一种压砖机的模腔排布方法及压砖机与流程

本发明涉及耐火砖生产设备技术领域及其它相似生产领域，尤其涉及一种用于耐火砖的压砖机的模腔排布方法及应用该方法排布模腔的压砖机。

背景技术：

现有技术用于耐火砖的压砖机包括模具模框、上压模、料仓以及搅拌器，其中，模具模框上设有与耐火砖形状相适配的模腔。工作时，搅拌器先移动至料仓下方，料仓内的粉料进入搅拌器内，然后搅拌器移动至模具底座的上方，即搅拌器移动至搅拌下料的位置，此时，搅拌器内的搅拌架旋转以使搅拌器内的粉料进入模腔内，从而实现模腔的布料。

为了提高压砖机的工作效率，模具模框上一般会排布多个模腔，即单次可以压制多块模腔。但是，现有技术的压砖机中的多个模腔一般是呈直线等距排布，其中，附图1显示的为单轴式的搅拌器，附图2为双轴式搅拌器，附图1和附图2中的四个方框为模腔，各个模腔之间的间距相等，都为l0。然而搅拌器内的粉料是通过搅拌爪的圆周运动进行分布的，若多个模腔采用直线等距排布，在搅拌器搅拌抓尺寸结构一定的情况下搅拌器搅拌抓扫过每个模腔的投影面积不完全相同，理论上存在系统误差，容易导致各个模腔内进入的粉料不均匀，从而导致耐火砖成品之间有较大的差异，影响耐火砖的加工质量。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种压砖机的模腔排布方法，消除系统误差，提高各个模腔分布粉料的均匀性。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种压砖机的模腔排布方法，所述压砖机包括模具模框和搅拌器，所述搅拌器包括旋转搅拌爪以及安装在旋转搅拌爪上的至少一个搅拌叶片，所述模具模框上设有多个大小相同且呈直线排布的模腔，所述模腔排布方法包括：

选择一个模腔作为基准模腔，基准模腔排布在搅拌器的搅拌下料区内，并计算出旋转搅拌爪旋转一周时基准模腔被搅拌叶片扫过的面积；

沿模腔形成的直线方向调整其它模腔的位置，以使其它各模腔在旋转搅拌爪旋转一周时被搅拌叶片扫过的面积等于基准模腔被搅拌叶片扫过的面积。

作为上述技术方案的改进，所述旋转搅拌爪为单轴搅拌爪，多个模腔的中心点连成的直线经过单轴搅拌爪的旋转中心轴。

作为上述技术方案的改进，所述模腔设有偶数个，多个模腔被分成两组，两组模腔关于旋转搅拌爪的旋转中心轴对称。

作为上述技术方案的改进，所述旋转搅拌爪为双轴搅拌爪，多个模腔的中心点连成的直线设于两个搅拌中心轴形成的平面内。

作为上述技术方案的改进，所述双轴搅拌爪包括第一搅拌爪和第二搅拌爪，所述第一搅拌爪和第二搅拌爪关于搅拌器的中心对称。

作为上述技术方案的改进，所述模腔设有偶数个，多个模腔被分成两组，两组模腔关于搅拌器的中心对称。

作为上述技术方案的改进，所述模腔为长方体，模腔的宽度方向为多个模腔连成的直线方向。。

作为上述技术方案的改进，所述模腔被搅拌叶片扫过面积的计算方法为，以模腔中心点连线为纵坐标，以模腔的长度方向为横坐标，绘制搅拌叶片扫过模腔形成的曲线，并根据曲线进行积分，计算模腔被扫过的面积。

作为上述技术方案的改进，在模腔排布前，先调整搅拌叶片的角度，以使每个搅拌叶片的倾斜角度相等。

相应的，本发明还公开了一种压砖机，包括模具模框和搅拌器，所述搅拌器包括旋转搅拌爪以及安装在旋转搅拌爪上的搅拌叶片，所述模具模框上设有多个大小相同且成直线排布的模腔，其中一个模腔为基准模腔，基准模腔排布在搅拌器的搅拌下料区内，旋转搅拌爪旋转一周时，基准模腔被搅拌叶片扫过的面积为a，沿模腔形成的直线方向调整其它模腔，以使其它各个模腔在旋转搅拌爪旋转一周时被搅拌叶片扫过的面积等于a。

实施本发明的实施例，具有如下有益效果：

需要说明的是，旋转搅拌爪上面的搅拌叶片对粉料颗粒的作用范围是一定的，本申请通过调整模腔的位置以使每个模腔被搅拌叶片扫过的面积相同，即使得叶片在每个模腔上作用的面积在一个布料周期内保持一致，从而使落入每个模腔的粉料的量保持一致。

采用本发明的模腔排布方法既可以保证模腔几何位置上完全等效，也可一定程度上促进模腔上部粉料流场的均匀分布，从而保证搅拌器在各个模腔上所布粉料的量一致。

附图说明

图1是现有技术的压砖机采用单轴搅拌爪时的四模腔分布示意图；

图2是现有技术的压砖机采用双轴搅拌爪时的四模腔分布示意图；

图3是本发明的压砖机采用双轴搅拌爪时的四模腔分布示意图；

图4是本发明搅拌叶片扫过模腔面积计算示意图之一；

图5是本发明搅拌叶片扫过模腔面积计算示意图之二；

图6是本发明搅拌叶片扫过模腔面积计算示意图之三；

图7是本发明搅拌叶片扫过模腔面积计算示意图之四；

图8是本发明搅拌叶片扫过模腔面积计算示意图之五；

图9是本发明搅拌叶片扫过模腔面积计算示意图之六。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。

参见附图3，本发明公开了一种压砖机的模腔排布方法，所述压砖机包括模具模框和搅拌器1，所述搅拌器1包括旋转搅拌爪2以及安装在旋转搅拌爪2上的搅拌叶片3。

其中，所述模具模框上设有多个大小相同且成直线排布的模腔4，所述模腔4排布方法如下：

选择一个模腔4作为基准模腔，基准模腔排布在搅拌器1的搅拌下料区内，并计算出旋转搅拌爪2旋转一周时基准模腔被搅拌叶片3扫过的面积；

沿模腔4形成的直线方向调整其它模腔4的位置，以使其它各个模腔4在旋转搅拌爪2旋转一周时被搅拌叶片3扫过的面积等于基准模腔被旋转搅拌爪2扫过的面积。

需要说明的是，旋转搅拌爪2上面的搅拌叶片3对粉料颗粒的作用范围是一定的，本申请通过调整模腔4的位置以使每个模腔4被搅拌叶片扫过的面积相同，即使得搅拌叶片3在每个模腔4上作用的面积时刻保持一致，从而使落入每个模腔4的粉料的量保持一致。

采用本发明的模腔4排布方法既可以保证模腔4几何位置上完全等效，也可促进模腔4上部粉料流场的均匀分布，从而保证搅拌器在四个模腔4上所布粉料的量一致。

其中，所述模腔4通过所述模腔被搅拌叶片扫过面积的计算方法为，以模腔中心点连线为纵坐标，以模腔的长度方向为横坐标，绘制搅拌叶片扫过模腔形成的曲线，并根据曲线进行积分，计算模腔被扫过的面积。下面列举具体情况进行说明。

具体的，参见图4-图9，本实施例列举了常见的六种模腔与搅拌叶片作用面积的示意情况；分别对其所示情况的计算方法进行说明：

图4中，以搅拌爪中心为原点，以模腔中心点连线为纵坐标，模腔长度方向为横坐标，建立坐标系；假设搅拌叶片外圆半径为r1，内圆半径为r2；则搅拌叶片扫过模腔的面积为：

需要说明的是，当搅拌叶片长短、角度，模腔相对搅拌爪位置确定后，r1、r2、x1、x2为已知，即可根据此式计算。

图5中，以搅拌爪中心为原点，以模腔中心点连线为纵坐标，模腔长度方向为横坐标，建立坐标系。假设搅拌叶片外圆半径为r1，内圆半径为r2；模腔边到搅拌爪中心的距离oa长为l；则搅拌叶片扫过模腔的面积为：

需要说明的是，当搅拌叶片长短、角度，模腔相对搅拌爪的位置确定后，r1、r2、x1、x2、x3、x4、l均为已知，即可根据此式计算。

图6中，以搅拌爪中心为原点，以模腔中心点连线为纵坐标，模腔长度方向为横坐标，建立坐标系。假设搅拌叶片外圆半径为r1，内圆半径为r2；模腔边到搅拌爪中心的距离oa长为l；则搅拌叶片扫过模腔的面积为：

需要说明的是，当搅拌叶片长短、角度，模腔相对搅拌爪的位置确定后，r1、r2、x1、x2、l均为已知，即可根据此式计算。

图7中，以搅拌爪中心为原点，以模腔中心点连线为纵坐标，模腔长度方向为横坐标，建立坐标系。假设搅拌叶片外圆半径为r1，内圆半径为r2；模腔边到搅拌爪中心的距离oa长为l；则搅拌叶片扫过模腔的面积为：

需要说明的是，当搅拌叶片长短、角度，模腔相对搅拌爪的位置确定后，r1、r2、x1、x2、x3、x4、l均为已知，即可根据此式计算。

图8中，以搅拌爪中心为原点，以模腔中心点连线为纵坐标，模腔长度方向为横坐标，建立坐标系。假设搅拌叶片外圆半径为r1，内圆半径为r2；模腔边到搅拌爪中心的距离oa长为l；则搅拌叶片扫过模腔的面积为：

需要说明的是，当搅拌叶片长短、角度，模腔相对搅拌爪的位置确定后，r1、r2、x1、x2、x3、x4、l均为已知，即可根据此式计算。

图9中，以搅拌爪中心为原点，以模腔中心点连线为纵坐标，模腔长度方向为横坐标，建立坐标系。假设搅拌叶片外圆半径为r1，内圆半径为r2；模腔边到搅拌爪中心的距离oa长为l1，ob为l2；则搅拌叶片扫过模腔的面积为：

需要说明的是，当搅拌叶片长短、角度，模腔相对搅拌爪的位置确定后，r1、r2、x1、x2、x3、x4、l1、l2均为已知，即可根据此式计算。

此外，在模腔4排布前，先调整搅拌叶片3的角度，以使每个搅拌叶片3的倾斜角度相等。当搅拌叶片的角度相同时，可以进一步提高进入到每个模腔的粉料的均匀性。

本发明的模腔4排布方法既适用于单轴搅拌爪，也适用于双轴搅拌爪。以下对两种旋转搅拌爪2进行详细介绍。

第一种方式，所述旋转搅拌爪为单轴搅拌爪，多个模腔的中心点连成的直线经过单轴搅拌爪的旋转中心轴。

其中，所述模腔可以为奇数个，也可以为偶数个。当所述模腔设有偶数个时，多个模腔被分成两组，两组模腔关于旋转搅拌爪2的旋转中心轴对称。当所述模腔设有奇数个时，剩余的一个设于左右两组模腔之间的位置，但不一定是正中心的位置，只要中间的模腔被搅拌叶片扫过的面积等于其它模腔被搅拌叶片扫过的面积即可。

第二种方式，所述旋转搅拌爪2为双轴搅拌爪，多个模腔4的中心点连成的直线设于两个搅拌中心轴形成的平面内。当双轴搅拌爪等速旋转时，每个搅拌爪在模腔4正上方产生瞬时等效的流场，即在每时每刻模腔4上方粉料的运动情况及状态是一致的，确保落进每个模腔4的粉料的总量最终也会保持完全一致。附图3中显示的即为双轴搅拌爪。由附图3可以看出本申请中的四个模腔是非等距的(两侧的两个模腔之间的间距是l1，中间的两个模腔之间的间距是l2)，但是四个模腔被分成两组，且关于搅拌器的中心对称。

具体的，所述双轴搅拌爪包括第一搅拌爪和第二搅拌爪，所述第一搅拌爪和第二搅拌爪关于搅拌器1的中心对称。搅拌器1的中心即两个搅拌爪的旋转中心轴线的中点位置。

其中，所述模腔4可以为奇数个，也可以为偶数个。当所述模腔4设有偶数个时，多个模腔4被分成两组，两组模腔4关于搅拌器1的中心对称。当所述模腔4设有奇数个时，剩余的一个设于左右两组模腔4之间的位置，但不一定是正中心的位置，只要中间的模腔4被搅拌叶片3扫过的面积等于其它模腔被搅拌叶片3扫过的面积即可。

需要说明的是，所述模腔4为长方体，模腔4的宽度方向为多个模腔4连成的直线方向。模腔4为长方体时，加工出的耐火砖也为对应的长方体，符合现有技术大多使用的耐火砖的外形。此外，将多个模腔4连成的直线方向设为模腔4的宽度方向可以节省模腔4所用的空间，可以将模腔4排列的更为紧密。

当采用双轴搅拌爪时，分别以第一搅拌爪与第二搅拌爪中心为原点建立两个直角坐标系进行计算。

相应的，本发明还公开了一种压砖机，包括模具模框和搅拌器1，所述搅拌器1包括旋转搅拌爪2以及安装在旋转搅拌爪2上的搅拌叶片3，所述模具底座上设有多个大小相同且成直线排布的模腔4，其中一个模腔4为基准模腔，基准模腔排布在搅拌器1的搅拌下料区内，旋转搅拌爪2旋转一周时，基准模腔被搅拌叶片3扫过的面积为a，沿模腔4形成的直线方向调整其它模腔4，以使其它各个模腔4在旋转搅拌爪2旋转一周时被搅拌叶片3扫过的面积等于a。

采用本发明的压砖机时，其模腔排布方法如下：

选择一个模腔4作为基准模腔，基准模腔排布在搅拌器1的搅拌下料区内，并计算出旋转搅拌爪2旋转一周时基准模腔被搅拌叶片3扫过的面积；

沿模腔4形成的直线方向调整其它模腔4的位置，以使其它各个模腔4在旋转搅拌爪2旋转一周时被搅拌叶片3扫过的面积等于基准模腔被旋转搅拌爪2扫过的面积。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。