〔19〕中华人民共和国专利局
〔12〕发明专利申请公开说明书
〔11〕CN 85102514A
〔51〕Int.CI4
B28B 3/22B28D 1/22
〔43〕公开日1986年10月8日〔21〕申请号85102514〔22〕申请日85.4.8
〔71〕申请人核工业部建筑机械开发公司
地址北京市复兴门鲍家街甲2号〔72〕发明人任德国
〔74〕专利代理机构核工业部专利法律事务所
代理人张英光 苏育红
权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 4 页
〔54〕发明名称
预应力混凝土空心板单板成型挤压机
〔57〕摘要
一种预应力混凝土空心板单板成型挤压机，具有料斗、全斜齿轮多级减速多轴输出传动机构、新型铰刀和分割与堵孔机构等部件。它能够直接生产出强度高、质量好的空心板单板。该机成本低，效率高，比当前其它生产方式提高工效4-6倍。
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权 利 要 求 书
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1、一种预应力混凝土空心板单板成型挤压机，它由主电机[23]、传动机构[3]、螺旋铰刀[22]、震动部件[7、9]、限位器[25]、料斗[5]和机架[1]等构成，其特征在于具有分割与堵孔机构[24]，该机构把预应力混凝土空心板板材分割成段，堵塞两端的孔洞，直接生产出高质量的单板，分割与堵孔机构[24]包括切刀[8]、补料板[19]、补料器[10]、补料斗[15]、补料滑槽[16]、切刀震动器[17]、内边墙板[20]、外边墙板[21]和与该机构的机械动作相配合的液压系统[11，12，13，14，18]。 2、按照权利要求1所述的单板成型挤压机，其特征在于所说的切刀〔8〕、切刀震动器〔17〕和切刀油缸〔18〕装在一起，放置在付震动器〔9〕的近旁。
3、按照权利要求1所述的单板成型挤压机，其特征在于所说的补料器〔10〕为几个长方体形的金属容器，安装在切刀〔8〕的侧面上。 4、按照权利要求1所述的单板成型挤压机，其特征在于所说的液压系统包括支撑油缸〔11〕、内外边墙板油缸〔12〕、补料油缸〔13〕、切刀油缸〔18〕和液压站〔14〕。
5、按照权利要求1所述的单板成型挤压机，其特征在于所说的传动机构〔3〕为全斜齿轮多级减速多轴输出传动。
6、按照权利要求1所述的单板成型挤压机，其特征在于所说的料斗〔5〕同机器本体分离，由四根柱子直接触地，由轮子滚动前进。 7、按照权利要求1所述的单板成型挤压机，其特征在于所说的螺旋铰刀〔22〕采用球铁水和合金白口铸铁水综合铸造。
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说 明 书
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预应力混凝土空心板单板成型挤压机
预应力混凝土空心板挤压机（以下简称为挤压机）和本发明的预应力混凝土空心板单板成型挤压机（以下简称为单板成型挤压机），都是用来生产预应力钢筋混凝土空心板的机械。这种挤压机将输送、挤压、振动连贯起来，生产时不用木材、节约钢材和水泥、强度高、质量好，比当前其它生产方式提高工效4-6倍。它的发展，为实现使目前现场施工为主逐步变为工厂生产为主（即所谓房屋工厂）的目标，提供了条件。 近20年来，国内外许多单位都花了一定的人力、物力和财力积极从事挤压机的研究。19年，加拿大首先研制成功。接着美国、英国和西德等国也相继研制成具有不同特点的挤压机，取得了不少专利。然而，这些挤压机有下述几个缺点：（1）料斗与机器相联，混凝土骨料受震动而结块，同时也增加了机器的重量。（2）需要制作专门的台座，一种台座只能生产相应规格尺寸的板。（3）传动系统采用蜗轮蜗杆链条传动系统，机械效率低（低于50%）。（4）螺旋铰刀价格昂贵，经济性差。
1977年，任德国等人研制成功新型挤压机，克服了上述的缺点。该机具有下述几个特点：料斗同机器分离，由四根柱子直接触地，由轮子滚动前进，既避免了混凝土结块又不需设置破碎机构（或上料机构）;用前部和中部的限位器限位，钢筋导向，不用专门的台座而在平整的混凝土地上生产，提高了场地利用率，降低了工程造价;用全斜齿轮多级减速多轴输出传动机构，全封闭，大大提高了机械效率（高达86%），降低了能源消耗;采用新型铰刀，
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其强度较高，又有很高的耐磨性，每根铰刀的行程可达2.5万米。 这种新型挤压机虽然有很多优点，但与其它类型的挤压机一样，所生产的空心板均为长条的，而实际需要的是具有一定长度要求的空心板。通常把长条的空心板分段，切割成所需的尺寸。已有的切割方法有硬切割和软切割两种。硬切割是在长条板的强度达到70%时，用金刚石焊成的锯片将坚硬的混凝土和钢筋一同锯断。这种方法的缺点是：（1）成本高，（2）两端头无甩筋，给建筑物的抗震处理带来很多麻烦，（3）长条板在凝固过程中由于收缩容易产生裂纹，增加废次品率。软切割是将刚成型的空心板的一部分混凝土用手工的方法（扒开或用大锯锯开）分成所需要的段（钢筋暂不断开）。这种方法的缺点是费工费时，体力劳动强度大，并且端头毛糙长度难以达到规定的要求。 硬切割和软切割都不是理想的切割方法。本发明的目的是使挤压机能够利用新的简易方法直接生产所需尺寸和规格的单板，为挤压机性能的进一步完善，为建筑构件生产的机械化，开辟更为广阔的前景。 图1为本发明的单板成型挤压机的示意图。图中，〔1〕为机架，〔2〕为测长度传感器，〔3〕传动机构，〔4〕料斗支撑，〔5〕料斗渠，〔6〕微机，〔7〕主震动器，〔8〕切刀，〔9〕付震动器，〔10〕补料器，〔11〕支撑油缸，〔12〕内外边墙板油缸，〔13〕补料板油缸，〔14〕液压站，〔15〕补料斗，〔16〕补料滑槽，〔17〕切刀震动器，〔18〕切刀油缸，〔19〕补料板，〔23〕主电机，〔24〕分割与堵孔机构，
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〔25〕限位器。
图2（A）、（B）、（C）为单板成型挤压机分割与堵孔机构的动作原理示意图。图中，〔20〕为内边墙板，〔21〕为外边墙板，〔22〕为螺旋铰刀。其它标号与图1相同。
这种单板成型挤压机，由主电机〔23〕（一台7.5千瓦的电动机）、传动机构〔3〕（全斜齿轮多级减速多轴输出）、螺旋铰刀〔22〕（采用球铁水和合金白口铸铁水分区段综合铸造）、震动部件〔7，9，17〕、限位器〔25〕、控制系统〔2，6〕（手控或微机自控）、料斗〔5〕、和机架〔1〕等组成，其特征在于具有分割与堵孔机构〔24〕，该机构能够将预应力混凝土空心板板材分割成段，堵塞两端的孔洞，并按规定尺寸留出两端的甩筋，提高了单板成品的质量和机器的工作效率，降低了成本。
本机的动作原理如下所述：
本机由电动机带动输入轴齿轮旋转，经多级减速，由分配齿轮分配成多轴输出，输出轴带动螺旋铰刀旋转，将骨料输向后部。当混凝土骨料输向后部，进入震动板下部时，启动震动器，由震动器的震动使骨料塑性化，再加上螺旋面的挤压，后部成型腔空间体积的减小，骨料逐渐达到密实。由于切刀〔8〕距铰刀成型管束末端有一段距离，加之付震动器〔9〕的震动和螺旋面的挤压力，端部逐渐密实成实心，达到一端堵孔的目的。切刀〔8〕提起，密实的骨料给螺旋铰刀的反作用力，推动机器沿着钢筋的直线方向前进（由于有限位器〔25〕的限位，机器不会越出钢筋）。
若骨料不密实，反作用力不够，机器不会向前移动，从根本上
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保证了板材的质量。由于料斗同机器分离，震动器的震动力绝大部分不会传给料斗中的骨料，骨料则不会结块，始终保持疏松状态，从而保证了骨料畅通无阻地不断进入螺旋铰刀，保证了生产的连续性。成型的板材从机器的后面出来，用本发明的分割与堵孔机构〔24〕，将板材分段成块，并将末端也堵塞起来，按规定尺寸留出两端的甩筋来。 单板成型挤压机的分割与堵孔机构〔24〕，由切刀〔8〕、补料板〔19〕、补料器〔10〕、补料斗〔15〕、补料滑槽〔16〕、切刀震动器〔17〕和与该机构的机械动作相配合的液压系统所组成。该液压系统包括液压站〔14〕、支撑油缸〔11〕、内外边墙板油缸〔12〕、补料板油缸〔13〕和切刀油缸〔18〕。切刀〔8〕、切刀振动器〔17〕和切刀油缸〔18〕装在一起，放置在付震动器〔9〕的近旁。补料器〔10〕为几个长方体形的金属容器，安装在切刀〔8〕的侧面上。切刀〔8〕在切刀油缸〔18〕的驱动下降至最低点，启动主电机带动螺旋铰刀〔22〕旋转，混凝土在铰刀的螺旋面挤压下，并在主震动器〔7〕的震动下，使混凝土拌合料密实，成型为空心。由于切刀〔8〕距铰刀的成型管束末端有一段距离（根据有关规定来确定），这一段无芯棒，当混凝土拌合料由铰刀螺旋面继续向后输送和挤压，切刀挡住了混凝土拌合料，这一部分拌合料在付震动器〔9〕的震动下，逐渐密实，成型为实心，从而形成了一端的堵头，见图2（A）。
当付震动器〔9〕停止震动，切刀〔8〕上升至最高点，主
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震动器〔7〕继续震动，铰刀〔22〕继续旋转，完成绝大部分长度的空心段的制作，见图2（B）。
测长度传感器〔2〕由脉冲数（每个脉冲为0.5毫米长）来确定所需的长度。微机〔6〕根据脉冲数向主电机〔23〕和主震动器〔7〕发出停止的指令。补料板油缸〔13〕推动补料板〔19〕将混凝土拌合料推至补料器〔10〕的下部，切刀油缸〔18〕将装在切刀上的补料器〔10〕下推并把所补的料压向空心板的孔洞（同时启动装在切刀上的切刀震动器〔17〕）。以切刀〔8〕为支点收回内外边墙板油缸〔12〕将内边墙板〔20〕和外边墙板〔21〕相对滑动一段距离（即将机器前部向前推进一个距离，如a→b，见图2C），其长度由切口尺寸定。放下支撑油缸〔11〕（如图2C中虚线所示），以支撑油缸为支点，内外边墙板油缸〔12〕伸出，此时切刀〔8〕将切刀前面成型腔中的混凝土拌合料，刮走a→b，从而达到了切割的目的，见附图2（C）上部的图。
收回支撑油缸〔11〕，启动主电机〔23〕和付震动器〔9〕，降下切刀〔8〕至最低点，主电机〔23〕带动螺旋铰刀，生产另一块板的始端。
图1和图2（A）、（B）、（C）给出了本发明的实施例。 本发明具有下述几个优点：（1）所用的切割方法不但效率高（每个切口只需30秒）、成本低（相当于其它方法的十分之一），而且端头的甩筋可根据需要确定，符合建筑物的抗震规范要求。（2）两个端头堵起来变为实心，大大超过所需的抗压要求，克服了
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现有堵头无法达到规定要求的缺点。（3）两个端头的形式可满足各种要求，可做成平头，也可做成像机械零件带键槽的形式，使建筑物的抗震处理大为简化。（4）各几何尺寸精确度高，克服了老式切割方法不易满足规范要求的缺点。（5）空心板的整个生产过程实现了机械化和自动化的目标，克服了过去的切割方法劳动强度大的缺点。
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说 明 书 附 图
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图1
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图2
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图3
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图4
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