CN104441215A

CN104441215A - 一种二维加气混凝土砌块分切装置

Info

Publication number: CN104441215A
Application number: CN201410580719.7A
Authority: CN
Inventors: 张伟
Original assignee: SHANGHAI YUSHANHONG MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd
Current assignee: SHANGHAI YUSHANHONG MACHINERY MANUFACTURING Co Ltd
Priority date: 2014-10-27
Filing date: 2014-10-27
Publication date: 2015-03-25

Abstract

本发明公开了一种二维加气混凝土砌块分切装置，包括龙门机架、机架横梁、拖曳小车和导轨，龙门机架呈双∏型框架构造，机架导轨内设置有矩形滑块，滑块上分别设置有一组十字移动平台，龙门机架上设置有标尺、激光定位仪、操控台、钢丝绳走丝装置和清洗装置，本发明根据加气混凝土砌块的加工工艺和建材特性，将先进的三维数控技术应用于加气混凝土砌块分切工艺，提出了二维加气混凝土砌块分切的理念，从而更本改变了传统技术的单一矩形分切方式，对于波纹、三角形、半圆等异形砌块，均能在一台机型上予以快速完成，同时摆脱了现有设备中存在的繁琐人工基准定位，以及钢丝绳挂柱易应力腐蚀的技术缺陷，对于企业赢得了效益，对于社会做到了节能和减排。

Description

一种二维加气混凝土砌块分切装置

技术领域

本发明涉及建材制造领域，特别涉及一种二维加气混凝土砌块分切装置。

背景技术

重量轻、保温隔热性能好、强度高、抗震性能好、加工性能好、耐火性、隔音性、有利于机械化施工、适应性强等诸多优点，被广泛应用于城市的高层建筑和超高层的地标建筑，为城市建设立下了汗马功劳。

近些年来，我国各地加气混凝土砌块生产线上马很多，直线式钢索混凝土砌块切割机是加气混凝土砌块生产线上重要的组成部份，应用于矩阵式砌块分切，生产效率高，然而，纵观现有的生产工艺，便会发现现有设备中对砌块的基准定位、钢丝绳控制、分切工位的调节功能存在技术缺陷：

1. 基准定位

加气混凝土是以硅质材料（砂、粉煤灰及含硅尾矿等）和钙质材料（石灰、水泥）为主要原料，掺加发气剂（铝粉），通过配料、搅拌、浇注、预养、切割、蒸压、养护等工艺过程制成的轻质多孔硅酸盐制品，因其经发气后含有大量均匀而细小的气孔，故名加气混凝土，但在实际生产过程中，由于重力、混合、搅拌、铝粉化学置换反应速度等可变因素以及组分的差异性，在翻转90°脱模后，其成型坯体的密度是不均匀的；几何形态是不固定的，犹如刚脱模的果冻和豆腐，经过输送线的传送，在进入分切装置时，其动态的基准定位尺寸与分切装置上的预设固定的钢丝绳位置存在实际偏差，一旦遇到坯体发气不足，便会引起侧面表皮分切功能失效，这时必须停车，重新调整钢丝绳位置才能生产，为了避免此类现象，企业往往采用的是多预留切边尺寸，这样一来，坯体的有效利用率便会降低;

2. 钢丝绳控制

传统分切装置采用的是挂柱式钢丝绳张力设置方法，来对成形坯体进行分切，在钢丝绳挂柱的侧面设置有标尺、标尺连接孔和连接卡槽，每次分切前，工人必须参照每根钢丝绳挂柱的侧面标尺刻度、水平仪和吊垂，手工对分切位置上的每根钢丝绳进行定位和调整，耗时耗力，此外，由于加气混凝土砌块材质存在多种腐蚀组分，如石灰、水泥和发气剂（铝粉），在每根钢丝绳挂柱侧面的连接卡槽周边，都会不同程度溅上含有上述成分的泥浆，从而形成应力腐蚀点，最终造成钢丝绳断裂和连接卡槽的失效;

3. 功能的单一性

传统分切装置采用的直线式分切模式，其只能分切标准的立方体，而随着城市化建设的需求，大量高架和桥梁下的空间利用、波纹屋顶、人字形和穹顶建筑，都会用到三角形和半圆砌块，现在技术只能采用人工小土砖堆砌的方法，或者将矩形砌块手工锯削的方法予以解决，不但费时费力，对于建筑垃圾、建筑成本来说都是浪费。

发明内容

针对上述传统技术存在缺陷，本发明旨在提出一种全自动、多功能的二维加气混凝土砌块分切装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是: 一种二维加气混凝土砌块分切装置，包括龙门机架、机架横梁、拖曳小车和导轨，所述的龙门机架呈双∏型框架构造，机架横梁和机架导轨等长，平行连接于双∏型框架中部的上方；

所述的每根机架导轨内设置有矩形滑块，滑块上分别设置有一组十字移动平台，由紧固件紧固连接，在滑块的芯部轴向设置有可滚动连接的内置丝槽，内置丝槽与机架丝杠呈滚动连接；

所述的机架丝杠一端与滑块驱动电机通过联轴器同轴心线紧固连接；

所述的龙门机架上设置有标尺、激光定位仪和操控台；

所述的龙门机架上设置有钢丝绳走丝装置和清洗装置，走丝装置包括轴承架、走丝驱动轴、走丝驱动电机、张紧装置和联轴器，清洗装置包括清洗液、喷淋管路、回收水槽和动力泵。

所述的十字移动平台的纵向为带蜗轮滑块的丝杠结构，横向为蜗杆式传动轴，传动轴的一端与手轮同轴心键槽式紧固连接，传动轴的另一端通过联轴器同轴心线与丝杠驱动电机紧固连接。

所述的纵向丝杠内轴向设置有通孔，纵向丝杠的上端口设置有内置螺纹，与带外置螺纹的张力传感器呈紧固连接，张力传感器为可旋转接头式，其另一端与张力气缸的外置螺纹紧固连接，纵向丝杠二端口轴向设置有卡槽，在钢丝绳二端口卡槽部位的通孔处设置有内置的正交转向滑轮，下端口固定式转向滑轮由径向设置的连接销柱与纵向丝杠销接紧固。

固定式钢丝绳连接为：二个平行设置机架导轨内滑块上的二个十字移动平台，其带通孔的纵向丝杠之间设置有钢丝绳，钢丝绳通过铆接接头与张力传感器紧固连接，内穿于通孔经过正交转向滑轮和卡槽到达另一个纵向丝杠的通孔内，同样铆接紧固连接。

进一步，走丝式钢丝绳连接为：其带通孔的纵向丝杠之间设置有钢丝绳，钢丝绳通过上端口转向滑轮与张力传感器滚动连接。

进一步，走丝式钢丝绳连接为：其带通孔的纵向丝杠之间设置有钢丝绳，钢丝绳通过上下二端口固定式转向滑轮与走丝驱动轴滚动连接。

所述的张紧装置包括气缸、四连杆、摆轮和弹性组件。

所述的纵向丝杠的下端口设置有连接圆柱式激光反射器的外置螺纹，与激光反射器的内置螺纹呈紧固连接。

所述的滑块驱动电机和走丝驱动电机为伺服电机或步进电机。

所述的龙门机架底部设置的机架底座与地桩由螺栓紧固连接。

本发明根据加气混凝土砌块的加工工艺和建材特性，将先进的三维数控技术应用于加气混凝土砌块分切工艺，提出了二维加气混凝土砌块分切的理念，从而更本改变了传统技术的单一矩形分切方式，对于波纹、三角形、半圆等异形型材砌块，均能在一台机型上予以快速完成，同时摆脱了现有设备中存在的繁琐人工基准定位，以及钢丝绳挂柱易应力腐蚀的技术缺陷，对于企业赢得了效益，对于社会做到了节能和减排。

附图说明

图1为本发明（固定式）结构示意图;

图2为本发明使用状态（波纹板）示意图;

图3为本发明钢丝绳（固定式）张紧机构(A-A)局部放大结构示意图;

图4为本发明钢丝绳（走丝式）结构示意图;

图5-1为本发明钢丝绳（走丝式）张紧机构(上升)结构示意图;

图5-2为本发明钢丝绳（走丝式）张紧机构(下降)结构示意图;

图6为本发明钢丝绳（走丝式）张紧机构(B-B)局部放大结构示意图;

图7为本发明激光基准定位（平面定位）结构示意图;

图8为传统水平分切机使用状态（平板）示意图;

图9为传统水平分切机钢丝绳（固定式）张紧机构(C-C)局部放大结构示意图;

图10为传统垂直分切机使用状态示意图;

图11-1为本发明异形型材砌块（半圆砌块型）结构示意图；

图11-2为本发明异形型材砌块（波纹砌块型）结构示意图；

图11-3为本发明异形型材砌块（三角砌块型）结构示意图；

图11-4为本发明异形型材砌块（十字砌块型）结构示意图；

图11-5为本发明异形型材砌块（半凸圆砌块型）结构示意图；

图11-6为本发明异形型材砌块（半凹圆砌块型）结构示意图；

其图中:1-龙门机架；2-滑块；3-滑块盖板；4-机架导轨；5-机架丝杠；6-十字移动平台；7-张力气缸；8-钢丝绳；9-机架底座；10-操控台；11-标尺；12-激光定位仪；13-滑块驱动电机；14-平台罩壳；15-张力传感器；16-手轮；17-防尘罩；18-纵向丝杠；19-传动轴；20-钢丝绳穿孔；21-卡槽；22-激光反射器；23-丝杠驱动电机；24-转向滑轮连接销柱；25-转向滑轮；26-喷淋管路；27-走丝驱动轴；28-走丝驱动电机；29-回收水槽；30-进水口；31-轴承座；32-排水口；33-喷淋头；34-张力装置；35-清洗喷头；36-拖曳小车。

具体实施方式

如图1所示结构作为本发明最佳实施例具体阐述实施方式：

传统加气混凝土砌块分切工艺为：表皮分切+水平分切+垂直分切，水平分切机是以钢丝绳8挂柱固定水平钢丝绳8，由拖曳小车36运行将坯体与钢丝绳8产生横向的相对摩擦运动，由摩擦力形成分切力，钢丝绳8除了自己本身的张力外没有受到其他作用力，所以传统水平分切机型只能用作于单一的水平分切功能，其产品也只能是单一的矩形砌块（见图8）。垂直分切分切机是以钢丝绳8挂柱固定水平钢丝绳8，坯体经过液压缸的顶或压动作，使坯体与钢丝绳8产生纵向的相对摩擦运动，由摩擦力形成分切力，钢丝绳8除了自己本身的张力外，还受到一个龙门机架1摆杆施加的一个往复式锯切力，其同样只能用作于单一的垂直分切功能，其产品也只能是单一的矩形砌块（见图10）。

本发明利用了龙门机架1的三维座标框架，引入了十字移动平台6和机架导轨4，不仅用于钢丝绳8的横向基准定位，同时在纵向丝杠18给予钢丝绳8一个垂直于坯体的分切作用力，有别于传统机种，本发明所产生的是一个以X-Y座标的平面分切力，可对于坯体二维平面内的任意一点实施分切，从而形成对坯体的波纹、三角形、半圆等异形型材的分切。

本发明可根据需求的不同，可分为钢丝绳8走丝式和固定式8机型二种，其中走丝式机型采用了带锯和线切割原理，在钢丝绳8的轴向施加了龙门机架1上走丝驱动轴27给予的走丝驱动力，钢丝绳8在往复式走丝驱动电机28作用下，形成对坯体的锯切。

传统水平分切机的采用的是钢丝绳8挂柱方式固定钢丝绳8，在二根钢丝绳8挂柱的下端侧面分别设置有卡槽和标尺。其定位是以二个钢丝绳8挂柱的二点作为基准，要想确立是否水平面，就必须经过第三者参数的人工繁琐介入，一台传统分切机上有多根钢丝绳8，人工花费很大，如果遇到日常的砌块变化尺寸、钢丝绳8断裂调换和基准校对，生产效率便会大福降低。

本发明利用三维激光定位仪12可对每个纵向丝杠18的末端点实施平面在线的基准定位，其原理是：在X-Y-Z三维激光束中，首先龙门机架1上的Z座标激光束确立激光定位仪12高度，X座标激光束发射至可上下位移的纵向丝杠18末端激光反射器22，同时Y座标激光束发射至龙门机架1激光接收器，当激光反射器22将X座标激光束反射至激光接收器，当二光束重叠至激光接收器时，传感器显示三点成一面（见图4），并将基准定位信号（初始值）输入至计数机，计数机可根据输入值对每个十字移动平台6以及拖曳小车实施二维操控，从而实现钢丝绳８对坯体横向平面内的任意一点实施分切。

图11-1至图11-6显示的是最为常见的几种异形型材砌块的结构示意图，由此可见，这些结构形态是传统机种所无法实现的。

此外，在上层去表皮分切时，一旦遇到坯体发气不足，就无须人工停车而改由计数机根据输入值在线自动调节钢丝绳８的位置。

考虑到加气混凝土坯体具有腐蚀性，本发明将原先的平面钢丝绳8气缸张紧工艺改为Ｕ型张紧，将张力气缸７置于龙门机架1上的纵向丝杠18上端，纵向丝杠18的下端只露出钢丝绳8大小的穿孔，在纵向丝杠18整体外侧设置有平台罩壳和防尘罩，在纵向丝杠18芯孔的下端口内设置有正交转向滑轮，以最大限度减少应力集中带来材料的应力腐蚀。

此外，龙门机架1上设置有包括清洗液、喷淋管路、回收水槽和动力泵在内的清洗装置，对于本发明走丝机型的钢丝绳8，均有防护清洗功能，以确保钢丝绳8的使用寿命（见图5-1、图5-2），清洗模式可以是液压式、气压式、气液混合式。

纵向丝杠18下端口设置有连接圆柱式激光反射器的外置螺纹，与激光反射器的内置螺纹呈紧固连接，激光反射器平时不用安装，只有在基准定位时才使用，以避免受污染和腐蚀，外置螺纹可用防护套予以密封，以确保基准定位的精度。

本发明采用三维激光定位仪12，以龙门机架1上的标尺11，作为对基准定位，不但操作简便，而且要比传统机种精度高。

传统加气混凝土砌块生产工艺占地大，能耗高，而其大多数的能耗和场地都用于行车的搬运和工位的转移，本发明摒弃了行业内一直沿袭的水平+垂直分切模式，将二台机型功能集合为一体，不仅克服了传统机型存在的弊端，而且节省了宝贵的土地、能源、人力资源，开拓了产品的生产品种，对于企业赢得了效益，对于社会做到了节能和减排。

以上所述仅为本发明的一较佳实施例，不能以其限定本发明的保护范围, 本发明还可有其他的结构变化,只要是依本发明的保护范围所作的均等变化与修饰,均应属本发明涵盖的范围内。

Claims

1.一种二维加气混凝土砌块分切装置，包括龙门机架、机架横梁、拖曳小车和导轨，其特征在于：

所述的龙门机架呈双∏型框架构造，机架横梁和机架导轨等长，平行连接于双∏型框架中部的上方；

所述的机架丝杠一端与滑块驱动电机通过联轴器同轴心线紧固连接；

所述的龙门机架上设置有标尺、激光定位仪和操控台；

2.根据权利要求1所述的二维加气混凝土砌块分切装置，其特征在于所述的十字移动平台的纵向为带蜗轮滑块的丝杠结构，横向为蜗杆式传动轴，传动轴的一端与手轮同轴心键槽式紧固连接，传动轴的另一端通过联轴器同轴心线与丝杠驱动电机紧固连接。

3.根据权利要求1所述的二维加气混凝土砌块分切装置，其特征在于所述的纵向丝杠内轴向设置有通孔，纵向丝杠的上端口设置有内置螺纹，与带外置螺纹的张力传感器呈紧固连接，张力传感器为可旋转接头式，其另一端与张力气缸的外置螺纹紧固连接，纵向丝杠二端口轴向设置有卡槽，在钢丝绳二端口卡槽部位的通孔处设置有内置的正交转向滑轮，下端口固定式转向滑轮由径向设置的连接销柱与纵向丝杠销接紧固。

4.根据权利要求1所述的二维加气混凝土砌块分切装置，其特征在于固定式钢丝绳连接为：二个平行设置机架导轨内滑块上的二个十字移动平台，其带通孔的纵向丝杠之间设置有钢丝绳，钢丝绳通过铆接接头与张力传感器紧固连接，内穿于通孔经过正交转向滑轮和卡槽到达另一个纵向丝杠的通孔内，同样铆接紧固连接。

5.根据权利要求1所述的二维加气混凝土砌块分切装置，其特征在于走丝式钢丝绳连接为：其带通孔的纵向丝杠之间设置有钢丝绳，钢丝绳通过上端口转向滑轮与张力传感器滚动连接。

6.根据权利要求1所述的二维加气混凝土砌块分切装置，其特征在于走丝式钢丝绳连接为：其带通孔的纵向丝杠之间设置有钢丝绳，钢丝绳通过上下二端口固定式转向滑轮与走丝驱动轴滚动连接。

7.根据权利要求1所述的二维加气混凝土砌块分切装置，其特征在于所述的张紧装置包括气缸、四连杆、摆轮和弹性组件。

8.根据权利要求1所述的二维加气混凝土砌块分切装置，其特征在于所述的纵向丝杠的下端口设置有连接圆柱式激光反射器的外置螺纹，与激光反射器的内置螺纹呈紧固连接。

9.根据权利要求1所述的二维加气混凝土砌块分切装置，其特征在于所述的滑块驱动电机和走丝驱动电机为伺服电机或步进电机。

10.根据权利要求1所述的二维加气混凝土砌块分切装置，其特征在于所述的龙门机架底部设置的机架底座与地桩由螺栓紧固连接。