砖，建筑领域也越来越多的采用免烧砖代替红砖。传统红砖是通过将优质土壤制成坯料，然后烧制而成，制作过程破坏了耕地，对环境也造成了极大的破坏，因此国务院分别于2000年和2005发文限制各大城市使用红砖，到如今该法规已经在全国范围内推行，全面禁止红砖的使用。
[0003]免烧砖被公认为是粘土砖最好的替代品，它在制作过程中不需要破坏耕地，也不需要经过烧制工艺，保护了生态环境。免烧砖利用粉煤灰、煤渣、煤矸石、尾矿渣、化工渣或者天然砂、海涂泥等(以上原料的一种或数种)作为主要原料，原材料来源十分广泛，据国家有关资料显示，我国固体废弃物的积存量和年排放量十分巨大，这类废料都以自然堆积法储存于人工库中，这些废料不仅要侵占大量土地，污染着周边地区的环境，而且每年需要投入大量并且是无法收回的废料处理资金，已成为企业的沉重包褓。我国目前有几千家大中型煤炭生产企业和火力发电企业，每年有上亿吨的工业废料，如粉煤灰、矿渣、炉渣、尾矿沙、矸石等需排放处理，企业为此耗资不菲，努力消化或转化工业废料。由此看出，利用工业废渣生产免烧砖就成为节地、省土、利废、环保和节能并造福于子孙后代的功德无量的事业，近年来国家也大力推进免烧砖技术的发展，尤其是制作免烧砖的压砖机技术的发展。
[0004]现有的压砖机主要是消化吸收国外产品特点，通过液压驱动产生主成形力，周边机构进行辅助的送料、落料工作过程。研究表明，对于粉状原料压力成型，一定频率的振动能够有效减小成形力，增加产品的密实程度，有效减少了出现断层的现象，因此在压砖机中，几乎都采用了主动激振的方式来提高产品质量。在此一类压砖机中，采用液压振动阀来控制油路中油压产生波动，从而实现液压缸输出激振力；在另一类压砖机中，通过偏心激振装置在底座或模箱上激振，与液压缸的成形力相配合，实现振动成型。这两类压砖机在进行制砖时，主要存在以下缺点:1、通过振动阀实现振动使液压油路变得复杂，效率降低，液压振动频率的调节也相对复杂，调频范围窄；2、振动阀价格昂贵，寿命短，在压砖机这种需要大批量连续工作的设备中使用起来经常需要更换；3、偏心激振装置激振力有限，在大吨位压砖机中使用振动效果不明显，达不到提高产品质量的作用。
【发明内容】
[0005]为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种液压激振式振动压砖机，采用在油缸处加入激振柱塞的方式实现液压激振，使压砖机具备良好的振动成形性能。
[0006]为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为:
[0007]一种液压激振式振动压砖机，包括柱塞激振器I，柱塞激振器I与液压缸2尾部连接，液压缸2安装在上横梁19的开孔中，活塞3安装在液压缸2中，端盖6固定在液压缸2的前端；上横梁19、滑块9和底座12通过四个导柱16组成“三梁四柱”压机结构，在上横梁19与导柱16连接处焊接有上导套20，滑块9与导柱16连接处焊接有中导套18，底座12与导柱16连接处焊接有下导套13，导柱16上、下两端分别通过圆螺母5和止动螺母14将底座12和上横梁19相对位置固定，滑块9通过中导套18在导柱16上滑动，活塞3的活塞杆前端开有周向槽，分体式法兰8是一个内孔直径与活塞杆开槽处直径相同的圆环沿直径切成两半的结构，分体式法兰8外圈开有一圈通孔，安装时，将两块半圆结构卡装在活塞3的活塞杆开槽处，然后将分体式法兰8和滑块9的上部连接在一起；上压头10固定在滑块9下表面，模箱11固定在底座12的上表面。
[0008]所述的柱塞激振器I包括交流伺服电机1-1，交流伺服电机1-1前端连接变速器1-3，变速器1-3前端的法兰连接在激振器外壳1-16上，变速器1-3输出轴与凸轮转座1-7连接，凸轮转座1-7 —端通过圆锥滚子轴承1-6支撑在激振器外壳1-16内壁，并通过尾部的卡环1-4轴向定位，另一端通过深沟球轴承1-17支撑在激振器外壳1-16内壁，两轴承之间安装有套筒1-18，凸轮转座1-7受到的轴向力通过深沟球轴承1-17和套筒1-18传递到圆锥滚子轴承1-6上，凸轮转座1-7前端为伸出螺杆，端面凸轮1-8通过螺纹副与凸轮转座1-7连接，从动凸轮1-15与端面凸轮1-8形成端面凸轮副，从动凸轮1-5尾部为螺杆，能够旋入激振柱塞1-11大端的螺纹孔中，耐磨块1-9均布镶嵌在激振柱塞1-11大端的外圈开槽中,激振柱塞1-11通过耐磨块1-9在激振器外壳1-16内壁上的槽中滑动并防止激振柱塞1-11沿周向转动，回位弹簧1-10安装在激振器端盖1-12和激振柱塞1-11大端之间，激振器端盖1-12连接在激振器外壳1-16上，柱塞激振器I连接在液压缸2尾部。
[0009]所述的端面凸轮1-8的型面是三个周期的正弦曲线，从动凸轮1-15共有三个，在激振柱塞1-11大端周向上均布，使得三个从动凸轮1-15与端面凸轮1-8的接触点分别在三个正弦周期的同一相位处。
[0010]所述的变速器1-3是减速器或升速器。
[0011]所述的耐磨块1-9为形状类似平键的块状结构。
[0012]与现有振动压砖机相比，本发明的优点为:1、“三梁四柱”结构可提供较大的成型压力，适合大批量免烧砖生产；2、液压振动激振力大，能够促进粉料压实，使生产的免烧砖强度更高，质量稳定；3、端面凸轮柱塞激振，激振频率可在很宽的范围内连续可调，频率调节方便，响应速度快；4、振动装置独立于液压系统，可根据需要更换，使液压系统简单。
【专利附图】
【附图说明】
[0013]图1是本发明的结构示意图。
[0014]图2是本发明柱塞激振器I的结构示意图。
[0015]图3是本发明沿端面凸轮1-8外圆柱面母线展开视图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合本发明的具体实施例并参照附图，对本发明作详细阐释，但本发明并不局限此实施例。
[0017]参照图1，一种液压激振式振动压砖机，包括柱塞激振器I，柱塞激振器I通过螺钉1-14与液压缸2尾部连接，液压缸2安装在上横梁19的开孔中，并通过大圆螺母4固定，活塞3安装在液压缸2中，端盖6通过螺钉固定在液压缸2的前端；上横梁19、滑块9和底座12通过四个导柱16组成“三梁四柱”压机结构，在上横梁19与导柱16连接处焊接有上导套20，滑块9与导柱16连接处焊接有中导套18，底座12与导柱16连接处焊接有下导套13，导柱16上、下两端分别通过圆螺母5和止动螺母14将底座12和上横梁19相对位置固定，滑块9通过中导套18在导柱16上滑动，活塞3的活塞杆前端开有周向槽，分体式法兰8是一个内孔直径与活塞杆开槽处直径相同的圆环沿直径切成两半的结构，分体式法兰8外圈开有一圈通孔，安装时，将两块半圆结构卡装在活塞3伸出杆开槽处，然后用滑块连接螺钉7将分体式法兰8和滑块9连接在一起；上压头10通过上模螺钉17固定在滑块9下表面，模箱11通过下模螺钉15固定在底座12的上表面。
[0018]参照图1和图2，所述的柱塞激振器I包括交流伺服电机1-1，交流伺服电机1-1前端通过电机连接螺钉1-2连接有变速器1-3，变速器1-3是减速器或升速器，变速器1-3前端的法兰通过变速器连接螺钉1-19连接在激振器外壳1-16上，变速器1-3输出轴通过平键1-5与凸轮转座1-7连接，凸轮转座1-7 —端通过圆锥滚子轴承1-6支撑在激振器外壳1-16内壁,并通过尾部的卡环1-4轴向定位，另一端通过深沟球轴承1-17支撑在激振器外壳1-16内壁，两轴承之间安装有套筒1-18，凸轮转座1-7受到的轴向力通过深沟球轴承1-17和套筒1-18传递到圆锥滚子轴承1-6上，凸轮转座1-7前端为伸出螺杆，端面凸轮1-8通过螺纹副与凸轮转座1-7连接，从动凸轮1-15与端面凸轮1-8形成端面凸轮副，从动凸轮1-5尾部为螺杆，能够旋入激振柱塞1-11大端的螺纹孔中，耐磨块1-9为形状类似平键的块状结构，均布镶嵌在激振柱塞1-11大端的外圈开槽中，可以是6个或多个，激振柱塞1-11通过耐磨块1-9在激振器外壳1-16内壁上的槽中滑动并防止激振柱塞1-11沿周向转动，六个回位弹簧1-10安装在激振器端盖1-12和激振柱塞1-11大端之间，激振器端盖1-12通过端盖连接螺钉1-13连接在激振器外壳1-16上，柱塞激振器I通过螺钉1-14连接在液压缸2尾部。
[0019]参照图3，所述的端面凸轮1-8的型面是三个周期的正弦曲线，从动凸轮1-15共有三个，沿周向均布，使得三个从动凸轮1-15与端面凸轮1-8的接触点分别在三个正弦周期的同一相位处。
[0020]本发明的工作原理为:
[0021]压砖机的工作过程主要分为三个阶段:
[0022]第一阶段为加压进给过程，参照图1，高压油从液压缸2的进油孔进入到无杆腔中，推动活塞3向下进给，借助滑块9和上压头10对粉料进行压实成形。
[0023]第二阶段为振动过程，参照图2，交流伺服电机1-1通电后，通过变速器1-3输出轴带动凸轮转座1-7转动，凸轮转座1-7和端面凸轮1-8之间为螺纹连接，通过适当的配合可以用来传递转矩，从而带动端面凸轮1-8旋转，从动凸轮1-15连同激振柱塞1-11在端面凸轮1-8和回位弹簧1-10的作用下进行往复运动，参照图1，由于激振柱塞1-11插在液压缸2的无杆腔中，当液压缸2保压时，激振柱塞1-11的往复运动使得无杆腔容积发生波动，使得其中油压也发生周期性波动，活塞3的输出力便会产生周期性波动，实现对粉料的振实成形。
[0024]第三阶段为开模过程，参照图1，压力油从液压缸2的出油孔通入有杆腔，带动活塞3回程，同时压砖机专用的落料机构将已成形好的砖块从模箱11中取出，完成一个工作过程。
[0025]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明，本发明所属【技术领域】的技术人员可根据本发明的激振原理对所描述的具体实施例做各种各样的修改，但并不会偏离本发明的精神，应都属于本发明保护范围。
【权利要求】
1.一种液压激振式振动压砖机，包括柱塞激振器(I)，柱塞激振器(I)与液压缸(2)尾部连接，液压缸(2)安装在上横梁(19)的开孔中，活塞(3)安装在液压缸(2)中，端盖(6)固定在液压缸⑵的前端；上横梁(19)、滑块(9)和底座(12)通过四个导柱(16)组成“三梁四柱”压机结构，在上横梁(19)与导柱(16)连接处焊接有上导套(20)，滑块(9)与导柱(16)连接处焊接有中导套(18)，底座(12)与导柱(16)连接处焊接有下导套(13)，导柱(16)上、下两端分别通过圆螺母(5)和止动螺母(14)将底座(12)和上横梁(19)相对位置固定，滑块(9)通过中导套(18)在导柱(16)上滑动，活塞(3)的活塞杆前端开有周向槽，分体式法兰(8)是一个内孔直径与活塞杆开槽处直径相同的圆环沿直径切成两半的结构，分体式法兰(8)外圈开有一圈通孔，安装时，将两块半圆结构卡装在活塞(3)活塞杆开槽处，然后将分体式法兰(8)和滑块(9)的上部连接在一起；上压头(10)固定在滑块(9)下表面，模箱(11)固定在底座(12)的上表面。
2.根据权利要求1所述的一种液压激振式振动压砖机，其特征在于:所述的柱塞激振器(I)包括交流伺服电机(1-1)，交流伺服电机(1-1)前端连接有变速器(1-3)，变速器(1-3)前端的法兰连接在激振器外壳(1-16)上，变速器(1-3)输出轴与凸轮转座(1-7)连接，凸轮转座(1-7) —端通过圆锥滚子轴承(1-6)支撑在激振器外壳(1-16)内壁，并通过尾部的卡环(1-4)轴向定位，另一端通过深沟球轴承(1-17)支撑在激振器外壳(1-16)内壁，两轴承之间安装有套筒(1-18)，凸轮转座(1-7)受到的轴向力通过深沟球轴承(1-17)和套筒(1-18)传递到圆锥滚子轴承(1-6)上，凸轮转座(1-7)前端为伸出螺杆，端面凸轮(1-8)通过螺纹副与凸轮转座(1-7)连接，从动凸轮(1-15)与端面凸轮(1-8)形成端面凸轮副，从动凸轮(1-5)尾部为螺杆，能够旋入激振柱塞(1-11)大端的螺纹孔中，耐磨块(1-9)均布镶嵌在激振柱塞(1-11)大端的外圈开槽中，激振柱塞(1-11)通过耐磨块(1-9)在激振器外壳(1-16)内壁上的槽中滑动并防止激振柱塞(1-11)沿周向转动，回位弹簧(1-10)安装在激振器端盖(1-12)和激振柱塞(1-11)大端之间，激振器端盖(1-12)连接在激振器外壳(1-16)上，柱塞激振器(I)连接在液压缸(2)尾部。
3.根据权利要求2所述的一种液压激振式振动压砖机，其特征在于:所述的端面凸轮(1-8)其型面是三个周期的正弦曲线，从动凸轮(1-15)共有三个，在激振柱塞(1-11)大端周向上均布，使得三个从动凸轮(1-15)与端面凸轮(1-8)的接触点分别在三个正弦周期的同一相位处。
4.根据权利要求2所述的一种液压激振式振动压砖机，其特征在于:所述的变速器(1-3)是减速器或升速器。
5.根据权利要求2所述的一种液压激振式振动压砖机，其特征在于:所述的耐磨块(1-9)为形状类似平键的块状结构。
【文档编号】B28B1/087GK104227826SQ201410476103
【公开日】2014年12月24日 申请日期:2014年9月17日 优先权日:2014年9月17日
【发明者】赵升吨, 崔敏超, 陈超, 景飞, 蔡后勇, 李靖祥 申请人:西安交通大学