CN103950099B - 一种混凝土试块自动脱模装置及脱模方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种脱模装置和方法，具体涉及一种混凝土试块自动脱模装置及脱模方法；包括成型试模、脱模支座、液压油缸以及液压动力装置，成型试模为三联模，其底板中心均设有试模托板，试模托板周边设有密封圈，脱模支座的上表面设置有定位凹槽，凹槽的侧壁设置有卡紧三联模的铰链扣，铰链扣中部设置有花篮螺母，液压油缸并列设有三个，其上端铰接有顶块，下端与脱模支架固定，液压动力单元的进、出油口分别连接有电磁换向阀接板和直动式溢流阀，电磁换向阀接板以并联的方式连接三个液压油缸，电磁换向阀接板上安装有电磁换向阀，电磁换向阀和液压动力单元电性连接电控箱；采用本发明技术方案的装置，模具简单，成型精度高且自动脱模不易损坏。

Description

一种混凝土试块自动脱模装置及脱模方法

技术领域

本发明涉及一种脱模装置和方法，具体涉及一种混凝土试块自动脱模装置及脱模方法。

背景技术

为了对混凝土的性能进行测试，常常需要用混凝土试模制作标准的试块。目前混凝土试模有钢模和塑料模两类。

混凝土钢模多为组合式，由底模板、侧模板、隔板、支架活节螺栓和蝶形螺母等零件组成。试块成型前，需要先装配混凝土试模。装配时，先将两块侧模板相对垂直放在底模板平面上，用套在活节螺栓上的轴插入侧模板两端槽内，稍加固定，然后将隔板插入侧模板的槽内，对正两块侧模板，保证模腔成正方形，再边拧紧轴上的蝶形螺母，边用木榔头轻击各板上侧面，使其下侧再在同一平面上，然后再拧紧活节螺栓上的蝶形螺母，保证各板下侧面与底模板平面贴近。试块凝结硬化后按如前所述的逆向顺序拆模。混凝土钢模的安装和拆模繁琐、效率低，受操作人员的人为因素影响大，难以保证标准JG237-2008要求的试模安装精度。

塑料模多采用工程塑料制作，试模底板开有小孔，试块脱模时需要用气泵提供的气压，通过试模底板小孔冲击试块，使其脱模，但是塑料试模温度变形大，使用时易磕碰变形，使用寿命短，试模内表面极易产生划痕，底板上预留的小孔容易漏浆，不能保证标准JG237-2008要求的试模尺寸精度和表面粗糙度。

另外现有的脱模装置自动化程度不高，脱模效果差和效率低。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种模具简单，成型精度高且自动脱模不易损坏的混凝土试块脱模装置。

为了实现上述目的，本发明提供一种混凝土试块自动脱模装置，包括成型试模、竖向固定成型试模的脱模支座、顶升成型试模的液压油缸以及液压动力装置，所述成型试模为一体式金属的三联模，三联模底板的各中心均设置有一个试模托板，试模托板周边设置有橡胶密封圈，所述脱模支座的上表面设置有与三联模相匹配的定位凹槽，凹槽的侧壁设置有卡紧三联模的铰链扣，所述铰链扣中部设置有调节其长短的花篮螺母，所述液压油缸并列设置有三个，其上端铰接有顶在试模托板下表面中心位置的顶块，液压油缸底部与脱模支架固定，液压油缸伸缩方向与成形试模侧壁平行，所述液压动力单元的进、出油口通过三通接头分别连接有电磁换向阀接板和直动式溢流阀，电磁换向阀接板以并联的方式分别与三个液压油缸的有杆腔和无杆腔连接，电磁换向阀接板上安装有电磁换向阀，电磁换向阀和液压动力单元电性连接电控箱。

液压油缸的有杆腔和无杆腔是被活塞分割的而成的两个腔室，其中有杆腔为输入压力油实现活塞杆缩回的腔和无杆腔为输入压力油实现活塞杆伸出的腔。

上述技术方案的特点是：由于成型试模为一体式金属的三联模，三联模底板的各中心均设置有一个试模托板，这样试模强度大、刚度好且不需要反复拆装试模，可有效保证试块成型尺寸；由于脱模支座的上表面设置有与三联模相匹配的定位凹槽，凹槽的侧壁设置有卡紧三联模的铰链扣，所述铰链扣中部设置有调节其长短的花篮螺母，这样可以有效定位三联模的位置，同时保证三联模与脱模支座的紧固连接，为后续的顺利脱模打下基础；由于液压油缸设置有三个，其上端铰接有顶在试模托板下表面中心位置的顶块，液压油缸底部与脱模支架固定，液压油缸伸缩方向与成型试模侧壁平行，这样液压油缸在顶升的过程中，其全部力量通过顶块全部垂直作用在试模托板上，从而使试块仅受平行于三联模侧壁的力，避免试块或三联模因其他方向的力发生破坏；另外由于液压动力单元进、出油口分别连接有电磁换向阀接板、直动式溢流阀，电磁换向阀接板以并联的方式分别与三个液压油缸的有杆腔和无杆腔连接，电磁换向阀接板上安装有电磁换向阀，电磁换向阀和液压动力单元电性连接电控箱，可保证脱模的方便性和自动化。

作为优选方案，考虑到有些情况下三联模不需要同时做三个试块，这时脱模只需要对应位置的液压油缸工作即可，因此在相邻液压油缸间还通过油管上串接有开关阀，试块脱模时可以关闭掉不需要使用的液压油缸前面的开关阀。

作为优选方案，为了保证三联模表面的光滑度、耐磨性能，减小试块与三联模的粘结力，避免使用脱模剂，所述三联模内表面侧壁设置有铬镀层，所述铬镀层厚度为0.1mm。

本发明的又一目的在于提供一种可进一步提高脱模的效率和可靠性的脱模方法，为此本发明提供一种混凝土试块自动脱模装置的脱模方法，具体为在脱模开始的前3s，以每秒S*0.5cm的速度为液压油缸供油（S为油缸无杆腔的横截面积），此时试块与三联模的接触面积较大，较慢的速度可防止试块损坏，3s后一旦试块开始运动，试块受到三联模的阻力相比开始时就会大幅减小，此时即可按照每秒S*1.5cm的速度控制供油，提高脱模速率，临近试块被全部顶出的前3s，再以每秒S*0.5cm的速度控制供油量，直至试块缓慢的完全脱出，这样可避免试块可能发生的叠落。

附图说明

图1为本发明实施例的结构示意图；

图2为本发明实施例的脱模速度曲线。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：

如图1和图2所示：本发明实施例提供一种自动控制的混凝土试块脱模装置和脱模方法，包括设有支耳的金属三联模7、竖向固定三联模7的脱模支座12、顶升三联模7的三个液压油缸11以及液压动力单元1，三联模7底板的各中心均设有试模托板8，液压油缸11上端铰接有顶在试模托板8下表面中心位置的顶块9，液压油缸11底部与脱模支架12焊接固定，液压动力1单元进、出油口通过三通接头和液压油管2分别连接有电磁换向阀接板6、直动式溢流阀3，电磁换向阀接板6以并联的方式分别与三个液压油缸11的有杆腔和无杆腔连接，电磁换向阀接板6上安装有电磁换向阀5，电磁换向阀5和液压动力单元1电性连接电控箱4，通过控制电源的通断使电磁换向阀5的阀芯换向。为了有效定位三联模7的位置，同时保证三联模7与脱模支座12的紧固连接，脱模支座12的上表面设置有与三联模7相匹配的定位凹槽，定位凹槽的侧壁设置有卡接三联模7支耳的铰链扣10，铰链扣10中部设置有调节其长短的花篮螺母，为了应对三联模7浇注试块小于三块的情况，此时脱模只需要对应位置的液压油缸11工作即可，因此在相邻液压油缸11间的油管上串接有开关阀，试块浇注时只需要从三联模7的第一个模腔开始顺次使用即可，脱模时关闭掉不需要使用的液压油缸前面的开关阀，为了保证三联模7表面的光滑度、耐磨性能，减小试块与三联模7的粘结力，避免使用脱模剂，7三联模内表面侧壁设置有铬镀层，综合成本和效果，本发明优选铬镀层厚度为0.1mm。

当试块需要脱模时，将三联模7放置于脱模支座12上盖板的定位凹槽中，将脱模支座12上的铰链扣10扣到三联模7的支耳上，然后通过花篮螺母将其锁紧。按下电控箱4电源开启开关，启动液压动力单元1，通过操作电控箱4，使电磁换向阀5阀芯得电换向，通过电磁换向阀接板6控制压力油以每秒S*0.5cm的速度流向液压油缸11的无杆腔（S为油缸无杆腔的横截面积），活塞杆伸出，活塞杆球头通过顶块9与试模托板8接触，推动试模托板8上行，推动硬化的混凝土试块与三联模7发生相对运动，3s后控制压力油以每秒S*1.5cm的速度供给液压油缸11，以提高脱模速率，临近试块被全部顶出的前3s，再次控制液压油以每秒S*0.5cm的速度供给液压油缸11，直至活塞杆将硬化的混凝土试块缓慢推出三联模7；当三块混凝土试块全部升出三联模7上表面后，油缸到达最大行程，自动限位，活塞杆不再伸出，液压油通过直动式溢流阀流回油箱。再次操作电控箱4使电磁换向阀5阀芯失电回中位，液压油通过电磁阀接板6流回油箱。此时将混凝土试块取下，再次操作电控箱4使电磁换向阀5阀芯得电换向，使油缸缩回，按下电控箱4电源关闭开关，停止系统即可。

本发明混凝土成型试模及自动脱模装置结构简单，混凝土成型与脱模前后不需要对试模进行拆装，混凝土试块脱模依靠液压驱动，自动化程度高，效率高，速度快，同时避免了人工脱模过程中不可控的人为因素；混凝土成型试模为整体式，强度刚度好，不易变形，耐磨损，使用寿命长；一个液压动力单元，可同时为多套混凝土成型试模脱模，连续脱模效率高；采用本发明提供的成型试模、自动脱模装置及脱模方法，得到的混凝土试块的统一性和精度高，能满足混凝土试模最新标准JG237-2008对试模的精度要求。

以上所述的仅是本发明的优选实施方式，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。

Claims (4)

1.一种混凝土试块自动脱模装置，包括成型试模、竖向固定成型试模的脱模支座、顶升成型试模的液压油缸以及液压动力装置，其特征在于：所述成型试模为一体式金属的三联模，三联模底板的各中心均设置有一个试模托板，试模托板周边设置有橡胶密封圈，所述脱模支座的上表面设置有与三联模相匹配的定位凹槽，凹槽的侧壁设置有卡紧三联模的铰链扣，所述铰链扣中部设置有调节其长短的花篮螺母，所述液压油缸并列设置有三个，其上端铰接有顶在试模托板下表面中心位置的顶块，液压油缸底部与脱模支架固定，液压油缸伸缩方向与成形试模侧壁平行，所述液压动力单元的进、出油口通过三通接头分别连接有电磁换向阀接板和直动式溢流阀，电磁换向阀接板以并联的方式分别与三个液压油缸的有杆腔和无杆腔连接，电磁换向阀接板上安装有电磁换向阀，电磁换向阀和液压动力单元电性连接电控箱。

2.根据权利要求1所述的混凝土试块自动脱模装置，其特征在于：相邻液压油缸间还通过油管上串接有开关阀。

3.根据权利要求1所述的混凝土试块自动脱模装置，其特征在于：所述三联模侧壁内表面设置有铬镀层，所述铬镀层厚度为0.1mm。

4.一种如权利要求1所述自动脱模装置的脱模方法，其特征在于：在脱模开始的前3s，以每秒S*0.5cm的速度为液压油缸供油，所述S为油缸活塞杆的横截面积，之后按照每秒S*1.5cm的速度控制供油，临近试块被全部顶出的前3s，再以每秒S*0.5cm的速度控制供油量，直至试块完全脱出。