砌块生产线建设及主机的类型

砌块生产设备一般由混凝土搅拌、砌块成型、砌块养护及砌块码垛等部分组成。由于砌块生产线产量规模及配套程度的不同， 主机及配套设备差异也很大，因此筹建砌块厂时应根据产量、投资情况等因素，合理选用生产设备。成型机是砌块生产线的主机， 本节主要对砌块成型机的类型谈谈看法。

1 关于砌块成型机的传动形式

有人说液压传动的砌块成型机比机械传动的成型机好，成型时不仅振动还加压。这种说法主要是 由于对液压传动的成型机，在振动成型时的压力和砌块成型的振动系统还不太了解。就拿美国贝赛尔 公司生产的bh3—1型成型机来说，在振动成型时压头油缸的油压经减压阀已减至约0.5mpa，压头油 缸带着压头随着模箱中混凝土振动密实而同步下降，此时压头油缸处于低压浮动状态，不可能施加很 大压力。此外，在振动成型时如果施加很大压力，等于振动荷载大幅度增加，振幅将大幅度衰减，振 动系统将振动不起来。一般在设计成型机振动系统和计算振动参数、选择振动电机功率时，所考虑的 振动荷载主要包括砌块、模箱及压头质量，对于台振式成型机还应包括振动台的质量，但一般不考虑 额外施加的压力。因此不论液压传动、还是机械传动的成型机，砌块成型时主要靠振动使物料密实。 根据混凝土拌和物受振动作用时的触变现象，可以在比较小的压力、较短的时间内获得密实，所以砌 块振动成型时需压头对混凝土施加一定压力。我国砌块成型机标准规定压头对砌块上表面的加压值应 大于0.02mpa，国外对干硬性混凝土拌和物的加压值约为0.015 mpa，压力值太大将妨碍混凝土拌和 物颗料的振动，影响砌块密实效果。按上述加压值，一般砌块成型机压头自重产生的压力即可满足要 求，特别是在压头上设置振动器时，其振动密实效果比静压效果好。

砌块成型机一般要7－8个动作才能完成一个成型周期。从设计角度看，液压传动的成型机容易实 现工艺动作，而且成型机运动部件相对较少，结构比较简单。所以成型机制造企业多数都生 产液压传动的成型机。当然也不是说液压传动的成型机全部工艺动作都采用液压传动，如有的成型机 加底板及底板输送等装置也采用机械传动。同时也应该看到液压传动成型机的液压泵站、液压传动元 件及液压控制系统等比较复杂，一般需专业厂家配合制造；特别是采用的油缸、管接头及控制阀等液 压元件质量较差时，故障率较高，用户维修保养也较麻烦。美国贝赛尔公司生产的superpac、dy-napac和vibrapac等机械传动的成型机型，为凸轮式机械传动，电机经过皮带轮带动气动离合制动 器，气动离合制动器再通过一组皮带轮带动凸轮机构完成成型工艺动作，动作可靠，成型周期 仅6－7秒，生产效率高，砌块质量好，设备坚固耐用，但机构复杂，机器重达17－32吨，价格较贵。 我国自主开发的、型等机械传动的成型机，为曲柄连杆式机械传动，电机通过皮带 轮、减速器带动曲柄连接杆机构完成相应的工艺动作，并可自动生产；该类成型机维修保养十分方 便，价格低。所以选择砌块成型机时，不要简单地看它是液压传动还是机械传动，主要看它运转是否 可靠，维修保养是否方便，成型的砌块质量是否好，价格是否合理等综合考虑确定。

2 关于砌块成型机的振动形式

砌块成型机成型方式主要有振动台振动成型(简称台振)和模箱振动成型(简称模振)两种。从振动成 型原理看，台振与模振都是垂直振动，但传递激振力形式有所不同，台振是间接的，模振是直接的。

台振：一般是由电机通过皮带轮带动两根带有偏心块的轴，产生相向转动，水平方向的离心力互 相抵消，垂直方向的离心力互相叠加，从而产生垂直定向振动。成型块数较少时，模箱下面可设一个 振动“源”；成型块数较多时，模箱下面可设2个或多个振动“源”。振动“源”多时，由于电机起动快慢及 速差等影响，振动不可能完全同步。欧洲制造设备一般均采用台振，每次成型的块数较多，有的多 达18块，但相对振动功率较小，一般每块砌块可分担的振动功率约为1－2.2kw。

模振：主要有两种，一种是美国贝赛尔公司为代表的模振形式，即带有偏心块的传动轴直接安装 在模箱两端，电机通过皮带轮带动传动轴旋转产生离心力，模箱两端的两个电机转动相反，产生的水 平方向离心力互相抵消，而垂直方向的离心力互相叠加，从而产生垂直定向振动。由于电机直接带动 模箱振动，所以模箱及其混凝土拌和物的振幅和频率与振动系统一致。但由于两台电机起动快慢及速 差影响，模箱两端的振动也不可能完全同步。该种振动形式的成型机每次成型的块数相对较少，目前 Zui多的为6块，但振动功率较大，每块砌块分担的振动功率为5－6.2kw。另外一种是美国哥伦比亚公 司的模振形式，是靠装在成型机底架上的振动偏心轴，并通过连杆机构与模箱相连，使模箱产生垂直 定向振动，该种振动形式的成型机每次生产的砌块也不多，振动功率也很大。

从模振与台振成型机振动功率可见，模振成型机每块砌块的振动功率约为台振的3－5倍。在振动 质量一定的情况下，振动功率大，激振力大，振动加速度也大，所以模振成型机振动成形时间短，砌 块密实度高。由此可见振动密实效果好坏的关键是振动加速度的大小，而不是振动形式本身。因此加 大台振的振动功率，提高振动加速度，同样也可缩短振动成型时间，提高振动密实效果。混凝土振动 密实成型还有一个参数叫振动延续时间，也就是说混凝土拌和物受振后需要一个互相填充密实的时 间，因此过分加大激振力、提高振动加速度也不可能在瞬间使混凝土得以密实。目前模振成型机的振 动加速度约为10－19g，振动成型时间约为1－3秒；台振成型机的振动加速度约为5－8g，振动成型 时间约为3－5秒。对于振动成型时间仅有1－2秒的模振成型机，再提高振动加速度意义不大。因此合 理地确定振动加速度是很必要的，振动加速度太小，振动延续时间加长，振动不密实；振动加速度太 大，将会造成振动功率的浪费，并需加强振动系统的结构。

关于砌块成型机振动频率问题，从混凝土振动工艺学看，强迫振动的频率如接近混凝土拌和物颗 粒的固有频率时则产生共振，此时衰减Zui小，振幅可达Zui大。砌块混凝土拌和物的集料粒径 为3－10mm，理想振动频率为100－125hz，但对于砌块成型机来说都达不到，美国一般 为46－47hz；欧洲个别成型机高达66－67hz。这主要原因是考虑振动系统的寿命，振频太高，轴承 等寿命短，因此一般44－50hz即可满足砌块振动成型要求。振动变频从理论上看有一定意义，但从工 程实践来看，特别是对于振动功率较大的模振成型机来说意义不大，因为实际振动成型时间 仅1－2秒，在这么短时间内给混凝土拌和物施加不同的振动频率，密实效果不会有明显变化。

有人建议生产承重砌块选用美国模式的模振机型，生产路面砖选用欧洲模式的台振机型。其实欧 洲砌块建筑也有近百年的历史，所用的砌块主要是采用台振成型机生产的。此外，路面砖同样也可采 用美国模式的模振成型机生产。从目前我国砌块建筑来看，对承重砌块强度等级要求并不高，一般村 镇建筑1－3层，所需砌块为mu5.0、mu7.5；城市多为6层建筑，所需砌块为mu7.5、mu10.0；而城 市少数高层配筋砌块建筑，目前仅为15－18层，1－3层需用mu20.0，4－8层需用mu15.0，其余各 层为mu10.0，而且mu15.0、mu20.0砌块用量不大。因此量大面广的是多层住宅建筑所需 的mu5.0－mu10.0砌块，一般国产或进口的台振成型机都能满足生产要求，而且我国目前砌块建筑所 用的砌块多数也是采用台振成型机生产的。其实真正要提高砌块强度等级，主要不是靠成型机，不管 模振还是台振成型机，生产不同强度等级的砌块时，都要采用不同的混凝土配比，调整水泥用量。由 于目前模振成型机的振动功率大，振动密实效果好，在生产mu15.0、mu20.0等砌块时应优先采用模 振成型机。模振成型机一般价格较高，系因为激振装置直接安装在模箱上，模箱结构较复杂，模箱费 用较大。在选用成型机时，应根据产品要求、生产工艺方案及投资状况等综合研究确定。

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