专利名称：粉煤灰砖高效成型机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种建筑墙体材料的加工装置，特别是一种粉煤灰砖高效成型机，也可以用于加工粉煤灰砌块及粉煤灰硅钙板等。
背景技术：
目前，利用粉煤灰建筑墙体材料替代传统烧结实心粘土砖，这不仅仅是因为粘土砖多耗能源，严重占地毁田，已被严格限制生产和使用，而且还由于热电厂粉煤灰废弃物排放量日益增多，这既污染环境，又占用大量土地，也成为一大公害。因此，为根除粉煤灰的公害，充分利用粉煤灰具有的潜在活性等性能，将其作为资源丰富而廉价的原料进行综合利用，生产建筑墙体材料，已被广泛推广。
据相关文献报导，国外建筑墙体材料的成型方法所用设备为两套称重供料机构、两面运行作业的成型机和与之匹配的多种专业运输机械以及配套设备，如庞大的蒸养房和蒸养设备等，因此一次投资大，运行成本高，不经济。现有国内建筑墙体材料的成型方法多数是属于引进、消化国外的混凝土砌块工艺，因混凝土砌块工艺条件与粉煤灰建筑墙体材料的成型方法差异较大，故存在一定的不合理性。
目前，市场上国外进口混凝土砌块成型机，设备重叠，机构繁琐，复杂系数大，检修难度大，粉煤灰掺量低，制品质量差，设备造价高，一次性投资大。现有国外的小型砌块成型机，都是采用两套布料装置、冷态装模技术。由于粉煤灰没有经过物化激活，散落性过大，胶凝性不好，整合效果差，只能依靠大功率、高频振动、两处振源和高压头来提高整合效果，达到成型的目的。因此，设备结构分布不理想。另外还要靠两套布料装置，两套运行机构和两套推送砖模板离开模台的输送装置与之配套，带来了繁琐运行的弊病。成型模具中的模头与模芯的结合大多是螺栓连接锁定的方式。由于该成型机采用大功率、高频振动、高压力制造产品，所以作业时螺栓等紧固件经常被振颤而产生松动，易使模芯偏离模具中心，造成模具受损。受其结构限制，对受损模具的检查、维护的难度非常大。
国内生产的小型砌块成型机结构大多过于简陋，工艺设施不配套，有的设备只能靠人工作业；有的设备片面强调高振、高频、利用多处振源来成型，以提高制品的强度，却忽略了其它相关因素，致使制品的质量不仅没有较大的提高，反而使生产成本居高不下。如专利申请号为02110370.4《一种建筑砌块成型机》中所述的结构分布不理想，其主液压缸两侧安装有可调节上模移动的限位杆，这种限位杆用于机械运动的限位是一种消极结构，很难保证成型砌块高度的精确调节；其加料辅助装置为一顶面与下模上平面对齐的箱体，该箱体顶面靠近下模一侧开口，其余三侧装有挡料板，用其铺料也很难保证加料均衡，会导致制品密度不均匀，严重影响质量的稳定性。专利号为01270546.2《全自动砌块成型机》中所述的成型机构，采用了在模箱的上、下模分别安装有振动器的结构形式，以保证加工出的砌块具有足够的强度。该结构在上、下模安装振动器，利用两处振源来加大振动力度，不仅模具的定位容易出现偏差，减少其使用寿命，而且容易造成机架构件的损坏。砌块的强度既与配料的组份及对其激活处理程度有关，又与其成型过程中的铺料方式、模具定位、振动参数、压力大小等工艺条件的选择有关。自动控制也只能是在准确制定上述工艺条件的基础上，才能通过相应控制系统实现。要想保证砌块的强度，仅靠多处振源或过于强调高振，那只能是多耗能，损伤设备，并且有时适得其反，会降低强度。
发明内容
本发明的目的是提供一种粉煤灰砖高效成型机，它有效地解决了现有技术存在的结构分布不理想，容易减少模具的使用寿命，造成机架构件损坏和产品质量不稳定的问题，其结构匹配设计合理，铺料均衡定量准确，模具装卸快捷、定位精度高，易检修维护，变频振动效果突出，节能，显著提高产品质量和产量，延长设备使用寿命，减少一次性投资，降低运行成本。
本发明的目的是这样实现的该装置包括机架和组装其上的模头、模箱、模台、设置在料箱底部的布料机及其驱动装置，其技术要点是模头内的模芯通过上液压缸控制的锁紧装置带动机械手锁紧固定，模箱内壁外周设置变频电磁垂直激振器，设置减振垫的模台底部固定在下液压缸上，由水平液压缸驱动的带滚轮并沿机架轨道行走的布料机，上端进料口设置容积式位移称重计量器，下端出料口设置振动分料器和给料阀。
所述驱动装置的上液压缸、下液压缸和水平液压缸分别由液压马达和恒压变量泵、压力传感器、流量传感器、光栅式位移传感器、电液换向阀、电磁阀、溢流阀、单向阀、平衡阀、顺序阀组成的液压控制回路控制。
由于本发明采用经过激活整合的散粒料进行高温铺料、热态装模的技术，物料活化效果显著，有利于振动成型，所以仅设一处振源，利用模箱中的变频电磁垂直激振器，变频振动效果突出，节能，有效地解决了现有技术存在的结构分布不理想，以两处振源来加大振动力度，容易减少模具的使用寿命，造成机架构件损坏和产品质量不稳定的问题。该装置的行走式布料机进料口利用容积式位移称重计量器供料，出料口采用带有振动分料器和快速给料阀卸料，其运行定位精度高，速度快，定量准确，供料和卸料不阻塞，铺料均衡。仅一处布料设备，就解决了现有成型机的两处布料系统带来的繁琐运行的弊病。采用液压缸控制的锁紧装置带动机械手装卸模芯；解决了现有技术中采用螺栓连接存在的换模芯时间长，作业时易被振颤而产生松动，造成模具受损后不便检查、维护难的问题。本发明与现有技术中的同类设备相比，节约了能源和材料，减少了布料设备、输送机械、制品的蒸养环节及其设备投资等一次性投资，降低了投资成本和运行成本，可节能42％以上，减少设备投资50％以上，并显著提高产品质量和产量，延长设备使用寿命。
以下结合附图对本发明作进一步描述。
图1是本发明的一种具体结构示意图。
图2是图1沿A-A线的剖视图。
图3是本发明的一种液压控制回路原理图。
具体实施例方式
根据图1-3详细说明本发明的具体结构和工作过程。该装置包括机架17和组装其上的带有模芯12的模头8、带有变频电磁垂直激振器13的模箱21、模台15、设置在料箱6底部的布料机2及其驱动装置，其中机架17采用型材制成框形结构，中部设置可供布料机2运行的位于同一水平面上对接的轨道23和27。模芯12、模头8、模箱21、模台15的规格、形状应按照所生产的粉煤灰砖或砌块的要求确定。模头8通过其滑套24组装在机架17的各导向滑杆9上，并在上液压缸活塞杆7的驱动下沿导向滑杆9的轴向往复移动。模头8内的模芯12通过上液压缸控制的锁紧装置带动机械手11锁紧固定，以替代传统螺栓的连接结构，完成对模芯12的装卸。模箱21利用减振垫14和固定套25组装在机架17的导向滑杆9上。沿模箱21内壁外周设置多个变频电磁垂直激振器13。所用电磁垂直激振器13为通用产品，它由壳体、铁芯、线圈、弹簧等件构成。使用时，电流经可控硅进行半波整流，在电源电压处于正半周、可控硅导通时，电流从线圈流过，铁芯与衡铁之间产生周期变化，电磁吸力促使弹簧变形贮存了一定的势能。当正半周结束时，电流和电磁激振力接近最大值。根据电磁感应原理，自感电势使电流不致立即截止，而是延续一段时间，这时电流和电磁激振力逐渐减小，以至消失。当电磁激振力接近最大值时，质体靠近；而当电磁激振力最小时，在弹簧的势能作用下，与电磁铁离开，经半波整流的电流及电磁力在电压变化的一个周期内只变化一次，所以这种电磁振动可以获得与电源频率相同的50HZ的振动。比机械振动频率高，振幅小，易于物料振动密实。因电磁垂直激振器13沿模箱21内壁外周设置，并通过变频调速器来调整振动频率，故激振力平衡均等，可以适应不同规格品种制品的不同需要，因此，仅设一处振源即可。模台15是接送装有粉煤灰砖19灰的模板20的装置，底部固定在下液压缸18上，其间设置减振垫16。为确保模台15升降稳定，在其底部还设置支撑滑动导杆。在机架17上设置装有经过激活整合的散粒料的料箱6，料箱6的底部出料口安装振动分料器5和给料阀3，可以实现快速启闭出料口。料箱6底部的布料机2带有滚轮22，其由水平液压缸1驱动，并沿机架轨道23行走，经轨道27前进到模箱21上方。布料机2上端进料口设置容积式位移称重计量器4，下端出料口设置振动分料器5和给料阀3。
驱动装置的带有活塞杆7的上液压缸、下液压缸18和水平液压缸1分别由电机39驱动的液压马达40和恒压变量泵28、压力传感器37、流量传感器36、光栅式位移传感器34、三位四通电液换向阀33、二位二通电磁阀30、远程控制溢流阀31、先导式溢流阀32、单向阀29、平衡阀35、顺序阀38组成的液压控制回路控制。上述的模头上液压缸具有二次加压功能或助推型砖出模功能，其压力是可调频变量的，最大压力可达250Mpa(25吨)。模台15下液压缸18有自动接、卸模板20的功能，模板20通过特种输送机26传送到模台15正上方，通过光电传感器反应自动定位，模台15接到信号自动托起模板20上升定位在模箱21的下口处，载有型砖的模板20由模台15擎起，再回落到特种输送机26上，模台15归位的同时，将模板20留在特种输送机26上，被运送到指定地点。
该装置的液压回路的工作介质采用具有连续流动性的液压油。在工作中，为保证上液压缸的动作速度、运行平稳，设置平衡阀10可有效的克服摆动，并使之迅速消除。
在模头、模台和布料机运行末端的端点位置上，分别设置光栅式位移传感器。该传感器是由光源、聚光镜、主光栅、指示光栅、光敏元件构成，其原理是利用主光栅间形成的莫尔纹作用来进行测量，光栅条纹的栅距一般可达0.01mm，通过对莫尔纹信号内插细分和辨向，可检测出比光栅距还小的正反向位移。测量范围为30-1000mm，分辨率为0.1-10μm。
该装置各控制元件、传输信号分别按常用电路和常规控制方法，与成型设备数控装置(已同时申请专利)的控制线路汇总联接，以提高自动控制的精度。
由于物料是经过激发活化的，并且是高温热态的具有极好的易性程度，只要有激振力就会收到较好的效果。因此，节约了能源，有效的控制了高频、高振、高压带来的设备损伤等负效应。
权利要求
1.一种粉煤灰砖高效成型机，包括机架和组装其上的模头、模箱、模台、设置在料箱底部的布料机及其驱动装置，其特征在于模头内的模芯通过上液压缸控制的锁紧装置带动机械手锁紧固定，模箱内壁外周设置变频电磁垂直激振器，设置减振垫的模台底部固定在下液压缸上，由水平液压缸驱动的带滚轮并沿机架轨道行走的布料机，上端进料口设置容积式位移称重计量器，下端出料口设置振动分料器和给料阀。
2.根据权利要求1所述的粉煤灰砖高效成型机，其特征在于所述驱动装置的上液压缸、下液压缸和水平液压缸分别由液压马达和恒压变量泵、压力传感器、流量传感器、光栅式位移传感器、电液换向阀、电磁阀、溢流阀、单向阀、平衡阀、顺序阀组成的液压控制回路控制。
全文摘要
一种粉煤灰砖高效成型机，包括机架和组装其上的模头、模箱、模台、布料机及其驱动装置，其中模头内的模芯通过上液压缸控制的锁紧装置带动机械手锁紧固定，模箱内壁外周设置变频电磁垂直激振器，模台底部固定在下液压缸上，由水平液压缸驱动的布料机，上端进料口设置容积式位移称重计量器，下端出料口设置振动分料器和给料阀。它有效地解决了现有技术存在的结构分布不理想，容易减少模具的使用寿命，造成机架构件损坏和产品质量不稳定的问题，其结构匹配设计合理，铺料均衡定量准确，模具装卸快捷、定位精度高，易检修维护，变频振动效果突出，节能，显著提高产品质量和产量，延长设备使用寿命，减少一次性投资，降低运行成本。
文档编号B28B13/04GK1597284SQ20041002153
公开日2005年3月23日 申请日期2004年7月22日 优先权日2004年7月22日
发明者洪武贵, 苗迪, 洪巍 申请人:辽宁中田干燥设备制造有限公司