CN103507153A - 无阻力顶升石膏砌块成型机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及石膏生产设备领域，尤其是一种无阻力顶升石膏砌块成型机。解决的技术问题是提供可以降低将石膏砌块顶出型腔时所需耗能的石膏砌块成型机。技术方案是：无阻力顶升石膏砌块成型机，包括底模板、芯轴、支撑架、双层隔板、设置于支撑架上的外围挡板，外围挡板、双层隔板和底模板围成型腔，所述芯轴位于型腔内，底模板的侧边紧贴外围挡板和双层隔板的板面，外围挡板和双层隔板均垂直于底模板的板面。在石膏成型后，将内侧气囊的气体泄掉，并对外侧气囊充气，即可实现隔板与成型石膏之间的脱离。本发明的改进为液压顶升脱模设备的整体轻量化、节能化提供了很好的改造基础。本发明可以应用于生产石膏的液压顶升脱模设备中。
Description
技术领域
本发明涉及石膏生产设备领域，尤其是一种无阻力顶升石膏砌块成型机。
背景技术
目前生产石膏空心砌块的方法主要有手工、半机械式、全自动化液压顶升脱模等多种方式。其中，以液压顶升脱模为主要的生产方式。液压顶升脱模设备的工作原理为：将建筑石膏（或化学石膏）和添加剂加水，搅拌成浆料，再将浆料浇注到具有立式开口的型腔中，型腔内设置有芯轴(镀硬铬)，待石膏浆凝固后，再将空心砌块利用型腔底部的底模板的推力顶出模箱。其中，传统的液压顶升脱模设备的型腔是由底模板和位置固定且不能移动的隔板共同围成。
另外，目前使用的石膏砌块成型机的芯轴均为固定金属芯轴。在石膏砌块凝结后，芯轴的外周边与石膏砌块孔壁产生摩擦力大，从而导致需要提供的顶升压力大。另外，受石膏砌块摩擦力的影响，若石膏砌块的孔洞率越大，则顶升的摩擦力越大，砌块在顶出的时候越容易出现破损情况。与此同时，由于在成型机模具的底模上还需要考虑顶升杆的位置，从而也无法布置更多芯轴，造成石膏砌块的空心率不能超过35%。
由于芯轴是固定的，且底模对芯轴的行程较长（通常为500mm），还会造成对密封件要求高且易磨损，密封件需要经常更换的情况。芯轴安装在成型机的内部，损坏时很难拆卸，维护困难。由于石膏的化学腐蚀作用，以及每一底模板沿相应型腔的腔壁运动所产生的磨损作用，即使模具使用时间较短，其内部的型腔腔壁也容易锈蚀和粘模，一则使得石膏砌块成品的表面带有锈迹、表面光洁度越来越低、废品率上升，二则使得模具的清理工作量加大，降低了生产效率。具体产生原因，是液压顶升时的动力需要克服以下阻力：一、石膏砌块内部的孔与芯轴表面的摩擦阻力，以及石膏砌块外围四周与型腔腔壁的摩擦阻力；二、为防止底模板四周和芯轴孔间隙漏料，底模板上需要加装的密封件通常需要装配很紧，因此顶出时的滑动摩擦阻力很大。所以，为了实现将成型的石膏砌块顶出，需要配备的电机功率大，运行能耗高。因此，相关设备的结构部件、液压缸体、成型箱体都必须采用大尺寸截面型材支撑和大厚度板材制作。设备垂直高度、整体质量较大，安装运输不便。制造成本高，同时也是资源的浪费。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可以在石膏砌块成型后，大大降低将石膏砌块顶出型腔时所需耗能的无阻力顶升石膏砌块成型机。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：无阻力顶升石膏砌块成型机，包括底模板、通过底模板上的底模孔穿过底模板的芯轴、用于支撑石膏砌块的成对的支撑架、双层隔板、设置于支撑架上的外围挡板，所述双层隔板由两个板面相对的隔板、内侧气囊和外侧气囊构成，内侧气囊设置于两个隔板之间，外侧气囊设置于隔板的外侧板面上，外围挡板、双层隔板和底模板围成型腔，所述芯轴位于型腔内，底模板的侧边紧贴外围挡板和双层隔板的板面，外围挡板和双层隔板均垂直于底模板的板面。
进一步的是，所述芯轴为循环充气式芯轴。
进一步的是，所述芯轴内设置有空腔，芯轴底端的底座上设置有连通空腔与外界大气的芯轴通气孔。
进一步的是，包括设置于芯轴内的空腔的顶端的芯轴支撑台，芯轴的底座与芯轴支撑台之间设置有芯轴支撑杆。
进一步的是，双层隔板的顶端设置有防尘罩。
进一步的是，型腔的上方设置有凸台加料口。
进一步的是，凸台加料口由设置于双层隔板顶部的隔板盖与侧围构成，所述隔板盖与侧围为一体结构，侧围内设置有与凸台加料口紧密贴合的刮板。
进一步的是，支撑架之间设置有驱动机构，所述驱动机构的驱动方向垂直于支撑架平面。
进一步的是，支撑架之间设置有限位支架，所述限位支架与支撑架平面接触。
进一步的是，外围挡板通过拆装支撑架固定连接于支撑架上。
本发明的有益效果是：本发明改进了由底模板和位置固定的隔板共同围成型腔的传统方案，利用外围挡板、双层隔板和底模板围成型腔。其中，在石膏砌块生产、成型和顶出前，对双层隔板内部的内侧气囊充气，所述内侧气囊将双层隔板往外撑出，隔板的板面与外围挡板和底模板紧密接触形成密封性很好的型腔。在石膏成型后，将内侧气囊的气体泄掉，并对外侧气囊充气，外侧气囊的充气即可实现对两个隔板之间的间距进行压缩，从而实现隔板与成型石膏之间的脱离，同时向外侧驱动支撑架实现外围挡板与石膏的剥离，从而大大减小石膏与型腔壁面的接触摩擦力，加上内部成孔芯柱排气收缩剥离，成型后的石膏砌块内部、外部表面均无摩擦阻力。故液压顶升脱模设备只需很低的能耗即可将石膏砌块顶出。本发明的改进为液压顶升脱模设备的整体轻量化、节能化提供了很好的改造基础。本发明可以应用于生产石膏的液压顶升脱模设备中。
附图说明
图1是本发明的俯视图。
图2是本发明的侧视图
图3是本发明中循环充气式芯轴的示意图。
图4是本发明双层隔板的示意图。
图中标记为：芯轴1、芯轴支撑台固定螺钉11、芯轴支撑台12、芯轴支撑杆121、底座13、芯轴通气孔131、空腔14、环形凹槽15、固定螺钉通孔16、双层隔板2、内侧气囊21、外侧气囊22、隔板23、防尘罩24、隔板盖25、外围挡板3、拆装支撑架31、支撑架4、双层隔板卡槽41、驱动机构42、滑动支架43、限位支架44、底模板5、底模孔51、型腔6、凸台加料口61、刮板62、侧围63。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进一步说明。
如图1、图2、图3和图4所示的无阻力顶升石膏砌块成型机，包括底模板5、通过底模板5上的底模孔51穿过底模板5的芯轴1、用于支撑石膏砌块的成对的支撑架4、双层隔板2、设置于支撑架4上的外围挡板3，所述双层隔板2由两个板面相对的隔板23、内侧气囊21和外侧气囊22构成，内侧气囊21设置于两个隔板23之间，外侧气囊22设置于隔板23的外侧板面上，外围挡板3、双层隔板2和底模板5围成型腔6，所述芯轴51位于型腔6内，底模板5的侧边紧贴外围挡板3和双层隔板2的板面，外围挡板3和双层隔板2均垂直于底模板5的板面。
结合具体的生产应用实践，为了防止石膏浆的泄露，需要将底模板5、双层隔板2和外围挡板3进行抛光处理，各板之间的贴合棱面进还需要进行精磨加工，保证型腔6的密封性。在通过底模板5、双层隔板2和外围挡板3将型腔6的形状构建完毕后，即可对双层隔板2的内侧气囊21进行充气，内侧气囊21随即可以对其两侧的隔板23提供支撑力，充气量达到各板之间的贴合棱面不再泄露石膏浆的标准即可。对于内侧气囊21和外侧气囊22的布置位置，在保证能给予对应的双层隔板2足够的支撑力的前提下，以方便气体填充、方便使用者操作的布置设计即可。由于采用了柔性的气囊提供支持力，双层隔板2上的作用力分布均衡，对于需要气囊提供不同大小的支撑力时，只需通过调整气囊的气压即可控制受力，结构简单紧凑。
如图1所示，双层隔板2和外围挡板3是围成型腔6四周壁面的结构，可以根据所需要生产的石膏块的形状，灵活选取双层隔板2和外围挡板3的尺寸。一般将外围挡板3布置于与支撑架4的壁面临近的位置，而双层隔板2则布置于垂直于支撑架4的壁面的方向。对于具体的生产实践，可以随实际需要灵活的选择双层隔板2和外围挡板3的布置位置。
对于双层隔板2，对其内侧气囊21充气是用于形成紧密贴合的型腔6壁时。一旦成型完成并需要顶出石膏块时，需要先将内侧气囊21内气体泄掉，并对外侧气囊22进行充气，外侧气囊将双层隔板2的间距缩小从而实现双层隔板2与石膏块的剥离。另外，在某些设计要求下，会将双层隔板2固定于支撑架4上，只需在支撑架4上上设置双层隔板卡槽41，并将双层隔板2插入双层隔板卡槽41内即可。
为了进一步减小将石膏砌块顶出型腔的摩擦阻力，可以将所述芯轴1设计为循环充气式芯轴。所述循环充气式芯轴，指在倾倒入石膏浆之前，对循环充气式芯轴进行充气并让芯轴整体硬度达到生产石膏浆内孔的标准，即让芯轴1与传统的金属芯轴具有相同的功效。在成型结束并需要将石膏砌块顶出时，只需将芯轴1内的气体泄掉，此时芯轴1的外表面与石膏砌块内孔之间的摩擦力会大大降低。结合具体的生产实践，所述的循环充气式芯轴1首选橡胶材料制作的循环充气式芯轴。利用橡胶的特性，对所述橡胶材料的循环充气式芯轴进行充气，调整气压可实现橡胶整体足够的硬度并达到产品设计要求的孔洞直径。在需要将石膏砌块顶出时，只需将橡胶材料的循环充气式芯轴内的空气排出，即可消除摩擦力。
基于上述方案的构思，为了方便气体的填充，结合循环充气式芯轴在实际应用时的安装位置，可以选择这样的方案：在所述芯轴1内设置空腔14，芯轴1底端的底座13上设置有连通空腔14与外界大气的芯轴通气孔131。如图2所示，在将芯轴1的底座13上设置芯轴通气孔131，可以直接将外界的充气气源与所述的芯轴通气孔131相通，并实现循环的充气和放气工序。
为了加强芯轴1在放气后的刚度，即为了避免出现芯轴1在放气后出现折弯等情况，可以选择这样的方案：增设固定设置于芯轴1内的空腔14的顶端的芯轴支撑台12，芯轴1的底座13与芯轴支撑台12之间设置有芯轴支撑杆121。如图3所示，芯轴支撑杆121与芯轴支撑台12一起为芯轴1提供支撑，避免芯轴1的折弯。特别的，对于芯轴支撑台12的固定方式，可以选择这样来固定：通过在芯轴1顶端开设固定螺钉通孔16，并将芯轴支撑台固定螺钉11穿过固定螺钉通孔16，最终与芯轴支撑台12实现连接。实践中本固定方式不仅稳固，且便于后期零部件的更换。另外，如图3所示，为了防止充气时芯轴支撑台固定螺钉11处漏气，可以在芯轴1与芯轴支撑台固定螺钉11的接触面上增设环形凹槽15，从而有效的实现对漏气的密封。
为了消除双层隔板2之间的空腔被污染，可以在双层隔板2的顶端设置有防尘罩24。防尘罩24可以有效遮住外界的粉尘、石膏浆等物质，保证双层隔板2的内侧气囊21的工作环境洁净。
由于对于一般石膏砌块来讲，石膏砌块侧壁边缘会设计有互相匹配的凹槽和凸槽，所述的凹槽和凸槽是为后期砌筑石膏砌块时实现相邻石膏块的紧密配合连接。因此，为了一次成型，可以在型腔6的上方设置凸台加料口61。如图2所示，凸台加料口61可以在灌入石膏浆后直接形成凸台，实现一次成型。当然的，所述的外围挡板3上也可以根据需要设置对应的凸台和凹槽。
特别的，对于凸台加料口61的构造，可以选择凸台加料口61由设置于双层隔板2顶部的隔板盖25与侧围63构成，所述隔板盖25与侧围63为一体结构，侧围63内设置有与凸台加料口61紧密贴合的刮板62。其中，侧围63与隔板盖25连接为一体的结构，所述侧围63是防止倒入石膏浆时浆水漫出的结构。石膏砌块初凝后，即可启动侧围63内的刮板62，刮平凸台加料口61上缘表面并清除多余的石膏浆料。然后，驱动侧围63整体平行滑动以将侧围63、隔板盖25和刮板62从型腔6上方侧向滑出，并最终为石膏砌块顶出的上升通道留出空间。石膏砌块取出可以通过配合空间夹具抓取来实现，从而实现机械化生产。
为了在减小双层隔板2对石膏块的摩擦力的同时，消除外围挡板3对石膏块的摩擦力，可以在支撑架4之间设置驱动机构42，所述驱动机构42的驱动方向垂直于支撑架4平面。由于在成型后，外侧气囊22的充气已经将双层隔板2与石膏块剥离，再通过驱动机构42将石膏砌块两侧的支撑架4向外侧移动，即可实现支撑架4上的外围挡板3也与石膏砌块剥离，从而实现石膏砌块四周壁面完全无阻力，进一步降低顶出时的能耗。
基于上述方案，为了方便对支撑架4之间间距的控制，在支撑架4之间设置限位支架44，所述限位支架44与支撑架4平面接触。如图2，在构建型腔6时，可以通过限位支架4快速准确的控制支撑架4之间间距，从而保证支撑架4上的外围挡板3之间的间距，由此控制型腔尺寸确保产品尺寸精度。结合生产实践，可以将支撑架4底部与滑动支架43相连，在将支撑架4移走时更加方便。
进一步的，为了实现在外围挡板3在需要更换时，方便的将外围挡板3从支撑架31上取下，外围挡板3通过拆装支撑架31固定连接于支撑架4上。如图1所示，单个外围挡板3可以通过增设的拆装支撑架31固定连接于支撑架4上，在需要取下单个外围挡板3时也可以方便的取下，增加了支撑架31的使用灵活性。
Claims (10)
1.无阻力顶升石膏砌块成型机，包括底模板（5）、通过底模板（5）上的底模孔（51）穿过底模板（5）的芯轴（1）、用于支撑石膏砌块的成对的支撑架（4），其特征在于：包括双层隔板（2）和设置于支撑架（4）上的外围挡板（3），所述双层隔板（2）由两个板面相对的隔板（23）、内侧气囊（21）和外侧气囊（22）构成，内侧气囊（21）设置于两个隔板（23）之间，外侧气囊（22）设置于隔板（23）的外侧板面上，外围挡板（3）、双层隔板（2）和底模板（5）围成型腔（6），所述芯轴（51）位于型腔（6）内，底模板（5）的侧边紧贴外围挡板（3）和双层隔板（2）的板面，外围挡板（3）和双层隔板（2）均垂直于底模板（5）的板面。
2.如权利要求1所述的无阻力顶升石膏砌块成型机，其特征在于：所述芯轴（1）为循环充气式芯轴。
3.如权利要求2所述的无阻力顶升石膏砌块成型机，其特征在于：所述芯轴（1）内设置有空腔（14），芯轴（1）底端的底座（13）上设置有连通空腔（14）与外界大气的芯轴通气孔（131）。
4.如权利要求3所述的无阻力顶升石膏砌块成型机，其特征在于：包括固定设置于芯轴（1）内的空腔（14）的顶端的芯轴支撑台（12），芯轴（1）的底座（13）与芯轴支撑台（12）之间设置有芯轴支撑杆（121）。
5.如权利要求1、2、3或4所述的无阻力顶升石膏砌块成型机，其特征在于：双层隔板（2）的顶端设置有防尘罩（24）。
6.如权利要求1、2、3或4所述的无阻力顶升石膏砌块成型机，其特征在于：型腔（6）的上方设置有凸台加料口（61）。
7.如权利要求6所述的无阻力顶升石膏砌块成型机，其特征在于：凸台加料口（61）由设置于双层隔板（2）顶部的隔板盖（25）与侧围（63）构成，所述隔板盖（25）与侧围（63）为一体结构，侧围（63）内设置有与凸台加料口（61）紧密贴合的刮板（62）。
8.如权利要求1、2、3、4或7所述的无阻力顶升石膏砌块成型机，其特征在于：支撑架（4）之间设置有驱动机构（42），所述驱动机构（42）的驱动方向垂直于支撑架（4）平面。
9.如权利要求8所述的无阻力顶升石膏砌块成型机，其特征在于：支撑架（4）之间设置有限位支架（44），所述限位支架（44）与支撑架（4）平面接触。
10.如权利要求1、2、3、4或7所述的无阻力顶升石膏砌块成型机，其特征在于：外围挡板（3）通过拆装支撑架（31）固定连接于支撑架（4）上。
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