空心隔墻板機械化成型設備的研究
近幾年來先后出現(xiàn)的螺旋式擠壓成型機、噴射式成型機、立模灌注式成型機、管振式成型機等半機械生產(chǎn)裝備及相應的工藝,對空心隔板的工業(yè)化生產(chǎn)起到了很好的促進作用。但是,這些生產(chǎn)裝備多以短切玻璃纖維為增強材料,產(chǎn)品的強度受到了一定的限制。例如:螺旋式擠壓成型和噴射成型,由于它們的成型特點必須采用短纖維增強,使得纖維的增強作用不能得到充分發(fā)揮,因此產(chǎn)品的強度較低,甚至影響到產(chǎn)品的成品率;普通立模灌注式成型采用玻璃纖維無捻網(wǎng)格布增強,雖然采用了連續(xù)纖維增強,但是纖維沒有形成立體網(wǎng)狀結構;另外,由于水泥對玻璃纖維的腐蝕作用,使得這種產(chǎn)品的長期強度問題一直受到困擾,由此必須使用耐堿玻璃纖維,使得產(chǎn)品成本增加。最主要的不足是半機械化法生產(chǎn),存在著生產(chǎn)效率低、產(chǎn)品質量不穩(wěn)定、含水率高易引起墻體開裂等問題。
基于上述問題,我們進行了“空心隔板機械化成型設備研究”。采用自行研究的機械化立模成型設備生產(chǎn)輕質空心隔墻板,取得了很好的效果,并于2004年10月通過了由濟南市科技局主持的技術鑒定。
1、空心隔墻板機械化成型功能的確定
針對我國目前輕質隔墻板生產(chǎn)狀況的研究,并對現(xiàn)有輕質隔墻板成型設備的應用情況認真的考察與分析,確定了我們的研究思路。所研究的空心隔墻板機械化成型主機考慮了以下幾個方面的問題:
⑴通過設計成型機的工藝參數(shù),使該設備的幾十根芯管插、拔能由設備整體一次完成;設備前后擋板能由液壓自動開合模;產(chǎn)品長度定尺由機械完成。
⑵在增強材料方面,該成型設備應能采用鋼絲網(wǎng)架增強或玻璃纖維網(wǎng)格布增強,從而使產(chǎn)品的強度可以根據(jù)實際需要進行設計。
⑶在基體材料方面,該成型設備除適用于水泥膠凝材料外,同時也適用于石膏膠凝材料;另外成型主機的工藝性能還應有利于粉煤灰、礦渣、鋼渣、爐渣等工業(yè)廢渣的利用。
⑷產(chǎn)品應安裝方便,可以有效避免板與板之間的裂縫。
⑸提高生產(chǎn)率,減輕勞動強度,減少人為因素造成的產(chǎn)品質量問題。
2、空心隔墻板機械化成型的設計研究
基于成型主機各種功能的設計思想,在總結半機械設備設計經(jīng)驗的基礎上,并結合本項目的實際特點及要求,對空心隔板機械化成型系統(tǒng)進行了認真細致的研究,通過反復的設計、加工與試驗,最終研制成功了滿足設計要求的全自動空心隔墻板成型機,適用于生產(chǎn)采用多種膠凝材料、多規(guī)格尺寸的墻板。設備主要研究內容如下:
2.1 機械結構
空心隔墻板機械化成型由2部分組成,一是墻板成型主機;二是可移動式抽插管機。
2.2 成型原理
1臺抽插管機可配置4~6臺成型主機,形成生產(chǎn)組元。墻板成型機制作墻板的原理:豎直排放在底座上的模板、底模、前后堵頭、芯管,通過液壓傳動,使模板閉合;插入芯管,形成一個上面開口,下面封閉的空間。將攪拌均勻的灰漿澆注其中,使其在模板空間中凝固成型,形成空心墻板,然后抽管、開模。
2.3 技術特點
本機械的合模、抽插芯管、前后堵頭的開合,均采用液壓傳動,定位準確,操作簡單,自動化程度高,成型的墻板外觀質量好。
2.4 主要技術參數(shù)
⑴墻板機系統(tǒng)
墻板機外形尺寸(長×寬×高):3600mm 2500mm 1100mm 120mm,可成型墻板尺寸:A型為(2600~3500)mm 600mm 120mm,B型為(2600~3500)mm 600mm 90mm;裝機容量:電機功率2.2KW,振動電機功率1.1kw,加熱功率19.8kw;油泵最高使用壓力3Mpa。
⑵抽管機系統(tǒng)
外型尺寸(長寬高):15624mm 2000mm 200mm;裝機容量:電機功率2.2kw;油泵最高壓力6mpa。
3、空心隔板機械化成型的特點
利用機械化盛開機生產(chǎn)空心隔墻板,與傳統(tǒng)的手工生產(chǎn)及半機械化生產(chǎn)相比,主要具有2個顯著特點:一是可以大大提高生產(chǎn)效率,減輕工人的勞動強度。料漿經(jīng)泵送入成型主機注模、成型、抽拔芯管、開合模等工序,全部由機械完成,實驗數(shù)據(jù)對比表明,可提高生產(chǎn)效率3倍左右。二是消除了人工和半機械生產(chǎn)法中易出現(xiàn)的振搗不實、模具組裝不齊、抽管及脫模用力不勻等現(xiàn)象,使產(chǎn)品的內在質量、外觀質量及產(chǎn)品的均一性大幅度提高,產(chǎn)品質量得以保證。另外,此機械化成型主機還具有以下特點:
⑴可采用鋼絲或玻璃纖維網(wǎng)格布作為增強材料,因此利用該機械化成型機生產(chǎn)輕質隔墻板,力學強度在很大范圍內變得可調,比如改變網(wǎng)架的鋼絲密度或改變鋼絲的直徑等,可調節(jié)空心板的強度,因此使得空心隔墻板的強度可以設計。
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⑵空心隔墻板機械化成型機,采用了作者近年來有關輕質隔墻板外型結構、安裝板間接縫處理的“雙凹槽形,不必再加工抹灰槽,墻板安裝時不需用接縫帶,可消除墻體產(chǎn)生裂縫的諸多因素,并可提高施工效率。
4、機械化成型配套機械化生產(chǎn)線探討
本課題研制的機械化成型機可以再進行配套形成機械化生產(chǎn)線。
配套的生產(chǎn)線工藝流程如圖2所示。首先將物料計量、攪拌均勻,送入料漿計量罐,然后通過產(chǎn)漿輸送泵將料漿輸送到成型主機注模,成型主機采用電加熱并機械抽拔芯管,開、合模,產(chǎn)品達到一定強度后由半成品輸送系統(tǒng)送入養(yǎng)護窯內養(yǎng)護,養(yǎng)護好的產(chǎn)品經(jīng)包裝入庫。
5、空心隔墻板性能
利用本項目研制的機械化成型機生產(chǎn)的水泥空心隔墻板主要性能指標如下:單位面積質量53.6kg/m2;干燥收縮值0.63mm/m;彎曲破壞載荷為板自重的1.08倍;抗沖擊性能:30kg標準砂袋落差0.5m擺動沖擊3次,無貫通裂紋;單點吊掛力:800N吊掛力作用24h,板面無破損、無裂紋;空氣聲計權隔聲量41dB。這些性能指標達到或超過了jG/T3029-1995《住宅內隔墻輕質條板》要求。
6、結語
根據(jù)國家對墻體材料發(fā)展的總體要求:由黏土質向非黏土質、由實心墻體向空心墻體、由小塊墻材向大塊墻材、由重質墻材向輕質墻材發(fā)展,輕質墻板是發(fā)展的必然趨勢之一。采用本設備生產(chǎn)的輕質墻板,正是輕質、空心、利廢、性能優(yōu)異、不需煅燒、工藝簡單、成本低、工效高的產(chǎn)品,完全符合墻體材料的的發(fā)展方向。
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