专利名称：辊滚式砖瓦成型机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于砖瓦行业中的机械设备，确切一点讲就是砖瓦厂用来制做砖瓦半成品的成型机。
螺旋挤泥机、压砖机、搅拌机是砖瓦行业最关键的设备，不可不用，除非全以手工代之，由于压制成型产量较低并且产品易产生分层现象，(当然也有优质产品)或出于习惯性，砖瓦厂很少使用，有待改进和加强宣传力度，挤出成型与压制成型各有利弊，挤出虽然产量较高，但也存有一些不足之外A、由于单螺旋挤泥机泥缸是一园简，众所周知园型泥缸最适合挤出园形泥条，其次是正方形，但在实际生产中园形及正方形泥条实为少见，以标砖为例，为便于切割与拖运，一般以它的宽做为机口的高，长做为机口的宽(240×115+收缩率)，这样宽是高的两倍以上，如果是大泥缸出双条，双条以平行设置，那么它的宽等于高的四倍多，用来生产小瓦、平瓦等宽而薄的产品将显得更突出，其结果有二一是中部与周边级易产生速度差，须得设分流板进行调节；二是能量消耗大，变形量越大，需动力越多，成正比。
B、由于挤泥机的机头与机口出口截面积比泥缸出口截面积一定要小，特别是大型挤泥机出单条压缩比可达八至十倍，其结果在运转中原料受阻易产生回流和发热，当泥料含水量较少时(硬挤出)就显得更突出，使绞刀做了不少无用的功。
C、绞刀是挤泥机中最主要的组成部分，由于它有螺旋升角的存在运转中原料方可被挤出，由于绞刀在作业时经常处于泥料的包围中，这样或多或少造成绞刀有沾泥现象，新置绞刀或烧焊后及长时间停用生锈时显得更严重，绞刀沾泥后只因通道被阻塞，使致工效降低，泥缸发热，要排除绞刀沾泥并非易事，必须停机待拆，而绞刀在运转中被磨光以后又容易使半成品产生螺旋纹，由于绞刀作业条件恶劣，是挤泥机极易磨损的部件，常须频频加焊，误工误时。
D、由于挤泥机绞刀转速不宁过快，特别是大型号机，每分钟为30转左右，再加上扭拒大，这就意味着减速机的机体大，由此而造成笨重，成本高搬迁及安装不便等弊病。
E、众所周知，真空挤泥机是因为安装了真空泵抽去了原料中的空气使致易于成型，产品结合得更紧密。由于挤泥机的受料处及输送中原料都是松散的，其中含有较多的空气，直到挤压段因原料(泥料)聚集较多，绞刀力度有限也只能排出一部分，这也是真空挤泥机的由来，然而真空挤泥机制造成本高，售价昂贵，砖瓦厂属微利企业，一般难于接受。
综上所述螺旋挤泥机存在磨擦系数大，成型阻力大、变形量大、动力消耗大、排除空气少或难和制造成本高等一系例弊病。
为克服以上不足——辊滚式砖瓦成型机即将问世，该机结构上级为处理好原料而设，起着碎料与匀化的作用。由泥缸、搅拌叶、绞刀、轴等有关部件组成。为了节能，将它设计成对称结构，原料由两端往中间输送，中间的泥缸体为滤片式结构，钢片与钢片之间距离很小，原料由两端搅拌叶片、绞刀分别从两端输送到此汇集时由此处的横向绞刀将其从滤片逢隙中挤压出，缝隙内窄外宽，经刮泥刀刮下落入下级受料口。
下级负责挤出一定尺寸的泥条，它的组成部分是8个辊滚其中4个由动力传动，4个由泥料推动运转；10余个齿轮其中8个为辊滚齿轮，2个为传动齿轮。其次是皮带与皮带盘轴，轴承与轴承座、受料口及挡板、机体与机架、刮泥刀等。其技术方案与效果如下1、摩擦少、阻力小。
4个辊滚(
图1与图2中1、2、3、4)安装在该机的中部，两上两下为平行安装，排列成四方形，某个辊滚的辊面上沿绕辊滚周线开有槽沟，为容纳较多的原料，凹位比凸位面积稍宽，在装配时两辊之间凸位与对方的凹位对齐，相对两个一个为左转，一个为右转，尺寸一致，转速一样。上面两辊相互向内旋转，其上位是受料斗，泥料从此处进入靠的是两辊滚在相互运转中产生拉力将泥料往下拉，辊面上的槽沟即被泥料(包括一切原料、下同)填满。另一部分泥料落入由上下四辊及两侧档板共同组合形成的内腔(储料仓)内，挡板上下前后边缘，与辊滚是滑配合(相互结合面为两道凸凹式结构，用以减少泥料的进入)。当储料仓被泥料挤满后产生膨胀力使下位两辊(辊滚)辊面的凹槽里同样填满了泥料，并等速相互向外旋转。由于辊滚相互之间都是反方向运转，即共同将泥料往横向前后方向分别输送，只因在某个辊滚的横向两侧出料口处安装有刮泥刀，在运转中泥料不断地被刮下，刮下来的泥料分别聚集在前后相对方向外侧由上下被动辊滚及邻近中部的两辊滚和上下左右挡扳共同组成的外侧储料仓内，当储料仓泥料越来越多，必然产生膨胀力，这也和用打气筒往轮胎内充气道理一样，当气打足后，不是打不进便是轮胎被挤破，二者必居其一。假如轮胎某处有一洞眼，气非跑不可。由于输送泥料的上下辊滚对辊处间隙很小，又被输送来的泥料早已占位，更主要的还是两辊在运转中不停地将泥料往外送，再者前方有空位(出口)因而泥料不会返回，也无法返回，便毫不犹豫地向出口(机口)前伸，由于出口是由上下两活动辊所组成，入口远大于出口，泥料往机口移动时便推动上下两辊滚转动，在运转过程中对泥料不断施压，使已经受膨胀挤压的泥料再一次受压，使其更加密实。然后经出口成为有一定尺寸的泥条。(见
图1)如前所述，由于该机机口是由上下两括动辐滚所组成，依靠泥条推动运转，两辊滚的每一端头家装有相同的齿轮相互齿合，这样就意味着上下两辊运转速度一致成为必然。只因为二辊滚的运转属于被动，快慢由泥条推力大小决定，如果泥条推力不匀称引起其中一辊滚转速相对较快或较慢，由于齿轮的作用，慢辊便对快辊施加阻力，快辊即对慢辊施加拉力，保持二者始终一致。由此可知，泥条与上下两个辊滚同步运行，两侧挡扳内外宽度一致。试问摩擦及阻力从何谈起？如果说有，也没错，只不过是微乎其微而已。
2、变形易所谓变形量，针对现有挤泥机而言，有以下两个含义一是减小横切面，试想一台挤泥机去掉机头和机口，是否能挤出泥条？所以说挤泥机的变形量指的是变小，不存在变大；二是改变其形状，以单螺旋挤泥机生产标砖为例，上下变形大，左右变形小。
辊滚式砖瓦成型机在变形量这方面跟螺旋挤泥机有着明显的区别。螺旋挤泥机泥料的变形指的是泥料被绞刀头推往机头机口时逐步由园形变成与机口相等的长方形，由于机头机口与泥缸头是呆配合，当泥料途经机头机口时，摩擦与阻力随着机头机口横切面逐步减小而递增，因而其结果是变形量越大耗能越多，成为变形难；辊滚式砖瓦成型机当泥料被上下两刮刀刮下后本身就是一长方体，不存在由园变方的过程。它的机口上下两个大面是由两个活动辊滚所组成，作业中能随泥料同步运转。两侧小面是由两块成直线安装的挡扳，不像挤泥机那样排列成八字形(内宽外窄)因而阻力与摩擦二者甚微。这里可以说阻力与摩擦的大与小等于变形量的难与易。
3、基本上排除了速度差众所周知，螺旋挤泥机用来生产标砖时，总是中部快于边部(除非改变机头机口形状及增设分流板)特别是四角，用来生产平瓦时显得更为突出，如果中间部位不增设分流板或加长机口就无法成型，从以上实例可悟出，泥条出口横切面越是周边出泥量越少，变形量越大之处出泥量越多，这是由于摩擦及泥料推力程度所致，接近周边的面积越大磨擦系数也随之加大，泥料聚集最多之处也就是挤压力最大之处的原故。
如前所述，该机摩擦系数少，成型阻力小，泥料的后期输送是由上下刮泥刀刮下后，上下左右一样多，被刮下来的泥料愈来愈多，聚集到一定程度，恰是长江水后浪推前浪，只要河床平坦一致，就无快慢之分。
4、适应生产多种产品，灵活方便A、由于该机出口是由上下两活动辊滚组成，可以根据需要，只要在辊滚表面设计成凸凹不平的各种图案，就可以不费吹灰之力在半成品两个侧面上印上各种花纹。为了不沾泥，可在辊面上蒙上一层布或其它合适物(如松紧带、农模等)。
B、如果用来生产较薄的半成品，只须更换两出口侧面挡板，减少刮泥刀及上下两被动辊滚之间距离和辊滚端头两齿轮直径方可。
C、如果半成品泥条上下两条面并非平齐，差距较大时，如波形瓦、脊瓦等，可将组成机口的上下辊滚去掉换成呆机口。
D、由于该机转速高低选择范围较宽，周线速度每分钟20至150余米，便于用户根据人力、物力、市场等各方面灵活掌握。
E、本机小型机很适合做弧形小瓦，小瓦的长短宽窄尺寸极易调节，可出双条或多条，因为辊滚长短与直径大小的改变并非难事，小瓦的原料需量不多，班产可达十万片(高宽各170mm左右)，十余千瓦的动力就足够了，由于本机是双向出产品，可容纳多个员工操作。
F、本机大型机可用来出双条(双向共四条)或多条，但必须做到上级原料供应量相适应及改变切割设备的结构使其相互配合好。
5、原料中空气易被排除，匀化效果佳。
众所周知，真空挤泥机由于真空泵的作用，原料中空气被抽出而有利于成型，但尽管如此，原料使用范围还不如压砖机，压砖机能将塑性较低利用真空挤泥机无法成型的原料压制成合格的砖坯，道理很简单——加大了挤压力，减少了磨擦，本机在泥料运行上有同于挤泥机，在受压上有同于压砖机，其作业原理是二者的结合体。受料口下部恰是一台对辊机(也可以说本机是对辊机的组合体)，当泥料被两辊滚拉下，进入两辊之钳角时，泥料逐步被挤压，空气便随着挤压力的递增被排出，当泥料到达两辊间隙最小处时已被挤得天衣无缝，此时空气因无安身之地便被基本排尽(为减少原料中的空气量，可往原料中注入蒸气，使空气让位，因水蒸气对原料渗透力强，有利于成型)泥料通过两辊辊隙后进入由四辊滚及挡板组成的储料仓，由于泥料入口大，两侧出口小，进出料比例以储料仓不空位为准，这样空气就无法进入储料仓内。
泥料从下级的受料口入口至出口被挤成泥条泥料途中经历对辊—中部储料仓内相互挤压——对辊—上下刮刀刮削—外侧储料仓内相互挤压—被动辊滚加压——泥条，由此可知泥料的匀化与螺旋挤泥机相比，有过之而无不及。
6、对原料适应性强如前所述，由于磨擦少，阻力小，挤压力强，这就给硬挤出创造了极有利的条件，对原料选择范围宽、塑性较低的原料(相对而言)也能成型，原料中就是有少量小砂石在通过两道对辊中被破碎。
螺旋挤泥机由软挤出改为硬挤出时需要对绞刀、机头、机口、转速、特别是动力要进行调节或更换，而该机却影响不大。生产实心砖、空心砖都能胜任。
7、耗能少能耗低是该机设计中的主流，如果缺少“节能”二字，便失去了其实用性。
A、节能因素之一上级输送原料由单向输送改为双向输送，为对称结构。
众所周知，挤泥机靠绞刀旋转将泥料推向机头与机口，但由于压缩比的存在，泥料汇集于机头机口时必将产生反压力，使得绞刀与绞刀轴非向后退不可，但又由于有止推轴承的阻挡，使得绞刀和绞刀轴后退又成为不可能，正因为是如此，挤泥机才能正常地工作。可是挤泥机在工作(运转)当中绞刀轴与止推轴承合拢处(相贴处)是挤得相当紧的，在压力越高转速越快的状况下，止推轴承受力也就越大，磨损也就越厉害，需要的功力也就越多，动力消耗与挤压力及转速成正比，而挤泥机所花在这方面的能耗(推送泥料)约在百分之六十上下，现将它改成对称结构，两组旋向相反的绞刀(包括连续及非连续)安装在同一绞刀轴上，原料从两端往里(内)输送，正中处为原料汇集处，在运转中产生的反压力所起的作用势必将绞刀轴往两头拉，因为它的反压力落在同一根轴上，不管所产生的反压力是从两端往里(中)推(原料从中段往两端输送)，还是从中往两端(头)推(原料从两端往里输送)，所产生的轴向力都由同一根轴来承担，其优点有二，一是止推轴承只是在两端原料不相等(一端太多或太少)及两端绞刀的功能不一致时才起一点点作用，而这种情况是很少出现的，在正常运转中是不起任何作用的。二是如绞刀的结构是原料从两端往里(中)送，对轴施加的反压力势必将绞刀轴往两头拉，由此可知，绞刀轴较小也难于变形。
B、节能因素之二改变原料输送方式当泥料从入料口往下途经两辊间隙时，一半被压入两辊辊面的沟槽(凹沟)中，随着辊滚运转至反面下位时被刮泥刀刮出；另一半落入下部储料仓内不断被挤入下方两辊辊面的凹沟中，随辊滚运转到反面上位即被刮泥刀刮出；这里不防插入一个比方一块石料要运走，其搬运方法有两个一是使用一杠杆，让其移位，一是置于人力车上拖走，显然不管距离远近，途中后者比前者要省力得多，螺旋挤泥机对原料的输送方式有似于前者，泥料由绞刀推送前行，途中磨擦太多；辊滚式砖瓦成型机恰是后者，泥料的输送方式是随辊滚运转，途中泥料自始至终是静置的，这一点属于该机节能之主流。辊滚在运转中与泥料相接触的面积(辊面)上辊滚约占百分之三十五，泥料从进入辊滚的凹沟至刮泥刀刮下所走过的路程，以直径500毫米的辊滚为例，只有600至900余毫米。
综上所述可以分析到，泥料的输送是随辊滚运转，由于上下辊滚相互运转为反方向，将原料朝同一方向输送施加辊滚的阻力只是辊面与泥料相接触的磨擦，泥料被送至辊滚反面被刮泥刀刮下后，与送泥料之辊滚接触面积很小，不存在象螺旋挤泥机那样泥料在脱离绞刀后对绞刀产生较大的反压力，因此辊滚的运转消耗动力并不多。
C、节能因素之三改变传动结构。
众所周知，减速机又名增力机，增力是运用杠杆之力，修理工有时因一个螺丝难于取下，只须把扳手手柄用套筒加长，就轻而易举地被取下了，杠杆手柄每加长一倍，它的功力就大一倍，所需动力就少一倍，这也和用手秤称东西一样，秤砣往顶端移位的距离与被称物件的重量成正比，距离尺寸加大一倍被称物必须加重一倍，否则就达不到平衡。设想第1组小齿轮(主动齿轮)直径为1，大齿轮(被动齿轮)直径为2，大齿轮的大是小齿轮的两倍；第2组小齿轮直径为1，大齿轮直径为4，大齿轮的大是小齿轮的4倍，主动齿轮要带动被动齿轮，第一组主动齿轮所需的功力将是第二组主动齿轮的2倍，其结论是被动齿轮越大运转时所需功力越小，成反比，这样第2组小齿轮要带动大是本身4倍的被动齿轮比起第一组来就容易得多，而且是一步到位，第一组要达到速比4，必须在带动大是本身2倍的被动齿轮时还得同时由该被动齿轮同轴上的小齿轮再去带动另一个等于本身2倍大的被动齿轮，同样的速比所需的功力是一步到位(一级减速)为2，二步到位为4，三步到位为6。
该设计在条件许可的情况下(速此20以下)首先由主、被两皮带轮(被动皮带轮是带轮与离合器二者组合体)，减速后再由两个大小相差较多的齿轮一次减速，并且小齿轮在内，大齿轮在外(大齿轮则被动齿轮每个齿顶指向本齿轮体的正中央)，被动齿轮包围主动齿轮，主动齿轮安装在最低位，二者为同方向运转，改变了齿轮由边缘齿合反方向运转的结构，由于两齿轮齿合处弧形面结合相同，齿合齿数多，这样齿体较小也能胜任，齿体小就是意味着齿轮体积减小，为一级减速(减少齿轮个数)创造了有利条件，如有条件可将齿形由直齿改为人字齿，使其在运转中更牢固，更平稳、噪音更小。
本机的传动方式由主动皮带盘带动被动皮带盘(由于被动盘大于主动盘)第一次减速后，再由被动皮带盘轴前端小齿轮(主动齿轮)带动对方大齿轮(被动齿轮)，大齿轮直接安装在辊滚1轴上，外加防尘箱体(用于防尘和存放齿轮油)，中央共四个辊滚，每个辊滚端头都安装有相同的传动齿轮，辊滚1齿轮与辊滚2齿轮相互齿合，辊滚2与辊滚3、辊滚3与辊滚4相互齿合，这就意味着四辊滚相互为反方向，同速度运转。
只须加长辊滚传动轴，用链轮加链条与上级搅拌轴相连二者驱动共用一台电机。
本装置并不完全排斥现有的减速机，只不过在特殊的情况下才使用，这里不作详述。
D、节能因素之四降低成型阻力。
如前所述，本机机头机口是由上下两活动辊滚组成，与泥料同步运行，磨擦与阻力大大减少为节能开了方便之门。
8、制造成本低、体质轻，便于推广。
由于该机去掉了压泥板，绞刀轴及绞刀，机头与机口，简化了变速机，很少使用真空泵，按重量辊滚相抵于泥缸。因而比同等产量的挤泥机要轻三成以上。
辊面层可使用橡胶结构，有利于降低成本和给使用中带来方便。在制造中，可将内辊筒身一分为三，两大一小结合处为凸凹结构，将两大块合好，套上橡胶筒体，再将小块从上面插入，由于小块两端大小不一以小头插入，越往下越紧，到位后与橡胶体紧密结合为一体。两端装好档板即成。
以下结合附图进一步说明。
图1是该机8个辊滚组合的横切面示意，1、2、3、4是负责接收及输送泥料，5是刮泥刀，6、7、8、9是两侧被动辊滚，分别由上下两辊及两侧档板共同组成前后两个机口；其上位中部是上级挤出段，10为滤片式筒体，11为横向绞刀，12是搅拌机轴，13是中部储料仓，14是两外侧储料仓。
图2是8个辊滚组合纵向侧视图，排例同上。
图3是中部辊滚其中的两个，为四辊滚组合示意图，相互间凸位与凹位对齐。
图4是上级泥料处理设备——搅拌净化机。①搅拌轴，②搅拌叶，③绞刀，④滤片式挤出段，⑤横向绞刀，⑥刮泥刀，⑦泥缸。
图5是该机组合示意图①是上级搅拌净化机，②下级8个辊滚的组合，③辊滚1转动轴，④链轮与链条，⑤大齿轮(传动被动齿轮)，⑥传动小齿轮(主动齿轮)，⑦皮带盘与皮带，⑧电动机，⑨刮泥刀，⑩辊滚传动齿轮。
权利要求1.辊滚式砖瓦成型机用于砖瓦厂制做半成品，其特征是该机的主要组成部分是八个辊滚及刮泥刀，其中由动力传动的四个设置在中部，上两个下两个为平行安装，排例成四方形对称，每个辊滚辊面横向为凸凹状，凹位比凸位稍宽成直线包围在辊滚周线上，上面两个相互相内旋转，一个为左旋，一个为右旋，其上位是受料斗，由于两辊的共同运转将泥料(原料)往下拉，在相互挤压中凹沟被泥料填满；同时另一部分泥料落入由上下四辊滚共同组合形成的内腔中，两侧设有档板与四辊滚共同组成一个储料仓(内腔)，当储料仓被泥料填满后，就自然地被挤入下面两个辊面的凹沟中，下面两辊滚在运转时，转向与其上两个相反，这样四辊滚同时等速旋转，将凹沟里所载的泥料往横向前后方向分别输送，由于在双向外侧上下各安装有刮泥刀，刮泥刀负责将沾在凹凸(辊面)处的泥料全部刮下，由于中部四辊滚的横向两侧前方各安装有上下两平面辊滚(被动辊滚)，这样两侧各上下两被动辊滚与中部相邻两辊滚及上下左右档板同样组成一个储料仓，当泥料被上下刮泥刀刮下后，汇集于该储料仓中，当泥料挤满后即向外膨胀，往机口方向前伸，由于机口是由上下两被动辊滚及两侧档板共同组成，由泥料的推力推动上下两辊滚与泥条同步运转，由于机口出口远小于入口(这也是辊滚形状所决定)，上下两辊滚在运转中不断对泥料施压，使致挤出后成为结合紧密的泥条。
2.根据权利要求1所述的辊滚式砖瓦成型机，其特征在于传动部分由两齿轮一级减速代替减速机的四齿轮两级减速；由齿轮与齿轮外缘相互齿合反方向运转改为小齿轮(主动齿轮)在内，大齿轮(被动齿轮)在外弧形面相同的啮合同方向运转；大齿轮(被动齿轮)直接安装在工作轴上。
3.根据权利要求1所述的辊滚式砖瓦成型机，其特征在于根据需要在两侧上下被动辊面上设置有凸凹状各种图案，运转中可在半成品上下两侧面上印上各种花纹。
4.根据权利要求1所述的辊滚式砖瓦成型机，其特征在于将上级单向输送挤出改为双向输送挤出，原料由两端同时往内(中)输送，原料在中段部位聚集后由横向绞刀将其从滤片式缝隙中挤压出，落入下级受料处。
5.根据权利要求1所述的辊滚式砖瓦成型机，其特征在于为降低制造成本和使用方便，辊面可采用橡胶结构，不仅增强磨擦力度，使其有利于从入料口接受原料，磨损后更换也方便，且价格低廉。
专利摘要本实用新型涉及一种用于砖瓦行业中的机械设备，讲确切一点就是砖瓦厂用来制做半成品的成型机，为了解决现有成型机耗能多的通病，以及达到使用方便等目的而做的新设计该机分上下两级，上级负责处理好原料，搅拌净化以对称的结构存在，原料由两端往里(内)输送；下级由数个辊滚及削泥刀等替代了原有的压泥板及绞刀、机头与机口，使致减少了摩擦系数，降低了成型阻力，排除了原料中的空气，节能可达六成以上，对原料适应性大大加强，且制造成本有所降低。
文档编号B28B3/20GK2557307SQ0122860
公开日2003年6月25日 申请日期2001年6月28日 优先权日2001年6月28日
发明者刘运武 申请人:刘运武