一种以无机固废为原料的高透水性透水砖的生产设备及生产方法与流程

1.本发明涉及透水砖技术领域，尤其是涉及一种以无机固废微粉为原料的高透水性透水砖的生产设备及生产方法。


背景技术：

2.透水砖具有良好的透水、透气性能，可使雨水迅速渗入地下，补充土壤水和地下水，保持土壤湿度，改善城市地面植物和土壤微生物的生存条件，并且能够较少地面的积水，减轻城市排水和防洪压力，因此，透水砖在打造海绵城市中发挥着重要的作用。但现有的透水砖透水、透气性能较差，不能满足要求。现有透水砖有两种：烧结透水砖和免烧透水砖，都是用颗粒材料用熔剂和粘接材料烧制和压制而成，具有一定强度的烧结透水砖和免烧透水砖，其透水原理为：在烧结和压制过程中颗粒与颗粒表面不能完全粘接，故形成了微米以下间隙，间隙与间隙相连就形成了纵横弯曲的微孔，依靠这些微孔进行透水。所以现有的透水砖透水、透气性能差，越厚越差，且极易堵塞，一年至二年就完全失去透水功能。


技术实现要素：

3.本发明的目的是提供一种以无机固废为原料的高透水性透水砖的生产设备，以粉状无机固废为原料，制备排水性能好、价格低的透水砖及透水砖制品。本发明的另一个目的是提供一种透水砖的生产方法。
4.为实现上述目的，本发明提供了一种以无机固废为原料的高透水性透水砖的生产设备，包括支撑架，支撑架通过立柱和支撑腿固定在地面上，支撑架的一侧设置有盛放坯体料的上料车一，支撑架上设置有导轨一，上料车一通过传动机构沿着导轨一与支撑架滑动连接；支撑架的另一侧设置有盛放透水料的上料车二，支撑架上设置有导轨二，上料车二通过伸缩元件沿着导轨二与支撑架滑动连接；导轨一与导轨二之间设置有底板，底板与震动梁连接，底板的后端设置有推动托板的推料机构，底板的前端设置有输送托板的输送机构；
5.底板的下方设置有成孔板，成孔板设置在支撑板上，支撑架上设置有带动支撑板升降的液压缸，成孔板的上表面上设置有若干个成孔柱，底板上设置有与成孔柱相适配并一一对应的使成孔柱穿过的导孔，成孔柱位于导孔内；底板的上方设置有模框，导孔位于模框内，模框设置在安装杆上，立柱上设置有带动安装杆升降的升降机构，安装杆的上方设置有将导轨一和导轨二连通的导轨三，导轨一、导轨二和导轨三在同一水平面上；模框的上方设置有上模芯，立柱上设置有带动上模芯升降的气缸。
6.优选的，所述传动机构包括电机一，电机一设置在上料车一上，电机一的输出轴上设置有主动链轮，主动链轮与上料车一上设置的从动链轮之间通过传动链条连接，从动链轮设置在转轴上，转轴与上料车一转动连接，转轴上设置有齿轮，导轨一上设置有与齿轮啮合的齿条；上料车一的底部设置有与导轨一相适配的导轮一。
7.优选的，所述伸缩元件为气缸一，气缸一设置在支撑架上，气缸一的伸缩杆与上料
车二连接；上料车二的底部设置有与导轨二相适配的导轮二。
8.优选的，所述推料机构包括气缸二，气缸二设置在支撑架上，气缸二的伸缩杆上设置有推动托板的推板；支撑架上设置有对托板具有限位作用的限位板，托板在限位板上滑动。
9.优选的，所述输送机构包括与支撑架转动连接的主动轴和从动轴，主动轴的一端与电机二连接，主动轴上设置有主动轮，从动轴上设置有从动轮，主动轮与从动轮之间通过输送托板的传动带连接。
10.优选的，所述导孔的内部设置有将导孔与成孔柱进行密封的密封圈，成孔柱的顶部与底板的顶面平齐。。
11.优选的，所述升降机构包括气缸三，气缸三固定设置在立柱上，气缸三的伸缩杆与安装杆连接；立柱上设置有导柱，安装杆及上模芯的两端设置有套筒，套筒套设在导柱上并与导柱滑动连接。
12.优选的，所述成孔柱为圆柱形结构，成孔柱的直径为8
‑
18mm。
13.优选的，所述坯体料为粒径不大于1微米的赤泥、淤泥、污泥、粉煤灰、废石膏、石硝、石粉。
14.上述以无机固废为原料的高透水性透水砖的生产设备制备透水砖的生产方法，包括以下步骤：
15.s1、模框在气缸三的作用下下降，模框放置在底板上，此时安装杆上的导轨三将导轨一和导轨二连通；
16.s2、成孔板在液压缸的作用下上升，成孔板上的成孔柱顶部与模框的顶面平齐；
17.s3、上料车一在电机一的作用下沿着导轨一和导轨三滑动，上料车一滑动到模框的正上方，上料车一在电机一的作用下沿着导轨三左右晃动，将上料车一内盛放的坯体料落入模框内，上料车一返回原位装料，将模框内的坯体料刮平，成孔柱的顶端与坯体料的上表面平齐；
18.s4、上模芯在气缸的作用下下降，上模芯压紧在坯体料上将坯体料压密实，上模芯上升，成孔柱在上模芯的作用下同步的下降，成孔柱的顶端始终与坯体料在同一平面内；
19.s5、上料车二在气缸一的作用下移动到模框的正上方，上料车二在气缸一的作用下晃动，将上料车二内的透水料落入模框内的坯体料的正上方，上料车二返回原位，将模框内的透水料刮平；
20.s6、上模芯在气缸的作用下下降，上模芯压紧在透水料上，震动梁振动，将模框内的坯体料和透水料震动压实，上模芯上升；
21.s7、液压缸收缩，成孔板带动成孔柱下降，成孔柱下移至成孔柱的顶端与底板的上表面平齐；
22.s8、气缸三和上模芯的气缸同时收缩，模框和上模芯带动砖坯同步向上运动30mm，；
23.s9、气缸二的伸缩杆伸长，气缸二推动托板移动到底板的上方，气缸三和上模芯的气缸同时伸长，将砖坯放置在托板上；气缸三收缩，砖坯在上模芯的作用下与模框分离，落在托板上，气缸带动上模芯上移，上模芯离开砖坯；
24.s10、气缸二继续伸长，气缸二推动托板落在传动带上，在电机二的作用下向前运
动，移出生产装置；
25.s11、重复步骤s1
‑
s10。
26.本发明所述的一种以无机固废为原料的高透水性透水砖的生产设备及生产方法的优点和积极效果是：
27.1、采用本发明所述的以无机固废为原料的高透水性透水砖的生产设备制备出的透水砖，圆柱形的透水孔仅分布在坯体料中，并且透水孔与坯体料的上表面平齐，落在透水料上的积水能够渗入透水孔内，通过透水孔快速的将积水向下排出，透水性能好。
28.2、圆柱形结构的透水孔仅分布在坯体料中，有利于提高透水砖的强度，透水孔与透水料接触的面为圆形，接触面积比较大，能够提高透水效果。
29.3、本发明所述的以无机固废为原料的高透水性透水砖的生产设备能够提高透水砖的生产效率。
30.4、本发明采用粉末状的无机固废为原料制备的透水砖的透水性非常好，透水砖的透水料层较薄，积水能够较好的通过透水料渗透到坯体料的透水孔内。因浑浊的污水造成透水料层堵塞后，采用清水冲洗即可完成透水砖的疏通和清理，实现透水砖的循环利用，使用寿命长。
31.下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。
附图说明
32.图1为本发明一种以无机固废为原料的高透水性透水砖的生产设备及生产方法实施例的俯视结构示意图；
33.图2为本发明一种以无机固废为原料的高透水性透水砖的生产设备及生产方法实施例的成型部分正视结构示意图；
34.图3为本发明一种以无机固废为原料的高透水性透水砖的生产设备及生产方法实施例的模具结构示意图。
35.附图标记
36.1、支撑架；2、立柱；3、上料车一；4、导轨一；5、导轮一；6、电机一；7、传动链条；8、从动链轮；9、上料车二；10、导轨二；11、导轮二；12、气缸一；13、托板；14、限位板；15、底板；16、气缸二；17、电机二；18、主动轴；19、从动轴；20、传动带；21、成孔板；22、液压缸；23、成孔柱；24、支撑板；25、模框；26、安装杆；27、气缸三；28、上模芯；29、导柱；30、套筒；31、震动梁。
具体实施方式
37.以下通过附图和实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
38.除非另外定义，本发明使用的技术术语或者科学术语应当为本发明所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本发明中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“连接”或者“相连”等类似的词语并非限定于物理的或者机械的连接，而是可以包括电性的连接，不管是直接的还是间接的。“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变后，则该相对位置关
系也可能相应地改变。
39.实施例
40.图1为本发明一种以无机固废为原料的高透水性透水砖的生产设备及生产方法实施例的俯视结构示意图，图2为本发明一种以无机固废为原料的高透水性透水砖的生产设备及生产方法实施例的成型部分正视结构示意图，图3为本发明一种以无机固废为原料的高透水性透水砖的生产设备及生产方法实施例的模具结构示意图。一种高透水性透水砖生产装置，包括支撑架1，支撑架1呈十字型结构。支撑架1通过立柱2和支撑腿固定在地面上，立柱2位于支撑架1的十字交叉处。支撑架1的一侧设置有盛放坯体料的上料车一3，上料车一3靠近支撑架1中心的一端设置有盛放坯体料的料斗，料斗的底部设置成网孔结构，便于将坯体料均匀的洒出。支撑架1上设置有导轨一4，上料车一3通过传动机构沿着导轨一4与支撑架1滑动连接。传动机构包括电机一6，电机一6固定设置在上料车一3上。电机一6的输出轴上设置有主动链轮，主动链轮与上料车一3上设置的从动链轮8之间通过传动链条7连接。从动链轮8设置在转轴上，转轴与上料车一3转动连接。转轴上设置有齿轮，导轨一4上设置有与齿轮啮合的齿条。电机一6带动主动链轮转动，主动链轮通过传动链条7带动从动链轮8转动，从而通过转轴带动齿轮转动，齿轮与齿条啮合，带动上料车一3沿着导轨一4滑动。上料车一3的底部设置有与导轨一4相适配的导轮一5，导轮一5与导轨一4对上料车一3的滑动具有导向的作用。
41.支撑架1的另一侧设置有盛放透水料的上料车二9，上料车二9的底部设置成网孔结构。支撑架1上设置有导轨二10，上料车二9通过伸缩元件沿着导轨二10与支撑架1滑动连接。伸缩元件为气缸一12，气缸一12设置在支撑架1上，气缸一12的伸缩杆与上料车二9连接，通过气缸一12带动上料车二9沿着导轨二10滑动。上料车二9的底部设置有与导轨二10相适配的导轮二11，导轮二11对上料车二9的滑动具有导向的作用。
42.导轨一4与导轨二10之间设置有底板15，底板15与震动梁31连接，震动梁31上设置有振动电机，震动梁31带动底板15振动，用于将坯体料和透水料震实。。底板15的后端设置有推动托板13的推料机构。推料机构包括气缸二16，气缸二16设置在支撑架1上，气缸二16的伸缩杆上设置有推动托板13的推板。气缸二16通过推板推动托板13移动。支撑架1上设置有对托板13具有限位作用的限位板14，托板13在限位板14上滑动，限位板14对托板13的滑动具有限位的作用，使得托板13能够移动到底板15上方。
43.底板15的前端设置有输送托板13的输送机构。输送机构包括与支撑架1转动连接的主动轴18和从动轴19，主动轴18的一端与电机二17连接。主动轴18上设置有主动轮，从动轴19上设置有从动轮，主动轮与从动轮之间通过输送托板13的传动带20连接。电机二17带动主动轴18一转动，主动轴18一上的主动轮通过传动带20带动从动轮转动，托板13被推送到传动带20的上方，通过传动带20将托板13运出生产装置。
44.底板15的下方设置有成孔板21，成孔板21设置在支撑板24上。支撑架1上设置有带动支撑板24升降的液压缸22。液压缸22的伸缩杆与支撑板24的中部连接。成孔板21通过支撑板24在液压缸22的作用下升降。
45.成孔板21的上表面上设置有若干个成孔柱23，成孔柱23用于形成透水砖内部的透水孔。底板15上设置有与成孔柱23相适配并一一对应的导孔。成孔柱23位于导孔内，成孔柱23的顶部与底板15的顶面平齐。导孔的内部设置有将导孔与成孔柱23进行密封的密封圈，
提高导孔与成孔柱之间的密封效果。成孔柱23为圆柱形结构，成孔柱23的直径为8
‑
18mm；相邻成孔柱23之间的距离为20mm
‑
60mm，优选为50mm。
46.底板15的上方设置有模框25，导孔24位于模框25内。模框25固定设置在安装杆26上，立柱2上设置有带动安装杆26升降的升降机构。升降机构包括气缸三27，气缸三27固定设置在立柱2上，气缸三27的伸缩杆与安装杆26连接，用于带动安装杆26和模框25上下移动。立柱2上设置有导柱29，导柱29的两端固定在立柱2上。安装杆26的两端设置有套筒30，套筒30套设在导柱29上并与导柱29滑动连接，导柱29对模框25的滑动具有导向的作用。安装杆26的上方设置有将导轨一4和导轨二10连通的导轨三，导轨一4、导轨二10和导轨三在同一水平面上，导轨三并与上料车一3和上料车二9移动到模框25的正上方进行布料。
47.模框25的上方设置有上模芯28，立柱2上设置有带动上模芯28升降的气缸。上模芯28在气缸的作用下升降，用于压实模框25内的坯体料和透水料。
48.坯体料为粒径不大于1微米的赤泥、淤泥、污泥、粉煤灰、废石膏、石硝、石粉，或者是其他的尾矿渣和工业废渣。采用无机固废有利于固废资源化利用，降低透水砖的成本。
49.采用上述以无机固废为原料的高透水性透水砖的生产设备制备透水砖的生产方法，包括以下步骤：
50.s1、模框25在气缸三27的作用下下降，模框25放置在底板上，此时安装杆26上的导轨三将导轨一4和导轨二10连通。
51.s2、成孔板21在液压缸22的作用下上升，成孔板21上的成孔柱23的顶部与模框25的顶面平齐。
52.s3、上料车一3在电机一6的作用下沿着导轨一4、导轨三滑动，上料车一3滑动到模框25的正上方，上料车一3在电机一6的作用下沿着导轨三左右晃动，将上料车一3内盛放的坯体料落入模框25内；上料车一3在电机一6的作用下返回原位进行装料，通过上料车一3上自带的刮板或人工将模框25内的坯体料刮平，成孔柱23的顶端与坯体料的上表面平齐。
53.s4、气缸伸长，上模芯28在气缸的作用下下降，上模芯28压紧在坯体料上将坯体料压密实，然后上模芯28上升从模框25上离开，成孔柱23在上模芯28的作用下同步的下降，成孔柱23的顶端始终与坯体料在同一平面内，使得成孔柱23只在坯体料内形成透水孔。坯体料在上模芯28的作用下压下15mm。
54.s5、气缸一12伸长，上料车二9在气缸一12的作用下移动到模框25的正上方，上料车二9在气缸一12的作用下晃动，将上料车二9内的透水料落入模框25内的坯体料的正上方；气缸一12收缩，上料车二9返回原位，采用上料车二9上设置的刮板或人工将模框25内的透水料刮平。
55.s6、气缸伸长，上模芯28在气缸的作用下下降，上模芯28压紧在透水料上，震动梁31振动，将模框25内的坯体料和透水料震动压实，上模芯28在气缸的作用下上升离开透水料。
56.s7、液压缸收缩，成孔板21带动成孔柱23下降，成孔柱23下移至成孔柱23的顶端与底板15的上表面平齐。
57.s8、气缸三27和上模芯28的气缸同时收缩，模框25和上模芯28带动砖坯同步向上运动30mm。
58.s9、气缸二16的伸缩杆伸长，气缸二16推动托板13移动到底板15的上方，气缸三27
和上模芯28的气缸同时伸长，将砖坯放置在托板13上；气缸三27收缩，砖坯在上模芯28的作用下与模框25分离，落在托板13上，气缸带动上模芯28上移，上模芯28离开砖坯。
59.s10、气缸二16继续伸长，气缸二16推动托板13落在传动带20上，在电机二17的作用下向前运动，移出生产装置，对砖坯进行下一步的修生或烧制。
60.s11、重复步骤s1
‑
s10，实现砖坯的连续生产。
61.本发明所述的高透水性透水砖生产装置还设置有控制单元，气缸、气缸一12、气缸二16、气缸三27、液压缸22、电机一6、电机二17均与控制单元电连，电连的方式根据需要采用现有的技术进行设置，从而能够实现砖坯的自动化生产。
62.坯体料的配比按照烧结透水砖和免烧透水砖的坯料成分进行配置，透水料的成分按照透水率要求进行配制。采用赤泥作为坯体料的原料制备烧结透水砖，采用石硝作为坯体料的原料制备免烧透水砖。
63.通过较大的自来水流量对透水砖的透水性进行透水实验，透水砖上方的水能够快速的从透水孔排出，透水砖上方没有积水，也没有水从透水砖的四周流出，透水砖上方的水全部通过透水料和透水孔排出。
64.本发明所述的生产装置和生产方法除了可以制备透水砖外，还可以用于制备透水板材等透水砖制品。
65.因此，本发明采用上述结构的高透水性透水砖生产装置机透水砖的生产方法，能够采用粉末状的无机固废制备出透水性能好的透水砖及透水砖制品，并且透水砖的生产效率高。
66.最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。