耐火砖连续坯体同步切割装置研究与设计

许昭圣 韩士萍

摘 要：本文介绍一种耐火砖连续坯体同步切割装置。为克服现有技术的不足之处，研究设计一种结构简单合理的耐火砖连续坯体同步切割装置，同步机构、可控链条夹持机构、切割机构、自动控制系统协同工作，毛坯与切割机构同步运行、精确切割；成品坯体完整，边缘整齐。实现了以较低的成本，使切割装置与流水线同步切割砖坯的目的。

关键词：耐火砖 同步切割装置 实用专利

中图分类号：TB47 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）02（a）-0097-02

Abstract： This paper introduces one synchronous cutting device for refractory brick continuous body. In order to overcome the shortcomings of existing technological shortcomings a synchronous cutting device for refractory brick continuous body was designed， with a simple and reasonable structure ，synchronous mechanism， controllable chain clamping mechanism， a cutting mechanism， an automatic control system of collaborative， blank and the cutting mechanism，，the cutting precision synchronous operation； finished body integrity， the edge is neat。The design can achieve the purpose of the cutting device and the assembly line cutting bricks synchronously.

Key Words： Refractory bricks； Synchronous cutting device； Utility patent当前我国发展战略性新兴产业以及高温工业推进先进技术，为我国耐火材料产业优化升级、结构调整和可持续发展提供了机遇，我国耐火材料行业技术装备总体水平较低，国产设备在质量、使用性能、使用过程维护、生产效率及节能方面，与国外相比有较大差距，新上新型轻质耐火保温砖生产项目及一些老厂技术改造迫切需要降低生产成本和降低劳动强度，在耐火砖坯抛射成型工艺中，耐火砖坯泥料经抛射装置高速抛射到连续成型腔中，形成带状的连续坯体，通过调整成型输送皮带的前进速度，可调整带状坯体的厚度。带状坯体修型，需要切割成块，才能制作成品的耐火砖坯[1]。但由于耐火砖坯抛射成型工艺采用的是流水线生产，普通的切割装置无法切割出大小一致、符合生产要求的砖坯，这是完成耐火砖坯流水线生产的重要环节，急待技术解决方案的出現[2]。基于此，安徽同步自动化科技有限公司与六安职业技术学院机械工程系签订产学研研究项目，完成耐火砖连续坯体同步切割装置研究与设计，并成功于2013年取得实用专利。

1 设计原理及实施方案

如图1所示，同步机构包括一条设置于耐火砖坯泥料抛射装置的射料口下方的成型输送皮带4，成型输送皮带4上依次平铺放置有多块砖托板8；成型输送皮带4下方设有一对链轮10，两个链轮10之间通过同步链条2传动；同步链条2上设有一个用于夹持成型输送皮带4的可控夹持机构1，可控夹持机构1一侧与工作台支撑腿之间设有复位弹簧。

本实施例中，可控链条夹持机构1采用气缸驱动的杠杆机构作为活动件，设置在同步链条2下方，成型输送皮带4上方设有固定件，当气缸的活塞杆伸出时，带动杠杆机构沿支点向上运动，从而用活动件将同步链条2和成型输送皮带4夹持固定，然后同步运动。同理，当气缸的活塞杆缩回时，带动杠杆机构沿支点向下运动，使同步链条2和成型输送皮带4松开，可控链条夹持机构1在复位弹簧作用下回复原位。

切割机构包括设置在成型输送皮带4上方的切割小车3，切割小车3上装有四只切割气缸7，两两对应，切割气缸7的活塞杆下端装有切割刀具9；切割刀具9优选方案采用一对平行设置的切割丝，切割丝两端分别固定在切割气缸7上，两根切割丝的间距一般为1.5～3cm，大于砖托板8之间的间隙。这样的设计是为了降低对同步控制系统的精度要求，避免砖坯的长度大于砖托板8的长度，因为砖坯较为柔软，如果长度大于砖托板8的长度，会在后续环节中受损。

切割小车3安装在与成型输送皮带4平行的导轨上，导轨安装在支架6上，切割小车3的底部与同步链条2的上部通过连接件联接固定，当同步链条2和成型输送皮带4固定联接同步运动时，切割小车3也随之与成型输送皮带4同步运行并同时切割砖坯，这样切割出来的砖坯切口平整，不会出现斜切损坏砖坯的问题 。

控制系统包括设置于成型输送皮带4下方的光电开关，光电开关用于探测砖托板8之间的间隙；光电开关的信号输出端与单片机系统信号输入端连接，单片机系统信号输出端分别与可控链条夹持机构1及切割气缸7控制系统连接。

光电开关的作用是：通过对单片机系统适当设置，可使单片机系统在合适时机控制可控链条夹持机构1夹持住成型输送皮带4，使其与耐火砖连续坯体5以及切割小车3同步移动，使切割刀具9大致对准砖托板8的间隙下行切割，完成对耐火砖连续坯体5的同步切割。

2 技术创新点

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：耐火砖连续坯体同步切割装置，该装置包括同步机构、切割机构和控制系统。为克服现有技术的不足之处，本实用新型提供一种结构简单合理的耐火砖连续坯体同步切割装置，以较低的成本，实现了切割装置与流水线同步切割砖坯的目的。本装置能使切割机构与耐火砖连续坯体同步运动，使切割机构能精确切割耐火砖连续坯体，切割过的耐火砖坯坯体完整，边缘整齐，不会出现缺角等破损现象，大大提高了耐火砖坯的成品率。

3 市场前景预测

目前，我国新型轻质耐火保温砖生产厂家约4000～5000家，随着新型轻质耐火保温砖不断推广应用，生产厂家数量不断扩大。其中95%以上采取手动切坯方式，随着劳动力成本不断提高，及本专利产品推广，新上新型轻质耐火保温砖生产项目及一些老厂技术改造应用本专利产品，本专利产品含税价格12.8万元/套，根据市场需求每年销售500套总额6400万元，利税580万元。预计随着市场竞争越来越激烈，为了降低生产成本和降低劳动强度，预计在未来5～8年内我国新型轻质耐火保温砖生产取消手动切坯方式技术改造可完成，市场容量巨大。

参考文献

[1] 王颖.中高端切割装备逐渐成为市场主角[J].金属加工（热加工），2014（14）：18-19.

[2] 颜志武.砖瓦装备制造如何提高性能和质量（一）[J].砖瓦，2013（5）：10-16.

[3] 陈珏，冯凯，谢勇.新型全自动多功能制砖机和T型多孔砖[J].砖瓦，2014（8）：58-59.

[4] 李明.复合材料切割工艺装置研究[J].电子机械工程，2011（6）：31-32.

[5] Dobson E.A Rudimentary Treatise on the Manufacture of Bricks and Tiles[M].Andesite Press，2015.

[6] 徐鸣，王亚娟，邹积玉.我国砖瓦装备的发展和节能减排[J].砖瓦世界，2014（9）：3-20.