CN201271933Y - 一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备 - Google Patents
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Abstract
一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备，包括真空系统，振动系统和压力系统，其特征在于：所述振动系统包括压头板和安装在压头板上的振动装置，所述振动装置能够产生230KN/m2至400KN/m2的激振力，所述压力系统驱动所述压头板对颗粒骨料施加压力。本实用新型的设备可以产生230KN/m2至400KN/m2的激振力，从而使本实用新型的设备满足较为广泛的大小颗粒骨料进行压制。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备。
背景技术
把各种颗粒骨料压制成为各类薄型板材已被广泛使用，特别是在建筑材料生产行业中，例如压制瓷砖，压制薄板合成石等。
瓷砖压制，通常采用大吨位的液压机，利用其上千吨或更大的压力把骨料压制成型。在施压的过程中，因为瓷砖的颗粒骨料都是极细微的粉状颗粒，颗粒与颗粒之间的摩擦力很小，当骨料受到压力的作用时，颗粒能相互移动缩小颗粒之间的间隙，从而形成紧密的型材。也正是这样的压制原理，导致了瓷砖的原材料使用上只能选用制造成本较高的细微的粉状颗粒骨料，不能够使用或只能使用很少量制造成本较低的大颗粒骨料来降低生产成本，因为如果选用较多的大颗粒骨料，在其受到压力作用时，颗粒与颗粒的摩擦力很大，颗粒间不能相互移动缩小颗粒之间的间隙，不能够很好的互相结合形成紧密的型材。
人造石制造行业也叫合成石行业由来已久，其发展从浇筑型到荒料型到薄板型。
专利“200410051312.1”描述了一种“人造石的生产工艺和装置”的发明。其描述的压制工艺是把颗粒骨料制成一整大块的立方体荒料，再把荒料切割成薄板。不是一次性压制成薄板的工艺及装置。其工艺复杂，切割损耗大，成本高。
专利“200610034027.8”描述了一种“显有色条纹人造大理石的生产工艺和装置”的发明，其发明主要描述了一种人造石荒料产品的花色制作工艺。其描述的压制工艺是把颗粒骨料制成一整大块的立方体荒料，再把荒料切割成薄板，不是一次性压制成薄板的工艺及装置。其工艺复杂，切割损耗大，成本高。
本实用新型申请人的在先专利申请“200810126166.2”描述了一种“一种工业合成薄板振动机”的发明专利。其所描述的方法是该发明采用振动块和振动器相配合的结构，利用振动块的重量，发挥振动器的高振动力和高振动频率。此技术方案是为了克服压力系统和振动系统配合的技术难题而开发的，去除了压力系统和真空系统，提出了在常态下进行石材压制的思路。但上述技术方案仅利用振动器和振动块来产生高频强大单一振动力，难以做出高强度板材，同时，也无法适用不同形状、不同材质的颗粒骨料的压制需求。此外，此种技术方案所产生的只是一种固定频率、固定振幅、固定功率的振动力，只靠这种单一固定的振动力对骨料进行振动成型，是难以压制出致密高强度板材。
由于颗粒骨料的体积大小不一，质量种类不同，颗粒骨料在移动的过程中所需要的振动频率和激振力各不相同。为了能够让颗粒骨料更好的移动，大体积或者高质量的颗粒骨料的移动需要一种低频率，高振幅的激振力；小体积或者低质量的颗粒骨料的移动需要一种高频率，低振幅的激振力。不同种类的颗粒骨料混合而成的混合骨料，在被压制的过程中，所需要施加的激振力和振动频率则更加复杂。特别是在压制大面积板材的时候，更需要振动频率、激振力与压力三者之间的充分变化配合。所以，上述专利申请所描述的生产设备在压制过程中，由于其不可变化的振动频率和激振力，所压制的板材规格单一，在原材料的选择上受较大的限制。
上述各专利都涉及了通过特定的生产方式，或者高频，或者振动，或者高压，把各种颗粒骨料压制成型。这些压制方法在原材料的选择上都受到不同程度的限制，上述各专利申请只能压制硬度较低的颗粒骨料或质量种类相近的颗粒骨料。
实用新型内容
本实用新型的所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种把各种颗粒骨料压制成致密、防渗透的高强度板材的设备。
按照本实用新型提供的一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备，包括真空系统，振动系统和压力系统，所述振动系统包括压头板和安装在压头板上的振动装置，所述振动装置能够产生230KN/m2至400KN/m2的激振力，所述压力系统驱动所述压头板对颗粒骨料施加压力。
按照本实用新型提供的一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备还具有如下附加技术特征：
当用于压制合成板材面积为2至3平方米时，所述振动装置能够产生500KN至1200KN的激振力。
当用于压制合成板材面积为3至4平方米时，所述振动装置能够产生750KN至1600KN的激振力。
当用于压制合成板材面积为4至5平方米时，所述振动装置能够产生1000KN至2000KN的激振力。
当用于压制合成板材面积为5至6平方米时，所述振动装置能够产生1200KN至2400KN的激振力。
所述压力系统包括上板、底板、安装在所述底板上的提升装置和驱动所述压头板运动的驱动装置，所述提升装置与所述上板相连接，带动所述上板运动。
所述真空系统包括模框、密封装置和真空泵，所述密封装置与压头板、底板组成密封真空空间，所述真空泵与所述真空空间相通。
所述压力系统能够产生160KN/m2至480KN/m2的压力。
所述振动装置的振动频率为40Hz至70Hz。
所述振动系统还包括有调节装置，所述调节装置控制所述振动装置，使所述振动装置产生变化的激振力。
所述调节装置控制所述振动装置，调节所述振动装置产生的振动频率。
所述振动装置包括一台或一台以上安装在所述压头板上的振动器。
所述压力系统所产生的压力与所述振动装置所产生的激振力的配合比为0.7:1至1.2:1。
本实用新型给出的一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备具有如下优点：首先，本实用新型的设备可以产生230KN/m2至400KN/m2的激振力，同时，压力系统可以产生的同激振力相配合的压力，此压力与激振力构成复合力，作用于颗粒骨料上，从而使本实用新型的设备满足较为广泛的大小颗粒骨料进行压制。其次，本实用新型所提供的设备还可以调节激振力、振动频率和压力，控制振动频率在40Hz至70Hz之间，让颗粒可以多方向移动，使颗粒与颗粒之间能找到最佳结合面进行排列。在施加激振力的同时，每平方米的压力控制在160KN至480KN之间，不断地压缩颗粒与颗粒之间的缝隙，在施压过程中，这种振动频率的激振力可以很好的控制和引导颗粒骨料的移动方向；使颗粒骨料几何形状面相互咬合。
附图说明
图1是本实用新型第一种实施例的局部剖视图。
图2是本实用新型第一种实施例的俯视图。
图3是本实用新型第二种实施例的局部剖视图。
图4是本实用新型第二种实施例的俯视图。
图5是本实用新型第三种实施例的局部剖视图。
图6是本实用新型第三种实施例的俯视图。
具体实施方式
参见图1和图2，在本实用新型给出的一种把颗粒骨料压制成板材的设备，包括真空系统1，振动系统2和压力系统3，所述振动系统2包括压头板21和安装在压头板21上的振动装置22，所述振动装置22能够产生激振力，所述压力系统3驱动所述压头板21对颗粒骨料施加压力。所述压力系统3包括上板31、底板32、安装在所述底板32上的提升装置33和驱动所述压头板21运动的驱动装置34，所述提升装置33与所述上板31相连接，带动所述上板31运动。其中提升装置33为油缸。所述压力系统3中的液压系统属于常规技术，通过改变液压系统中的液压油的压力即可改变压力系统3产生的压力。所述真空系统1包括模框11、密封装置12和真空泵13，所述密封装置12与压头板21、底板32组成密封真空空间，所述真空泵13与所述真空空间相通。所述密封装置12为连接各个部件的密封条。所述压头板21和所述上板31之间设置有减震装置23。本实用新型将真空空间设置在物料放置区域，这样减少了抽真空的时间，提高了真空度。
本实用新型提供的设备，所述振动装置能够产生230KN/m2至400KN/m2的激振力，所述压力系统3产生160KN/m2至480KN/m2的压力。所述振动装置22的振动频率为40Hz至70Hz。当设备用于压制合成板材面积为2至3平方米时，所述振动装置能够产生500KN至1200KN的激振力。当设备用于压制合成板材面积为3至4平方米时，所述振动装置能够产生750KN至1600KN的激振力。当设备用于压制合成板材面积为4至5平方米时，所述振动装置能够产生1000KN至2000KN的激振力。当设备用于压制合成板材面积为5至6平方米时，所述振动装置能够产生1200KN至2400KN的激振力。在本实用新型所限定的上述板材尺寸中，所述振动装置22所产生的激振力可以在上述范围内取值，但所选取的数值仍然要满足230KN/m2至400KN/m2。采用上述数值范围能够更好的满足板材加工的需求。
而本实施例是用于压制最大尺寸为0.8M*0.8M的合成板材的设备，因此，所述振动装置22选用2台振动电机组成，每台振动电机的功率为10KW、最大激振力为90KN，最大振动频率为50Hz的两台振动电机通过同步器同步连接，反向转动，两个振动电机产生的水平方向的离心力互相抵消、垂直方向的离心力互相叠加，从而产生垂直定向振动。
因此，本实用新型的设备的真空空间达到真空度为0.098Mpa的负压，压头板21产生140KN的压力，所述振动装置能够产生180KN的激振力(实际为每平方米产生281.25KN的激振力)，振动频率在50Hz。此时压力与激振力的配合比为0.77:1。
本实用新型的所述振动系统2还包括有调节装置，所述调节装置控制所述振动装置22，使所述振动装置22产生变化的激振力。所述调节装置控制所述振动装置22，调节所述振动装置22产生的振动频率。这里的调节装置采用变频器，通过变频器改变振动装置22的振动频率，从而调整激振力。
本实用新型给出的设备，使颗粒骨料在真空状态下，通过可调节的激振力和振动频率，使不同体积大小，不同质量种类的颗粒骨料产生移动，每个颗粒骨料都固有其几何形状面，在移动过程中，调节激振力和振动频率控制和引导颗粒骨料的移动方向，使每个颗粒骨料以最佳的几何形状面相互排列，在振动的不同阶段同时通过施加可调节的压力，不断地压缩颗粒与颗粒之间的缝隙，使颗粒骨料几何形状面相互咬合，再利用混合在颗粒骨料中少量的填充剂填充颗粒骨料相互咬合的几何形状面之间的微小缝隙，形成致密、防渗透的高强度板材。
本实用新型的设备可以将多种不同粒径、不同硬度、不同质量种类的骨料压制合成板材。本实用新型的设备使用领域广泛，可压制不同材质、不同用途、花色品种繁多的多用途合成板材。
本实用新型所描述的设备，首先把骨料通过真空度为0.09Mpa至0.1Mpa的负压排出颗粒之间的空气，减少其内部因为空气存在而产生的气压，避免空气阻碍颗粒骨料的运动。
本实用新型利用在合成石的压制时，不受骨料选型上的限制，可以添加多种不同材质，不同色彩的装饰性骨料。压制的合成石产品性能上超越了天然石材，比天然石材强度高、抗刮伤、防渗透，能制作更多的花色品种，适用于更广泛的使用领域。
本实用新型所压制的高密度合成板材将作为新型的建筑装饰材料替代已有的产品，被广泛应用。
本实用新型为了更好的利于颗粒骨料的压制，使压制的效果达到最优化，设备中压力系统所产生的压力与振动装置22的激振力的配合比在0.7:1至1.2:1。因此，本实用新型可以按照上述比例关系，在激振力和压力所限定的范围取值，使得压力和激振力的配比达到最优化，从而使它们两者的复合力达到最优，对颗粒骨料的压制更好。
为了解决不同颗粒骨料需要不同的激振力和振动频率的需要，本实用新型的设备对每平方米的颗粒骨料所施加的激振力、振动频率和压力是变化的。利用可变的振动频率和可变的激振力和可变的压力，通过他们的共同作用，使不同体积大小或者不同质量种类的颗粒骨料全部产生移动，重新按照其几何形状面排列组合，最终压制成高强度合成薄型板材。
参见图3和图4，在本实用新型给出的一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备另一种实施例，本实施例是用于压制最大尺寸为0.75M*3.1M的合成板材的设备。本实施例中的设备大部分结构与第一实施例相同，主要区别在于，所述振动装置22选用4台激振器组成。每台激振器的功率为20KW、最大激振力为180KN，最大振动频率为60Hz。4台激振器分两列排列，两列之间通过同步器同步，反向转动，两列激振器产生的水平方向的离心力互相抵消，垂直方向的离心力互相叠加，从而产生垂直定向振动。所述激振器为机械式激振器。
本实施例中的真空系统能够使封闭空间达到真空度为0.098Mpa的负压。压头板21产生420KN的压力。所述振动装置22产生600KN的激振力(实际约为每平方米产生258KN的激振力)，振动频率在55Hz。所述压力系统产生的压力与所述振动装置所产生的激振力的配合比为0.7:1。
本实施例可以调节压力系统3将压力调节到700KN，通过所述调节装置将所述振动装置22的激振力调节到720KN(实际约为每平方米产生309KN的激振力)，调节振动频率到60Hz；此时压力系统产生的压力与所述振动装置的激振力的配合比为0.97：1。
参见图5和图6，在本实用新型给出的一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备再一种实施例，本实施例是用于压制最大尺寸为1.4M*3M的合成板材的设备，本实施例中的设备大部分结构与实施例一相同，不同之处在于，振动装置22选用8台机械式振动发生器组成。每台机械式振动发生器的功率为20KW、最大激振力为180KN，最大振动频率为60Hz。
所述压力系统3能够驱动所述压头板21产生700KN的压力，所述振动装置22能够产生1000KN的激振力(实际约为每平方米产生238KN的激振力)，振动频率在50Hz；此时压力系统3的压力与振动装置22产生的激振力的配合比为0.7：1。
本实施例的压力系统3能够将压力调节到1000KN，通过调节装置可以将激振力调节到1200KN(实际约为每平方米产生285KN的激振力)，调节振动频率到55Hz；此时压力系统3的压力与振动装置22的激振力的配合比为0.83：1。
本实施例的压力系统3还可以再次调节压力到1500KN，通过调节装置22再次将激振力调节到1400KN(实际约为每平方米产生333KN的激振力)，调节振动频率到60Hz；此时压力系统3的压力与振动装置22的激振力的配合比为1.07：1。
Claims (13)
1、一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备，包括真空系统，振动系统和压力系统，其特征在于：所述振动系统包括压头板和安装在压头板上的振动装置，所述振动装置能够产生230KN/m2至400KN/m2的激振力，所述压力系统驱动所述压头板对颗粒骨料施加压力。
2、如权利要求1所述的一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备，其特征在于：当用于压制合成板材面积为2至3平方米时，所述振动装置能够产生500KN至1200KN的激振力。
3、如权利要求1所述的一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备，其特征在于：当用于压制合成板材面积为3至4平方米时，所述振动装置能够产生750KN至1600KN的激振力。
4、如权利要求1所述的一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备，其特征在于：当用于压制合成板材面积为4至5平方米时，所述振动装置能够产生1000KN至2000KN的激振力。
5、如权利要求1所述的一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备，其特征在于：当用于压制合成板材面积为5至6平方米时，所述振动装置能够产生1200KN至2400KN的激振力。
6、如权利要求1所述的一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备，其特征在于：所述压力系统包括上板、底板、安装在所述底板上的提升装置和驱动所述压头板运动的驱动装置，所述提升装置与所述上板相连接，带动所述上板运动。
7、如权利要求6所述的一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备，其特征在于：所述真空系统包括模框、密封装置和真空泵，所述密封装置与压头板、底板组成密封真空空间，所述真空泵与所述真空空间相通。
8、如权利要求1所述的一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备，其特征在于：所述压力系统能够产生160KN/m2至480KN/m2的压力。
9、如权利要求1所述的一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备，其特征在于：所述振动装置的振动频率为40Hz至70Hz。
10、如权利要求1所述的一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备，其特征在于：所述振动系统还包括有调节装置，所述调节装置控制所述振动装置，使所述振动装置产生变化的激振力。
11、如权利要求10所述的一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备，其特征在于：所述调节装置控制所述振动装置，调节所述振动装置产生的振动频率。
12、如权利要求1所述的一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备，其特征在于：所述振动装置包括一台或一台以上安装在所述压头板上的振动器。
13、如权利要求1所述的一种把颗粒骨料压制成合成板材的设备，其特征在于：所述压力系统所产生的压力与所述振动装置所产生的激振力的配合比为0.7:1至1.2:1。
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| CN101767366B (zh) * | 2009-01-07 | 2012-06-20 | 杨绍良 | 一种把颗粒骨料压制成合成板材的方法和设备 |
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