混合加壓式振動成型機和成型方法
【專利摘要】本發明涉及預焙陽極炭塊成型領域，尤其涉及一種混合加壓式振動成型機和成型方法，其目的是生產焙陽極炭塊、陰極炭塊和電極炭素制品，提高成型后炭素制品的密度和均勻性，減少共振效應對產品、振動成型機和基礎的損壞。該成型機由加壓系統、成型系統和激振系統組成，成型方法是由無加壓振動期、重錘加壓振動期、混合加壓振動期和停止加壓振動期組成。本發明能生產焙陽極炭塊、陰極炭塊和電極炭素制品，提高成型后炭素制品的密度和均勻性，減少共振效應對產品、振動成型機和基礎的損壞。
【專利說明】混合加壓式振動成型機和成型方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及預焙陽極炭塊成型領域，尤其涉及一種混合加壓式振動成型機和成型方法。
【背景技術】
[0002]振動成型機是生產預焙陽極炭塊的主要設備，也用于生產陰極炭塊和電極等炭素制品，目前有采用重錘加壓式和液壓式加壓兩種。采用擠壓成型機生產的陰極炭塊和電極其密度較高，但設備造價遠高于振動成型機且維修大等原因有逐漸被替代的趨勢。
[0003]重錘加壓式振動成型機的優點是，當激振系統工作時使待成型的糊料顆粒獲得交變速度和交變加速度而產生一定的慣性力，在慣性力的作用下，糊料顆粒接觸邊界產生應力，當這個應力超過糊料顆粒間的內聚力時顆粒便發生相對位移，糊料顆粒由靜止狀態轉入運動狀態后，糊料本身的內摩擦阻力及糊料對模套的外摩擦阻力急劇下降，幾乎呈流動狀態的糊料很快充填到模套的全部空間，在上部重錘的壓力配合下，逐漸達到密實。重錘質量的增加在一定程度上會提高炭素制品的密度，但需加大電動機的功率和提高設備的成本，另外這種成型機在停機時不可避免地經過共振區而影響產品的質量、減少設備的使用壽命和對基礎的損壞。液壓式加壓振動成型機的優點是，采用液壓缸加壓其壓力大于重錘的壓力，但糊料的流動狀態不如重錘加壓式好，使密度的均勻性差。

【發明內容】

[0004]本發明就是為了解決上述問題而提供的一種混合加壓式振動成型機和成型方法，其目的是生產焙陽極炭塊、陰極炭塊和電極炭素制品，提高成型后炭素制品的密度和均勻性，減少共振效應對產品、振動成型機和基礎的損壞。
[0005]本發明的技術方案是:
[0006]一種混合加壓式振動成型機，該成型機由加壓系統、成型系統和激振系統組成；其中，加壓系統是這樣組成的，油缸的中間部分通過支座安裝在機架的上部，油缸活塞桿的端部安裝有壓頭，壓頭位于連接件內，連接件的下部安裝在重錘的上部，導向桿的下部安裝在重錘的上部，導向桿中間安裝在導向套內，導向套設置在機架的上部，機架的下部安裝在振動臺的上面；成型系統是這樣組成的，模套鎖緊裝置的下部安裝在振動臺的上面，當工作時模套固定在振動臺的上面；激振系統是這樣組成的，激振器安裝在振動臺的內側，隔振彈簧的上部設置在振動臺的下面，隔振彈簧的下部設置在底板的上面，底板安裝在基礎上。
[0007]所述的壓頭的上部安裝有減振彈簧，連接件為框架結構，壓頭和減振彈簧一同套在油缸活塞桿上，并位于連接件內。
[0008]所述的混合加壓式振動成型機，所述的重錘的上部設置有與壓頭匹配的壓板。
[0009]所述的混合加壓式振動成型機，所述的重錘的上部設置有安裝導向桿的凸臺。
[0010]所述的導向桿為兩個。
[0011 ] 所述的導向桿在導向套內做上下的垂直運動。[0012]所述的激振器為兩個。
[0013]所述的兩個激振器繞各自的回轉中心做相反方向的轉動。
[0014]所述的隔振彈簧為螺旋彈簧、橡膠彈簧或空氣彈簧。
[0015]所述的混合加壓式振動成型方法，該成型方法由無加壓振動期、重錘加壓振動期、混合加壓振動期和停止加壓振動期組成。
[0016]所述的無加壓振動期是，油缸的活塞桿縮回，壓頭上的減振彈簧上部與連接件的下面接觸，將重錘提升至上面；模套由模套鎖緊裝置固定在振動臺的上面，待成型的糊料盛裝在模套內；激振系統工作，振動臺做上下振動，由于盛裝在模套內的糊料不均勻性和有大量的浙青煙存在，會造成成型后的炭素制品的密度不均勻和減低其密度，使糊料均勻并排除浙青煙。
[0017]所述的重錘加壓振動期是，油缸的活塞桿伸出，當重錘的下底面接觸至糊料時，壓頭上的減振彈簧上部與連接件脫離，油缸的活塞桿停止伸出，糊料在重錘的壓力下密實成型。
[0018]所述的混合加壓振動期是，油缸的活塞桿伸出，壓頭的下面壓至壓板時，油缸保持壓力，此時糊料在重錘和油缸的混合加壓下更加密實成型。
[0019]所述的停止加壓振動期是，激振系統繼續工作，油缸的活塞桿縮回，壓頭的上面與連接件的下面接觸，將重錘提升至上面，激振系統停止工作。
[0020]本發明的優點和效果如下:
[0021]本發明由于采用上述結構和方法，能生產焙陽極炭塊、陰極炭塊和電極炭素制品，提高成型后炭素制品的密度和均勻性，減少共振效應對產品、振動成型機和基礎的損壞。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0022]圖1是本發明的結構示意圖(重錘在最上部時的狀態)。
[0023]圖2是油缸未加壓時的結構示意圖(重錘的自重壓在糊料上的狀態)。
[0024]圖3是油缸加壓時的結構示意圖(重錘的自重和油缸的壓力都壓在糊料上的狀態)。
[0025]圖中:1.支座；2.機架；3.油缸；4.導向桿；5.連接件；6.壓頭；7.壓板；8.重銀;9.糊料；10.|旲套；11.|旲套鎖緊裝直；12.振動臺；13.激振器；14.隔振彈黃；15.底板；16.導向套；17.減振彈簧；18.凸臺。
【具體實施方式】
[0026]下面對本發明的實施例結合附圖加以詳細描述，但本發明的保護范圍不受實施例所限。
[0027]如圖1所示，本發明混合加壓式振動成型機由加壓系統、成型系統和激振系統組成，主要包括:支座1、機架2、油缸3、導向桿4、連接件5、壓頭6、壓板7、重錘8、糊料9、模套10、模套鎖緊裝置11、振動臺12、激振器13、隔振彈簧14、底板15、導向套16、減振彈簧17、凸臺18等，其結構是:
[0028]加壓系統是這樣組成的，油缸3的中間部分通過支座I安裝在機架2的上部，油缸3活塞桿的端部安裝有壓頭6，壓頭6的上部安裝有減振彈簧17，連接件5為框架結構，壓頭6和減振彈簧17 —同套在油缸3活塞桿上，并位于連接件5內，連接件5的下部安裝在重錘8的上部，在重錘8的上部設置有與壓頭6匹配的壓板7。導向桿4的下部安裝在重錘8的上部，導向桿4中間安裝在導向套16內，導向套16設置在機架2的上部，機架2的下部安裝在振動臺12的上面。
[0029]成型系統是這樣組成的，模套鎖緊裝置11的下部安裝在振動臺12的上面，當工作時將模套10固定在振動臺12的上面，模套10內盛裝待成型的糊料9。
[0030]激振系統是這樣組成的，激振器13安裝在振動臺12的內側，隔振彈簧14的上部設置在振動臺12的下面，隔振彈簧14的下部設置在底板15的上面，底板15安裝在基礎上。
[0031]本發明中，重錘8的上部設置有安裝導向桿4的凸臺18，導向桿4為兩個，導向桿4在導向套16內做上下的垂直運動。激振器13為兩個，兩個激振器13繞各自的回轉中心做相反方向的轉動。隔振彈簧14為螺旋彈簧、橡膠彈簧或空氣彈簧。
[0032]本發明混合加壓式振動成型機的成型方法如下:
[0033]1.無加壓振動期
[0034]油缸3的活塞桿縮回，壓頭6上的減振彈簧17上部與連接件5的下面接觸，將重錘8提升至上面。模套10由模套鎖緊裝置11固定在振動臺12的上面，待成型的糊料9盛裝在模套10內。激振系統工作，振動臺12做上下振動，由于盛裝在模套10內的糊料9不均勻性和有大量的浙青煙存在，會造成成型后的炭素制品的密度不均勻和減低其密度，使糊料9均勻并排除浙青煙。
[0035]2.重錘加壓振動期
[0036]油缸3的活塞桿伸出，·當重錘8的下底面接觸至糊料9時，壓頭6上的減振彈簧17上部與連接件5脫離，油缸3的活塞桿停止伸出。糊料9在重錘8的壓力下密實成型。
[0037]3.混合加壓振動期
[0038]油缸3的活塞桿伸出，壓頭6的下面壓至壓板7時，油缸3保持一定的壓力，此時糊料9在重錘8和油缸3的混合加壓下更加密實成型。
[0039]4.停止加壓振動期
[0040]激振系統繼續工作，油缸3的活塞桿縮回。壓頭6的上面與連接件5的下面接觸，將重錘8提升至上面，激振系統停止工作。
[0041]本發明中，停止加壓振動期的原理:激振系統以ω (t) = ω頻率激振，在停機過程中激振頻率逐漸為零。系統的固有頻率Otl是一個常數，且G^cociX),總會有ω (t) =的時刻，即經過共振區，這時就產生共振效應，共振發生時振幅和激振力遠大于正常值，共振時的激振力與參振質量成正比，此時提升重錘8不參與振動,減少參振質量,小的重錘都有7噸重。
[0042]如圖2所示，油缸3的活塞桿縮回，壓頭6的上面與連接件5的下面接觸，將重錘8提升至上面。
[0043]當重錘8的下底面接觸至糊料9時，壓頭6上的減振彈簧17的上部與連接件5脫離，油缸3的活塞桿停止伸出。此時加在糊料9的壓力只有重錘6和導向桿4的載荷(見圖2中A處)。
[0044]如圖3所示，油缸3的活塞桿伸出，壓頭6的下面壓至壓板7時，油缸3保持一定的壓力(見圖2中B處)。
【權利要求】
1.一種混合加壓式振動成型機，其特征在于:該成型機由加壓系統、成型系統和激振系統組成；其中，加壓系統是這樣組成的，油缸的中間部分通過支座安裝在機架的上部，油缸活塞桿的端部安裝有壓頭，壓頭位于連接件內，連接件的下部安裝在重錘的上部，導向桿的下部安裝在重錘的上部，導向桿中間安裝在導向套內，導向套設置在機架的上部，機架的下部安裝在振動臺的上面；成型系統是這樣組成的，模套鎖緊裝置的下部安裝在振動臺的上面，當工作時模套固定在振動臺的上面；激振系統是這樣組成的，激振器安裝在振動臺的內側，隔振彈簧的上部設置在振動臺的下面，隔振彈簧的下部設置在底板的上面，底板安裝在基礎上。
2.根據權利要求1所述的混合加壓式振動成型機，其特征在于:所述的壓頭的上部安裝有減振彈簧，連接件為框架結構，壓頭和減振彈簧一同套在油缸活塞桿上，并位于連接件內。
3.根據權利要求1所述的混合加壓式振動成型機，其特征在于:所述的重錘的上部設置有與壓頭匹配的壓板。
4.根據權利要求1所述的混合加壓式振動成型機，其特征在于:所述的重錘的上部設置有安裝導向桿的凸臺。
5.根據權利要求1所述的混合加壓式振動成型機，其特征在于:所述的導向桿為兩個。
6.根據權利要求1所述的混合加壓式振動成型機，其特征在于:所述的導向桿在導向套內做上下的垂直運動。
7.根據權利要求1所述的混合加壓式振動成型機，其特征在于:所述的激振器為兩個。
8.根據權利要求1所述的混合加壓式振動成型機，其特征在于:所述的兩個激振器繞各自的回轉中心做相反方向的轉動。
9.根據權利要求1所述的混合加壓式振動成型機，其特征在于:所述的隔振彈簧為螺旋彈簧、橡膠彈簧或空氣彈簧。
10.根據權利要求1所述的混合加壓式振動成型方法，其特征在于:該成型方法由無加壓振動期、重錘加壓振動期、混合加壓振動期和停止加壓振動期組成。
11.根據權利要求10所述的混合加壓式振動成型方法，其特征在于:所述的無加壓振動期是，油缸的活塞桿縮回，壓頭上的減振彈簧上部與連接件的下面接觸，將重錘提升至上面；模套由模套鎖緊裝置固定在振動臺的上面，待成型的糊料盛裝在模套內；激振系統工作，振動臺做上下振動，由于盛裝在模套內的糊料不均勻性和有大量的浙青煙存在，會造成成型后的炭素制品的密度不均勻和減低其密度，使糊料均勻并排除浙青煙。
12.根據權利要求10所述的混合加壓式振動成型方法，其特征在于:所述的重錘加壓振動期是，油缸的活塞桿伸出，當重錘的下底面接觸至糊料時，壓頭上的減振彈簧上部與連接件脫離，油缸的活塞桿停止伸出，糊料在重錘的壓力下密實成型。
13.根據權利要求10所述的混合加壓式振動成型方法，其特征在于:所述的混合加壓振動期是，油缸的活塞桿伸出，壓頭的下面壓至壓板時，油缸保持壓力，此時糊料在重錘和油缸的混合加壓下更加密實成型。
14.根據權利要求10所述的混合加壓式振動成型方法，其特征在于:所述的停止加壓振動期是，激振系統繼續工作，油缸的活塞桿縮回，壓頭的上面與連接件的下面接觸，將重錘提升至上面，激振系統停止工作。
【文檔編號】B28B3/04GK103846999SQ201210496437
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2012年11月28日 優先權日:2012年11月28日
【發明者】齊忠昱, 方明勛, 王林華 申請人:沈陽鋁鎂設計研究院有限公司