一种空心砖内孔夯实部件和空心砖成型装置的制作方法

本发明涉及建筑材料制造领域，具体地，涉及一种空心砖内孔夯实部件和空心砖成型装置。

背景技术：

空心砖因其质轻、强度高、保温、隔音降噪性能好，以成为建筑行业常用的墙体材料。空心砖的制造工艺主要包括：将材料置入成型模具中，压制成型后得到湿坯，日晒养护或烧制后得到成品；由于空心砖自身的特殊结构，其成型模具的模槽内设置有模芯，将成型材料倒入模槽后，通过模板的挤压，形成具有通槽的湿坯，例如专利号为cn2017101438977的中国专利就提供了一种空心砖坯压制设备，其模具的下端可竖直移动地设置有滑杆，滑杆在压制成型作业时，位于模具内，通过上方的压板压制成型后，从模具的下方抽出滑杆，利于模具内湿坯的脱模；又如专利号为cn2017203807011的中国专利提供了一种空心砖抽芯成型装置，作业时，向模芯内送料，待送料完成后，第一气缸驱动中支撑板带动模头下行，模头在下行过程中以强大的压力将物料压制成型，脱模时，第二气缸驱动上支撑板带动模芯棒上行，以从成型的空心砖中抽出，利于模具内湿坯的脱模；诸如上述技术方案，成型材料在模具内挤压时，会与模芯表面粘附，由于湿坯在干燥前强度不高，模芯在抽出时容易造成湿坯内部孔洞的坍塌，所以模芯表面需要经常涂抹脱模剂和保持清洁，以便于脱模，此外，现有的成型装置多为竖直方向的挤压成型，其内部孔洞的结构强度不高，在脱模或后续加工过程中也容易造成湿坯的坍塌或变形。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种空心砖内孔夯实部件和空心砖成型装置，解决了现有的空心砖成型模具脱模困难，制得的湿坯的孔洞内壁强度不高，湿坯在脱模过程中内部孔洞容易坍塌的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种空心砖内孔夯实部件，所述空心砖内孔夯实部件包括矩形的框体，所述框体的下端四角向上凹陷形成有截面为矩形的凹槽，所述凹槽内设置有相配合的矩形柱，所述框体的内部设置有与第一驱动机构相连接的丝杠杆，使得所述第一驱动机构能够带动所述丝杠杆以自身轴线为轴转动，所述丝杠杆上套接有丝杠螺母，所述丝杠螺母通过第一传动组件与所述矩形柱相连接，使得所述丝杠螺母沿所述丝杠杆的长度方向运动时，能够通过所述第一传动组件带动所述矩形柱沿所述框体的对角线方向运动；

所述框体的外侧壁还设置有位于两个所述矩形柱之间的夯实板，所述框体内部还设置有与第二驱动机构相连接的推杆，使得所述第二驱动机构能够带动所述推杆沿竖直方向往复运动，所述推杆通过第二传动组件与所述夯实板相连接，使得所述第二传动组件能够带动所述夯实板靠近或者远离所述框体。

优选地，所述框体的上端面设置有与所述凹槽相连通的贯穿槽；

所述第一传动组件包括固定在所述矩形柱上的滑块、与所述滑块垂直固定的支杆、固定在所述支杆上的铰接座、曲柄；

所述曲柄一端铰接在所述丝杠螺母上，另一端铰接在所述铰接座上。

优选地，所述框体的上端面的四角处向内延伸形成有延伸部，所述延伸部上固定有支撑座，所述支杆至少部分可滑动地贯穿所述支撑座。

优选地，所述框体的侧壁设置有贯穿孔；

所述第二传动组件包括同轴固定在所述推杆上的圆台件、可滑动地设置在所述贯穿孔内的副推杆、固定在所述副推杆上的轮架、套接在所述副推杆上的复位弹簧、可转动地设置在所述轮架上的转轮；

所述副推杆中远离所述轮架的一端贯穿所述贯穿孔并与所述夯实板相连接，所述转轮至少部分与所述圆台件的侧面相接触。

优选地，所述丝杠杆为中空结构，所述推杆至少部分贯穿所述丝杠杆，使得所述丝杠杆和所述推杆同轴设置。

优选地，所述框体的上端通过连接杆固定有支撑板，所述丝杠杆的上端可转动地设置在所述支撑板上；

所述第一驱动机构包括同轴固定在所述丝杠杆上端的驱动齿轮、固定在所述支撑板上的第一气缸、固定在所述第一气缸伸缩杆上的齿条；

所述齿条至少部分与所述驱动齿轮相啮合，使得所述齿条沿水平方向往复运动时，能够通过所述驱动齿轮带动所述丝杠杆转动。

优选地，所述第二驱动机构包括固定在所述支撑板上的支架、可转动地设置在所述支架上的转轴、固定在所述转轴上的凸轮、固定在所述支架上的支板、固定在所述推杆上端的抵触板、弹簧；

所述推杆贯穿所述支板并连接所述抵触板，位于所述抵触板和所述支板之间的所述推杆上套接有所述弹簧，所述抵触板至少部分与所述凸轮相接触。

优选地，所述转轴上同轴固定有第一齿轮，所述支架上固定有电机架，所述电机架上可转动地设置有输出轴，所述输出轴上分别同轴固定有带轮和第二齿轮，所述第一齿轮和所述第二齿轮相啮合。

本发明还提供了一种空心砖成型装置，所述空心砖成型装置包括上述的空心砖内孔夯实部件和位于所述空心砖内孔夯实部件下方的成型模具；

所述成型模具内形成有多个模槽，多个所述空心砖内孔夯实部件中的所述支撑板相互拼接形成板体，所述板体的底面通过第二气缸连接有压板，所述压板上设置有槽口，所述框体至少部分贯穿所述槽口并至少部分位于所述模槽内。

优选地，多个所述电机架中的一个固定有驱动电机，所述驱动电机的转头与所述输出轴同轴连接，多个所述带轮之间通过皮带相连接；

优选地，所述空心砖成型装置还包括总架体，所述总架体通过多个第三气缸与所述板体相连接。

本发明提供了一种空心砖内孔夯实部件和空心砖成型装置，空心砖内孔夯实部件包括矩形的框体，框体的下端四角向上凹陷形成有截面为矩形的凹槽，凹槽内设置有相配合的矩形柱，框体的内部设置有与第一驱动机构相连接的丝杠杆，使得第一驱动机构能够带动丝杠杆以自身轴线为轴转动，丝杠杆上套接有丝杠螺母，丝杠螺母通过第一传动组件与矩形柱相连接，使得丝杠螺母沿丝杠杆的长度方向运动时，能够通过第一传动组件带动矩形柱沿框体的对角线方向运动；框体的外侧壁还设置有位于两个矩形柱之间的夯实板，框体内部还设置有与第二驱动机构相连接的推杆，使得第二驱动机构能够带动推杆沿竖直方向往复运动，推杆通过第二传动组件与夯实板相连接，使得第二传动组件能够带动夯实板靠近或者远离框体。本发明提供的技术方案，主要用于内孔为矩形的空心砖的成型，也是最常用的空心砖类型，框体即为模芯，框体四角的矩形柱能够沿框体的对角线方向往复运动，夯实板能够沿框体侧壁的垂直方向往复运动，通过矩形柱和夯实板的往复运动能够将湿坯的内孔壁在成型过程中进行夯实，增加空心砖内孔的强度，同时，脱模时，夯实后的内孔壁不会粘附在矩形柱和夯实板表面，方便和模芯的分离，利于脱模，脱模时，矩形柱和夯实板也能够进行收缩，进一步利于有效脱模。综上，本发明提供的空心砖内孔夯实部件和空心砖成型装置解决了现有的空心砖成型模具脱模困难，制得的湿坯的孔洞内壁强度不高，湿坯在脱模过程中内部孔洞容易坍塌的问题。

本发明的其他特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。

附图说明

附图是用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明，但并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1是本发明提供的空心砖成型装置的结构图；

图2是图1提供的空心砖成型装置的侧视图；

图3是本发明提供的空心砖内孔夯实部件中第一驱动机构和第二驱动机构的结构图；

图4是本发明提供的空心砖内孔夯实部件中第二传动组件的结构图；

图5是本发明提供的空心砖内孔夯实部件中第一传动组件的结构图；

图6是本发明提供的空心砖内孔夯实部件中框体的爆炸图；

图7是本发明提供的空心砖内孔夯实部件的仰视图；

图8是图7提供的空心砖内孔夯实部件沿a-a方向的剖视图；

图9是本发明提供的空心砖内孔夯实部件工作流程图，其中，(a)为空心砖内孔夯实部件初始状态图；(b)为空心砖内孔夯实部件压制结束后的状态图；(c)为空心砖内孔夯实部件收缩后的状态图；

图10是本发明提供的空心砖制造系统的结构图；

图11是图10提供的空心砖制造系统中齿槽结构和插块的配合结构图。

附图标记说明

1-第三气缸；2-支撑板；3-连接杆；5-第二气缸；6-压板；7-成型模具；8-皮带；9-驱动电机；10-板体；11-总架体；12-第一加热仓；13-运输台；14-贯穿长槽；15-传送带；16-滑板；17-插块；18-齿槽结构；19-第二加热仓；201-支架；202-输出轴；203-第二齿轮；204-带轮；205-转轴；206-第一齿轮；207-凸轮；208-抵触板；209-弹簧；210-支板；211-推杆；212-圆台件；213-转轮；214-轮架；215-副推杆；216-复位弹簧；217-电机架；401-驱动齿轮；402-丝杠杆；403-轴承；404-丝杠螺母；405-曲柄；406-铰接座；407-支杆；408-支撑座；409-滑块；410-框体；411-矩形柱；412-夯实板；413-第一气缸；414-齿条。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

如图1-9所示：本发明提供了一种空心砖内孔夯实部件，所述空心砖内孔夯实部件包括矩形的框体410(工作状态下，框体410沿竖直方向设置)，所述框体410的下端四角向上凹陷形成有截面为矩形的凹槽，所述凹槽内设置有相配合的矩形柱411，这里的凹槽和矩形柱411的高度即为成型后空心砖内孔的高度，矩形框体410的整体高度要高于凹槽的高度，所述框体410的内部设置有与第一驱动机构相连接的丝杠杆402，使得所述第一驱动机构能够带动所述丝杠杆402以自身轴线为轴转动，所述丝杠杆402上套接有丝杠螺母404，所述丝杠螺母404通过第一传动组件与所述矩形柱411相连接，使得所述丝杠螺母404沿所述丝杠杆402的长度方向运动时，能够通过所述第一传动组件带动所述矩形柱411沿所述框体410的对角线方向运动，如图9(c)所示，当矩形柱411往内运动时，受凹槽结构的限制，矩形柱411往内至最大行程时，矩形柱411相邻的两侧面与凹槽的侧面相贴合，此时，矩形柱411相邻的两侧面与框体410中相邻的侧面相平齐；如图6所示，所述框体410的外侧壁还设置有位于两个所述矩形柱411之间的夯实板412，所述框体410内部还设置有与第二驱动机构相连接的推杆211，使得所述第二驱动机构能够带动所述推杆211沿竖直方向往复运动，所述推杆211通过第二传动组件与所述夯实板412相连接，使得所述第二传动组件能够带动所述夯实板412靠近或者远离所述框体410。这里的夯实板412受第二传动组件的限制，初始状态下，如图9(a)所示，夯实板412与框体410的侧面贴合，当矩形柱411往外运动至最大行程时，夯实板412也往外运动至最大行程时，夯实板412的外侧面和相邻的矩形柱411的外侧面相平齐，处于同一平面。

所述框体410的上端面设置有与所述凹槽相连通的贯穿槽；所述第一传动组件包括固定在所述矩形柱411上的滑块409、与所述滑块409垂直固定的支杆407、固定在所述支杆407上的铰接座406、曲柄405；所述曲柄405一端铰接在所述丝杠螺母404上，另一端铰接在所述铰接座406上。这里的贯穿槽的长度通过滑块409限制矩形柱411往外或者往内的最大行程。在本发明的一种具体实施方式中，如图5所示，丝杠杆402上套接有两组丝杠螺母404，两组丝杠螺母404上下间隔设置，这里的丝杠杆402位于框体410的中心处，其中一个丝杠螺母404通过曲柄405等部件与位于框体410对角线上的两个滑块409相连接，另一丝杠螺母404通过曲柄405等部件与另外两个滑块409相连接，这里的两组滑块409的存在一定的高度差，当丝杠杆402转动时，能够同步带动两个丝杠螺母404沿竖直方向位移相同距离，从而通过第一传动组件带动四个矩形柱411同步沿框体410的对角线运动。

所述框体410的上端面的四角处向内延伸形成有延伸部，所述延伸部上固定有支撑座408，所述支杆407至少部分可滑动地贯穿所述支撑座408。这里的支撑座408上设置有通孔，支杆407至少部分贯穿所述通孔，这里的支撑座408主要起到支杆407的支撑和限位运动作用。

如图8所示，所述框体410的侧壁设置有贯穿孔；所述第二传动组件包括同轴固定在所述推杆211上的圆台件212、可滑动地设置在所述贯穿孔内的副推杆215、固定在所述副推杆215上的轮架214、套接在所述副推杆215上的复位弹簧216、可转动地设置在所述轮架214上的转轮213；所述副推杆215中远离所述轮架214的一端贯穿所述贯穿孔并与所述夯实板412相连接，所述转轮213至少部分与所述圆台件212的侧面相接触。在本发明的一种具体的实施方式中，圆台件212可以为下小上大的结构，当圆台件212沿竖直方向运动时，转轮213可以在圆台件212的侧面相对转动，从而带动副推杆215沿水平方向往复运动，使得夯实板412靠近或者远离框体410外侧壁。

为了使得框体的内部部件设置更为合理，避免各部件之间相互干扰，所述丝杠杆402为中空结构，所述推杆211至少部分贯穿所述丝杠杆402，使得所述丝杠杆402和所述推杆211同轴设置。推杆211自上而下贯穿丝杠杆402并连接有上述圆台件212，这里的丝杠杆402的中空腔的直径大于推杆211的直径，使得丝杠杆402的转动和推杆211的上下运动互不干扰。

所述框体410的上端通过连接杆3固定有支撑板2，所述丝杠杆402的上端可转动地设置在所述支撑板2上；所述第一驱动机构包括同轴固定在所述丝杠杆402上端的驱动齿轮401、固定在所述支撑板2上的第一气缸413、固定在所述第一气缸413伸缩杆上的齿条414；所述齿条414至少部分与所述驱动齿轮401相啮合，使得所述齿条414沿水平方向往复运动时，能够通过所述驱动齿轮401带动所述丝杠杆402转动。这里的第一气缸413能够带动齿条414沿水平方向往复运动，从而带动驱动齿轮401正反转，这里的丝杠杆402的上端设置有轴承403，支撑板2上设置有安装槽，轴承403的内圈套接固定在丝杠杆402的外侧壁，其外圈固定在安装槽内，使得丝杠杆402能够在支撑板2上转动，这里的驱动齿轮401为环形齿轮，使得推杆211能够贯穿驱动齿轮401延伸至其上方。

为了能够带动推杆211上下往复运动，所述第二驱动机构包括固定在所述支撑板2上的支架201、可转动地设置在所述支架201上的转轴205、固定在所述转轴205上的凸轮207、固定在所述支架201上的支板210、固定在所述推杆211上端的抵触板208、弹簧209；所述推杆211贯穿所述支板210并连接所述抵触板208，位于所述抵触板208和所述支板210之间的所述推杆211上套接有所述弹簧209，所述抵触板208至少部分与所述凸轮207相接触。

为了能够带动转轴205转动，所述转轴205上同轴固定有第一齿轮206，所述支架201上固定有电机架217，所述电机架217上可转动地设置有输出轴202，所述输出轴202上分别同轴固定有带轮204和第二齿轮203，所述第一齿轮206和所述第二齿轮203相啮合。

在上述技术方案中，框体410的数量可以根据实际的空心砖内的孔洞数量进行设置，与框体410联动的其他部件和上述描述设置一致，例如孔洞为2组，这里的凸轮207等部件就设置2组。

本发明还提供了一种空心砖成型装置，所述空心砖成型装置包括上述的空心砖内孔夯实部件和位于所述空心砖内孔夯实部件下方的成型模具7，所述成型模具7内形成有多个模槽，每个模槽对应设置一个框体410及其联动部件，多个所述空心砖内孔夯实部件中的所述支撑板2相互拼接形成板体10，所述板体10的底面通过第二气缸5连接有压板6，所述压板6上设置有槽口，所述框体410至少部分贯穿所述槽口并至少部分位于所述模槽内。多个所述电机架217中的一个固定有驱动电机9，所述驱动电机9的转头与所述输出轴202同轴连接，多个所述带轮204之间通过皮带8相连接；

所述空心砖成型装置还包括总架体11，所述总架体11通过多个第三气缸1与所述板体10相连接。

工作原理：如图9所示，初始状态下，框体410位于成型模具7的模槽内，框体410的下端与模槽的底面相贴合，这里的模槽的深度要略高于矩形柱411和夯实板412的高度，模槽的内壁和框体410之间形成一个环形槽，将成型材料倒入至环形槽内，如图9(a)所示，压制成型之前，矩形柱411位于朝外的最大行程，此时，这里的矩形柱411和预制的空心砖的内孔的四角相贴合，夯实板412与框体410的外侧壁相贴合，使得夯实板412和预制的空心砖的内孔壁之间存在一定的空隙，压制时，先开启第二气缸5，使得其带动压板6向下运动，以将成型材料压实在环形槽内，之后开启驱动电机9，通过上述原理描述，带动夯实板412将空隙内的材料夯实，由于夯实板412的最大行程和矩形柱411的侧面相平齐，使得夯实后的空心砖内孔为一个完整的矩形孔洞，夯实结束后，夯实板412处于最大行程处，如图9(b)所示，之后可以开启第一气缸413，带动矩形柱411对孔洞的拐角处进行夯实挤压，完成后，此后，开启第三气缸1，使得其带动板体10向上运动，从而使得框体410脱离模槽，夯实板412和矩形柱411在压制过程中对孔洞内部不断夯实，从而使得孔洞内壁不会粘附在夯实板上，脱模时孔洞不会坍塌，同时对孔洞内壁不断夯实，可以增加湿坯的整体强度和紧密度。

在本发明的一种更为优选的实施方式中，该空心砖成型装置还包括plc模块，plc模块分别与第一气缸413、第二气缸5、第三气缸1、驱动电机9电连接，在plc上设置夯实程序和复位程序；

开启夯实程序，夯实程序设定驱动电机9的转动圈数和第一气缸413的伸缩次数，完成驱动电机9预设圈数后，启动第一气缸413，完成伸缩次数后，夯实程序终止，此时状态如图9(b)；

开启复位程序，复位程序设定第一气缸413的伸缩次数和驱动电机9的转动圈数，完成第一气缸413的伸缩次数后，启动驱动电机9并完成其预设圈数，复位程序终止，此时状态如图9(c)，框体410的整体体积小于空心砖孔洞的体积，之后开启第三气缸1，带动框体410脱离模槽。

本发明还提供了一种空心砖制造系统，所述空心砖制造系统包括上述空心砖成型装置，所述空心砖制造系统还包括运输台13，所述运输台13上设置有沿其长度方向的贯穿长槽14，成型模具7的下端面固定有滑板16，所述滑板16至少部分贯穿所述贯穿长槽14并延伸至所述运输台13的下方，运输台13的下方可转动地设置有传送带15，所述传送带15的表面沿其长度方向设置有齿槽结构18，所述滑板16的下端固定有插块17，所述插孔17插合在齿槽结构18内，使得传送带15的转动能够通过插块17和滑板16带动成型模具7沿运输台的长度方向运动，所述运输台13上沿其长度方向还分别间隔设置有第一加热仓12、总架体11和第二加热仓19，空心砖成型装置的第三气缸1固定在总架体11上。

本发明还提供了一种空心砖制造方法，所述方法包括：(1)将成型模具7放置在运输台13上，使得滑板16插入贯穿长槽14内，并使得插块17插入齿槽结构18内，开动传送带15使得其带动成型模具7进入加热仓12，并对成型模具加热；

(2)开动传送带15，将成型模具7运输至总架体11的下方，开启空心砖成型装置，对成型模具7内的成型材料进行压制；

(3)压制形成空心砖湿坯，取下成型模具7，开动传送带15，并将湿坯运送至第二加热仓19，对湿坯进行烘烤成型，完成空心砖的制备。

上述技术方案，先将成型模具7进行加热，成型材料在成型模具7中压制时，湿坯与成型模具7的接触面可以快速干固，在取下成型模具7时可以避免湿坯的侧面与成型模具7相粘附，避免脱模时湿坯发生坍塌，方便脱模。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

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