耐火磚連續(xù)坯體同步切割裝置研究與設(shè)計(jì)

許昭圣 韓士萍

摘 要：本文介紹一種耐火磚連續(xù)坯體同步切割裝置。為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，研究設(shè)計(jì)一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理的耐火磚連續(xù)坯體同步切割裝置，同步機(jī)構(gòu)、可控鏈條夾持機(jī)構(gòu)、切割機(jī)構(gòu)、自動(dòng)控制系統(tǒng)協(xié)同工作，毛坯與切割機(jī)構(gòu)同步運(yùn)行、精確切割；成品坯體完整，邊緣整齊。實(shí)現(xiàn)了以較低的成本，使切割裝置與流水線同步切割磚坯的目的。

關(guān)鍵詞：耐火磚 同步切割裝置 實(shí)用專利

中圖分類(lèi)號(hào)：TB47 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2018）02（a）-0097-02

Abstract： This paper introduces one synchronous cutting device for refractory brick continuous body. In order to overcome the shortcomings of existing technological shortcomings a synchronous cutting device for refractory brick continuous body was designed， with a simple and reasonable structure ，synchronous mechanism， controllable chain clamping mechanism， a cutting mechanism， an automatic control system of collaborative， blank and the cutting mechanism，，the cutting precision synchronous operation； finished body integrity， the edge is neat。The design can achieve the purpose of the cutting device and the assembly line cutting bricks synchronously.

Key Words： Refractory bricks； Synchronous cutting device； Utility patent當(dāng)前我國(guó)發(fā)展戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)以及高溫工業(yè)推進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，為我國(guó)耐火材料產(chǎn)業(yè)優(yōu)化升級(jí)、結(jié)構(gòu)調(diào)整和可持續(xù)發(fā)展提供了機(jī)遇，我國(guó)耐火材料行業(yè)技術(shù)裝備總體水平較低，國(guó)產(chǎn)設(shè)備在質(zhì)量、使用性能、使用過(guò)程維護(hù)、生產(chǎn)效率及節(jié)能方面，與國(guó)外相比有較大差距，新上新型輕質(zhì)耐火保溫磚生產(chǎn)項(xiàng)目及一些老廠技術(shù)改造迫切需要降低生產(chǎn)成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度，在耐火磚坯拋射成型工藝中，耐火磚坯泥料經(jīng)拋射裝置高速拋射到連續(xù)成型腔中，形成帶狀的連續(xù)坯體，通過(guò)調(diào)整成型輸送皮帶的前進(jìn)速度，可調(diào)整帶狀坯體的厚度。帶狀坯體修型，需要切割成塊，才能制作成品的耐火磚坯[1]。但由于耐火磚坯拋射成型工藝采用的是流水線生產(chǎn)，普通的切割裝置無(wú)法切割出大小一致、符合生產(chǎn)要求的磚坯，這是完成耐火磚坯流水線生產(chǎn)的重要環(huán)節(jié)，急待技術(shù)解決方案的出現(xiàn)[2]?；诖耍不胀阶詣?dòng)化科技有限公司與六安職業(yè)技術(shù)學(xué)院機(jī)械工程系簽訂產(chǎn)學(xué)研研究項(xiàng)目，完成耐火磚連續(xù)坯體同步切割裝置研究與設(shè)計(jì)，并成功于2013年取得實(shí)用專利。

1 設(shè)計(jì)原理及實(shí)施方案

如圖1所示，同步機(jī)構(gòu)包括一條設(shè)置于耐火磚坯泥料拋射裝置的射料口下方的成型輸送皮帶4，成型輸送皮帶4上依次平鋪放置有多塊磚托板8；成型輸送皮帶4下方設(shè)有一對(duì)鏈輪10，兩個(gè)鏈輪10之間通過(guò)同步鏈條2傳動(dòng)；同步鏈條2上設(shè)有一個(gè)用于夾持成型輸送皮帶4的可控夾持機(jī)構(gòu)1，可控夾持機(jī)構(gòu)1一側(cè)與工作臺(tái)支撐腿之間設(shè)有復(fù)位彈簧。

本實(shí)施例中，可控鏈條夾持機(jī)構(gòu)1采用氣缸驅(qū)動(dòng)的杠桿機(jī)構(gòu)作為活動(dòng)件，設(shè)置在同步鏈條2下方，成型輸送皮帶4上方設(shè)有固定件，當(dāng)氣缸的活塞桿伸出時(shí)，帶動(dòng)杠桿機(jī)構(gòu)沿支點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)，從而用活動(dòng)件將同步鏈條2和成型輸送皮帶4夾持固定，然后同步運(yùn)動(dòng)。同理，當(dāng)氣缸的活塞桿縮回時(shí)，帶動(dòng)杠桿機(jī)構(gòu)沿支點(diǎn)向下運(yùn)動(dòng)，使同步鏈條2和成型輸送皮帶4松開(kāi)，可控鏈條夾持機(jī)構(gòu)1在復(fù)位彈簧作用下回復(fù)原位。

切割機(jī)構(gòu)包括設(shè)置在成型輸送皮帶4上方的切割小車(chē)3，切割小車(chē)3上裝有四只切割氣缸7，兩兩對(duì)應(yīng)，切割氣缸7的活塞桿下端裝有切割刀具9；切割刀具9優(yōu)選方案采用一對(duì)平行設(shè)置的切割絲，切割絲兩端分別固定在切割氣缸7上，兩根切割絲的間距一般為1.5～3cm，大于磚托板8之間的間隙。這樣的設(shè)計(jì)是為了降低對(duì)同步控制系統(tǒng)的精度要求，避免磚坯的長(zhǎng)度大于磚托板8的長(zhǎng)度，因?yàn)榇u坯較為柔軟，如果長(zhǎng)度大于磚托板8的長(zhǎng)度，會(huì)在后續(xù)環(huán)節(jié)中受損。

切割小車(chē)3安裝在與成型輸送皮帶4平行的導(dǎo)軌上，導(dǎo)軌安裝在支架6上，切割小車(chē)3的底部與同步鏈條2的上部通過(guò)連接件聯(lián)接固定，當(dāng)同步鏈條2和成型輸送皮帶4固定聯(lián)接同步運(yùn)動(dòng)時(shí)，切割小車(chē)3也隨之與成型輸送皮帶4同步運(yùn)行并同時(shí)切割磚坯，這樣切割出來(lái)的磚坯切口平整，不會(huì)出現(xiàn)斜切損壞磚坯的問(wèn)題 。

控制系統(tǒng)包括設(shè)置于成型輸送皮帶4下方的光電開(kāi)關(guān)，光電開(kāi)關(guān)用于探測(cè)磚托板8之間的間隙；光電開(kāi)關(guān)的信號(hào)輸出端與單片機(jī)系統(tǒng)信號(hào)輸入端連接，單片機(jī)系統(tǒng)信號(hào)輸出端分別與可控鏈條夾持機(jī)構(gòu)1及切割氣缸7控制系統(tǒng)連接。

光電開(kāi)關(guān)的作用是：通過(guò)對(duì)單片機(jī)系統(tǒng)適當(dāng)設(shè)置，可使單片機(jī)系統(tǒng)在合適時(shí)機(jī)控制可控鏈條夾持機(jī)構(gòu)1夾持住成型輸送皮帶4，使其與耐火磚連續(xù)坯體5以及切割小車(chē)3同步移動(dòng)，使切割刀具9大致對(duì)準(zhǔn)磚托板8的間隙下行切割，完成對(duì)耐火磚連續(xù)坯體5的同步切割。

2 技術(shù)創(chuàng)新點(diǎn)

本實(shí)用新型解決技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：耐火磚連續(xù)坯體同步切割裝置，該裝置包括同步機(jī)構(gòu)、切割機(jī)構(gòu)和控制系統(tǒng)。為克服現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，本實(shí)用新型提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理的耐火磚連續(xù)坯體同步切割裝置，以較低的成本，實(shí)現(xiàn)了切割裝置與流水線同步切割磚坯的目的。本裝置能使切割機(jī)構(gòu)與耐火磚連續(xù)坯體同步運(yùn)動(dòng)，使切割機(jī)構(gòu)能精確切割耐火磚連續(xù)坯體，切割過(guò)的耐火磚坯坯體完整，邊緣整齊，不會(huì)出現(xiàn)缺角等破損現(xiàn)象，大大提高了耐火磚坯的成品率。

3 市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)

目前，我國(guó)新型輕質(zhì)耐火保溫磚生產(chǎn)廠家約4000～5000家，隨著新型輕質(zhì)耐火保溫磚不斷推廣應(yīng)用，生產(chǎn)廠家數(shù)量不斷擴(kuò)大。其中95%以上采取手動(dòng)切坯方式，隨著勞動(dòng)力成本不斷提高，及本專利產(chǎn)品推廣，新上新型輕質(zhì)耐火保溫磚生產(chǎn)項(xiàng)目及一些老廠技術(shù)改造應(yīng)用本專利產(chǎn)品，本專利產(chǎn)品含稅價(jià)格12.8萬(wàn)元/套，根據(jù)市場(chǎng)需求每年銷(xiāo)售500套總額6400萬(wàn)元，利稅580萬(wàn)元。預(yù)計(jì)隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，為了降低生產(chǎn)成本和降低勞動(dòng)強(qiáng)度，預(yù)計(jì)在未來(lái)5～8年內(nèi)我國(guó)新型輕質(zhì)耐火保溫磚生產(chǎn)取消手動(dòng)切坯方式技術(shù)改造可完成，市場(chǎng)容量巨大。

參考文獻(xiàn)

[1] 王穎.中高端切割裝備逐漸成為市場(chǎng)主角[J].金屬加工（熱加工），2014（14）：18-19.

[2] 顏志武.磚瓦裝備制造如何提高性能和質(zhì)量（一）[J].磚瓦，2013（5）：10-16.

[3] 陳玨，馮凱，謝勇.新型全自動(dòng)多功能制磚機(jī)和T型多孔磚[J].磚瓦，2014（8）：58-59.

[4] 李明.復(fù)合材料切割工藝裝置研究[J].電子機(jī)械工程，2011（6）：31-32.

[5] Dobson E.A Rudimentary Treatise on the Manufacture of Bricks and Tiles[M].Andesite Press，2015.

[6] 徐鳴，王亞娟，鄒積玉.我國(guó)磚瓦裝備的發(fā)展和節(jié)能減排[J].磚瓦世界，2014（9）：3-20.