CN100532040C - 一种自动化石膏轻质空心墙板及砌块生产线 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种无需转动芯管即可顺利脱模的生产石膏轻质空心墙板及砌块的工艺，该工艺包括合模、装芯管、浇注、抽芯管及开模工艺，并在合模前将模板喷涂上脱模剂、在芯管上喷涂有缓凝剂，使与芯管接触部分的浆料缓凝，生产过程无需转动芯管即可顺利脱模。本发明生产石膏轻质空心墙板及砌块的生产线包括上料设备、搅拌浇注设备、模具车、装管机构、抽芯机构及起吊机构，其中搅拌浇注设备的搅拌罐固定在搅拌机平台上，储料罐里的原料由上料机构运送至搅拌罐；搅拌罐底部浇注阀的下方正对处于浇注位置模具车的模腔，模具车在环形轨道上运动。本发明连续浇注、生产效率高，成本低、清洁环保，生产墙板模具与生产砌块模具兼容，实现了生产线的多功能化和产品的多样化。
Description
技术领域
本发明属于建筑行业，涉及一种石膏轻质空心墙板及砌块的生产工艺及设备，尤其涉及一种自动化石膏轻质空心墙板及砌块生产线。
背景技术
目前石膏墙材生产设备技术落后，劳动强度大，生产效率低，产量低和产品单一，主要表现为：1、技术落后、劳动强度大、产量低：我国石膏空心墙板和砌块生产设备以人工浇注、非机械成型的简单设备为主，这些设备落后、劳动强度大、产量低，一条生产线只能生产3～8万平方米石膏墙板或石膏砌块。2、产品单一、投资大：生产石膏墙板和砌块的设备不能兼容，生产墙板的设备不能生产砌块，生产砌块的设备不能生产墙板；生产不同厚度(如90mm、120mm、150mm等)墙板的设备不能兼容，生产不同厚度的砌块设备也不能兼容，结果生产90mm厚石膏空心墙板的厂家只能生产厚度为90mm的石膏空心墙板，产品单一，要生产厚度为120mm的石膏空心墙板只能再投资厚度为120mm后的石膏墙材生产线，造成重复建设和投资增大以及产生不要的浪费。3、工业废渣多、生产效率低、生产成本高：人工浇注、非机械成型设备，生产效率低，工作人员劳动强度大。每人每天只能生产10m2左右墙板和砌块，同时产品的表面质量差。传统的石膏空心条板生产线设备，年生产石膏空心条板的能力为8万平方米左右，该设备生产墙板时，穿管、浇注、拔管所需时间长，造成劳动力浪费，生产效率低，生产成本高。同时，由于生产不连续，每次冲洗搅拌罐，原材料浪费大，工业废渣多，污染环境。
综上所述，石膏墙材生产线设备应向高技术、高自动化程度、多动能和原材料利用率高、生产效率高的方向发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种无需转动芯管即可顺利脱模的石膏轻质空心墙板及砌块的生产工艺。
本发明的另一目的是提供一种成本低、生产效率高的自动化石膏轻质空心墙板及砌块生产线。
本发明生产石膏轻质空心墙板及砌块的工艺，包括合模、装芯管、浇注、抽芯管及开模工艺，其特征在于：在合模之前在模板上喷涂脱模剂；在芯管上喷涂缓凝剂。
所述的脱模剂可采用机油。
所述的缓凝剂可采用甲基纤维素和柠檬酸中的至少一种。
本发明生产石膏轻质空心墙板及砌块的工艺具有以下优点：
1、在生产工艺中采用了在模板上喷涂脱模剂、在芯管上喷涂缓凝剂的方式，使与芯管接触部分的浆料缓凝，生产过程无需转动芯管即可顺利脱模。
2、各工艺过程独立，分别实施，实现了连续浇注成型，提高了生产效率。
本发明的自动化石膏轻质空心墙板及砌块生产线，包括：
①上料设备：包括储料罐、自动计量系统、上料提升机及水箱；
②搅拌浇注设备：包括搅拌罐、安装在搅拌罐内的搅拌机及安装在搅拌罐底部的浇注阀；
③模具车：包括由侧模板、中模板、模具底槽、端板组成的模腔，模具车支架及安装在模具车支架上的车轮；侧模板上安装有与模具车左右支架通过转轴连接的左右转臂；在模具底槽下部设有开合模机构；
④装管机构，包括芯管，装芯管机，装芯管支架，上脱模剂机；
⑤抽芯机构，包括抽芯支架，抽芯机及喷淋清洗器；
⑥起吊机构，包括起吊架及安装在起吊架上的电动葫芦和夹具；
⑦水池，包括沉淀池，清水池；
其中，所述搅拌浇注设备的搅拌罐固定在搅拌机平台上，储料罐里的原料由上料机构运送至搅拌罐；搅拌罐底部浇注阀的下方正对处于浇注位置模具车的模腔，模具车在环形轨道上运动；所述装管机构设置在环形轨道内装管机构轨道上；所述抽芯机构设置在环形轨道内相对装管机构一侧的抽芯机构轨道上；所述水池设置在环形轨道的中央；所述起吊机构设在环形轨道的一侧。
所述模具车的开合模机构包括通过开合模轴设在左右模具车支架间固定梁上的开合模锥形齿轮；所述开合模轴通过轴承支架安装在固定梁上，开合模轴的两端加工有梯形螺杆，梯形螺杆上安装有与侧模板连接的梯形螺杆端套；所述开合模锥形齿轮由摆线针轮电机通过一对直齿轮带动离合器、再由离合器通过传动轴传动。
所述上料设备的各储料罐的下部设有自动计量器和小料斗，小料斗下部设有公用料斗；公用料斗内的原料由上料提升机进入搅拌罐内。
本发明生产线的工作原理及流程：
模具车沿模具车轨道移至装芯管机构位置，模具车上的各模板喷脱模剂后，在模具底槽下部开合模机构的控制下合模，启动装芯管机构穿芯管，在穿芯管过程中通过上脱模剂机在芯管表面自动喷涂高效缓凝脱模剂，然后模具车移至浇注位置；同时水箱自动上水，自动计量系统自动计量。计量后的原材料由上料机构自动上料，扬尘由吸尘器自动吸尘，实现清洁上料。搅拌机自动搅拌，搅拌完成后打开浇注阀门浇注，浇注完后移开模具车，模具车沿模具车轨道移动至抽芯位置，初凝后由抽芯机沿抽芯机构轨道抽芯，抽芯过程中喷淋器自动喷淋，清除芯管表面的石膏浆，废水沿水沟流入沉淀池沉淀，清水溢至清水池，循环使用。沉淀池沉淀的废石膏烘干后磨细作为促凝剂，多余的废石膏回炉后加工成建筑石膏，输送至储料罐。模具车完成抽芯后，沿轨道移至脱模吊板处，电动开模，由安装在起吊架上的电动葫芦及夹具吊起模具中已终凝后的石膏轻质空心板条至运板车，由运板车运至养护烘干室养护、烘干。完成脱模吊板后的模具车沿椭圆轨道移动至装芯管机构处，喷脱模剂，合模，穿芯管，循环工作。另一方面抽芯完成后，芯管由抽芯支架沿抽芯管运输轨道运送至装芯管机构处，循环使用。以上各生产过程由专人操作，分工明确，生产效率高，而且各生产过程中没有废料、废水、废气排出，属于绿色生产线。
本发明生产线具有以下优点：
1、连续浇注、生产效率高：本发明实现了连续浇注成型，将石膏墙材(墙板和砌块)生产工艺分为合模、穿管、自动计量、搅拌、浇注、拔管、脱模、吊板等工艺过程，各工艺过程独立，分别实施，特别是在芯管上采用喷淋缓凝脱模剂工艺，使与芯管接触部分的浆料缓凝，生产过程无需转动芯管即可顺利脱模，实现了连续浇注成型，提高了生产效率，该生产线的年生产石膏墙板和砌块的能力为60万～100万平方米。
2、成本低、清洁环保：本发明实现了连续浇注成型，没有多余的废浆料产生，且无需清洗搅拌罐，基本上无工业废渣、废气、废水产生(循环利用)，实现了清洁生产，提高了原材料的利用率，有效降低了生产成本。
3、生产墙板模具与生产砌块模具兼容：生产石膏空心条板的模具添加少量部件(定位槽)，可生产空心砌块，更适合多样化产品的市场需求；同时通过更换模具和芯管可生产不同规格的墙板和砌块(如厚度为60mm、90mm、120mm、150mm的的墙板和砌块)，而且同一模车可生产厚度为60mm～90mm的石膏保温板材，实现了生产线的多功能化和产品的多样化，最大限度的满足市场的不用需求，降低了投资成本。
4、产品重量轻，隔热、隔音性能优越：由于本发明模具车上的模具和芯管设计成方形，将传统的空心石膏砌块和墙板的圆孔改为方孔(如图1所示)，使石膏砌块和墙板的空心率提高，重量轻，且方孔空心条板比圆孔空心条板隔热、隔音性能优越，更符合传热学和声学特征，具有良好的隔热、隔音性能，且产品成本降低，性价比提高。
附图说明
图1为本发明石膏轻质空心墙板及砌块的生产线的立体构图
图2为本发明石膏轻质空心墙板及砌块的生产线的俯视图
图3为本发明模具车开合模机构的结构图
图4为本发明模具车的结构图
图5为本发明开合模大锥形齿轮与固定梁间的连接图
图6为本发明自动计量系统的结构图
图7为本发明锥形芯管的结构图
具体实施方式
一种多功能自动化石膏轻质空心墙板及砌块生产线，有以下部分组成：
①上料设备：包括储料罐22、23、24、25，自动计量器44、上料提升机2及水箱58。
根据原材料数量，储料罐可设1～5个，各储料罐的下部配有独立的小料斗。各个储料罐中的原材料同时由自动计量器44称量后进入各自的小料斗，再由小料斗同时被运送至下部的公用料斗60，然后由上料机构2运送至搅拌罐4上料；同时水箱58由自动计量系统计量后上水。称料及运送时间和搅拌及浇注时间相配合，可以使自动计量系统循环连续作业。自动计量系统采用了多种原材料同时称量，同时上料，循环连续作业，大大缩短了上料时间，提高了生产效率。
②搅拌浇注设备：包括搅拌罐4、安装在搅拌罐内的搅拌机3及安装在搅拌罐底部的浇注阀53。
搅拌罐4固定在搅拌机平台1上，搅拌罐4底部的浇注阀53正对下方处于浇注位置模具车5的模腔。搅拌机完成后打开浇注阀门53浇注。模具车5有多个(一般4～20个模车)，可在环形轨道10上移动，当一个模车浇注完后，立即由专人移开，同时马上浇注另一个模车，由此循环，由于实现了连续搅拌和浇注，无需冲洗搅拌罐，每次浇注时不会产生多余的浆料，浇注过程不会产生工业废渣，提高了原材料的利用率，实现了清洁浇注。
③模具车：包括由侧模板37、39，中模板38，模具底槽45及端板43组成的模腔；模具车支架56及安装在模具车支架56上的车轮55；侧模板37，39上安装有与模具车左右支架56通过转轴50连接的左右转臂6、7；在模具底槽45下部设有开合模机构；模具车车轮55支撑在环形轨道10上，实现模具车在环型轨道上移动。
上述开合模机构包括通过开合模轴41设在左右模具车支架56间固定梁40上的开合模锥形齿轮36、35；所述开合模轴通过轴承支架42安装在固定梁40上，开合模轴的两端加工有梯形螺杆52，梯形螺杆上安装有与侧模板连接的梯形螺杆端套51；所述开合模锥形齿轮35、36由摆线针轮电机28通过一对直齿轮29、30带动离合器33，再由离合器33通过传动轴34传动；开合模锥形齿轮36带动开合模轴41转动，开合模轴41再通过其端头的梯形螺杆52及梯形螺杆端套51实现模具车侧模板37、39的开合。
生产空心墙板模具可以生产空心砌块，当生产砌块时，将模具车5的模具底槽45及侧模板37、38，中模板39顶部的条板与砌块更换条54换成具有砌块隔板的定位槽57的条板与砌块更换条，就可以用生产石膏空心条板的模具生产石膏轻质空心砌块。生产工艺流程与生产石膏轻质空心条板的完全相同。实现了生产石膏轻质空心条板模车和生产石膏轻质空心砌块模车的兼容。使产品多样化，更容易满足市场需求，降低设备投资。
本生产线可配备有生产不同厚度(60mm、90mm、120mm、150mm、200mm)石膏轻质空心条板和砌块的生产模具车及与之配套的芯管、装芯管机和配备有生产保温隔热轻质石膏板的模具车，只需更换模具车和与之配套的芯管及装芯管机就能生产不同厚度的石膏轻质空心条板和砌块以及生产专用于保温隔热的轻质石膏条板。另外，如有需要，本生产线可同时生产不同厚度的石膏轻质空心条板和砌块以及保温隔热石膏板材。实现了生产线的多功能化，一机多用。降低投资成本，使产品更容易满足市场需求。
④装管机构设置在环形轨道10内的装管机构轨道13上，依次包括装芯管支架18、装芯管机17，上脱模剂机19及芯管8。芯管8可根据不同的产品具体设计。为了便于抽管，芯管8可设计成锥度在5％以内的锥形芯管。
模具车5上的各模板37、38、39喷脱模剂后在开合模机构的控制下合模；装芯管机17启动进行穿芯管，在穿芯管过程中通过上脱模剂机19在芯管表面自动喷涂高效缓凝脱模剂，然后模具车移至浇注位置。
⑤抽芯机构设置在环形轨道10内相对装管机构一侧的抽芯机构轨道12上，依次包括喷淋清洗器14、抽芯支架15及抽芯机16。
浇注阀门53浇注后，模具车5沿模具车轨道10移动至抽芯位置，初凝后由抽芯机16沿抽芯管机轨道12抽芯，抽芯过程中喷淋器14自动喷淋，清除芯管8表面的石膏浆；抽芯完成后，芯管8由抽芯支架15沿抽芯管运输轨道11运送至装芯管机构处，循环使用。上述各生产过程由专人操作，分工明确，生产效率高，而且各生产过程中没有废料、废水、废气排出，属于绿色生产线。
由于在芯管8表面喷涂了一薄层高效缓凝脱模剂，使与芯管表层接触的石膏浆料凝固时间大大延长(15min～60min)，在模具内浇注的石膏浆料初凝后和在与芯管表层接触的石膏浆料终凝前之间的任意时间内均可实施抽芯，实现了浇注成型与抽芯过程的分离。取消了传统石膏空心板条成型设备中的转管传动部件，克服了传统石膏空心条板(砌块)生产时，在浇注、转芯、抽芯的整个过程中模具车不能移动的缺陷，实现了浇注与抽芯的分离，赢得了浇注与抽芯之间的时间，提高了生产的工作效率。
⑥起吊机构设在环形轨道10的一侧，包括起吊架26及安装在起吊架26上的电动葫芦27和夹具9。
模具车完成抽芯后，沿轨道移至脱模吊板处，电动开模，由安装在起吊架26上的电动葫芦27及夹具19吊起模具中已终凝后的石膏轻质空心板条至运板车，由运板车运至养护烘干室养护、烘干。完成脱模吊板后的模具车5沿椭圆轨道移动至装芯管机构处喷脱模剂，合模，穿芯管，循环工作。
⑦水池设置在环形轨道10的中央，包括沉淀池20，清水池21和水沟。
抽芯过程中喷淋器14自动喷淋，清除芯管8表面的石膏浆，废水沿水沟流入沉淀池20沉淀，清水溢至清水池21，循环使用。沉淀池沉淀的废石膏烘干后磨细作为促凝剂，多余的废石膏回炉后加工成建筑石膏，输送至储料罐。
Claims (4)
1、一种自动化石膏轻质空心墙板及砌块生产线，其特征在于：包括：
①上料设备：包括储料罐(22，23，24，25)、自动计量系统、上料提升机(2)及水箱(58)；
②搅拌浇注设备：包括搅拌罐(4)、安装在搅拌罐内的搅拌机(3)及安装在搅拌罐底部的浇注阀(53)；
③模具车：包括由侧模板(37，39)、中模板(38)、模具底槽(45)、端板(43)组成的模腔，模具车支架(56)及安装在模具车支架(56)上的车轮(55)；侧模板(37，39)上安装有与模具车左右支架(56)通过转轴(50)连接的左右转臂(6，7)；在模具底槽(45)下部设有开合模机构；
④装管机构，包括芯管(8)，装芯管机(17)，装芯管支架(18)，上脱模剂机(19)；
⑤抽芯机构，包括抽芯支架(15)，抽芯机(16)及喷淋清洗器(14)；
⑥起吊机构，包括起吊架(26)及安装在起吊架(26)上的电动葫芦(27)和夹具(9)；
⑦水池，包括沉淀池(21)，清水池(20)；
其中，所述搅拌浇注设备的搅拌罐(4)固定在搅拌机平台(1)上，储料罐(22，23，24，25)里的原料由上料机构(2)运送至搅拌罐(4)；搅拌罐(4)底部浇注阀(53)的下方正对处于浇注位置模具车(5)的模腔，模具车(5)在环形轨道(10)上运动；所述装管机构设置在环形轨道(10)内装管机构轨道(13)上；所述抽芯机构设置在环形轨道(10)内相对装管机构一侧的抽芯机构轨道(12)上；所述水池设置在环形轨道(10)的中央；所述起吊机构设在环形轨道(10)的一侧。
2、如权利要求1所述的自动化石膏轻质空心墙板及砌块生产线，其特征在于：模具车(5)的开合模机构包括通过开合模轴(41)设在左右模具车支架(56)间固定梁(40)上的开合模锥形齿轮(36、35)；所述开合模轴(41)通过轴承支架(42)安装在固定梁(40)上，开合模轴的两端加工有梯形螺杆(52)，梯形螺杆上安装有与侧模板(37、39)连接的梯形螺杆端套(51)；所述开合模锥形齿轮(35、36)由摆线针轮电机(28)通过一对直齿轮(29，30)带动离合器(33)、再由离合器(33)通过传动轴(34)传动。
3、如权利要求1所述的自动化石膏轻质空心墙板及砌块生产线，其特征在于：所述上料设备的各储料罐的下部设有自动计量器(44)和小料斗，小料斗下部设有公用料斗(60)；公用料斗(60)内的原料由上料提升机(2)进入搅拌罐(4)内。
4、如权利要求1所述的自动化石膏轻质空心墙板及砌块生产线，其特征在于：所述芯管(8)为锥度在5％以内的锥形芯管。
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