CN1319482A - 多孔砖的压制工艺及其压制设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多孔砖的压制工艺及压制设备。本发明采用了压制、抽芯、脱模同向的工艺原理,从而消除了成品砖的“哑音”现象。其压制设备包括固定在机架上的阴模、芯杆、压头及压头驱动机构,其中芯杆固连在阴模中;压头与芯杆间为滑动配合,它与位于阴模下方的压头驱动机构的从动件相连,压头与压头驱动机构的从动件之间还设有一个激振器,在前述阴模的上端面与进料斗出口间设有一个可横向移动的上模板及其驱动机构。

Description

多孔砖的压制工艺及其压制设备

本发明涉及一种粘土类制品的生产工艺及其生产设备，特别是多孔砖的压制工艺及其压制设备。

目前，在制砖领域中实心砖的压制工艺和设备已较成熟，而多孔砖的压制又大多沿用了实心砖的压制工艺及设备，其工艺过程是：原料充满型腔后再插入芯杆，同时压头也下行进行压制，压实后压头上行，芯杆同时上行从坯件中抽出，最后脱模顶杆再将坯件从型腔中顶出。概括而言，目前多孔砖的压制工艺过程是在实心砖压制工艺的基础上增加了芯杆的插入与拔出，其压制设备是将芯杆与压头都设置在同一个驱动机构的滑块上。以现有的方法所压制的多孔砖坯在烧成后其成品砖呈“哑音”，即砖体有裂纹。为解决这一问题，有人采用了提高压制力或双面加压的方法，虽然解决了砖坯表观的分层、裂纹问题，但烧成的成品砖仍有“哑音”现象，这表明砖内仍存在隐性裂纹。本发明人经研究认为：造成这一缺陷的主要原因之一是由于压制工艺存在问题而带来的。如前所述，现有的多孔砖压制是型腔充满原料后插入芯杆，压实后先抽出芯杆，然后再脱模。芯杆插入时在将填料向四周挤密的同时对填料也有一个向下的作用力(如图1所示)。由于粘土填料的流动性较差，致使砖坯内的密度不均匀，特别是芯杆尖端影响区的密度较高。当芯杆返回抽出时，芯杆对其四周的粘土料有一个向上的作用力(如图2所示)。由于压制坯时芯杆的插入与回抽速度较快，芯杆四周的粘土料先受到芯杆向下的作用力，随后又受到芯杆向上的作用力，因而就造成了砖坯型孔周围有许多微小裂纹，其焙烧后的成品砖必然出现“哑音”现象。

本发明的目的是针对前述现有技术所存在的问题而提供一种可消除砖坯型孔周围的微小裂纹的多孔砖压制工艺及其压制设备。

本发明所提供的多孔砖的压制工艺包括：填料、压实、保压和脱模，在整个压制过程中芯杆相对模腔静止，压实时的施力方向与脱模时的施力方向相同。即，坯料在压缩终了后仍然按同方向将坯件推出模腔。这样就避免了反向抽出芯杆及脱模所造成裂纹的情况。

根据这一压制原理本发明所提供的多孔砖压制设备包括进料斗、固定在机架上的阴模、芯杆、压头及压头驱动机构。所说的芯杆位于阴模中，其下端固定在与阴模固连的芯杆横梁上；所说的压头与芯杆间为滑动配合，它与位于阴模下方的压头驱动机构的从动件相连，压头与压头驱动机构的从动件之间还设有一个激振器，在前述阴模的上端面与进料斗出口间设有一个可横向移动的上模板及其驱动机构。原料由进料斗进入阴模模腔，填满模腔后上模板将模腔上端口封闭，压头上行，将原料压实后上模板横移离开模腔上端口，压头继续上行，将坯件推出模腔。在整个压制过程中激振器始终工作，以利于原料的填充和提高压制密度的均匀性。

压头的驱动机构可采用液压缸驱动机构，但最好采用凸轮机构。

上述的激振器可采用电磁式激振器或其他形式的激振器，如凸轮式、曲柄连杆式，惯性式或液压式激振器等。

本发明采用同向压制与脱模，即坯料，特别是型孔附近的坯料，在整个压制过程中的受力方向不变，加之有一个保压过程，从而消除了产生内部裂纹的因素，提高了砖坯质量，并对以后提高焙烧的成品率打下了良好的基础。另外，采用同向压制与脱模也可简化设备结构，降低设备的动力消耗。

图1是现有的多孔砖压制过程中芯杆插入时坯件的受力情况图。图中编号：A-芯杆，B-坯料，F₁-坯料受芯杆的作用力。

图2是现有的多孔砖压制过程中芯杆抽出时坯件的受力情况图。图中编号：A-芯杆，B-坯料，F₂-坯料受芯杆的作用力，C-裂纹。

图3是本发明一个实施例的结构简图。

图4是本发明成型部分的结构简图。

图4-1是图4压实时的状态图。

图4-2是图4脱模时的状态图。

图4-3是图4填料时的状态图。

图5是图4中上模板中段的结构图。

图6是本发明激振器的一个实例的结构图。

图7是图6中M处的局部放大图。

图8是本发明减振阻尼装置的结构图。

图9是本发明上模板驱动机构的一个实例结构图。

如图3、图4所示：阴模1固定在机架上，其两端有平台11与阴模上端面平齐，在进料斗12和阴模1之间设有一个上模板 13，该上模板13可以在平台11上横向移动。芯杆2的下端固定在芯杆横梁21上，横梁21的两端又固定在阴模1的底端，芯杆2的上端与阴模模腔平齐。压头3位于阴模模腔中，并与芯杆2套装，两者间为滑动配合。压头3固定在压头支撑柱31的上端，支撑柱31的下端固连在压头底板32上，压头底板32又联接在凸轮机构4的从动件--滑块43上，支撑柱31与芯杆杆横梁21相互错开布置，所以在压制过程中芯杆2不动，而压头3在模腔内上、下移动。本实例采用凸轮机构4来驱动压头3。凸轮机构4包括凸轮轴41、凸轮42和作为从动件的箱体式滑块43，滑块43侧墙上的导柱44向下延伸至滚轮46以下，且置于设在油箱侧墙47上的导轨槽45中，滑块43上装有与凸轮42接触的滚轮46。当凸轮轴带动凸轮42旋转时通过滚轮46带动滑块43上下往复运动，从而驱动压头3运动。由于滑块43较重，所以可以靠自身重力使滑块43返回。本发明的压头运动过程是：开始以一定速度上升，压缩坯料，再以较低的速度上升将坯料压实到所需厚度，然后压头不动-进行保压，再下来压头继续上行，将坯件顶出，最后压头快速下降至起始位置。压头的这一运动过程可以方便地通过凸轮42来实现。

上模板13采用图4所示的结构，它由三段组成，中段131具有上、下平面，其上、下平面分别与进料斗12的出口和阴模上端口齐平；右段132有一个与进料斗12的出口齐平的平板133，平板133下方有一高度大于坯件厚度的空间134；左段135是一个上下贯通的通孔。即，中段131起着封口和承压的作用，右段132起着封闭进料口及容纳坯件的作用，左段135起着填料的作用。

图4-1、4-2、4-3给出了本发明压制过程的三种状态。压制时上模板13将阴模1的模腔上端封闭，压头3上行，压缩坯料14，其状态如图4-1所示。脱模时上模板13退回，压头3继续上升，将坯件15顶出，其状态如图4-2所示。脱模后压头3下降至起始位置，给模腔填充原料，其状态如图4-3所示。

为了有利于压制时的排气，上模板13的中段131采用了如图5所示的结构。上模板中段131由阶梯状层板131a叠装而成，各层板131a的侧面131b为具有纵向粗刀纹状的沟槽(可采用粗铣或刨的方法加工形成)，叠装后形成排气通道，气体从这些刀纹状沟槽进入上方的通道131c，然后排出，如图中箭头所示。本发明的阴模1也可采用类同的结构，只是其排气通道为横向。

图6、图7给出了本发明液压式激振器5的结构，它由位于凸轮机构的滑块43和压头底板32之间的封闭油腔51、与封闭油腔51相通的柱塞偶件52及其曲柄连杆式驱动机构53组成，其中封闭油腔51是由凸轮机构的滑块43上的凹腔54和弹性膜片55所围成。驱动电机56固定在滑块43的侧壁，弹性膜片55固定在滑块顶端。当电机56驱动柱塞往复运动时，油腔51内的油液压力将发生脉动式变化，从而使压头产生振动。

为了减少激振力对凸轮42的影响，在滑块43上设置了减振阻尼装置，其结构如图8所示：它由位于滑块43和滚轮46的支架47之间的弹性垫48和刚性垫49组成，其中弹性垫48的厚度大于刚性垫49的厚度。

如图9所示，本发明上模板13的驱动机构由平面凸轮6、带有齿条61的凸轮从动杆62、与齿条61啮合的扇形齿轮63和与扇形齿轮63同轴安装的摆杆64组成，其中平面凸轮6安装在压头驱动机构的凸轮轴上，摆杆64的上端通过连杆65与上模板13联接。平面凸轮6旋转时从动杆62左右运动，通过其齿条61、齿轮63带动摆杆64运动，从而驱动上模板13横移。上模板和压头采用同一驱动轴--凸轮轴可使整机结构紧凑。

Claims (10)

1、一种多孔砖的压制工艺，包括填料、压实、保压和脱模，其特征是在整个压制过程中芯杆相对模腔静止，压实时的施力方向与脱模时的施力方向相同。

2、实现权利要求1所述工艺的多孔砖压制设备，包括进料斗(12)、固定在机架上的阴模(1)、芯杆(2)、压头(3)及压头驱动机构，其特征是所说的芯杆(2)位于阴模(1)中，其下端固定在与阴模固连的芯杆横梁(21)上；所说的压头(3)与芯杆(2)间为滑动配合，它与位于阴模(1)下方的压头驱动机构的从动件(43)相连，压头(3)与压头驱动机构的从动件(43)之间还设有一个激振器(5)，在前述阴模(1)的上端面与进料斗(12)出口间设有一个可横向移动的上模板(13)及其驱动机构。

3、如权利要求2所述的压制设备，其特征是所说的上模板(13)由三段组成，中段(131)具有上、下平面，其上、下平面分别与进料斗(12)的出口和阴模上端口齐平；右段(132)有一个与进料斗(12)的出口齐平的平板(133)，平板(133)下方有一高度大于坯件厚度的空间(134)；左段(135)是一个上下贯通的通孔。

4、如权利要求3所述的压制设备，其特征是所说的上模板中段(131)或/和阴模(1)由阶梯状层板(131a)叠装而成，各层板(131a)的侧面(131b)为具有纵向粗刀纹状的沟槽，叠装后形成排气通道。

5、如权利要求2或3或4所述的压制设备，其特征是所说的激振器(5)为液压式激振器，它由位于凸轮机构的滑块(43)和压头底板(32)之间的封闭油腔(51)、与封闭油腔(51)相通的柱塞偶件(52)及其曲柄连杆式驱动机构(53)组成，其中封闭油腔(51)是由凸轮机构的滑块(43)上的凹腔(54)和弹性膜片(55)所围成。

6、如权利要求2所述的压制设备，其特征是所说的压头驱动机构是液压油缸。

7、如权利要求2或3或4所述的压制设备，其特征是所说的压头驱动机构是凸轮驱动机构(4)。

8、如权利要求7所述的压制设备，其特征是所说的凸轮驱动机构(4)包括凸轮轴(41)、凸轮(42)和作为从动件的箱体式滑块(43)，滑块(43)侧墙上的导柱(44)向下延伸至滚轮(46)以下，且置于设在油箱侧墙(47)上的导轨槽(45)中，滑块(43)上装有与凸轮(42)接触的滚轮(46)。

9、如权利要求8所述的压制设备，其特征是上模板(13)的驱动机构由平面凸轮(6)、带有齿条(61)的凸轮从动杆(62)、与齿条(61)啮合的扇形齿轮(63)和与扇形齿轮(63)同轴安装的摆杆(64)组成，其中平面凸轮(6)安装在压头驱动机构的凸轮轴上，摆杆(64)的上端通过连杆(65)与上模板(13)联接。

10、如权利要求8所述的压制设备，其特征是在滑块(43)上设有减振阻尼装置，它由位于滑块(43)和滚轮(46)的支架(47)之间的弹性垫(48)和刚性垫(49)组成，其中弹性垫(48)的厚度大于刚性垫(49)的厚度。

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