CN114750262B - 一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法，包括以下步骤：（1）配料；（2）混凝土搅拌；（3）物料输送；（4）物料注模；（5）液压成型；（6）拆模；（7）自动清理；（8）半成品转运；（9）成品转运；（10）底部托板回收；（11）模具组装；（12）模具转运。本发明利用固废制作的大型配重块，尺寸控制在3.5m*2.7m*1.33m，总重量控制在24.8~25.2吨，抗压强度不低于10Mpa，实现了全自动化生产控制，减少了人工参与，增加了稳定性和安全性。

Description

一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法

技术领域

本发明涉及配重块生产技术领域，具体涉及一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法。

背景技术

重力储能系统中需要大量的大型配重块，而配重块的尺寸、重量等参数对整个储能和发电运作的稳定性起着关键作用，因此将大型配重块的尺寸、重量基本保持在很小误差内，有利于重力储能发电机组整体控制及效率稳定。

在传统的混凝土预制件生产中，混凝土预制件生产系统包括模具、运行轨道、供料机和振动抹平装置等，将这些设备有序的布置，进而形成预制件生产线。作业时，将模具沿着运行轨道送至浇筑工位，供料机向模具内浇筑足量的混凝土，然后将模具移至抹平工位，振动抹平装置的振动抹平盘压在模台内的混凝土上并相对滑动，以此将混凝土预制件的表面抹平，然后将模具送至养护区。但是在这种生产方式中，需内植大量的钢筋来满足混凝土预制件的强度要求，物料成本较高，量产时还需要大量的模具，每次浇筑重量和尺寸难以有效把控，浇筑时物料的滴洒也会影响生产区域内环境。

另外，在传统的混凝土预制件模具中，因体量较小，多采用薄钢板制作，浇筑混凝土时，模具底部压力较大，模具下部极易发生变形，而模具组装时多采用螺栓固定，这就需要花费大量的人工去拆卸，组装、清理，在制作大型大型配重块时，传统的模具完全无法满足使用要求，严重影响产品的稳定性和安全性。因此，以上问题亟需解决。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法，其利用固废制作的大型配重块，尺寸控制在3.5m*2.7m*1.33m，总重量控制在24.8~25.2吨，抗压强度不低于10Mpa，实现了全自动化生产控制，减少了人工参与，增加了稳定性和安全性。

为解决上述技术问题，本发明采取如下技术方案：本发明的一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法，其创新点在于包括以下步骤：

（1）配料：按照设定的配方，将原料按重量在配料机中分别计量后，得到产物a，并放置于配料机下方的物料输送机上；

（2）混凝土搅拌：将产物a输送至搅拌设备内，经搅拌均匀后注水和胶粘剂，再进行充分搅拌得到产物b；

（3）物料输送：将产物b输送至布料机内；

（4）物料注模：将布料机中的产物b均匀注入模具中；

在上述步骤中，该模具包括底部托板、背板、第一侧板、第二侧板、第一正板、第二正板和自锁装置；所述底部托板为长大于3.5m、宽大于2.7m的长方形结构，且水平放置；所述背板、第一侧板、第二侧板、第一正板以及第二正板均为竖直设置的长方形结构，且其高度均为1.9m，所述第一正板与第二正板的面积相等，且二者的面积之和与所述背板的面积相等；所述背板竖直横向设置，且所述第一侧板和第二侧板分别竖直并列设置在所述背板的左右两侧，并分别通过多排重型铰链与所述背板水平转动连接；所述第一正板竖直并列设置在靠第一侧板一侧，且与所述第一侧板呈90°固定连接，并形成一整体绕背板的左侧进行水平转动；所述第二正板竖直并列设置在靠第二侧板一侧，且与所述第二侧板呈90°固定连接，并形成一整体绕背板的右侧进行水平转动；在所述第一正板和第二正板的结合处还设有自锁装置，并通过自锁装置进行模具的合模、开模，进而形成一上下开放式的中空长方体结构，放置在底部托板上；

（5）液压成型：将注入物料的模具移动至大型龙门液压机内，通过挤压成型，得到产物c；

（6）拆模：通过半成品转运子母车将产物c转运至模具吊装区，对模具进行拆模，得到半成品产物d或不合格品产物g；

在上述步骤中，半成品转运子母车采用重型子母车结构，且其包括母车、子车、开锁钩子、连接板、门架、开锁油缸、活动横梁、顶升油缸和固定横梁；母车负载45吨，子车负载35吨；在水平放置的所述母车上靠其左侧边沿处还竖直纵向设有门架，且在所述门架的内部还上下间隔水平纵向设有活动横梁和固定横梁，在所述活动横梁的两端还设有滚轮，且所述活动横梁通过滚轮在所述门架内做竖直上下移动；在所述固定横梁的上表面中间位置竖直设有顶升油缸，且所述顶升油缸的输出端竖直向上与所述活动横梁的下表面固定连接，并通过顶升油缸的加压、泄压来控制活动横梁在门架内做竖直上下运动；所述顶升油缸的行程需控制在第一正板和第二正板的自锁装置门锁间距内，且在所述活动横梁朝母车中心一侧的中间位置还上下间隔水平横向对称设有两个开锁油缸，两个所述开锁油缸同步伸缩，且其伸缩端朝母车中心方向水平延伸，并与竖直设置的连接板固定连接；在所述连接板靠母车中心的一侧面还自上而下依次间隔水平横向设有数个开锁钩子，所述开锁钩子的数量以及相邻所述开锁钩子之间的间距分别与模具上自锁装置保持一致性；

（7）自动清理：将拆下的模具送至模具清理处进行自动清理，得到产物e；

（8）半成品转运：通过半成品转运子母车将半成品产物d移至养护区内进行养护，得到成品产物f，即固废制作的大型配重块；

（9）成品转运：通过成品转运子母车将成品产物f转运至成品堆放区；

（10）底部托板回收：通过成品转运子母车将底部托板从成品堆放区运出，对其清理表面杂物后，转运至模具吊装区的模具组装处；

（11）模具组装：将步骤（7）清理后的模具和步骤（10）回收的底部托板再次组装，并对其内部表面刷上脱模剂；

（12）模具转运：将步骤（11）中重新组装好的模具，通过模具转运车运送至物料注模处。

优选的，在上述步骤（1）中，配方为10%PO425硅酸盐水泥、30%粒径为5~15mm的再生粗骨料、25%粒径为0~5mm的再生细骨料、15%的优质钢渣粉、14.2%的筛分后工程渣土、5%飞灰、0.8%的钢纤维；在细骨料不足时，可用工程渣土代替，即渣土含量可达到39.2%；而飞灰可根据胶粘剂的使用比例来提高其比例。

优选的，在上述步骤（2）中，经过3分钟搅拌均匀后，添加一定的水和0.05%~0.08%的胶粘剂，再进行充分搅拌5分钟得到产物b；在搅拌设备内部内置在线湿度监测仪，并将产物b的含水率控制在8%~10%。

优选的，在上述步骤（4）中，设置物料注模平台，且在物料注模平台内设有称重装置，称重装置精度误差控制在10kg以内，当模具中填充的物料达到25吨后停止注模；物料注模平台紧邻大型龙门液压机，并与大型龙门液压机、半成品转运子母车同中心线设置。

优选的，在上述步骤（4）中，在大型龙门液压机的压力作用下，为了确保模具不发生应力变形或损坏，模具采用高强度型材制作，并做加固处理，确保在大型龙门液压机作用下，模具表面形变不超过5mm；该模具还包括厚铁皮和铁丝；所述背板的长度为3.5m，且所述第一侧板和第二侧板的长度均为2.7m；在所述背板、第一侧板以及第二侧板的上边缘外侧沿其长度方向还分别焊接设有加厚等边角铁，用于钩吊；所述第一正板和第二正板靠其结合处均做加厚处理，并确保合模时第一正板和第二正板处于同一平面内；在所示底部托板的上表面相对于中空长方体结构内还水平垫有厚铁皮，所述厚铁皮的厚度为1mm，且在其上以20cm间隔呈矩阵均布竖直设有数个铁丝，每一所述铁丝均做成钩状，且其长度为10cm，并通过铁丝勾在配重块上来确保厚铁皮不脱落。

优选的，在上述步骤（5）中，对大型龙门液压机压头下限位设置固定的位置，并确保每次的产物c均为固定的尺寸和重量；大型龙门液压机的压力控制在6000吨，成型时间为40秒~60秒；成型结束后，大型龙门液压机压头上升至上限位，再将模具转运至模具吊装区的拆模处；在大型龙门液压机两侧装有清理毛刷和刷油装置，并与处于上限位时的压头底面相平设置，模具转运至模具吊装区后，清理毛刷自动清理压头表面，清理完后自动刷油。

优选的，在上述步骤（6）中，在模具吊装区内设置双层起吊装置轨道，并确保两层之间的轨道间距为1.5倍的模具高度；其中，下层轨道装有2组起重装置，第一组起重装置负责将拆模后的模具吊至模具清理处，第二组起重装置负责将清理后的模具吊至模具组装处；上层轨道装有自动龙门清洗装置，且在自动龙门清洗装置上装有可伸缩式自动清理旋转毛刷，在自动龙门清洗装置的下方设有废料收集斗，且在废料收集斗的上方水平面焊有格栅。

优选的，在上述步骤（6）中，产物c到达子车上后，通过微调子车位置，使模具上的自锁装置与开锁钩子处于同一中心线，再通过半成品转运子母车将产物c转运至模具吊装区的拆模处；然后顶升油缸加压至行程上限位后，开锁油缸加压，使得开锁钩子落于自锁装置正上方，然后顶升油缸泄压，使得开锁钩子落于自锁装置内，再通过开锁油缸泄压，进而打开自锁装置；然后顶升油缸再次加压，使得开锁钩子与自锁装置分离，然后第一组起重装置到位，并将其吊钩钩住模具上的加厚等边角铁，通过收紧其吊钩缆绳，使第一正板和第一侧板绕背板的左侧转动，第二正板和第二侧板绕背板的右侧转动，进而与半成品产物d分离，完成开模流程。

优选的，在上述步骤（6）中，若拆模后检验出不合格品产物g，可将不合格品产物g输送至自动龙门清洗装置下方的废料收集斗内得到产物e。

优选的，在上述步骤（7）中，第一组起重装置将拆下的模具送至模具清理处的格栅上，再归位至拆模处等待下一组模具；然后自动龙门清洗装置对模具内侧定位后，将可伸缩式自动清理旋转毛刷放下伸入到模具内，沿着模具内部边缘自动清理，将模具表面的污染物去除，去除的表面污染物落至废料收集斗内得到产物e，再通过输送机将产物e运出；然后可伸缩式自动清理旋转毛刷再收缩至顶端，同时第二组起重装置将其吊钩钩住模具上的加厚等边角铁，再将清理后的模具吊至模具组装处等待组装。

优选的，在上述步骤（8）中，半成品转运子母车可带动半成品产物d进行横向和纵向移动，且养护区内入口和出口完全分离；当半成品产物d在非养护区时，采用母车进行移动；当半成品产物d进入养护区内时，采用子车进行移动；当半成品产物d在养护区位置固定后，子车原路返回停留在母车上，再随母车一起返回至大型龙门液压机处，等待将压制成型后的模具移至半成品转运车的子车上；而半成品产物d在养护区内进行养护，且其养护时间≥3天，得到成品产物f。

优选的，在上述步骤（9）中，成品转运子母车采用与半成品转运子母车相同的重型子母车结构，且成品转运子母车停留在养护区的出口处；子车进入养护区内，将成品产物f运出并原路返回停留在母车上，再随母车转运至成品堆放区；成品转运子母车从成品堆放区出来后，带着底部托板前往模具吊装区的模具组装处。

优选的，在上述步骤（9）中，成品产物f在出厂使用前需进行称重检验，符合重量和尺寸要求的成品产物f将在出厂之前进行表面强化处理，即采用0.05%~0.08%的胶粘剂雾化其表面后，再进行树脂喷涂，确保成品产物f不受自然环境中湿度的影响。

优选的，在上述步骤（10）中，子车将底部托板送至模具吊装区的模具组装处后，第二组起重装置将底部托板吊至模具组装处的组装平台上，然后子车归位，并随母车前往养护区出口处。

优选的，在上述步骤（11）中，在模具组装处的组装平台后侧装有可移动门架，且在可移动门架两侧装有油缸，其顶部装有可伸缩喷涂管；第二组起重装置将清理后的模具放置于底部托板上，再退出工位；然后可移动门架移动至组装区，通过两侧的油缸挤压模具的第一侧板和第二侧板进行合模，待自锁装置自锁完成后，油缸泄压，然后可伸缩喷涂管伸至模具内喷涂脱模剂，喷涂完毕后，可伸缩喷涂管自动收回，然后可移动门架退出工位，再将焊有铁丝的厚铁皮垫入模具的底部托板上，并确保铁丝面朝上。

优选的，在上述步骤（12）中，在物料注模处与模具组装处之间固定设有运行轨道，且模具转运车可在物料注模处与模具组装处之间的轨道上往复行走；在模具转运车的底部装有可升降的定轮和动轮，通过调节定轮和动轮位置，满足模具转运车在不同方向上的行驶；当模具转运车到达物料注模处将模具移至物料注模平台后，立即返回至模具组装处。

本发明的有益效果：

（1）本发明利用固废制作的大型配重块，尺寸控制在3.5m*2.7m*1.33m，总重量控制在24.8~25.2吨，抗压强度不低于10Mpa，实现了全自动化生产控制，减少了人工参与，增加了稳定性和安全性；

（2）本发明在物料注模时，能够每次注入等量的物料，确保尺寸合格，保持批次固废制作的大型配重块的重量一致；

（3）本发明物料采用干法搅拌后加上少量的水，严格控制物料含水率在8%~10%；

（4）本发明采用液压成型技术代替传统的浇注模式，减少物料的滴洒；

（5）本发明固废制作的大型配重块成型之后即可脱模，无需带模进行养护，避免了大量模具使用，有效的降低了运行成本；

（6）本发明使用再生骨料、工程渣土、优质钢渣粉和少量飞灰代替传统混凝土原料中的天然砂、石子、灰，取消了消泡剂和减水剂使用，添加适量胶粘剂增加配重块的整体强度，减少了原料和模具成本投入，在降本同时提高了生产效率和固废制作的大型配重块的稳定性；

（7）本发明配重块在出厂前进行表面强化和固化处理，确保水分恒定，使其整体重量不再受环境湿度影响。

附图说明

为了更清晰地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法的工艺流程框图。

图2为本发明中模具开模状态示意图。

图3为本发明中厚铁皮的结构示意图。

图4为本发明中半成品转运子母车的结构示意图。

图5为本发明中固废制作的大型配重块的尺寸图。

其中，1-背板；2-第一侧板；3-第二侧板；4-第一正板；5-第二正板；6-厚铁皮；7-铁丝；8-自锁装置；9-母车；10-子车；11-开锁钩子；12-连接板；13-门架；14-开锁油缸；15-活动横梁；16-顶升油缸；17-固定横梁。

实施方式

下面将通过具体实施方式对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述。

本发明的一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法，如图1所示，包括以下步骤：

（1）配料：按照设定的配方，将原料按重量在配料机中分别计量后，得到产物a，并放置于配料机下方的物料输送机上；

在上述步骤中，配方为10%PO425硅酸盐水泥、30%粒径为5~15mm的再生粗骨料、25%粒径为0~5mm的再生细骨料、15%的优质钢渣粉、14.2%的筛分后工程渣土、5%飞灰、0.8%的钢纤维；在细骨料不足时，可用工程渣土代替，即渣土含量可达到39.2%；而在应用中，5%飞灰可适当提高，其提高的比例与胶粘剂的使用比例密切相关。

（2）混凝土搅拌：将产物a输送至搅拌设备内，经搅拌均匀后注水和胶粘剂，再进行充分搅拌得到产物b；

在上述步骤中，经过3分钟搅拌均匀后，添加一定的水和0.05%~0.08%的胶粘剂，再进行充分搅拌5分钟得到产物b；在搅拌设备内部内置在线湿度监测仪，并将产物b的含水率控制在8%~10%，以8%左右为宜。本发明中胶粘剂可替代飞灰的螯合剂，属于憎水性胶粘剂，可以增加物料之间的粘合力，增加产物b的抗压能力。

（3）物料输送：将产物b输送至布料机内。

（4）物料注模：将布料机中的产物b均匀注入模具中；

在上述步骤中，设置物料注模平台，且在物料注模平台内设有称重装置，称重装置精度误差控制在10kg以内，当模具中填充的物料达到25吨后停止注模；物料注模平台紧邻大型龙门液压机，并与大型龙门液压机、半成品转运子母车同中心线设置。

本发明在大型龙门液压机的压力作用下，为了确保模具不发生应力变形或损坏，模具采用高强度型材制作，并做加固处理，确保在大型龙门液压机作用下，模具表面形变不超过5mm；该模具包括底部托板、背板1、第一侧板2、第二侧板3、第一正板4、第二正板5、厚铁皮6、铁丝7和自锁装置8；如图2、图3所示，底部托板为长大于3.5m、宽大于2.7m的长方形结构，且水平放置；背板1、第一侧板2、第二侧板3、第一正板4以及第二正板5均为竖直设置的长方形结构，且其高度均为1.9m（确保模具压缩比为1.5），第一正板4与第二正板5的面积相等，且二者的面积之和与背板1的面积相等；背板1的长度为3.5m，且第一侧板2和第二侧板3的长度均为2.7m；背板1竖直横向设置，且第一侧板2和第二侧板3分别竖直并列设置在背板1的左右两侧，并分别通过多排重型铰链与背板1水平转动连接；第一正板4竖直并列设置在靠第一侧板2一侧，且与第一侧板2呈90°固定连接，并形成一整体绕背板1的左侧进行水平转动；第二正板5竖直并列设置在靠第二侧板3一侧，且与第二侧板3呈90°固定连接，并形成一整体绕背板1的右侧进行水平转动；

如图2、图3所示，在背板1、第一侧板2以及第二侧板3的上边缘外侧沿其长度方向还分别焊接设有加厚等边角铁，方便钩吊；第一正板4和第二正板5靠其结合处均做加厚处理，并确保合模时第一正板4和第二正板5处于同一平面内；在第一正板4和第二正板5的结合处还设有自锁装置8，并通过自锁装置8进行模具的合模、开模，进而形成一上下开放式的中空长方体结构，放置在底部托板上；

在底部托板的上表面相对于中空长方体结构内还水平垫有厚铁皮6，厚铁皮6的厚度为1mm，且在其上以20cm间隔呈矩阵均布竖直设有数个铁丝7，每一个铁丝7均做成钩状，且其长度为10cm，并通过铁丝7勾在配重块上来确保厚铁皮6不脱落。本发明通过设置厚铁皮6，从而减少长期搬运对固废制作的大型配重块底部的磨损。

（5）液压成型：将注入物料的模具移动至大型龙门液压机内，通过挤压成型，得到产物c；

在上述步骤中，对大型龙门液压机压头下限位设置固定的位置，并确保每次的产物c均为固定的尺寸和重量；大型龙门液压机的压力控制在6000吨，成型时间为40秒~60秒；成型结束后，大型龙门液压机压头上升至上限位，再将模具转运至模具吊装区的拆模处；在大型龙门液压机两侧装有清理毛刷和刷油装置，并与处于上限位时的压头底面相平设置，模具转运至模具吊装区后，清理毛刷自动清理压头表面，清理完后自动刷油。

（6）拆模：通过半成品转运子母车将产物c转运至模具吊装区，对模具进行拆模，得到半成品产物d或不合格品产物g；

在上述步骤中，在模具吊装区内设置双层起吊装置轨道，并确保两层之间的轨道间距为1.5倍的模具高度；其中，下层轨道装有2组起重装置，第一组起重装置负责将拆模后的模具吊至模具清理处，第二组起重装置负责将清理后的模具吊至模具组装处；上层轨道装有自动龙门清洗装置，且在自动龙门清洗装置上装有可伸缩式自动清理旋转毛刷，在自动龙门清洗装置的下方设有废料收集斗，且在废料收集斗的上方水平面焊有格栅。

本发明半成品转运子母车采用重型子母车结构，且其包括母车9、子车10、开锁钩子11、连接板12、门架13、开锁油缸14、活动横梁15、顶升油缸16和固定横梁17；如图4所示，母车9负载45吨，子车10负载35吨；在水平放置的母车9上靠其左侧边沿处还竖直纵向设有门架13，且在门架13的内部还上下间隔水平纵向设有活动横梁15和固定横梁17，在活动横梁15的两端还设有滚轮，且活动横梁15通过滚轮在门架13内做竖直上下移动；在固定横梁17的上表面中间位置竖直设有顶升油缸16，且顶升油缸16的输出端竖直向上与活动横梁15的下表面固定连接，并通过顶升油缸16的加压、泄压来控制活动横梁15在门架13内做竖直上下运动；顶升油缸16的行程需控制在第一正板4和第二正板5的自锁装置8门锁间距内，且在活动横梁15朝母车9中心一侧的中间位置还上下间隔水平横向对称设有两个开锁油缸14，两个开锁油缸14同步伸缩，且其伸缩端朝母车9中心方向水平延伸，并与竖直设置的连接板12固定连接；在连接板12靠母车9中心的一侧面还自上而下依次间隔水平横向设有数个开锁钩子11，开锁钩子11的数量以及相邻开锁钩子11之间的间距分别与模具上自锁装置8保持一致性。

在上述步骤中，产物c到达子车10上后，通过微调子车10位置，使模具上的自锁装置8与开锁钩子11处于同一中心线，再通过半成品转运子母车将产物c转运至模具吊装区的拆模处；然后顶升油缸16加压至行程上限位后，开锁油缸14加压，使得开锁钩子11落于自锁装置8正上方，然后顶升油缸16泄压，使得开锁钩子11落于自锁装置8内，再通过开锁油缸14泄压，进而打开自锁装置8；然后顶升油缸16再次加压，使得开锁钩子11与自锁装置8分离，然后第一组起重装置到位，并将其吊钩钩住模具上的加厚等边角铁，通过收紧其吊钩缆绳，使第一正板4和第一侧板2绕背板1的左侧转动，第二正板5和第二侧板3绕背板1的右侧转动，进而与半成品产物d分离，完成开模流程。

若拆模后检验出不合格品产物g，可将不合格品产物g输送至自动龙门清洗装置下方的废料收集斗内得到产物e。

（7）自动清理：将拆下的模具送至模具清理处进行自动清理，得到产物e；

在上述步骤中，第一组起重装置将拆下的模具送至模具清理处的格栅上，再归位至拆模处等待下一组模具；然后自动龙门清洗装置对模具内侧定位后，将可伸缩式自动清理旋转毛刷放下伸入到模具内，沿着模具内部边缘自动清理，将模具表面的污染物去除，去除的表面污染物落至废料收集斗内得到产物e，再通过输送机将产物e运出；然后可伸缩式自动清理旋转毛刷再收缩至顶端，同时第二组起重装置将其吊钩钩住模具上的加厚等边角铁，再将清理后的模具吊至模具组装处等待组装。

（8）半成品转运：通过半成品转运子母车将半成品产物d移至养护区内进行养护，得到成品产物f，即固废制作的大型配重块，其尺寸如图5所示；

在上述步骤中，半成品转运子母车可带动半成品产物d进行横向和纵向移动，且养护区内入口和出口完全分离；当半成品产物d在非养护区时，采用母车9进行移动；当半成品产物d进入养护区内时，采用子车10进行移动；当半成品产物d在养护区位置固定后，子车10原路返回停留在母车9上，再随母车9一起返回至大型龙门液压机处，等待将压制成型后的模具移至半成品转运车的子车上；而半成品产物d在养护区内进行养护，且其养护时间≥3天，得到成品产物f。

（9）成品转运：通过成品转运子母车将成品产物f转运至成品堆放区；

在上述步骤中，成品转运子母车采用与半成品转运子母车相同的重型子母车结构，且成品转运子母车停留在养护区的出口处；子车进入养护区内，将成品产物f运出并原路返回停留在母车上，再随母车转运至成品堆放区；成品转运子母车从成品堆放区出来后，带着底部托板前往模具吊装区的模具组装处。

本发明成品产物f在出厂使用前需进行严格的称重检验，符合重量和尺寸要求的成品产物f将在出厂之前进行表面强化处理，即采用0.05%~0.08%的胶粘剂雾化其表面后，再进行树脂喷涂，确保成品产物f不受自然环境中湿度的影响。

（10）底部托板回收：通过成品转运子母车将底部托板从成品堆放区运出，对其清理表面杂物后，转运至模具吊装区的模具组装处；

在上述步骤中，子车10将底部托板送至模具吊装区的模具组装处后，第二组起重装置将底部托板吊至模具组装处的组装平台上，然后子车10归位，并随母车9前往养护区出口处。

在底部托板无法满足连续生产时，可在此处增设底部托板补给装置。

（11）模具组装：将步骤（7）清理后的模具和步骤（10）回收的底部托板再次组装，并对其内部表面刷上脱模剂；

在上述步骤中，在模具组装处的组装平台后侧装有可移动门架，且在可移动门架两侧装有油缸，其顶部装有可伸缩喷涂管；第二组起重装置将清理后的模具放置于底部托板上，再退出工位；然后可移动门架移动至组装区，通过两侧的油缸挤压模具的第一侧板2和第二侧板3进行合模，待自锁装置8自锁完成后，油缸泄压，然后可伸缩喷涂管伸至模具内喷涂脱模剂，喷涂完毕后，可伸缩喷涂管自动收回，然后可移动门架退出工位，再将焊有铁丝7的厚铁皮6垫入模具的底部托板上，并确保铁丝7面朝上。

（12）模具转运：将步骤（11）中重新组装好的模具，通过模具转运车运送至物料注模处；

在上述步骤中，在物料注模处与模具组装处之间固定设有运行轨道，且模具转运车可在物料注模处与模具组装处之间的轨道上往复行走；在模具转运车的底部装有可升降的定轮和动轮，通过调节定轮和动轮位置，满足模具转运车在不同方向上的行驶；当模具转运车到达物料注模处将模具移至物料注模平台后，立即返回至模具组装处。

由上可知，模具可在步骤（4）~（7）以及（10）~（12）中循环使用，因涉及半成品产物d的养护，对底部托板的需求量相对较大，若需提高生产效率，可另增1~2套模具。

本发明利用固废制作的大型配重块的密度能够达到2.2*10Kg/m³，接近普通商砼的密度。若使用铁质配重块，虽体积减少，但单位立方米成本高达30000元；在传统的商砼配方中，以C30为例，单位立方米成本约450元。而根据本发明的配方，单位立方米成本只有160元，固废制作的大型配重块强度能够达到28MPa，若配方中增加渣土含量，适量添加飞灰，减少骨料含量，或有偿处置一般固废（在确保使用规格参数和安全性时），成本还会进一步降低。

本发明的有益效果：

（1）本发明利用固废制作的大型配重块，尺寸控制在3.5m*2.7m*1.33m，总重量控制在24.8~25.2吨，抗压强度不低于10Mpa，实现了全自动化生产控制，减少了人工参与，增加了稳定性和安全性；

（2）本发明在物料注模时，能够每次注入等量的物料，确保尺寸合格，保持批次固废制作的大型配重块的重量一致；

（3）本发明物料采用干法搅拌后加上少量的水，严格控制物料含水率在8%~10%；

（4）本发明采用液压成型技术代替传统的浇注模式，减少物料的滴洒；

（5）本发明固废制作的大型配重块成型之后即可脱模，无需带模进行养护，避免了大量模具使用，有效的降低了运行成本；

（6）本发明使用再生骨料、工程渣土、优质钢渣粉和少量飞灰代替传统混凝土原料中的天然砂、石子、灰，取消了消泡剂和减水剂使用，添加适量胶粘剂增加配重块的整体强度，减少了原料和模具成本投入，在降本同时提高了生产效率和固废制作的大型配重块的稳定性；

（7）本发明配重块在出厂前进行表面强化和固化处理，确保水分恒定，使其整体重量不再受环境湿度影响。

上面所述的实施例仅仅是本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的构思和范围进行限定，在不脱离本发明设计构思的前提下，本领域中普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变型和改进均应落入本发明的保护范围，本发明的请求保护的技术内容，已经全部记载在技术要求书中。

Claims (16)

1.一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法，其特征在于包括以下步骤：

（1）配料：按照设定的配方，将原料按重量在配料机中分别计量后，得到产物a，并放置于配料机下方的物料输送机上；

（2）混凝土搅拌：将产物a输送至搅拌设备内，经搅拌均匀后注水和胶粘剂，再进行充分搅拌得到产物b；

（3）物料输送：将产物b输送至布料机内；

（4）物料注模：将布料机中的产物b均匀注入模具中；

在上述步骤中，该模具包括底部托板、背板、第一侧板、第二侧板、第一正板、第二正板和自锁装置；所述底部托板为长大于3.5m、宽大于2.7m的长方形结构，且水平放置；所述背板、第一侧板、第二侧板、第一正板以及第二正板均为竖直设置的长方形结构，且其高度均为1.9m，所述第一正板与第二正板的面积相等，且二者的面积之和与所述背板的面积相等；所述背板竖直横向设置，且所述第一侧板和第二侧板分别竖直并列设置在所述背板的左右两侧，并分别通过多排重型铰链与所述背板水平转动连接；所述第一正板竖直并列设置在靠第一侧板一侧，且与所述第一侧板呈90°固定连接，并形成一整体绕背板的左侧进行水平转动；所述第二正板竖直并列设置在靠第二侧板一侧，且与所述第二侧板呈90°固定连接，并形成一整体绕背板的右侧进行水平转动；在所述第一正板和第二正板的结合处还设有自锁装置，并通过自锁装置进行模具的合模、开模，进而形成一上下开放式的中空长方体结构，放置在底部托板上；

（5）液压成型：将注入物料的模具移动至大型龙门液压机内，通过挤压成型，得到产物c；

（6）拆模：通过半成品转运子母车将产物c转运至模具吊装区，对模具进行拆模，得到半成品产物d或不合格品产物g；

在上述步骤中，半成品转运子母车采用重型子母车结构，且其包括母车、子车、开锁钩子、连接板、门架、开锁油缸、活动横梁、顶升油缸和固定横梁；母车负载45吨，子车负载35吨；在水平放置的所述母车上靠其左侧边沿处还竖直纵向设有门架，且在所述门架的内部还上下间隔水平纵向设有活动横梁和固定横梁，在所述活动横梁的两端还设有滚轮，且所述活动横梁通过滚轮在所述门架内做竖直上下移动；在所述固定横梁的上表面中间位置竖直设有顶升油缸，且所述顶升油缸的输出端竖直向上与所述活动横梁的下表面固定连接，并通过顶升油缸的加压、泄压来控制活动横梁在门架内做竖直上下运动；所述顶升油缸的行程需控制在第一正板和第二正板的自锁装置门锁间距内，且在所述活动横梁朝母车中心一侧的中间位置还上下间隔水平横向对称设有两个开锁油缸，两个所述开锁油缸同步伸缩，且其伸缩端朝母车中心方向水平延伸，并与竖直设置的连接板固定连接；在所述连接板靠母车中心的一侧面还自上而下依次间隔水平横向设有数个开锁钩子，所述开锁钩子的数量以及相邻所述开锁钩子之间的间距分别与模具上自锁装置保持一致性；

（7）自动清理：将拆下的模具送至模具清理处进行自动清理，得到产物e；

（8）半成品转运：通过半成品转运子母车将半成品产物d移至养护区内进行养护，得到成品产物f，即固废制作的大型配重块；

（9）成品转运：通过成品转运子母车将成品产物f转运至成品堆放区；

（10）底部托板回收：通过成品转运子母车将底部托板从成品堆放区运出，对其清理表面杂物后，转运至模具吊装区的模具组装处；

（11）模具组装：将步骤（7）清理后的模具和步骤（10）回收的底部托板再次组装，并对其内部表面刷上脱模剂；

（12）模具转运：将步骤（11）中重新组装好的模具，通过模具转运车运送至物料注模处。

2.根据权利要求1所述的一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法，其特征在于：在上述步骤（1）中，配方为10%PO425硅酸盐水泥、30%粒径为5~15mm的再生粗骨料、25%粒径为0~5mm的再生细骨料、15%的优质钢渣粉、14.2%的筛分后工程渣土、5%飞灰、0.8%的钢纤维；在细骨料不足时，可用工程渣土代替，即渣土含量可达到39.2%；而飞灰可根据胶粘剂的使用比例来提高其比例。

3.根据权利要求1所述的一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法，其特征在于：在上述步骤（2）中，经过3分钟搅拌均匀后，添加一定的水和0.05%~0.08%的胶粘剂，再进行充分搅拌5分钟得到产物b；在搅拌设备内部内置在线湿度监测仪，并将产物b的含水率控制在8%~10%。

4.根据权利要求1所述的一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法，其特征在于：在上述步骤（4）中，设置物料注模平台，且在物料注模平台内设有称重装置，称重装置精度误差控制在10kg以内，当模具中填充的物料达到25吨后停止注模；物料注模平台紧邻大型龙门液压机，并与大型龙门液压机、半成品转运子母车同中心线设置。

5.根据权利要求4所述的一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法，其特征在于：在上述步骤（4）中，在大型龙门液压机的压力作用下，为了确保模具不发生应力变形或损坏，模具采用高强度型材制作，并做加固处理，确保在大型龙门液压机作用下，模具表面形变不超过5mm；该模具还包括厚铁皮和铁丝；所述背板的长度为3.5m，且所述第一侧板和第二侧板的长度均为2.7m；在所述背板、第一侧板以及第二侧板的上边缘外侧沿其长度方向还分别焊接设有加厚等边角铁，用于钩吊；所述第一正板和第二正板靠其结合处均做加厚处理，并确保合模时第一正板和第二正板处于同一平面内；在所示底部托板的上表面相对于中空长方体结构内还水平垫有厚铁皮，所述厚铁皮的厚度为1mm，且在其上以20cm间隔呈矩阵均布竖直设有数个铁丝，每一所述铁丝均做成钩状，且其长度为10cm，并通过铁丝勾在配重块上来确保厚铁皮不脱落。

6.根据权利要求1所述的一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法，其特征在于：在上述步骤（5）中，对大型龙门液压机压头下限位设置固定的位置，并确保每次的产物c均为固定的尺寸和重量；大型龙门液压机的压力控制在6000吨，成型时间为40秒~60秒；成型结束后，大型龙门液压机压头上升至上限位，再将模具转运至模具吊装区的拆模处；在大型龙门液压机两侧装有清理毛刷和刷油装置，并与处于上限位时的压头底面相平设置，模具转运至模具吊装区后，清理毛刷自动清理压头表面，清理完后自动刷油。

7.根据权利要求5所述的一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法，其特征在于：在上述步骤（6）中，在模具吊装区内设置双层起吊装置轨道，并确保两层之间的轨道间距为1.5倍的模具高度；其中，下层轨道装有2组起重装置，第一组起重装置负责将拆模后的模具吊至模具清理处，第二组起重装置负责将清理后的模具吊至模具组装处；上层轨道装有自动龙门清洗装置，且在自动龙门清洗装置上装有可伸缩式自动清理旋转毛刷，在自动龙门清洗装置的下方设有废料收集斗，且在废料收集斗的上方水平面焊有格栅。

8.根据权利要求7所述的一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法，其特征在于：在上述步骤（6）中，产物c到达子车上后，通过微调子车位置，使模具上的自锁装置与开锁钩子处于同一中心线，再通过半成品转运子母车将产物c转运至模具吊装区的拆模处；然后顶升油缸加压至行程上限位后，开锁油缸加压，使得开锁钩子落于自锁装置正上方，然后顶升油缸泄压，使得开锁钩子落于自锁装置内，再通过开锁油缸泄压，进而打开自锁装置；然后顶升油缸再次加压，使得开锁钩子与自锁装置分离，然后第一组起重装置到位，并将其吊钩钩住模具上的加厚等边角铁，通过收紧其吊钩缆绳，使第一正板和第一侧板绕背板的左侧转动，第二正板和第二侧板绕背板的右侧转动，进而与半成品产物d分离，完成开模流程。

9.根据权利要求7所述的一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法，其特征在于：在上述步骤（6）中，若拆模后检验出不合格品产物g，可将不合格品产物g输送至自动龙门清洗装置下方的废料收集斗内得到产物e。

10.根据权利要求9所述的一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法，其特征在于：在上述步骤（7）中，第一组起重装置将拆下的模具送至模具清理处的格栅上，再归位至拆模处等待下一组模具；然后自动龙门清洗装置对模具内侧定位后，将可伸缩式自动清理旋转毛刷放下伸入到模具内，沿着模具内部边缘自动清理，将模具表面的污染物去除，去除的表面污染物落至废料收集斗内得到产物e，再通过输送机将产物e运出；然后可伸缩式自动清理旋转毛刷再收缩至顶端，同时第二组起重装置将其吊钩钩住模具上的加厚等边角铁，再将清理后的模具吊至模具组装处等待组装。

11.根据权利要求10所述的一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法，其特征在于：在上述步骤（8）中，半成品转运子母车可带动半成品产物d进行横向和纵向移动，且养护区内入口和出口完全分离；当半成品产物d在非养护区时，采用母车进行移动；当半成品产物d进入养护区内时，采用子车进行移动；当半成品产物d在养护区位置固定后，子车原路返回停留在母车上，再随母车一起返回至大型龙门液压机处，等待将压制成型后的模具移至半成品转运车的子车上；而半成品产物d在养护区内进行养护，且其养护时间≥3天，得到成品产物f。

12.根据权利要求7所述的一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法，其特征在于：在上述步骤（9）中，成品转运子母车采用与半成品转运子母车相同的重型子母车结构，且成品转运子母车停留在养护区的出口处；子车进入养护区内，将成品产物f运出并原路返回停留在母车上，再随母车转运至成品堆放区；成品转运子母车从成品堆放区出来后，带着底部托板前往模具吊装区的模具组装处。

13.根据权利要求12所述的一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法，其特征在于：在上述步骤（9）中，成品产物f在出厂使用前需进行称重检验，符合重量和尺寸要求的成品产物f将在出厂之前进行表面强化处理，即采用0.05%~0.08%的胶粘剂雾化其表面后，再进行树脂喷涂，确保成品产物f不受自然环境中湿度的影响。

14.根据权利要求10所述的一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法，其特征在于：在上述步骤（10）中，子车将底部托板送至模具吊装区的模具组装处后，第二组起重装置将底部托板吊至模具组装处的组装平台上，然后子车归位，并随母车前往养护区出口处。

15.根据权利要求14所述的一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法，其特征在于：在上述步骤（11）中，在模具组装处的组装平台后侧装有可移动门架，且在可移动门架两侧装有油缸，其顶部装有可伸缩喷涂管；第二组起重装置将清理后的模具放置于底部托板上，再退出工位；然后可移动门架移动至组装区，通过两侧的油缸挤压模具的第一侧板和第二侧板进行合模，待自锁装置自锁完成后，油缸泄压，然后可伸缩喷涂管伸至模具内喷涂脱模剂，喷涂完毕后，可伸缩喷涂管自动收回，然后可移动门架退出工位，再将焊有铁丝的厚铁皮垫入模具的底部托板上，并确保铁丝面朝上。

16.根据权利要求4所述的一种利用固废制作大型配重块的全自动生产工艺方法，其特征在于：在上述步骤（12）中，在物料注模处与模具组装处之间固定设有运行轨道，且模具转运车可在物料注模处与模具组装处之间的轨道上往复行走；在模具转运车的底部装有可升降的定轮和动轮，通过调节定轮和动轮位置，满足模具转运车在不同方向上的行驶；当模具转运车到达物料注模处将模具移至物料注模平台后，立即返回至模具组装处。