空心隔墙板机械化成型设备的研究

　　近几年来先后出现的螺旋式挤压成型机、喷射式成型机、立模灌注式成型机、管振式成型机等半机械生产装备及相应的工艺，对空心隔板的工业化生产起到了很好的促进作用。但是，这些生产装备多以短切玻璃纤维为增强材料，产品的强度受到了一定的限制。例如：螺旋式挤压成型和喷射成型，由于它们的成型特点必须采用短纤维增强，使得纤维的增强作用不能得到充分发挥，因此产品的强度较低，甚至影响到产品的成品率；普通立模灌注式成型采用玻璃纤维无捻网格布增强，虽然采用了连续纤维增强，但是纤维没有形成立体网状结构；另外，由于水泥对玻璃纤维的腐蚀作用，使得这种产品的长期强度问题一直受到困扰，由此必须使用耐碱玻璃纤维，使得产品成本增加。最主要的不足是半机械化法生产，存在着生产效率低、产品质量不稳定、含水率高易引起墙体开裂等问题。

　　基于上述问题，我们进行了“空心隔板机械化成型设备研究”。采用自行研究的机械化立模成型设备生产轻质空心隔墙板，取得了很好的效果，并于2004年10月通过了由济南市科技局主持的技术鉴定。

　　1、空心隔墙板机械化成型功能的确定

　　针对我国目前轻质隔墙板生产状况的研究，并对现有轻质隔墙板成型设备的应用情况认真的考察与分析，确定了我们的研究思路。所研究的空心隔墙板机械化成型主机考虑了以下几个方面的问题：

　　 ⑴通过设计成型机的工艺参数，使该设备的几十根芯管插、拔能由设备整体一次完成；设备前后挡板能由液压自动开合模；产品长度定尺由机械完成。

　　 ⑵在增强材料方面，该成型设备应能采用钢丝网架增强或玻璃纤维网格布增强，从而使产品的强度可以根据实际需要进行设计。

　　⑶在基体材料方面，该成型设备除适用于水泥胶凝材料外，同时也适用于石膏胶凝材料；另外成型主机的工艺性能还应有利于粉煤灰、矿渣、钢渣、炉渣等工业废渣的利用。

　　⑷产品应安装方便，可以有效避免板与板之间的裂缝。

　　⑸提高生产率，减轻劳动强度，减少人为因素造成的产品质量问题。

　　2、空心隔墙板机械化成型的设计研究

　　基于成型主机各种功能的设计思想，在总结半机械设备设计经验的基础上，并结合本项目的实际特点及要求，对空心隔板机械化成型系统进行了认真细致的研究，通过反复的设计、加工与试验，最终研制成功了满足设计要求的全自动空心隔墙板成型机，适用于生产采用多种胶凝材料、多规格尺寸的墙板。设备主要研究内容如下：

　　2.1 机械结构

　　空心隔墙板机械化成型由2部分组成，一是墙板成型主机；二是可移动式抽插管机。

　　2.2 成型原理

　　1台抽插管机可配置4~6台成型主机，形成生产组元。墙板成型机制作墙板的原理：竖直排放在底座上的模板、底模、前后堵头、芯管，通过液压传动，使模板闭合；插入芯管，形成一个上面开口，下面封闭的空间。将搅拌均匀的灰浆浇注其中，使其在模板空间中凝固成型，形成空心墙板，然后抽管、开模。

　　2.3 技术特点

　　本机械的合模、抽插芯管、前后堵头的开合，均采用液压传动，定位准确，操作简单，自动化程度高，成型的墙板外观质量好。

　　2.4 主要技术参数

　　⑴墙板机系统

　　墙板机外形尺寸（长×宽×高）：3600mm 2500mm 1100mm 120mm,可成型墙板尺寸：A型为（2600~3500）mm 600mm 120mm,B型为（2600~3500）mm 600mm 90mm；装机容量：电机功率2.2KW，振动电机功率1.1kw，加热功率19.8kw；油泵最高使用压力3Mpa。

　　⑵抽管机系统

　　外型尺寸（长宽高）：15624mm 2000mm 200mm；装机容量：电机功率2.2kw；油泵最高压力6mpa。

　　3、空心隔板机械化成型的特点

　　利用机械化盛开机生产空心隔墙板，与传统的手工生产及半机械化生产相比，主要具有2个显著特点：一是可以大大提高生产效率，减轻工人的劳动强度。料浆经泵送入成型主机注模、成型、抽拔芯管、开合模等工序，全部由机械完成，实验数据对比表明，可提高生产效率3倍左右。二是消除了人工和半机械生产法中易出现的振捣不实、模具组装不齐、抽管及脱模用力不匀等现象，使产品的内在质量、外观质量及产品的均一性大幅度提高，产品质量得以保证。另外，此机械化成型主机还具有以下特点：

　　⑴可采用钢丝或玻璃纤维网格布作为增强材料，因此利用该机械化成型机生产轻质隔墙板，力学强度在很大范围内变得可调，比如改变网架的钢丝密度或改变钢丝的直径等，可调节空心板的强度，因此使得空心隔墙板的强度可以设计。

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　　⑵空心隔墙板机械化成型机，采用了作者近年来有关轻质隔墙板外型结构、安装板间接缝处理的“双凹槽形，不必再加工抹灰槽，墙板安装时不需用接缝带，可消除墙体产生裂缝的诸多因素，并可提高施工效率。

　　4、机械化成型配套机械化生产线探讨

　　本课题研制的机械化成型机可以再进行配套形成机械化生产线。

　　配套的生产线工艺流程如图2所示。首先将物料计量、搅拌均匀，送入料浆计量罐，然后通过产浆输送泵将料浆输送到成型主机注模，成型主机采用电加热并机械抽拔芯管，开、合模，产品达到一定强度后由半成品输送系统送入养护窑内养护，养护好的产品经包装入库。

　　5、空心隔墙板性能

　　利用本项目研制的机械化成型机生产的水泥空心隔墙板主要性能指标如下：单位面积质量53.6kg/m2；干燥收缩值0.63mm/m；弯曲破坏载荷为板自重的1.08倍；抗冲击性能：30kg标准砂袋落差0.5m摆动冲击3次，无贯通裂纹；单点吊挂力：800N吊挂力作用24h，板面无破损、无裂纹；空气声计权隔声量41dB。这些性能指标达到或超过了jG/T3029-1995《住宅内隔墙轻质条板》要求。

　　6、结语

　　根据国家对墙体材料发展的总体要求：由黏土质向非黏土质、由实心墙体向空心墙体、由小块墙材向大块墙材、由重质墙材向轻质墙材发展，轻质墙板是发展的必然趋势之一。采用本设备生产的轻质墙板，正是轻质、空心、利废、性能优异、不需煅烧、工艺简单、成本低、工效高的产品，完全符合墙体材料的的发展方向。