一種重錘拍擊式合成石成型機及加工工藝的制作方法
【專利摘要】一種重錘拍擊式合成石成型機及加工工藝，包括基座、安裝在所述基座上的重錘和驅動所述重錘的驅動器，所述基座上具有載料區，所述重錘拍擊所述載料區。本發明采用具有足夠大重量的重錘直接拍擊位于基座上的合成石混合料，通過拍擊使得合成石混合料中的粘合劑更好的分布于合成石混合料中，并形成高強度、高密度合成石板材，大量減少了原有合成石生產技術中需要的粘合劑。本發明具有結構簡單、運行穩定、維護方便、生產速度快等優點，完全能滿足持續大規模生產需要。
【專利說明】
一種重錘拍擊式合成石成型機及加工工藝
技術領域
[0001]本發明涉及一種合成石成型設備和加工工藝，尤其涉及一種無需壓力系統的重錘拍擊式合成石成型設備和加工工藝。
【背景技術】
[0002]天然石材作為建筑材料的重要部分，因為其色彩多樣化，開發容易，自古以來一直被人廣泛使用。但是隨著其開采量的過度增加，開采利用率低等原因，天然石材的開采逐步受到限制，特別是歐洲國家，已經禁止了天然石材的開采。而且每個礦產區的產品，其花色，品種都是獨一的，更增加了其使用上的難度。人們一直在尋找其替代品。隨著經濟的發展，建筑裝飾材料日新月異，合成石作為一種新型的裝飾材料得到很大的發展機遇。但由于其生產設備的加壓系統和振動系統配合使用是一技術難題，致使設備制造復雜、生產運行不穩定、維護返修率高，生產效率無法達到規模化。如中國專利號為CN201120319813.9的實用新型專利，公開了一種人造石英石壓機，包括機座、安裝在機座兩側的機架、安裝在機座底部的減震彈簧、安裝于機座上的圍框及沖頭，所述的機座上設置有導柱，圍框及沖頭上設置有軸套，圍框及沖頭通過軸套活動連接于導柱上，導柱的上端固接有機頂，機頂上設置有沖頭液壓缸及圍框液壓缸，沖頭液壓缸通過液壓缸連接座連接于沖頭上，圍框液壓缸通過液壓缸連接座連接于圍框上，圍框的底部及與沖頭連接部位設置有真空密封條，沖頭上設置有振動電機；機架及機座上方設置有傳動帶，傳動帶的兩端設置有傳動輪。在上述技術方案中，通過液壓施加壓力，再由振動電機進行振動，但這種壓板方式存在如下缺點，由于振動電機是高頻振動的工作，致使液壓系統始終處于加壓和釋放的循環過程中，液壓一直處于虛壓狀態，無法對板材施加足夠的壓力。同時，振動系統對整機的穩定性造成持久連續的傷害。為了滿足板材成形，需要浪費大量的時間。以上技術方案可以稱為“壓+振”的合成方式，整個行業一直所要解決的問題就是如何將壓力和振動力復合在一起，但這個問題一直無法解決，嚴重影響了合成石成型設備的發展，始終缺少一種成熟、大規模應用、成型速度快的合成石成型設備和工藝。
【發明內容】
[0003]本發明所要解決的技術問題在于克服上述現有技術之不足，提供一種具有較高合成力、成型速度快、致密性好、結構簡單的重錘拍擊式合成石成型機，同時提供一種在真空狀態下對疏松合成石混合料進行重錘拍擊成為板材的加工工藝。
[0004]按照本發明提供的一種重錘拍擊式合成石成型機，包括基座、安裝在所述基座上的重錘和驅動所述重錘的驅動器，所述基座上具有載料區，所述重錘拍擊所述載料區。
[0005]按照本發明提供的一種重錘拍擊式合成石成型機還具有如下附屬技術特征:
[0006]所述重錘包括與所述載料區中合成石混合料相接觸的錘板和位于所述錘板上并增加重量的負重板，所述負重板與所述錘板連接在一起。
[0007]所述錘板上設置有多個支座，所述錘板通過所述支座與所述負重板連接在一起。
[0008]所述負重板由多層負重板材疊合而成。
[0009]所述錘板上還設置有一模框，所述模框的周邊安裝有懸掛件，所述懸掛件鉤掛在所述錘板上。
[0010]所述基座上設置有抬升裝置，所述抬升裝置與所述重錘相連接。
[0011]所述驅動器設置在所述重錘上，所述驅動器由多臺驅動器同步連接在一起構成。
[0012]多臺所述驅動器同步連接在一起，構成一組同步驅動組，所述重錘上設置有至少一組同步驅動組。
[0013]所述同步驅動組同層布置或分層布置。
[0014]所述驅動器安裝在所述錘板上和/或負重板上。
[0015]按照本發明提供的一種重錘拍擊式合成石加工工藝，包括如下步驟:
[0016]A、配料，將合成石混合骨料、填充物和粘合劑按照配比混合，形成合成石混合料；
[0017]B、布料，將合成石混合料按照所需厚度平整的布置在輸料帶上或模框內；
[0018]C、成型，對合成石混合料進行排氣真空處理，真空排氣后由拍擊重錘連續拍擊合成石混合料，合成石混合料中的粘合劑在拍擊的過程中流動，均勻的分布在合成石混合料中，充分填充合成石混合料中顆粒骨料之間的空隙，多余的粘合劑將會被拍擊出合成石混合料外，直至形成致密的合成石板材；
[0019]D、固化，對成型的合成石板材進行固化，得到成品。
[0020]本發明提供的一種重錘拍擊式合成石加工工藝還具有如下附屬技術特征:
[0021]拍擊重錘的質量m由下列公式確定，
[0022]m = AX (P 料 Xa%+P 劑 Xb% ) XVXK
[0023]其中，A為合成石混合骨料顆粒總量系數，為常數，A 5 1，
[0024]P料為合成石混合骨料顆粒密度，單位為kg/m3，3%為合成石
[0025]混合骨料所占比例，
[0026]P劑為粘合劑密度，單位為kg/m3，b %為粘合劑所占比例，
[0027]V為合成石混合料的體積，單位為m3，
[0028]K為拍擊重錘的質量系數，為常數，K取值為100-3000。
[0029]合成石混合骨料顆粒總量系數A由骨料粒徑確定，并隨著骨料的粒徑變小，合成石混合骨料顆粒總量系數變大，其中粒徑小于100微米的合成石骨料系數為0.8-1 ;粒徑為100微米-1000微米的合成石骨料系數為0.2-0.8 ;粒徑為1000微米以上的合成石骨料系數為 0.04-0.2 ο
[0030]合成石混合骨料顆粒總量系數A為，
[0031]A = A1X R1 % +A2 X R2 % +A3 X R3 %......+An X Rn %
[0032]其中，A1, A2, An為不同粒徑的骨料系數，R1, R2, R3, -Rn,為不同粒徑的骨料所占比例。
[0033]按照本發明提供的一種重錘拍擊式合成石成型機和加工工藝與現有技術相比具有如下優點:本發明采用具有具有足夠大質量的拍擊重錘在驅動器的帶動下直接連續拍擊位于基座上的合成石混合料，合成石混合料中的粘合劑在拍擊的過程中流動，均勻的分布在合成石混合料中，并形成高強度、高密度合成石板材，大量減少了原有合成石生產技術中所需要的大量粘合劑。本發明具有結構簡單、運行穩定、維護方便、生產速度快等優點，完全能滿足持續大規模生產需要。本發明提供的合成石加工工藝采用重錘拍擊式壓制合成石板材，是一種全新的工藝，有別于現有技術中的壓+振工藝，提高了板材的成型速度，增加了生產線的產量，降低生產成本。
【附圖說明】
[0034]圖1是本發明的主視圖。
[0035]圖2是本發明去掉負重板的俯視圖。
[0036]圖3是本發明的立體圖。
[0037]圖4是本發明第一實施例的剖視圖。
[0038]圖5是本發明第二實施例的剖視圖。
[0039]圖6是本發明第三實施例的剖視圖。
[0040]圖7是本發明第四實施例的剖視圖。
【具體實施方式】
[0041]參見圖1至圖4，在本發明給出的一種重錘拍擊式合成石成型機的實施例，包括基座1、安裝在所述基座I上的重錘10和驅動所述重錘10的驅動器4，所述基座I上具有載料區，所述重錘10拍擊所述載料區。本發明中的重錘具有足夠大的重量，直接拍擊載料區上的合成石混合料，將合成石混合料拍實。本發明這種“重錘拍擊式”完全不同于現有技術中“壓+振”的合成石成型方式，本發明克服了現有技術存在的“虛壓”問題，通過“拍擊”使得合成石混合料中的粘合劑流動，均勻的分布在合成石混合料中，充分填充合成石混合料中顆粒骨料之間的空隙，多余的粘合劑將會被拍擊出合成石混合料外，從而壓實合成石混合料。
[0042]參見圖1至圖4，在本發明給出的上述實施例中，所述重錘10包括與所述載料區中合成石混合料相接觸的錘板2和位于所述錘板2上并增加重量的負重板3，所述負重板3與所述錘板2連接在一起。本發明設置了錘板2和負重板3的復合配重結構，從而構成了一個無壓力系統的獨立重錘拍擊單元，通過上述結構滿足合成石成型所需要的拍擊力。本發明不僅省去了壓力系統，解決了虛壓的問題，而且能夠縮短合成石的成型時間。本發明由錘板2和負重板3構成的無液壓系統的重錘拍擊單元，有別于現有技術中普遍采用的帶壓力系統的合成石成型機。
[0043]本發明中的錘板2和負重板3可以是分體式結構，也可以是一體式結構，其中錘板2主要是用于壓制合成石混合料的部分，負重板3則是提供負重，增大拍擊力。該部分的結構遠遠大于錘板2的結構，從而滿足壓制所需的拍擊力。
[0044]參見圖1至圖4，在本發明給出的上述實施例中，所述錘板2上設置有多個支座21，所述錘板2通過所述支座21與所述負重板3連接在一起。所述支座21由上下橫板和連接上下橫板的多個豎板構成，本實施例所述支座21為四個，分別位于所述錘板2的四個角處，從而支撐所述負重板3，形成空腔結構。本發明中的支座21具有較高的支撐力，從而能夠滿足支撐的需要。
[0045]參見圖1至圖4，在本發明給出的上述實施例中，所述負重板3由多層負重板材31疊合而成。多層負重板材31通過螺栓連接在一起。本發明的負重板材可以采用實心鋼板或其他較重的材料制成的板材。本發明中的壓力均是由負重板3提供，因此其具有較大的重量，上述材料和結構能夠提供足夠大的拍擊力。通過調節負重板材31的數量，實現對重錘重量的調節。當然，本發明中的負重板材31也可以是一層結構。
[0046]參見圖1至圖4，在本發明給出的上述實施例中，所述錘板2上還設置有一模框22，所述模框22的周邊安裝有懸掛件23，所述懸掛件23鉤掛在所述錘板2上。所述模框22用于限制周邊合成石混合料，所述錘板2沿所述模框22下壓，所述懸掛件23用于連接模框22與錘板2，在錘板2提升時，帶動模框22 —起提升。
[0047]參見圖1至圖4，在本發明給出的上述實施例中，所述基座I上設置有抬升裝置11，所述抬升裝置11與所述重錘10相連接。本實施例與所述負重板3相連接，所述抬升裝置11為液壓缸，所述負重板3的部分結構向外延伸形成支撐耳，所述抬升裝置11與支撐耳相連接。從而方便所述抬升裝置11抬升所述負重板3和錘板2。
[0048]參見圖1至圖4，在本發明給出的上述實施例中，所述驅動器4設置在所述重錘10上，所述驅動器4由多臺驅動器同步連接在一起構成。多臺所述驅動器同步連接在一起，構成一組同步驅動組，所述重錘10上設置有至少一組同步驅動組。所述驅動器4能夠產生大于重錘自重的力，從而將重錘抬起并拍下，按照一定的速度帶動重錘10拍擊合成石混合料。本發明中的驅動器4還可以為其他的結構形式，比如設置在重錘之外的驅動裝置，使得重錘上下往復運動，實現拍擊。本發明將驅動器同步為多組形式，能夠提供足夠大的抬升力，從而帶動重錘。
[0049]參見圖1至圖4，在本發明給出的上述實施例中，所述錘板2與所述負重板3之間形成有空腔，所述驅動器4安裝在所述空腔中。所述空腔為驅動器4提供了安裝空間，當然，此空腔也可以是由多層負重板3形成。
[0050]參見圖1至圖4，在本發明給出的上述實施例中，所述同步驅動組同層布置或分層布置。所述同步驅動組安裝在所述錘板上和/或負重板上。圖4是第一種實施例為同層分布，共四組，其中中間每組為四臺驅動器串聯，兩側兩組為兩臺驅動器串聯。當然，本發明中的驅動器也可以是分層布置，例如，圖5給出的第二實施例，在空腔中設置上下兩組驅動器
4。圖6給出的第三實施例，在負重板3的頂部設置驅動器4。當然，也可以是同時設置在錘板2和負重板3上。本發明中的驅動器為振動電機、液壓驅動器、空氣驅動器或電磁驅動器中的一種或多種。
[0051]圖7是本發明給出的第四實施例，其與上述實施例的主要差別在于，所述負重板3寬度或長度大于錘板的寬度或長度，部分負重板3位于錘板2的側邊，形成扁擔式結構。這種結構能夠降低設備的高度，方便設備的布置。
[0052]按照本發明提供的一種重錘拍擊式合成石加工工藝，包括如下步驟:
[0053]A、配料，將合成石混合骨料、填充物和粘合劑按照配比混合，形成合成石混合料；
[0054]B、布料，將合成石混合料按照所需厚度平整的布置在輸料帶上或模框內；
[0055]C、成型，對合成石混合料進行排氣真空處理，真空排氣后由拍擊重錘連續拍擊合成石混合料，合成石混合料中的粘合劑在拍擊的過程中流動，均勻的分布在合成石混合料中，充分填充合成石混合料中顆粒骨料之間的空隙，多余的粘合劑將會被拍擊出合成石混合料外，直至形成致密的合成石板材；
[0056]D、固化，對成型的合成石板材進行固化，得到成品。
[0057]在本發明給出的上述實施例中，拍擊重錘的質量m由下列公式確定，
[0058]m = AX(p 料 Xa%+P 劑 Xb%)XVXK
[0059]其中，A為合成石混合骨料顆粒總量系數，為常數，A 5 1，
[0060]P料為合成石混合骨料顆粒密度，單位為kg/m3，3%為合成石
[0061]混合骨料所占比例，
[0062]P劑為粘合劑密度，單位為kg/m3，b %為粘合劑所占比例，
[0063]V為合成石混合料的體積，單位為m3，
[0064]K為拍擊重錘的質量系數，為常數，K取值為100-3000。優選為800-3000。取值為1500或2000。K的取值根據物料的種類依經驗來確定，通常取值為1500即可。
[0065]合成石混合骨料顆粒總量系數由骨料粒徑確定，并隨著骨料的粒徑變小，合成石混合骨料顆粒總量系數變大，合成石混合骨料顆粒總量系數A由骨料粒徑確定，并隨著骨料的粒徑變小，合成石混合骨料顆粒總量系數變大，其中粒徑小于100微米的合成石骨料系數為0.8-1 ;粒徑為100微米-1000微米的合成石骨料系數為0.2-0.8 ;粒徑為1000微米以上的合成石骨料系數為0.04-0.2。本發明中的合成石混合骨料顆粒總量系數是用于反應骨料在單位體積中的數量，如果數量越多，則說明骨料需要的移動力越大，重錘拍擊力也就需要越大。上述骨料系數根據總體粒徑的大小依經驗來確定。
[0066]合成石混合骨料顆粒總量系數A，
[0067]A = A1X R1 % +A2 X R2 % +A3 X R3 %......+An X Rn %
[0068]其中，A1, A2, An為不同粒徑的骨料系數，R 1; R2, R3, -Rn,為不同粒徑的骨料所占比例。
[0069]本實施例以石英石為例，石英石的密度為Pw= 2600kg/cm3，通常所用的物料顆粒粒徑包括:13 μ m，18 μ m，23 μ m，38 μ m，45 μ m，58 μ m，109 μ m，212 μ m，380 μ m，830 μ m，1700 μ m，3350 μ m，4750 μ m，8000 μ m，根據經驗，首先確定最小粒徑13 μ m的骨料系數為I，則其他粒徑的骨料系數依次為 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。
[0070]壓制長度為lm、寬度為Im和高度為0.0lm的合成石石英板材，其中骨料的總量為a% = 91 %,粒徑為38 μ m的石英石占30%、粒徑為109 μ m的石英石占20%、粒徑為212 μ m的石英石占20%、粒徑為380 μ m的石英石占21%，粘合劑的密度為P5^ = 1130kg/m3，占總量的比例為b%= 9%。
[0071]則A = 0.95X30% +0.79X20% +0.68X20% +0.58X21%
[0072]= 0.285+0.158+0.136+0.1218 = 0.7008
[0073]重錘的質量則為m = 0.7008X (2600X91% +1130X9% ) X0.01X1500
[0074]= 25940.46kg
[0075]重錘按照上述重量配置就能夠滿足板材的成型需要，制成板材。本發明在選取經驗值時，原則上需要滿足壓制Icm厚度、Im寬、Im長的合成石板材的重錘質量為I噸至35噸。具體數值依據板材形狀、厚度、物料種類、物料顆粒度等因素來確定。本發明在工藝實施例中確定的重錘相應技術特征，也適用于成型機的實施例中。
【主權項】
1.一種重錘拍擊式合成石加工工藝，包括如下步驟: A、配料，將合成石混合骨料、填充物和粘合劑按照配比混合，形成合成石混合料； B、布料，將合成石混合料按照所需厚度平整的布置在輸料帶上或模框內； C、成型，對合成石混合料進行排氣真空處理，真空排氣后由拍擊重錘連續拍擊合成石混合料，合成石混合料中的粘合劑在拍擊的過程中流動，均勻的分布在合成石混合料中，充分填充合成石混合料中顆粒骨料之間的空隙，多余的粘合劑將會被拍擊出合成石混合料夕卜，直至形成致密的合成石板材； D、固化，對成型的合成石板材進行固化，得到成品。2.如權利要求1所述的一種重錘拍擊式合成石加工工藝，其特征在于:拍擊重錘的質量m由下列公式確定， m = AX (P 料 Xa% + P 劑 Xb%)XVXK 其中，A為合成石混合骨料顆粒總量系數，為常數，A 5 1， P料為合成石混合骨料顆粒密度，單位為kg/m3，3%為合成石混合骨料所占比例， P劑為粘合劑密度，單位為kg/m3，b%為粘合劑所占比例， V為合成石混合料的體積，單位為m3， K為拍擊重錘的質量系數，為常數，K取值為100-3000。3.如權利要求2所述的一種重錘拍擊式合成石加工工藝，其特征在于:合成石混合骨料顆粒總量系數A由骨料粒徑確定，并隨著骨料的粒徑變小，合成石混合骨料顆粒總量系數變大，其中粒徑小于100微米的合成石骨料系數為0.8-1 ;粒徑為100微米-1000微米的合成石骨料系數為0.2-0.8 ;粒徑為1000微米以上的合成石骨料系數為0.04-0.2。4.如權利要求2所述的一種重錘拍擊式合成石加工工藝，其特征在于:合成石混合骨料顆粒總量系數A，A = A1XR1^ +A2 X R2 % +A3 X R3 %......+An X Rn % 其中，A1, A2, V..An為不同粒徑的骨料系數，R11R21R31-Rn,為不同粒徑的骨料所占比例。5.一種重錘拍擊式合成石成型機，其特征在于:包括基座、安裝在所述基座上的重錘和驅動所述重錘的驅動器，所述基座上具有載料區，所述重錘拍擊所述載料區。6.如權利要求5所述的一種重錘拍擊式合成石成型機，其特征在于:所述重錘包括與所述載料區中合成石混合料相接觸的錘板和位于所述錘板上并增加重量的負重板，所述負重板與所述錘板連接在一起。7.如權利要求6所述的一種重錘拍擊式合成石成型機，其特征在于:所述錘板上設置有多個支座，所述錘板通過所述支座與所述負重板連接在一起。8.如權利要求6所述的一種重錘拍擊式合成石成型機，其特征在于:所述負重板由多層負重板材疊合而成。9.如權利要求6所述的一種重錘拍擊式合成石成型機，其特征在于:所述錘板上還設置有一模框，所述模框的周邊安裝有懸掛件，所述懸掛件鉤掛在所述錘板上。10.如權利要求5所述的一種重錘拍擊式合成石成型機，其特征在于:所述基座上設置有抬升裝置，所述抬升裝置與所述重錘相連接。11.如權利要求5所述的一種重錘拍擊式合成石成型機，其特征在于:所述驅動器設置在所述重錘上，所述驅動器由多臺驅動器同步連接在一起構成。12.如權利要求11所述的一種重錘拍擊式合成石成型機，其特征在于:多臺所述驅動器同步連接在一起，構成一組同步驅動組，所述重錘上設置有至少一組同步驅動組。13.如權利要求12所述的一種重錘拍擊式合成石成型機，其特征在于:所述同步驅動組同層布置或分層布置。14.如權利要求6所述的一種重錘拍擊式合成石成型機，其特征在于:所述驅動器安裝在所述錘板上和/或負重板上。
【文檔編號】B28B1/04GK105856382SQ201510026692
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年1月20日
【發明人】楊紹良
【申請人】上海安美利特環保材料科技有限公司