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浅谈混凝土砌块生产线建设及主机类型

时间:2011-04-11    点击数:1293   
导读:河南华意机器制造有限公司专业生产加气混凝土设备,蒸养灰砂砖设备,选矿设备,灰砂砖设备,制砂设备,烘干机设备。联系电话:0371-64422101手机:13673607707

浅谈混凝土砌块生产线建设及主机类型
砌块成型机砌块生产设备一般由混凝土搅拌、砌块成型、砌块养护及砌块码垛等部分组成。由于砌块生产线产量规模及配套程度的不同,主机及配套设备差异也很大,因此筹建砌块厂时应根据产量、投资情况等因素,合理选用生产设备。成型机是砌块生产线的主机,本节主要对砌块成型机的类型谈谈看法。

1 关于砌块成型机的传动形式

有人说液压传动的砌块成型机比机械传动的成型机好,成型时不仅振动还加压。这种说法主要是由于对液压传动的成型机,在振动成型时的压力和砌块成型的振动系统还不太了解。就拿美国贝赛尔公司生产的BH3—1型成型机来说,在振动成型时压头油缸的油压经减压阀已减至约0.5Mpa,压头油缸带着压头随着模箱中混凝土振动密实而同步下降,此时压头油缸处于低压浮动状态,不可能施加很大压力。此外,在振动成型时如果施加很大压力,等于振动荷载大幅度增加,振幅将大幅度衰减,振动系统将振动不起来。一般在设计成型机振动系统和计算振动参数、选择振动电机功率时,所考虑的振动荷载主要包括砌块、模箱及压头质量,对于台振式成型机还应包括振动台的质量,但一般不考虑额外施加的压力。因此不论液压传动、还是机械传动的成型机,砌块成型时主要靠振动使物料密实。根据混凝土拌和物受振动作用时的触变现象,可以在比较小的压力、较短的时间内获得密实,所以砌块振动成型时需压头对混凝土施加一定压力。我国砌块成型机标准规定压头对砌块上表面的加压值应大于0.02Mpa,国外对干硬性混凝土拌和物的加压值约为0.015 Mpa,压力值太大将妨碍混凝土拌和物颗料的振动,影响砌块密实效果。按上述加压值,一般砌块成型机压头自重产生的压力即可满足要求,特别是在压头上设置振动器时,其振动密实效果比静压效果好。

砌块成型机一般要7-8个动作才能完成一个成型周期。从设计角度看,液压传动的成型机容易实现工艺动作,而且成型机运动部件相对较少,结构比较简单。所以世界各国成型机制造企业多数都生产液压传动的成型机。当然也不是说液压传动的成型机全部工艺动作都采用液压传动,如有的成型机加底板及底板输送等装置也采用机械传动。同时也应该看到液压传动成型机的液压泵站、液压传动元件及液压控制系统等比较复杂,一般需专业厂家配合制造;特别是采用的油缸、管接头及控制阀等液压元件质量较差时,故障率较高,用户维修保养也较麻烦。美国贝赛尔公司生产的SUPERPAC、DY-NAPAC和VIBRAPAC等机械传动的成型机型,为凸轮式机械传动,电机经过皮带轮带动气动离合制动器,气动离合制动器再通过一组皮带轮带动凸轮机构完成成型工艺动作,动作可靠,成型周期仅6-7秒,生产效率高,砌块质量好,设备坚固耐用,但机构复杂,机器重达17-32吨,价格较贵。我国自主开发的QTJ3-25、QMJ4-25型等机械传动的成型机,为曲柄连杆式机械传动,电机通过皮带轮、减速器带动曲柄连接杆机构完成相应的工艺动作,并可自动生产;该类成型机维修保养十分方便,价格低。所以选择砌块成型机时,不要简单地看它是液压传动还是机械传动,主要看它运转是否可靠,维修保养是否方便,成型的砌块质量是否好,价格是否合理等综合考虑确定。

2 关于砌块成型机的振动形式

砌块成型机成型方式主要有振动台振动成型(简称台振)和模箱振动成型(简称模振)两种。从振动成型原理看,台振与模振都是垂直振动,但传递激振力形式有所不同,台振是间接的,模振是直接的。

台振:一般是由电机通过皮带轮带动两根带有偏心块的轴,产生相向转动,水平方向的离心力互相抵消,垂直方向的离心力互相叠加,从而产生垂直定向振动。成型块数较少时,模箱下面可设一个振动“源”;成型块数较多时,模箱下面可设2个或多个振动“源”。振动“源”多时,由于电机起动快慢及速差等影响,振动不可能完全同步。欧洲制造设备一般均采用台振,每次成型的块数较多,有的多达18块,但相对振动功率较小,一般每块砌块可分担的振动功率约为1-2.2KW。

模振:主要有两种,一种是美国贝赛尔公司为代表的模振形式,即带有偏心块的传动轴直接安装在模箱两端,电机通过皮带轮带动传动轴旋转产生离心力,模箱两端的两个电机转动相反,产生的水平方向离心力互相抵消,而垂直方向的离心力互相叠加,从而产生垂直定向振动。由于电机直接带动模箱振动,所以模箱及其混凝土拌和物的振幅和频率与振动系统一致。但由于两台电机起动快慢及速差影响,模箱两端的振动也不可能完全同步。该种振动形式的成型机每次成型的块数相对较少,目前更多的为6块,但振动功率较大,每块砌块分担的振动功率为5-6.2KW。另外一种是美国哥伦比亚公司的模振形式,是靠装在成型机底架上的振动偏心轴,并通过连杆机构与模箱相连,使模箱产生垂直定向振动,该种振动形式的成型机每次生产的砌块也不多,振动功率也很大。

从模振与台振成型机振动功率可见,模振成型机每块砌块的振动功率约为台振的3-5倍。在振动质量一定的情况下,振动功率大,激振力大,振动加速度也大,所以模振成型机振动成形时间短,砌块密实度高。由此可见振动密实效果好坏的关键是振动加速度的大小,而不是振动形式本身。因此加大台振的振动功率,提高振动加速度,同样也可缩短振动成型时间,提高振动密实效果。混凝土振动密实成型还有一个参数叫振动延续时间,也就是说混凝土拌和物受振后需要一个互相填充密实的时间,因此过分加大激振力、提高振动加速度也不可能在瞬间使混凝土得以密实。目前模振成型机的振动加速度约为10-19g,振动成型时间约为1-3秒;台振成型机的振动加速度约为5-8g,振动成型时间约为3-5秒。对于振动成型时间仅有1-2秒的模振成型机,再提高振动加速度意义不大。因此合理地确定振动加速度是很必要的,振动加速度太小,振动延续时间加长,振动不密实;振动加速度太大,将会造成振动功率的浪费,并需加强振动系统的结构。

关于砌块成型机振动频率问题,从混凝土振动工艺学看,强迫振动的频率如接近混凝土拌和物颗粒的固有频率时则产生共振,此时衰减更小,振幅可达更大。砌块混凝土拌和物的集料粒径为3-10mm,理想振动频率为100-125Hz,但对于砌块成型机来说都达不到,美国一般为46-47Hz;欧洲个别成型机高达66-67Hz。这主要原因是考虑振动系统的寿命,振频太高,轴承等寿命短,因此一般44-50Hz即可满足砌块振动成型要求。振动变频从理论上看有一定意义,但从工程实践来看,特别是对于振动功率较大的模振成型机来说意义不大,因为实际振动成型时间仅1-2秒,在这么短时间内给混凝土拌和物施加不同的振动频率,密实效果不会有明显变化。

有人建议生产承重砌块选用美国模式的模振机型,生产路面砖选用欧洲模式的台振机型。其实欧洲砌块建筑也有近百年的历史,所用的砌块主要是采用台振成型机生产的。此外,路面砖同样也可采用美国模式的模振成型机生产。从目前我国砌块建筑来看,对承重砌块强度等级要求并不高,一般村镇建筑1-3层,所需砌块为MU5.0、MU7.5;城市多为6层建筑,所需砌块为MU7.5、MU10.0;而城市少数高层配筋砌块建筑,目前仅为15-18层,1-3层需用MU20.0,4-8层需用MU15.0,其余各层为MU10.0,而且MU15.0、MU20.0砌块用量不大。因此量大面广的是多层住宅建筑所需的MU5.0-MU10.0砌块,一般国产或进口的台振成型机都能满足生产要求,而且我国目前砌块建筑所用的砌块多数也是采用台振成型机生产的。其实真正要提高砌块强度等级,主要不是靠成型机,不管模振还是台振成型机,生产不同强度等级的砌块时,都要采用不同的混凝土配比,调整水泥用量。由于目前模振成型机的振动功率大,振动密实效果好,在生产MU15.0、MU20.0等砌块时应优先采用模振成型机。模振成型机一般价格较高,系因为激振装置直接安装在模箱上,模箱结构较复杂,模箱费用较大。在选用成型机时,应根据产品要求、生产工艺方案及投资状况等综合研究确定。

结束语

目前,我国从事砌块生产设备制造的企业不断发展,以砌块生产设备为主要产品的企业有40余家,国外砌块生产设备制造商也纷纷涌向我国市场。在国内外竞争的形势下,我国砌块生产设备制造企业应立足国内市场、放眼国外市场,积极开发企业的系列产品,创造名牌产品,提高产品的可靠性。

我国砌块生产设备与国外好生产设备相比,主要差距是可靠性不如国外设备,国外砌块生产设备所采用的电气元件、液压元件及机械配件等都是世界公司产品,因此设备故障率较低,使用比较可靠。从我国目前砌块生产设备使用情况看,故障多在电气、液压及机械等配件上,而各设备制造厂家所采用的电气元件,液压元件及机械配件比较杂,质量比较差,特别是电气与液压元件的质量与国外相比还有较大差距。因此开发出适用于砌块生产设备的电气、液压及机械等配件,提高设备的可靠性,对砌块生产行业也是十分重要的。要提高我国砌块生产设备的可靠性,除加强国产配套件开发外,也可采用国外高质量的电气及液压元件,提高国产设备的可靠性,使我国的砌块生产设备在国外市场上也有一定的竞争能力。

河南华意机器制造有限公司专业生产加气混凝土设备,蒸养灰砂砖设备,选矿设备,灰砂砖设备,制砂设备,烘干机设备。

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