CN114536236B - 一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备及其成型方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备及其成型方法,该成型方法使用了该种成型设备，包括，机台单元，其包括承载机台、安装设置于所述承载机台一侧的驱动电机、以及转动设置于所述承载机台内壁的丝杆；模具单元，其包括滑动设置于所述承载机台内侧的安装箱、设置于所述安装箱上方的成型模具；放料单元，其包括料仓、设置于所述料仓底部的放料管；热压单元，其包括热压机本体。本发明通过气流带动配比好的磨料进行导料的同时，气流带动磨料进行流动同时产生的推力使得导料管进行转动，从而使得磨料更加均匀分散的平铺在成型模具内，同时由于气流的作用，管道内不容易发生堵塞，导料效果好。

Description

一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备及其成型方法

技术领域

本发明涉及砂轮成型的技术领域，尤其涉及一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备及其成型方法。

背景技术

目前我国现有铁路营运里程10万公里，高速铁路1万公里，城市地下轨道交通2750公里，目前仍以较高的速度继续修建，铁路的修建和维修保养都需要大量的钢轨切割砂轮。

而砂轮在进行成型制造过程中，由于钢轨切割所需的砂轮的耐磨度要求较高，其各种类的原料重量配比后混合度要求也较高，因此需要在成型前将原料均匀的平铺在模具内，而现有的砂轮在进行成型前需要工人将物料倒入至模具内，原料堆积过于集中，需要借助刮料板在成型腔内进行刮料使其平整，但是这种方式各种原料其分散性较差，分散不均，且原料密度与平整度不易控制，导致压制后的产品参差不齐，成品率有待提升。

发明内容

本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。

鉴于上述现有一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备及其成型方法存在的问题，提出了本发明。

因此，本发明目的是提供一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备及其成型方法，其为了提高原料在模具成型腔内的分散性及其平整性。

为解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备，包括，

机台单元，其包括承载机台、安装设置于所述承载机台一侧的驱动电机、以及转动设置于所述承载机台内壁，并通过驱动电机驱动的丝杆；

模具单元，其包括滑动设置于所述承载机台内侧的安装箱、设置于所述安装箱底部并与丝杆配合连接的丝杆滑套、设置于所述安装箱上方的成型模具、以及设置于所述成型模具内侧的多个导料管，所述安装箱内固定安装有旋转电机，所述旋转电机的输出轴与成型模具的底部固定连接，所述成型模具的中心位置设置有中心柱，每个所述导料管均通过分料管连接有主管，所述主管的上端固定连通有弹性管；

放料单元，其包括料仓、设置于所述料仓底部的放料管、以及连通于所述放料管一侧的气流输入管，所述气流输入管通过外置气流风机输送气流，所述放料管与弹性管相连通设置；

热压单元，其包括热压机本体、设置于所述热压机本体底部并通过其驱动的模台、设置于所述模台底部的热压动模，所述热压机本体与承载机台的上侧之间固定连接有多个第二导向杆，所述模台滑动在多个第二导向杆之间。

作为本发明所述一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备的一种优选方案，其中：所述导料管包括：横管、设置于所述横管两端的弧形开口导流部，同一个所述横管两端的弧形开口导流部的开口朝向相反，每个所述弧形开口导流部的底部均设置有磁性楔头，且磁性楔头均与横管的底面相平齐，所述横管与分料管转动配合连接。

作为本发明所述一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备的一种优选方案，其中：所述导料管的数量不少于四个，且每个所述导料管的长度等于中心柱与成型模具内壁之间形成的圆环的环宽。

作为本发明所述一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备的一种优选方案，其中：所述放料单元还包括转动设置于料仓内侧的挡料辊、固定设置于所述料仓底侧的安装板、设置于所述安装板上并用于驱动挡料辊转动的放料电机。

作为本发明所述一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备的一种优选方案，其中：所述挡料辊上对称开设有输料槽，所述料仓的底部设置有矩形通槽，所述挡料辊转动时始终与料仓底部矩形通槽内壁贴合。

作为本发明所述一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备的一种优选方案，其中：所述安装板上还固定安装有升降气缸，所述升降气缸的伸缩端穿过安装板并固定连接有连接臂，所述连接臂与主管固定连接。

作为本发明所述一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备的一种优选方案，其中：所述安装箱的两侧对称固定连接有导向套，所述承载机台的内壁对称固定连接有与导向套滑动配合的第一导向杆，所述安装箱的边缘两侧还对称固定连接有导向轮，所述承载机台的内侧还对称固定连接有与导向轮相配合的导轨。

作为本发明所述一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备的一种优选方案，其中：所述旋转电机的输出轴上套设有顶升台，所述顶升台上对称固定连接有顶杆，所述成型模具内滑动连接有底盘，所述顶杆的两端延伸至成型模具内并固定连接在底盘的底侧，所述安装箱的内侧对称固定连接有用于抬升顶升台进行上升的顶升液压缸。

使用上述成型设备的钢轨切割专用砂轮制备成型方法，具体包括以下步骤：步骤一；将切割钢轨砂轮专用的成型磨料倒入至料仓内，然后利用放料电机带动挡料辊转动进行放料，根据所需用料的多少，让挡料辊转动指定的周数后停止；

步骤二：放料的同时，通过气流输入管接入气流，使得气流混合磨料进行管道的输送，并分配至各个导料管，并从两端弧形开口导流部进行导向排出，由于两侧弧形开口导流部的开口朝向相反，使得气流带动磨料经由弧形开口导流部产生的作用力方向相反，间接驱动导料管进行转动，从而加快物料的分散；

步骤三：物料导入至成型模具后，让中心位置的电磁铁通电，从而吸附弧形开口导流部上的磁性楔头，即多个导料管呈垂直交叉分布，此时旋转电机带动成型模具进行换工作，成型模具相对导料管进行转动，导料管的底部进行刮料，并且由于磁性楔头的设置，可以很好的消除弧形开口导流部的外圈曲率，从而使得整个导料管都可以平滑的进行刮料，保证物料在成型模具内快速的均匀分布；

步骤四：刮料结束后，升降气缸带动导料管从成型模具分离，同时驱动电机进行工作，使得丝杆带动安装箱移动至热压单元处；

步骤五：热压机本体开始进行工作，带动热压动模与成型模具进行合模，从而对模具内的胚料进行热压成型，成型后通过顶升液压缸带动顶升台抬升，从而让顶杆带动底盘向上滑动，将成型件顶出，完成脱模。

作为本发明所述一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备及其成型方法的一种优选方案，其中：所述步骤三过程中，当物料导入结束后，电磁铁通电的同时，气流输入管内所通入的气流呈线性减小，直至磁性楔头被完全吸附，则完全停止气流供应。

本发明的有益效果：

1、通过气流带动配比好的磨料进行导料的同时，气流带动磨料进行流动同时产生的推力使得导料管进行转动，从而使得磨料更加均匀分散的平铺在成型模具内，同时由于气流的作用，管道内不容易发生堵塞，导料效果好；

2、通过电磁铁通电时产生的吸附力，可以让各个导料管垂直的分布在成型腔内，此时成型模具再进行转动时，导料管的底部磨料相接触，相当于多个环形分布的刮料板作用在成型腔内，从而实现物料的表面平整度；

3、通过设置磁性楔头，可以很好的消除弧形开口导流部的外圈曲率的影响，即消除了磁性楔头弯曲部所无法进行刮料的死角，让整个圆环区域内的磨料均可以均匀的刮料；

4、通过放料电机带动挡料辊进行有规律的转动，控制挡料辊的转动周数，即可实现定量的投料，十分便捷。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本发明提出的一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备正面的整体结构示意图。

图2为本发明提出的一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备背面的结构示意图。

图3为本发明提出的一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备的模具单元与放料单元的结构示意图。

图4为本发明提出的一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备的机台单元的结构示意图。

图5为本发明提出的一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备的放料单元的内部结构示意图；

图6为本发明提出的一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备的导料管的结构示意图；

图7为本发明提出的一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备导料时的成型模具内的俯视结构状态示意图；

图8为本发明提出的一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备刮料时的成型模具内的俯视结构状态示意图。

图中：100-机台单元、101-承载机台、102-驱动电机、103-丝杆、104-导轨、105-第一导向杆、200-模具单元、201-安装箱、201a-导向轮、201b-导向套、202-丝杆滑套、203-旋转电机、204-顶升液压缸、205-顶升台、206-顶杆、207-成型模具、207a-底盘、207b-中心柱、207c-电磁铁、208-导料管、208a-横管、208b-弧形开口导流部、208c-磁性楔头、209-分料管、210-主管、211-弹性管、300-放料单元、301-料仓、302-支撑杆、303-挡料辊、303a-输料槽、304-安装板、305-升降气缸、306-连接臂、307-放料管、308-气流输入管、309-放料电机、400-热压单元、401-热压机本体、402-模台、403-热压动模、404-第二导向杆。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。

再其次，本发明结合示意图进行详细描述，在详述本发明实施例时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本发明保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

实施例1

参照图1-8，为本发明的一个实施例，提供了一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备，此设备包括机台单元100、模具单元200、放料单元300、热压单元400。

其中，机台单元100包括承载机台101、安装设置于承载机台101一侧的驱动电机102、以及转动设置于承载机台101内壁，并通过驱动电机102驱动的丝杆103；

模具单元200包括滑动设置于承载机台101内侧的安装箱201、设置于安装箱201底部并与丝杆103配合连接的丝杆滑套202、设置于安装箱201上方的成型模具207、以及设置于成型模具207内侧的多个导料管208，具体来说，导料管208包括：横管208a、设置于横管208a两端的弧形开口导流部208b，同一个横管208a两端的弧形开口导流部208b的开口朝向相反，每个弧形开口导流部208b的底部均设置有磁性楔头208c，且磁性楔头208c均与横管208a的底面相平齐，横管208a与分料管209转动配合连接，由于弧形开口导流部208b的弧形口设计，在康达效应的作用下，导料管208的两端产生推力，即导料管208在导料的同时会产生自旋转运动。

安装箱201的两侧对称固定连接有导向套201b，承载机台101的内壁对称固定连接有与导向套201b滑动配合的第一导向杆105，安装箱201的边缘两侧还对称固定连接有导向轮201a，承载机台101的内侧还对称固定连接有与导向轮201a相配合的导轨104，安装箱201进行水平移动时，导向轮201a在导轨104上滚动，同时导向套201b在第一导向杆105上进行滑动。

安装箱201内固定安装有旋转电机203，旋转电机203的输出轴与成型模具207的底部固定连接，旋转电机203的输出轴上套设有顶升台205，顶升台205上对称固定连接有顶杆206，成型模具207内滑动连接有底盘207a，顶杆206的两端延伸至成型模具207内并固定连接在底盘207a的底侧，安装箱201的内侧对称固定连接有用于抬升顶升台205进行上升的顶升液压缸204，旋转电机203带动成型模具207转动时，顶升台205跟随转动，而顶升液压缸204的输出端与顶升台205之间无连接，并不影响其转动，成型模具207的中心位置设置有中心柱207b，导料管208的数量不少于四个，且相互转动时不会存在相互干扰的问题，每个导料管208的整体长度等于中心柱207b与成型模具207内壁之间形成的圆环的环宽，每个导料管208均通过分料管209连接有主管210，主管210的上端固定连通有弹性管211；

放料单元300包括料仓301、设置于料仓301底部的放料管307、以及连通于放料管307一侧的气流输入管308，气流输入管308通过外置气流风机输送气流，放料管307与弹性管211相连通设置，放料单元300还包括转动设置于料仓301内侧的挡料辊303、固定设置于料仓301底侧的安装板304、设置于安装板304上并用于驱动挡料辊303转动的放料电机309，其中，挡料辊303上对称开设有输料槽303a，所述料仓301的底部设置有矩形通槽，所述挡料辊303转动时始终与料仓301底部矩形通槽内壁贴合，挡料辊303不转动时，与料仓301贴合实现对原料的封堵，转动时,输料槽303a内原料可以被带出，而安装板304上还固定安装有升降气缸305，升降气缸305的伸缩端穿过安装板304并固定连接有连接臂306，连接臂306与主管210固定连接，从而用于控制底部导料管208与分料管209的整体升降作用，实现与成型模具207上下分离。

热压单元400包括热压机本体401、设置于热压机本体401底部并通过其驱动的模台402、设置于模台402底部的热压动模403，热压机本体401与承载机台101的上侧之间固定连接有多个第二导向杆404，模台402滑动在多个第二导向杆404之间。

在使用上述成型设备时，其具体的砂轮成型方法为：

步骤一；将切割钢轨砂轮专用的成型磨料，即经过多重原料混合配比后倒入至料仓301内，然后利用放料电机309带动挡料辊303转动进行放料，根据所需用料的多少，让挡料辊303转动指定的周数后停止；

步骤二：放料的同时，通过气流输入管308接入气流，使得气流混合磨料进行管道的输送，并分配至各个导料管208，并从两端弧形开口导流部208b进行导向排出，由于两侧弧形开口导流部208b的开口朝向相反，使得气流带动磨料经由弧形开口导流部208b产生的作用力方向相反，间接驱动导料管208进行转动，从而加快物料的分散；

步骤三：物料导入至成型模具207后，当物料导入结束后，让中心位置的电磁铁207c通电，同时气流输入管308内所通入的气流呈线性减小，直至磁性楔头208c被完全吸附，则完全停止气流供应，从而吸附弧形开口导流部208b上的磁性楔头208c，即多个导料管208呈垂直交叉分布，此时旋转电机203带动成型模具207进行换工作，成型模具207相对导料管208进行转动，导料管208的底部进行刮料，并且由于磁性楔头208c的设置，可以很好的消除弧形开口导流部208b的外圈曲率，从而使得整个导料管208都可以平滑的进行刮料，保证物料在成型模具207内快速的均匀分布；

步骤四：刮料结束后，升降气缸305带动导料管208从成型模具207分离，同时驱动电机102进行工作，使得丝杆103带动安装箱201移动至热压单元400处；

步骤五：热压机本体401开始进行工作，带动热压动模403与成型模具207进行合模，从而对模具内的胚料进行热压成型，成型后通过顶升液压缸204带动顶升台205抬升，从而让顶杆206带动底盘207a向上滑动，将成型件顶出，完成脱模。

应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备，其特征在于：包括，

机台单元(100)，其包括承载机台(101)、安装设置于所述承载机台(101)一侧的驱动电机(102)、以及转动设置于所述承载机台(101)内壁，并通过驱动电机(102)驱动的丝杆(103)；

模具单元(200)，其包括滑动设置于所述承载机台(101)内侧的安装箱(201)、设置于所述安装箱(201)底部并与丝杆(103)配合连接的丝杆滑套(202)、设置于所述安装箱(201)上方的成型模具(207)、以及设置于所述成型模具(207)内侧的多个导料管(208)，所述安装箱(201)内固定安装有旋转电机(203)，所述旋转电机(203)的输出轴与成型模具(207)的底部固定连接，所述成型模具(207)的中心位置设置有中心柱(207b)，每个所述导料管(208)均通过分料管(209)连接有主管(210)，所述主管(210)的上端固定连通有弹性管(211)，所述导料管(208)包括：横管(208a)、设置于所述横管(208a)两端的弧形开口导流部(208b)，同一个所述横管(208a)两端的弧形开口导流部(208b)的开口朝向相反，每个所述弧形开口导流部(208b)的底部均设置有磁性楔头(208c)，且磁性楔头(208c)均与横管(208a)的底面相平齐，所述横管(208a)与分料管(209)转动配合连接，所述导料管(208)的数量不少于四个，且每个所述导料管(208)的长度等于中心柱(207b)与成型模具(207)内壁之间形成的圆环的环宽；

放料单元(300)，其包括料仓(301)、设置于所述料仓(301)底部的放料管(307)、以及连通于所述放料管(307)一侧的气流输入管(308)，所述气流输入管(308)通过外置气流风机输送气流，所述放料管(307)与弹性管(211)相连通设置；

热压单元(400)，其包括热压机本体(401)、设置于所述热压机本体(401)底部并通过其驱动的模台(402)、设置于所述模台(402)底部的热压动模(403)，所述热压机本体(401)与承载机台(101)的上侧之间固定连接有多个第二导向杆(404)，所述模台(402)滑动在多个第二导向杆(404)之间。

2.根据权利要求1所述的一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备，其特征在于：所述放料单元(300)还包括转动设置于料仓(301)内侧的挡料辊(303)、固定设置于所述料仓(301)底侧的安装板(304)、设置于所述安装板(304)上并用于驱动挡料辊(303)转动的放料电机(309)。

3.根据权利要求2所述的一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备,其特征在于，所述挡料辊(303)上对称开设有输料槽(303a)，所述料仓(301)的底部设置有矩形通槽，所述挡料辊(303)转动时始终与料仓(301)底部矩形通槽内壁贴合。

4.根据权利要求3所述的一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备，其特征在于：所述安装板(304)上还固定安装有升降气缸(305)，所述升降气缸(305)的伸缩端穿过安装板(304)并固定连接有连接臂(306)，所述连接臂(306)与主管(210)固定连接。

5.根据权利要求4所述的一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备，其特征在于：所述安装箱(201)的两侧对称固定连接有导向套(201b)，所述承载机台(101)的内壁对称固定连接有与导向套(201b)滑动配合的第一导向杆(105)，所述安装箱(201)的边缘两侧还对称固定连接有导向轮(201a)，所述承载机台(101)的内侧还对称固定连接有与导向轮(201a)相配合的导轨(104)。

6.根据权利要求5所述的一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备，其特征在于：所述旋转电机(203)的输出轴上套设有顶升台(205)，所述顶升台(205)上对称固定连接有顶杆(206)，所述成型模具(207)内滑动连接有底盘(207a)，所述顶杆(206)的两端延伸至成型模具(207)内并固定连接在底盘(207a)的底侧，所述安装箱(201)的内侧对称固定连接有用于抬升顶升台(205)进行上升的顶升液压缸(204)。

7.根据权利要求6所述一种钢轨切割专用砂轮制备成型设备的砂轮成型方法，其特征在于：该成型方法包括以下步骤：

步骤一；将切割钢轨砂轮专用的成型磨料倒入至料仓(301)内，然后利用放料电机(309)带动挡料辊(303)转动进行放料，根据所需用料的多少，让挡料辊(303)转动指定的周数后停止；

步骤二：放料的同时，通过气流输入管(308)接入气流，使得气流混合磨料进行管道的输送，并分配至各个导料管(208)，并从两端弧形开口导流部(208b)进行导向排出，由于两侧弧形开口导流部(208b)的开口朝向相反，使得气流带动磨料经由弧形开口导流部(208b)产生的作用力方向相反，间接驱动导料管(208)进行转动，从而加快物料的分散；

步骤三：物料导入至成型模具(207)后，让中心位置的电磁铁(207c)通电，从而吸附弧形开口导流部(208b)上的磁性楔头(208c)，即多个导料管(208)呈垂直交叉分布，此时旋转电机(203)带动成型模具(207)进行换工作，成型模具(207)相对导料管(208)进行转动，导料管(208)的底部进行刮料，并且由于磁性楔头(208c)的设置，可以很好的消除弧形开口导流部(208b)的外圈曲率，从而使得整个导料管(208)都可以平滑的进行刮料，保证物料在成型模具(207)内快速的均匀分布；

步骤四：刮料结束后，升降气缸(305)带动导料管(208)从成型模具(207)分离，同时驱动电机(102)进行工作，使得丝杆(103)带动安装箱(201)移动至热压单元(400)处；

步骤五：热压机本体(401)开始进行工作，带动热压动模(403)与成型模具(207)进行合模，从而对模具内的胚料进行热压成型，成型后通过顶升液压缸(204)带动顶升台(205)抬升，从而让顶杆(206)带动底盘(207a)向上滑动，将成型件顶出，完成脱模。

8.根据权利要求7所述的一种钢轨切割专用砂轮制备成型方法，其特征在于：所述步骤三过程中，当物料导入结束后，电磁铁(207c)通电的同时，气流输入管(308)内所通入的气流呈线性减小，直至磁性楔头(208c)被完全吸附，则完全停止气流供应。

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