CN105856382A - 一种重锤拍击式合成石成型机及加工工艺 - Google Patents

Abstract

一种重锤拍击式合成石成型机及加工工艺，包括基座、安装在所述基座上的重锤和驱动所述重锤的驱动器，所述基座上具有载料区，所述重锤拍击所述载料区。本发明采用具有足够大重量的重锤直接拍击位于基座上的合成石混合料，通过拍击使得合成石混合料中的粘合剂更好的分布于合成石混合料中，并形成高强度、高密度合成石板材，大量减少了原有合成石生产技术中需要的粘合剂。本发明具有结构简单、运行稳定、维护方便、生产速度快等优点，完全能满足持续大规模生产需要。

Description

一种重锤拍击式合成石成型机及加工工艺

技术领域

本发明涉及一种合成石成型设备和加工工艺，尤其涉及一种无需压力系统的重锤拍击式合成石成型设备和加工工艺。

背景技术

天然石材作为建筑材料的重要部分，因为其色彩多样化，开发容易，自古以来一直被人广泛使用。但是随着其开采量的过度增加，开采利用率低等原因，天然石材的开采逐步受到限制，特别是欧洲国家，已经禁止了天然石材的开采。而且每个矿产区的产品，其花色，品种都是独一的，更增加了其使用上的难度。人们一直在寻找其替代品。随着经济的发展，建筑装饰材料日新月异，合成石作为一种新型的装饰材料得到很大的发展机遇。但由于其生产设备的加压系统和振动系统配合使用是一技术难题，致使设备制造复杂、生产运行不稳定、维护返修率高，生产效率无法达到规模化。如中国专利号为CN201120319813.9的实用新型专利，公开了一种人造石英石压机，包括机座、安装在机座两侧的机架、安装在机座底部的减震弹簧、安装于机座上的围框及冲头，所述的机座上设置有导柱，围框及冲头上设置有轴套，围框及冲头通过轴套活动连接于导柱上，导柱的上端固接有机顶，机顶上设置有冲头液压缸及围框液压缸，冲头液压缸通过液压缸连接座连接于冲头上，围框液压缸通过液压缸连接座连接于围框上，围框的底部及与冲头连接部位设置有真空密封条，冲头上设置有振动电机；机架及机座上方设置有传动带，传动带的两端设置有传动轮。在上述技术方案中，通过液压施加压力，再由振动电机进行振动，但这种压板方式存在如下缺点，由于振动电机是高频振动的工作，致使液压系统始终处于加压和释放的循环过程中，液压一直处于虚压状态，无法对板材施加足够的压力。同时,振动系统对整机的稳定性造成持久连续的伤害。为了满足板材成形，需要浪费大量的时间。以上技术方案可以称为“压+振”的合成方式，整个行业一直所要解决的问题就是如何将压力和振动力复合在一起，但这个问题一直无法解决，严重影响了合成石成型设备的发展，始终缺少一种成熟、大规模应用、成型速度快的合成石成型设备和工艺。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术之不足，提供一种具有较高合成力、成型速度快、致密性好、结构简单的重锤拍击式合成石成型机，同时提供一种在真空状态下对疏松合成石混合料进行重锤拍击成为板材的加工工艺。

按照本发明提供的一种重锤拍击式合成石成型机，包括基座、安装在所述基座上的重锤和驱动所述重锤的驱动器，所述基座上具有载料区，所述重锤拍击所述载料区。

按照本发明提供的一种重锤拍击式合成石成型机还具有如下附属技术特征：

所述重锤包括与所述载料区中合成石混合料相接触的锤板和位于所述锤板上并增加重量的负重板，所述负重板与所述锤板连接在一起。

所述锤板上设置有多个支座，所述锤板通过所述支座与所述负重板连接在一起。

所述负重板由多层负重板材叠合而成。

所述锤板上还设置有一模框，所述模框的周边安装有悬挂件，所述悬挂件钩挂在所述锤板上。

所述基座上设置有抬升装置，所述抬升装置与所述重锤相连接。

所述驱动器设置在所述重锤上，所述驱动器由多台驱动器同步连接在一起构成。

多台所述驱动器同步连接在一起，构成一组同步驱动组，所述重锤上设置有至少一组同步驱动组。

所述同步驱动组同层布置或分层布置。

所述驱动器安装在所述锤板上和/或负重板上。

按照本发明提供的一种重锤拍击式合成石加工工艺，包括如下步骤：

A、配料，将合成石混合骨料、填充物和粘合剂按照配比混合，形成合成石混合料；

B、布料，将合成石混合料按照所需厚度平整的布置在输料带上或模框内；

C、成型，对合成石混合料进行排气真空处理,真空排气后由拍击重锤连续拍击合成石混合料，合成石混合料中的粘合剂在拍击的过程中流动，均匀的分布在合成石混合料中，充分填充合成石混合料中颗粒骨料之间的空隙，多余的粘合剂将会被拍击出合成石混合料外，直至形成致密的合成石板材；

D、固化，对成型的合成石板材进行固化，得到成品。

本发明提供的一种重锤拍击式合成石加工工艺还具有如下附属技术特征：

拍击重锤的质量m由下列公式确定，

m＝A×(ρ_料×a％+ρ_剂×b％)×V×K

其中，A为合成石混合骨料颗粒总量系数，为常数，A≦1，

ρ_料为合成石混合骨料颗粒密度，单位为kg/m³，a％为合成石

混合骨料所占比例，

ρ_剂为粘合剂密度，单位为kg/m³，b％为粘合剂所占比例，

V为合成石混合料的体积，单位为m³，

K为拍击重锤的质量系数，为常数，K取值为100-3000。

合成石混合骨料颗粒总量系数A由骨料粒径确定，并随着骨料的粒径变小，合成石混合骨料颗粒总量系数变大，其中粒径小于100微米的合成石骨料系数为0.8-1；粒径为100微米-1000微米的合成石骨料系数为0.2-0.8；粒径为1000微米以上的合成石骨料系数为0.04-0.2。

合成石混合骨料颗粒总量系数A为，

A＝A₁×R₁％+A₂×R₂％+A₃×R₃％......+A_n×R_n％

其中，A₁,A₂,A₃…A_n为不同粒径的骨料系数，R₁,R₂,R₃,…R_n,为不同粒径的骨料所占比例。

按照本发明提供的一种重锤拍击式合成石成型机和加工工艺与现有技术相比具有如下优点：本发明采用具有具有足够大质量的拍击重锤在驱动器的带动下直接连续拍击位于基座上的合成石混合料,合成石混合料中的粘合剂在拍击的过程中流动,均匀的分布在合成石混合料中,并形成高强度、高密度合成石板材，大量减少了原有合成石生产技术中所需要的大量粘合剂。本发明具有结构简单、运行稳定、维护方便、生产速度快等优点，完全能满足持续大规模生产需要。本发明提供的合成石加工工艺采用重锤拍击式压制合成石板材，是一种全新的工艺，有别于现有技术中的压+振工艺，提高了板材的成型速度，增加了生产线的产量，降低生产成本。

附图说明

图1是本发明的主视图。

图2是本发明去掉负重板的俯视图。

图3是本发明的立体图。

图4是本发明第一实施例的剖视图。

图5是本发明第二实施例的剖视图。

图6是本发明第三实施例的剖视图。

图7是本发明第四实施例的剖视图。

具体实施方式

参见图1至图4，在本发明给出的一种重锤拍击式合成石成型机的实施例，包括基座1、安装在所述基座1上的重锤10和驱动所述重锤10的驱动器4，所述基座1上具有载料区，所述重锤10拍击所述载料区。本发明中的重锤具有足够大的重量，直接拍击载料区上的合成石混合料，将合成石混合料拍实。本发明这种“重锤拍击式”完全不同于现有技术中“压+振”的合成石成型方式，本发明克服了现有技术存在的“虚压”问题，通过“拍击”使得合成石混合料中的粘合剂流动，均匀的分布在合成石混合料中，充分填充合成石混合料中颗粒骨料之间的空隙,多余的粘合剂将会被拍击出合成石混合料外，从而压实合成石混合料。

参见图1至图4，在本发明给出的上述实施例中，所述重锤10包括与所述载料区中合成石混合料相接触的锤板2和位于所述锤板2上并增加重量的负重板3，所述负重板3与所述锤板2连接在一起。本发明设置了锤板2和负重板3的复合配重结构，从而构成了一个无压力系统的独立重锤拍击单元，通过上述结构满足合成石成型所需要的拍击力。本发明不仅省去了压力系统，解决了虚压的问题，而且能够缩短合成石的成型时间。本发明由锤板2和负重板3构成的无液压系统的重锤拍击单元，有别于现有技术中普遍采用的带压力系统的合成石成型机。

本发明中的锤板2和负重板3可以是分体式结构，也可以是一体式结构，其中锤板2主要是用于压制合成石混合料的部分，负重板3则是提供负重，增大拍击力。该部分的结构远远大于锤板2的结构，从而满足压制所需的拍击力。

参见图1至图4，在本发明给出的上述实施例中，所述锤板2上设置有多个支座21，所述锤板2通过所述支座21与所述负重板3连接在一起。所述支座21由上下横板和连接上下横板的多个竖板构成，本实施例所述支座21为四个，分别位于所述锤板2的四个角处，从而支撑所述负重板3，形成空腔结构。本发明中的支座21具有较高的支撑力，从而能够满足支撑的需要。

参见图1至图4，在本发明给出的上述实施例中，所述负重板3由多层负重板材31叠合而成。多层负重板材31通过螺栓连接在一起。本发明的负重板材可以采用实心钢板或其他较重的材料制成的板材。本发明中的压力均是由负重板3提供，因此其具有较大的重量，上述材料和结构能够提供足够大的拍击力。通过调节负重板材31的数量，实现对重锤重量的调节。当然，本发明中的负重板材31也可以是一层结构。

参见图1至图4，在本发明给出的上述实施例中，所述锤板2上还设置有一模框22，所述模框22的周边安装有悬挂件23，所述悬挂件23钩挂在所述锤板2上。所述模框22用于限制周边合成石混合料，所述锤板2沿所述模框22下压，所述悬挂件23用于连接模框22与锤板2，在锤板2提升时，带动模框22一起提升。

参见图1至图4，在本发明给出的上述实施例中，所述基座1上设置有抬升装置11，所述抬升装置11与所述重锤10相连接。本实施例与所述负重板3相连接，所述抬升装置11为液压缸，所述负重板3的部分结构向外延伸形成支撑耳，所述抬升装置11与支撑耳相连接。从而方便所述抬升装置11抬升所述负重板3和锤板2。

参见图1至图4，在本发明给出的上述实施例中，所述驱动器4设置在所述重锤10上，所述驱动器4由多台驱动器同步连接在一起构成。多台所述驱动器同步连接在一起，构成一组同步驱动组，所述重锤10上设置有至少一组同步驱动组。所述驱动器4能够产生大于重锤自重的力，从而将重锤抬起并拍下，按照一定的速度带动重锤10拍击合成石混合料。本发明中的驱动器4还可以为其他的结构形式，比如设置在重锤之外的驱动装置，使得重锤上下往复运动，实现拍击。本发明将驱动器同步为多组形式，能够提供足够大的抬升力，从而带动重锤。

参见图1至图4，在本发明给出的上述实施例中，所述锤板2与所述负重板3之间形成有空腔，所述驱动器4安装在所述空腔中。所述空腔为驱动器4提供了安装空间，当然，此空腔也可以是由多层负重板3形成。

参见图1至图4，在本发明给出的上述实施例中，所述同步驱动组同层布置或分层布置。所述同步驱动组安装在所述锤板上和/或负重板上。图4是第一种实施例为同层分布，共四组，其中中间每组为四台驱动器串联，两侧两组为两台驱动器串联。当然，本发明中的驱动器也可以是分层布置，例如，图5给出的第二实施例，在空腔中设置上下两组驱动器4。图6给出的第三实施例，在负重板3的顶部设置驱动器4。当然，也可以是同时设置在锤板2和负重板3上。本发明中的驱动器为振动电机、液压驱动器、空气驱动器或电磁驱动器中的一种或多种。

图7是本发明给出的第四实施例，其与上述实施例的主要差别在于，所述负重板3宽度或长度大于锤板的宽度或长度，部分负重板3位于锤板2的侧边，形成扁担式结构。这种结构能够降低设备的高度，方便设备的布置。

按照本发明提供的一种重锤拍击式合成石加工工艺，包括如下步骤：

A、配料，将合成石混合骨料、填充物和粘合剂按照配比混合，形成合成石混合料；

B、布料，将合成石混合料按照所需厚度平整的布置在输料带上或模框内；

C、成型，对合成石混合料进行排气真空处理,真空排气后由拍击重锤连续拍击合成石混合料，合成石混合料中的粘合剂在拍击的过程中流动，均匀的分布在合成石混合料中，充分填充合成石混合料中颗粒骨料之间的空隙，多余的粘合剂将会被拍击出合成石混合料外，直至形成致密的合成石板材；

D、固化，对成型的合成石板材进行固化，得到成品。

在本发明给出的上述实施例中，拍击重锤的质量m由下列公式确定，

m＝A×(ρ_料×a％+ρ_剂×b％)×V×K

其中，A为合成石混合骨料颗粒总量系数，为常数，A≦1，

ρ_料为合成石混合骨料颗粒密度，单位为kg/m³，a％为合成石

混合骨料所占比例，

ρ_剂为粘合剂密度，单位为kg/m³，b％为粘合剂所占比例，

V为合成石混合料的体积，单位为m³，

K为拍击重锤的质量系数，为常数，K取值为100-3000。优选为800-3000。取值为1500或2000。K的取值根据物料的种类依经验来确定，通常取值为1500即可。

合成石混合骨料颗粒总量系数由骨料粒径确定，并随着骨料的粒径变小，合成石混合骨料颗粒总量系数变大，合成石混合骨料颗粒总量系数A由骨料粒径确定，并随着骨料的粒径变小，合成石混合骨料颗粒总量系数变大，其中粒径小于100微米的合成石骨料系数为0.8-1；粒径为100微米-1000微米的合成石骨料系数为0.2-0.8；粒径为1000微米以上的合成石骨料系数为0.04-0.2。本发明中的合成石混合骨料颗粒总量系数是用于反应骨料在单位体积中的数量，如果数量越多，则说明骨料需要的移动力越大，重锤拍击力也就需要越大。上述骨料系数根据总体粒径的大小依经验来确定。

合成石混合骨料颗粒总量系数A，

A＝A₁×R₁％+A₂×R₂％+A₃×R₃％......+A_n×R_n％

其中，A₁,A₂,A₃…A_n为不同粒径的骨料系数，R₁,R₂,R₃,…R_n,为不同粒径的骨料所占比例。

本实施例以石英石为例，石英石的密度为ρ_料＝2600kg/cm³，通常所用的物料颗粒粒径包括：13μm，18μm，23μm，38μm，45μm，58μm，109μm，212μm，380μm，830μm，1700μm，3350μm，4750μm，8000μm，根据经验，首先确定最小粒径13μm的骨料系数为1，则其他粒径的骨料系数依次为0.99、0.98、0.95、0.91、0.89、0.79、0.68、0.58、0.30、0.15、0.12、0.08、0.05。

压制长度为1m、宽度为1m和高度为0.01m的合成石石英板材，其中骨料的总量为a％＝91％，粒径为38μm的石英石占30％、粒径为109μm的石英石占20％、粒径为212μm的石英石占20％、粒径为380μm的石英石占21％，粘合剂的密度为ρ_剂＝1130kg/m³，占总量的比例为b％＝9％。

则A＝0.95×30％+0.79×20％+0.68×20％+0.58×21％

＝0.285+0.158+0.136+0.1218＝0.7008

重锤的质量则为m＝0.7008×(2600×91％+1130×9％)×0.01×1500

＝25940.46kg

重锤按照上述重量配置就能够满足板材的成型需要，制成板材。本发明在选取经验值时，原则上需要满足压制1cm厚度、1m宽、1m长的合成石板材的重锤质量为1吨至35吨。具体数值依据板材形状、厚度、物料种类、物料颗粒度等因素来确定。本发明在工艺实施例中确定的重锤相应技术特征，也适用于成型机的实施例中。

Claims (14)

1.一种重锤拍击式合成石加工工艺，包括如下步骤：

A、配料，将合成石混合骨料、填充物和粘合剂按照配比混合，形成合成石混合料；

B、布料，将合成石混合料按照所需厚度平整的布置在输料带上或模框内；

C、成型，对合成石混合料进行排气真空处理,真空排气后由拍击重锤连续拍击合成石混合料，合成石混合料中的粘合剂在拍击的过程中流动，均匀的分布在合成石混合料中，充分填充合成石混合料中颗粒骨料之间的空隙，多余的粘合剂将会被拍击出合成石混合料外，直至形成致密的合成石板材；

D、固化，对成型的合成石板材进行固化，得到成品。

2.如权利要求1所述的一种重锤拍击式合成石加工工艺，其特征在于：拍击重锤的质量m由下列公式确定，

m＝A×(ρ_料×a％+ρ_剂×b％)×V×K

其中，A为合成石混合骨料颗粒总量系数，为常数，A≦1，

ρ_料为合成石混合骨料颗粒密度，单位为kg/m³，a％为合成石混合骨料所占比例，

ρ_剂为粘合剂密度，单位为kg/m³，b％为粘合剂所占比例，

V为合成石混合料的体积，单位为m³，

K为拍击重锤的质量系数，为常数，K取值为100-3000。

3.如权利要求2所述的一种重锤拍击式合成石加工工艺，其特征在于：合成石混合骨料颗粒总量系数A由骨料粒径确定，并随着骨料的粒径变小，合成石混合骨料颗粒总量系数变大，其中粒径小于100微米的合成石骨料系数为0.8-1；粒径为100微米-1000微米的合成石骨料系数为0.2-0.8；粒径为1000微米以上的合成石骨料系数为0.04-0.2。

4.如权利要求2所述的一种重锤拍击式合成石加工工艺，其特征在于：合成石混合骨料颗粒总量系数A，

A＝A₁×R₁％+A₂×R₂％+A₃×R₃％......+A_n×R_n％

其中，A₁,A₂,A₃…A_n为不同粒径的骨料系数，R₁,R₂,R₃,…R_n,为不同粒径的骨料所占比例。

5.一种重锤拍击式合成石成型机，其特征在于：包括基座、安装在所述基座上的重锤和驱动所述重锤的驱动器，所述基座上具有载料区，所述重锤拍击所述载料区。

6.如权利要求5所述的一种重锤拍击式合成石成型机，其特征在于：所述重锤包括与所述载料区中合成石混合料相接触的锤板和位于所述锤板上并增加重量的负重板，所述负重板与所述锤板连接在一起。

7.如权利要求6所述的一种重锤拍击式合成石成型机，其特征在于：所述锤板上设置有多个支座，所述锤板通过所述支座与所述负重板连接在一起。

8.如权利要求6所述的一种重锤拍击式合成石成型机，其特征在于：所述负重板由多层负重板材叠合而成。

9.如权利要求6所述的一种重锤拍击式合成石成型机，其特征在于：所述锤板上还设置有一模框，所述模框的周边安装有悬挂件，所述悬挂件钩挂在所述锤板上。

10.如权利要求5所述的一种重锤拍击式合成石成型机，其特征在于：所述基座上设置有抬升装置，所述抬升装置与所述重锤相连接。

11.如权利要求5所述的一种重锤拍击式合成石成型机，其特征在于：所述驱动器设置在所述重锤上，所述驱动器由多台驱动器同步连接在一起构成。

12.如权利要求11所述的一种重锤拍击式合成石成型机，其特征在于：多台所述驱动器同步连接在一起，构成一组同步驱动组，所述重锤上设置有至少一组同步驱动组。

13.如权利要求12所述的一种重锤拍击式合成石成型机，其特征在于：所述同步驱动组同层布置或分层布置。

14.如权利要求6所述的一种重锤拍击式合成石成型机，其特征在于：所述驱动器安装在所述锤板上和/或负重板上。