專利名稱：一種用于制備復合透水磚的成型設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及復合型建筑材料制造領域，具體涉及一種用于制備復合透水磚的成型設備。
背景技術：
目前市場上的透水磚、透水路面等使用的透水性材料主要為陶瓷或混凝土，陶瓷透水磚要采用大量的礦土資源，因此原料的開采造成了環境的破壞。陶瓷型透水磚生產工藝復雜，而且陶瓷基磚在成型燒結時需要耗費大量的能源，成本高，生產效率低，環保投入大，一次性投資規模大。混凝土透水磚雖然成本低，但現有的混凝土透水磚表面的顆粒粗大 (一般骨料顆粒粒徑為3mm 6mm)，靠表面的大孔隙透水，空隙率在20%以上，容易被灰塵堵死，因此不能持續保持高的透水性能；而且由于空隙較大，其用于水過濾效果也較差；同時混凝土透水磚的顏色單一，表面粗糙，不美觀，強度低，容易破壞。為克服上述缺點，現已研究開發了高分子材料透水磚，但由于樹脂等原料成本較高，很難大規模推廣。為克服混凝土透水磚和高分子材料透水磚存在的缺陷，CN1966861A公開了一種復合透水磚，所述透水磚包括透水表層和透水基層，透水表層和透水基層緊密結合為一體；透水表層和透水基層中分別包含有骨料和對骨料起到粘結作用的包覆骨料的粘結劑。該透水磚具有節約能源、成本低、耐受性好、長期透水率高、強度高的優點。該復合透水磚制造時可以將透水表層和透水基層一次復合成型，也可以先分別制造出透水表層和透水基層，然后將兩者復合在一起，如通過粘結，也可以先制造出透水表層和透水基層之一，然后在其上成型另一層。此三種方法中若分別制造出透水表層和透水基層后再將兩者復合在一起，則需要兩套成型機共同工作，工序比較復雜，而且由于透水表層的粘結度較大且布料較薄，單獨制備比較困難；若是先制造出透水表層和透水基層之一再在其上通過粘結成型另一層，則由于使用了粘結劑會使成本升高，同時粘結劑也可能會影響該磚塊的透水性。因此將透水表層和透水基層一次復合成型是生產該透水磚的最簡單且經濟實用的方法。采用將透水表層和透水基層一次復合成型的方法時，其透水表層物料和透水基層物料需要分別加入制磚用模具，再經過模壓裝置模壓成型。受材料成本影響，制備復合透水磚時，透水磚的透水表層的厚度一般遠小于透水基層的厚度，且該專利所述的透水表層粘度較大，單獨振搗壓實很難實現平整布料，即便是依靠壓頭模壓平整，也會出現因粘度較大而粘結于壓頭之上的問題。而且該方法使用的模具一般為現有技術中的整體模具，無論是將粘度較大的透水表層物料布于底層還是上層進行模壓成型，均會出現上述問題，因此現有技術中一般使用的整體模具已經無法適用于制備具有高粘結物料的復合透水磚。CN1590648A公開的一種透水型路面磚的制備工藝，該方法與現有的單層磚的制備近似，將混合好的原料加入模具中，壓制振搗成型；對于有面層的雙層復合路面磚的制備， 是先將混合好的基層原料加入到模具下部，經過加壓振搗先將原料壓入模具約8-12mm壓制出一定厚度，再將混合好的面料層布料于模具上面，加壓振搗后制成所需的透水磚。在模壓過程進行的同時模具底部的震動裝置以一定頻率震動，可以保證制備出的路面磚磚體內帶有均勻交錯的透水間隙，確保成型磚的有效均勻的透水透氣性。該方法與現有的單層磚的制備近似，依然采用現有的整體模具壓制而成。使用CN1590648A公開的方法及模具制備CN1966861A公開的復合透水磚時，則需將混合好的透水基層原料加入到模具中，經過加壓振搗壓制出一定厚度，再將混合好的透水表層物料布料于模具上部，加壓振搗制備所述的透水磚。由于所要制備的復合透水磚中透水表層的粘度極大，同時該透水表層的厚度很薄且遠小于透水基層的厚度，因而當粘度極大的透水表層被布料于壓制好的透水基層上時，很難保證其填充平整進而影響所制透水磚的密實度均一；同時當壓頭模壓透水表層時時，該透水表層又很容易粘結于壓頭之上而影響復合效果，同時也會使壓頭受到污染而影響其他透水磚模壓。即便在制備時先將透水表層原料布料于模具中再加入透水基層面料模壓制備，但使用該種整體型模具依然存在透水表層因粘度極大而無法在模具下部布料平整的問題，同時也會導致底層透水表層的厚度由于物料粘結而很難控制，且脫模困難。中國專利CN201309202Y公開了一種多功能全自動雙層地磚成型機，該成型機所述的壓磚模具由底模和上模組成，所述底模的外圍與上模通過彈簧連接，該成型機所述的模具可以實現無混料的兩次布料。該模具的底模空腔可用于填充透水表層物料，而其上模圍成的空腔則用于填充透水基層物料，由于上模的高度可調節，因此可以通過刮平等方式實現透視表層布料的平整，而無需依靠壓頭模壓布料，這樣在壓頭模壓磚塊成型時只接觸到松散的透水基層物料，可以很好的解決壓頭粘結的問題。但是該模具在模壓磚塊時，雖然是兩次布料，不過整個磚塊的成型依然是在底模中完成的，上層上模只起到加料框的作用，而不用于模壓成型。同時該模具也存在以下的缺點1)該模具的底模和上模采用彈簧連接，長時間重復使用后會導致彈簧彈性減小甚至失效，上模被壓下之后無法順利回復至原來位置，因此會導致制備出的磚塊尺寸以及壓實程度不均；2)雖然該模具可以通過調節底模高度控制下層布料的厚度，但底模和上模通過彈簧連接為一個整體，若需要生產不同布料厚度以及不同高度規格的透水磚時，則需要底模連同上模共同更換，造成成本浪費；3) 由于該模具的彈簧設置于底模的外圍處，因此每個底模與上模只能設置一個空腔用于壓制磚塊，生產效率較低。中國專利CN101659079公開了一種凹凸狀砌塊磚的生產方法及其所使用的砌塊成型裝置的工作臺的臺面結構，該專利中用于制備凹凸狀砌塊磚的模具的上模與下模板為分體結構，上模下降至下模板處壓緊形成模腔實現物料填充，該模具可根據需要制備的砌塊磚的表面形狀要求不同任意更換下模板，節省了成本，同時操作比較簡單。但由于該模具的下模板并無加料腔，該模具當上模與下模板結合時其結構與現有技術中的整體模具基本相同，只適用于一次布料，依然無法適用于制備含有高粘性透水表層的透水磚。CN201333740Y公開了一種透水磚成型機，該成型機的模壓裝置包括多個壓頭、驅動壓頭移動的壓頭驅動裝置以及與壓頭相配合的模箱。該模壓裝置的模具固定于振動裝置上，通過布料箱運送裝置驅動面料布料箱和底料布料箱在裝料工位和磚坯成型工位間運動實現面料層和底料層的兩次布料。每一次布料結束后，布料箱退回至原位，壓頭驅動裝置驅動壓頭向下沖壓模箱內的物料，經過兩次模壓實現磚塊成型。該成型機使用的模具也是一體成型模具，只是工作過程中是先將復合透水磚的底料層布料，模壓后再將復合透水磚的面料層布料，然后模壓得到復合透水磚。為防止面料層粘結在模壓頭上，其面料布料箱上設用于清理模壓頭，因此成型機操作復雜。工作過程中模壓頭上的面料層粘結在卷刷上，需要經常更換卷刷才能保證模壓頭的表面光滑，提高了制磚成本。另外該成型機的多個壓頭并列固定連接于一個驅動裝置下實現共同升降，這樣壓制出來的透水磚塊厚度一致。然而在實際生產過程中會出現加料不均、加料量誤差等現象，此時若各壓頭下壓程度依然一致勢必會出現所壓制的透水磚密實度不同，加料量略少的模具生產出的透水磚雖然厚度與其他透水磚無異，但是密實程度及抗壓強度肯定要小于其他透水磚以及設定標準。由于在實際應用中，建筑材料的抗性強度的重要性遠遠大于對磚塊厚度均一性的要求，此專利公開的模壓裝置在這一方面存在很大的缺點。CN2182042Y公開了一種空心砌塊成型機，該成型機包括上模箱、下模箱以及安裝于機架上的液壓油缸，在上模箱與下模箱處各設有2-5個液壓油缸，上模箱和下模箱上均設置有平衡裝置。該平衡裝置由安裝于支架上的軸、套在軸上的連桿一以及與模箱鉸接的連桿二組成。該成型機的工作過程為坯料裝于下模箱中，由振搗器振實。上模箱油缸驅動上模箱下降，向坯料加壓，壓力達20噸。在上模箱壓至限位后，芯箱體下壓，將芯體插入坯料中，增加擠壓效果和空心率.。擠壓成型后，下模箱油缸、芯體油缸上升，上模箱油缸不動，脫模，脫模后下模箱油缸、芯體油缸、上模箱油缸同時上升至上限點。最后下模箱下落， 完成一個循環。該空心砌塊成型機雖然設置了上模箱和下模箱，但是其坯料是布設于下模箱中，上模箱相當于壓頭，在上模郵箱的作用下用于壓實坯料，因此該成型機使用的模具依然是一體成型模具，其同樣無法解決透水表層因粘度極大而無法在模具下部布料平整的問題。該成型機的平衡裝置可以保證在上模箱下降時模箱保持平衡穩定，壓制出的磚塊形狀、 尺寸以及規格均一，但該成型機在每個模箱處設置的多個液壓油缸的作用僅僅是通過多個液壓油缸實現壓力疊加，增強了上模箱下壓的壓力，可以壓制出緊密、高質量的磚塊，依然無法解決在生產過程中會出現的因加料不均、加料量誤差導致的密實度不符合設定標準的問題，存有較大的缺點。因此該現有制磚成型機不能同時解決下述問題1)高分子表層的復合透水磚的面料層和底料層布料確保平整；2)高分子表層的復合透水磚的表層粘性物料不粘附在模壓頭上，無需清理；3)成型的磚塊密實度均一，抗性強度一致。

發明內容
為此，本發明所要解決的技術問題是現有的成型機及模具在制備含有高分子材料的復合透水磚時，表層粘性物料布料不均勻；本發明所要解決的第二個技術問題是現有技術中模壓含有高分子表層的透水磚時，表層粘性物料粘結于壓頭上；本發明所要解決的第三個技術問題是現有成型設備在加料誤差時無法保證成型的磚塊密實度均一。本發明采用的技術方案為一種用于制備復合透水磚的成型設備，包括機架和設置于所述機架上的模壓裝置和振實裝置，所述模壓裝置包括壓頭和控制所述壓頭壓力的壓力缸，所述振實裝置上設有復合透水磚模具，所述復合透水磚模具置于所述模壓裝置的下方，其特征在于 所述模具包括底模和上模，所述底模和上模為分體式結構，所述底模和上模均具有型腔并相互配合形成模腔；底模型腔的高度小于上模型腔的高度；
所述底模置于所述振實裝置上，所述上模同固定于機架上的上模升降控制裝置固定連接，所述上模的型腔的橫截面與所述模壓裝置的壓頭底面相配合。所述模具設置有多個型腔，所述模壓裝置上設有多個同所述型腔位置一一對應的壓頭和壓力缸。所述多個壓力缸的缸體之間通過壓力管路相互連通，實現模壓壓力的一致。所述的上模升降控制裝置包括上模升降缸和固定于所述上模兩側壁上的提升桿， 所述上模升降缸的缸體同所述機架的上端橫梁固定連接，所述上模升降缸的活塞桿同所述提升桿鉸接。所述機架具有兩個支撐柱，沿所述支撐柱長度方向上設有導軌，所述提升桿通過固定于其上的銷軸沿所述導軌滑動。所述機架上還設有底模定位裝置，其包括伸縮缸，其固定于所述機架兩側的支撐柱上，并同所述上模的側面相垂直，所述兩側伸縮缸之間具有聯動控制裝置，以實現底模在振實裝置上的準確定位；和夾持部，固定于所述伸縮缸的伸縮臂上，用于夾持所述底模。若干底模設置在一個連續輸送裝置上，輸送裝置攜帶底模經過振實裝置，并且設有將底模在振實裝置上定位的機構。本發明的上述技術方案相比現有技術具有以下優點1、所述模具采用底模與上模的分體結構，底模可用于透水表層的布料，安裝上模后可用于透水基層的布料，由于質地較松散的透水基層在模具的上層，當壓頭加壓時，壓頭只能接觸到透水基層，因此壓制時不會出現物料粘結的情況，保證了制備出的透水磚的透水基層和透水表層的表面質量；2、機架上設有底模定位裝置，用于將傳送至振實裝置處的底模進行固定，確保底模型腔與上模型腔的位置相配合；3、本發明的成型設備使用的多個壓頭除了連接固定于同一壓頭升降缸實現共同升降外，每個壓頭均連接有控制自身模壓壓力的壓力缸，所述多個壓力缸的缸體之間通過壓力管路相互連通，可以控制在物料填充出現誤差時保證每塊透水磚的模壓壓力相同，實現模壓壓力的一致，保證了本成型設備所制備的透水磚的密實度均能達到設定標準；4、本發明所述的模具的底模可設置有多個底模型腔，而上模型腔與底模型腔相匹配，因此一次壓制可同時生產出多塊所述復合透水磚，提高了生產效率；5、模具的上模通過上模升降缸連接于機架上，通過控制上模的升降與底模相嵌合壓緊完成布料，結構簡單且經久耐用；6、底模與上模采用分體結構，在需要制備不同布料厚度以及不同高度規格的透水磚時可以任意搭配更換，無需將底模與上模一起更換，節省了成本；7、底模邊緣設計了翻邊結構，方便脫模，同時也起到了加固底模強度的作用，結實耐用。


為了使本發明的內容更容易被清楚的理解，下面根據本發明的具體實施例并結合附圖，對本發明作進一步詳細的說明，其中圖1為本發明所述模具的結構示意圖；圖2為本發明成型設備的結構示意圖。圖中附圖標記表示為1-底模、2-上模、3-底模型腔、4-凹槽、5-機架、6_振實裝置、7-托板、8-壓頭、9-壓頭升降缸、10-壓力缸、11-上模升降缸、12-底模定位缸、13-側壁、14-翻邊、15-底模隔板、16-上模隔板、17-上模型腔、18-提升桿、19-橫梁、20-支撐柱、 21-橫桿。
具體實施例方式適用本發明所述模具制備的復合透水磚包括透水表層和透水基層，透水表層和透水基層緊密結合為一體；透水表層和透水基層中分別包含有骨料和對骨料起到粘結作用的包覆骨料的粘結劑；所述透水表層中的粘結劑中至少包含有親水性粘結劑，透水表層中的粘結劑既可以全部是親水性粘結劑，也可以部分是親水性粘結劑。如圖1所示，本發明所述的模具包括底模1和設置在底模1上方的上模2，所述底模1和上模2為分體式結構，所述底模和上模均具有型腔并相互配合形成模腔；底模型腔3 的高度小于上模型腔17的高度。所述底模型腔3同所述上模型腔17具有相同的橫截面。 所述的底模1用于所述復合透水磚的表層物料的布料，是采用塑料或金屬材料制成的，所述底模型腔的高度為5-20mm ；所述上模2用于所述復合透水磚的底層物料的布料。所述上模2的下端具有與底模1相配合以保證底模型腔3與上模型腔17對齊的結構。上模2的框體下端內側設有凹槽4，底模1的側壁13位于所述的凹槽4內。底模1的側壁13成型有翻邊14，所述的翻邊14沿所述底模1的上端面向外延伸，卡接在所述的凹槽4內，并通過壓力相壓緊。所述上模2的兩側固定有用于提升上模2的提升桿18，所述提升桿18垂直于所述上模2的側面。所述底模1具有多個底模型腔3，所述各底模型腔3之間以底模隔板15 分隔開；所述上模2也設有與所述底模隔板15相對應的上模隔板16以及與所述底模型腔 3相對應的上模型腔17，所述底模型腔3和所述上模型腔17共同構成所述模具的模腔，可同時完成多塊復合透水磚的模壓制備。如圖2所示，本發明所述的成型設備包括機架5，以及設置在所述機架5上的模壓裝置和振實裝置6，所述模壓裝置包括用于沖壓模具內物料的壓頭8和控制所述壓頭8壓力的壓力缸10，所述振實裝置6上設置有托板7，用于放置所使用的復合透水磚模具，所述復合透水磚模具置于所述模壓裝置的下方。本發明所述模具包括底模1和上模2，所述底模1置于所述振實裝置6上，所述上模2同固定于機架5上的上模升降控制裝置固定連接，所述上模2的型腔的橫截面與所述模壓裝置的壓頭底面相配合。所述壓頭8的個數與尺寸均與所述底模1和上模2的型腔一一對應。所述多個壓頭8通過壓頭升降缸9控制升降，所述壓頭升降缸9的連接于機架上部橫梁19與橫桿21之間，所述每個壓頭8上均連接有控制自身模壓壓力的壓力缸10。 所述多個壓力缸10的缸體之間通過壓力管路相互連通，可以實現每塊復合透水磚的模壓壓力相一致，保證了本成型機所制備的透水磚的密實度均能達到設定標準。
所述機架5具有兩個支撐柱20，沿所述支撐柱20長度方向上設有導軌，所述上模 2在上模升降控制裝置控制下，可沿支撐柱20滑動。所述上模升降控制裝置包括上模升降缸11和固定于所述上模2兩側壁上的提升桿18，所述上模升降缸11的缸體同所述機架5 的上端橫梁19固定連接，所述上模升降缸11的活塞桿同所述提升桿18鉸接，所述提升桿 18通過固定于其上的銷軸沿所述導軌滑動。所述機架5上還設有可以將底模1在振實裝置6上定位的底模定位裝置12，所述底模定位裝置12包括伸縮缸和夾持部。所述伸縮缸固定于所述機架5兩側的支撐柱20上， 并同所述上模2的側面相垂直，所述兩側伸縮缸之間具有聯動控制裝置，以實現底模在振實裝置上的準確定位；所述夾持部固定于所述伸縮缸的伸縮臂上，用于夾持底模1。若干底模1設置在一個連續輸送裝置上，輸送裝置攜帶底模1經過該成型設備的振實裝置6，完成布料和磚塊模壓。本發明所述的成型設備的工作過程為1)選定尺寸的若干個底模1完成透水表層物料的平整布料后，依次由連續輸送裝置傳送至振實裝置6的托板7處，設置于支撐柱20 上的底模定位裝置12內旋將底模1固定于上模2相對應的位置處；幻此時上模升降缸11 帶動上模2下降，直至底模1嵌入上模2下部的凹槽4內并壓緊為止；幻透水基層儲料箱移至托板7處，將其中的透水基層物料注入至上模2的上模型腔17內，完成透水基層物料的布料，透水基層儲料箱回復原位；4)壓頭升降缸9驅動壓頭8下降模壓上模型腔17內的透水基層物料，同時振實裝置6振動，將所填充好的基層物料振實壓緊，完成對所需制備的透水磚的加壓振搗成型，模壓過程中壓力缸10可以控制其自身連接的壓頭8的模壓壓力， 壓力缸10缸體之間相互連通的壓力管路，可以實現各壓頭8模壓壓力的一致，確保模壓的所塊透水磚的密實度符合設定的標準力)上模升降缸11上移帶動上模2上升回復原位，輸送裝置將帶有成型磚坯的底模1帶走，進行加熱硬化并脫模，同時該成型設備重復上述過程進行下一批磚坯的模壓。顯然，上述實施例僅僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其它不同形式的變化或變動。這里無需也無法對所有的實施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明創造的保護范圍之中。
權利要求
1.一種用于制備復合透水磚的成型設備，包括機架和設置于所述機架上的模壓裝置和振實裝置，所述模壓裝置包括壓頭和控制所述壓頭壓力的壓力缸，所述振實裝置上設有復合透水磚模具，所述復合透水磚模具置于所述模壓裝置的下方，其特征在于所述模具包括底模(1)和上模O)，所述底模(1)和上模( 為分體式結構，所述底模 (1)和上模( 均具有型腔并相互配合形成模腔；底模型腔(3)的高度小于上模型腔(17) 的高度；所述底模(1)置于所述振實裝置上，所述上模O)同固定于機架上的上模升降控制裝置固定連接，所述上模的型腔的橫截面與所述模壓裝置的壓頭底面相配合。
2.根據權利要求1所述的成型設備，其特征在于所述模具設置有多個型腔，所述模壓裝置上設有多個同所述型腔位置一一對應的壓頭 (8)和壓力缸(10)。
3.根據權利要求2所述的成型設備，其特征在于所述多個壓力缸(10)的缸體之間通過壓力管路相互連通，實現模壓壓力的一致。
4.根據權利要求1所述的成型設備，其特征在于所述的上模升降控制裝置包括上模升降缸(11)和固定于所述上模( 兩側壁上的提升桿(18)，所述上模升降缸(11)的缸體同所述機架( 的上端橫梁(19)固定連接，所述上模升降缸(11)的活塞桿同所述提升桿(18)鉸接。
5.根據權利要求4所述的成型設備，其特征在于所述機架( 具有兩個支撐柱(20)，沿所述支撐柱00)長度方向上設有導軌，所述提升桿(18)通過固定于其上的銷軸沿所述導軌滑動。
6.根據權利要求1-5任一項所述的成型設備，其特征在于所述機架上還設有底模定位裝置(12)，其包括伸縮缸，其固定于所述機架兩側的支撐柱00)上，并同所述上模(2)的側面相垂直，所述兩側伸縮缸之間具有聯動控制裝置，以實現底模(1)在振實裝置(6)上的準確定位；和夾持部，固定于所述伸縮缸的伸縮臂上，用于夾持所述底模(1)。
7.根據權利要求1所述的成型設備，其特征在于若干底模(1)設置在一個連續輸送裝置上，輸送裝置攜帶底模(1)經過振實裝置(6)， 并且設有將底模(1)在振實裝置(6)上定位的機構。
全文摘要
本發明涉及復合型建筑材料制造領域，具體涉及一種用于制備復合透水磚的成型設備。本發明的成型設備包括機架，設置在所述機架上的模壓裝置和振實裝置，所述振實裝置與所述模壓裝置之間設有用于制備復合透水磚的模具，所述模具是由底模和設置在底模上方的上模組成，所述上模連接在機架上，上模升降控制裝置控制上模的上升和下降動作；底模置于振實裝置上；所述上模用于非粘性物料的布料。本發明的成型機以及所適用的模具，可實現制備含有粘性高分子物料的透水磚時的平整布料，且壓頭不會發生粘結狀況，本發明結構簡單，且生產效率較高。
文檔編號B28B3/04GK102416650SQ201010295619
公開日2012年4月18日 申請日期2010年9月28日 優先權日2010年9月28日
發明者秦升益, 秦申二, 胡勝利, 馬金奎 申請人:北京仁創鑄造有限公司