专利名称：利用水泥管制造设备生产水泥管的工艺的制作方法众所周知的是，现有的水泥管道成型机往往只能用于生产圆形的水泥管道，对于截面为长方形的管道或者异形管道来说，其往往无能为力。例如，公告号为CN201183288Y的实用新型专利中就公开了一种离心式水泥制品成型机，其由基座、环形模具滚筒、托轮组组成，环形模具滚筒架设于托轮组上方，所述的滚筒内壁上环布有隔板，环形模具滚筒内有与水泥制品形状匹配的模腔。又例如公开号为CN101323135A的发明专利中公开了一种薄壁管离心成型机，包括支架、托轮、驱动装置、外套模，托轮固定在支架上，外套模设置在托轮上，其特征在于所述的驱动装置驱动托轮旋转，外套模通过其上设置的至少一个滚动环圈和托轮接触，由托轮带动外套模转动，外套模内有管模，外套模的至少一端有阻止其内的管模单向或/和双向轴向窜动的固定或活动防窜装置。目前，对于截面为长方形的管道或者异形管道来说，其生产的机械化程度较低，大部分仍采用手工或半手工方式生产，劳动强度高，产能极其落后，质量难以控制。究其原因，是由于其截面为矩形，而且轴向长度较大、壁厚较小，国内缺乏专用的适合于此类薄壁矩形管道的制管机械，这种管道例如为水泥排气道。因此，有必要针对现有技术中的缺点，设计一种机械化程度高、生产效率高和/或操作简单的水泥管制造工艺。
考虑到至少一个上述问题而完成了本发明，并且本发明的一个目的在于提供一种利用水泥管制造设备生产水泥管的工艺，其特征在于该水泥管制造设备包括:芯模，其顶部为锥体结构；驱动机构，其与芯模连接；具有内腔的外模；振动机构，其与芯模或外模连接；以及布料机，其用于将物料输送到外模的内腔中；其中，所述工艺包括以下步骤:驱动机构将芯模从外模的另一端驱动进入外模的内腔，此时，布料机开始将物料从外模的一端输送到外模的内腔中；该芯模将外模的内腔中的物料挤压到外模和芯模之间的空隙中形成水泥管，并且该物料在振动机构的振动下密实，在芯模进入到外模的内腔的顶部后，驱动机构将芯模从外模的内腔中回退出来；将水泥管从外模的内腔中脱模，然后对水泥管进行养护，获得成品。根据本发明另一方面，所述水泥管的截面为矩形或异型。根据本发明另一方面，所述驱动机构包括液压油缸，该液压油缸设置在芯模的正下方，用于驱动该芯模向上或向下移动。根据本发明另一方面，该设备还包括芯模支座和导柱，其中芯模设置在芯模支座上，芯模支座与导柱可滑动地连接，该导柱用于引导芯模移动。根据本发明另一方面，该设备还包括回转平台，该回转平台上设置有多个用于固定外模的工位，并且该工位上设置有用于芯模穿过的通孔，所述多个工位包括装模工位、成型工位和卸模工位。根据本发明另一方面，该设备还包括压紧固定装置和导轨，该压紧固定装置用于压紧和固定外模，并且该压紧固定装置与导轨可上下滑动地连接。根据本发明另一方面，该压紧固定装置为通过压紧油缸驱动的液压顶盘，其中心设置有与外模内腔连通的开口，来自布料机的物料只能从该液压顶盘的开口进入外模的内腔。根据本发明另一方面，液压顶盘上部四周还设置有集料挡板，其中水泥管制造设备还包括上架和底架，其中布料机、压紧油缸、液压顶盘和导轨设置在上架上，所述上架设置在底架上。根据本发明另一方面，该芯模顶部上设置有拨料器，该芯模内部设置有用于驱动拨料器的驱动装置；该芯模顶部优选为棱锥体结构；该拨料器优选为旋转拨料叶片；芯模的横截面优选为圆角矩形；芯模和驱动机构优选设置在低于地平面的基坑内；所述水泥管优选用作排气道。根据本发明另一方面，所述工艺具体包括以下步骤:a、将外模固定在回转平台装模工位上，将卸模工位上的内腔中成型有水泥管的外模取走，同时成型工位上正在进行水泥管成型工作；b、上述步骤a完成后，转动回转平台，使成型工位变成卸模工位，卸模工位变成装模工位，装模工位转变成成型工位，继续步骤a ；C、将从卸模工位上取走的内腔中成型有水泥管的外模进行脱模，然后对水泥管进行养护，获得成品；其中成型工位上正在进行水泥管成型工作包括以下步骤:all、将外模的前述一端固定；al2、芯模在驱动机构的顶升推动下，从外模的另一端即底部缓慢升起穿过回转平台的所述通孔进入外模内腔，此时，布料机开始将物料从外模的所述一端输送到外模的内腔中；al3、芯模一边上升，物料在芯模顶部设置的拨料器的作用下一边被抛向四周管壁，并在芯模的挤压下在外模和芯模之间的空隙中形成水泥管，并且该物料在芯模内设置的振动机构的振动下密实，在芯模上升到达外模的内腔的顶部后，芯模在驱动机构的驱动下开始回退，回退过程中振动机构将降低振频以逐步退出芯模并保护水泥管制品，在芯模完全退出外模的内腔后，将外模的前述一端即顶部脱开，水泥管成型工作完成。根据本发明另一方面，外模包括上半模和下半模，其中拆开上半模进行养护，所述水泥管的横截面为矩形，使该水泥管以所述矩形的对角线垂直于水平面地状态放置，使其受力合理，有利于减少水泥管在养护过程中的变形或避免坍塌。根据本发明另一方面，在外模和内模之间放置有钢丝网架，成型后该钢丝网架不露出水泥管本体；芯模进入外模内腔的过程中振动机构优选采用每分钟6000次以上的高频率振动，芯模推出外模内腔的过程中振动机构优选采用每分钟5000次以下的低频率振动；芯模内部还优选设置有喷水装置，该喷水装置位于靠近所述锥形结构的位置，可向已成型水泥管内壁喷出适量液体，以提高管内壁光滑性，并有利于脱模。与现有技术相比，本发明的水泥管制造工艺具有以下一个或多个优点:自动化程度高；效率高；除了圆形管道外，还可以生产截面为矩形或不规则形状(异型)的水泥管；可以生产薄壁的水泥管用作排气道；可以节省厂房空间和降低厂房高度；可生产长轴水泥管，并能够生产各种异形截面的管道。图1是根据本发明优选实施例所采用的水泥管制造设备的结构示意图。图2是根据本发明优选实施例所采用的水泥管制造设备的回转平台结构示意图。图3是根据本发明优选实施例所采用的水泥管制造设备的芯模结构示意图。图4是根据本发明又一优选实施例所采用的水泥管制造设备工作状态(成型状态)示意图。图5是图4中的水泥管制造设备使用的钢丝网架结构示意图。图6为图5的横截面图以及横截面的一部分放大图。图7为根据本发明优选实施例的水泥管养护示意图。图8为图7的横截面图。图9为根据本发明优选实施例的模具更换示意图。其中，1、底架11、芯模支座12、导柱2、回转平台21、回转马达22、外模夹紧机构23、回转支承3、上架31、导轨32、压紧固定装置(液压顶盘)33、压紧油缸4、布料机5、上料机6、外模7、芯模8、驱动机构(液压油缸)201、装模工位202、卸模工位203、成型工位301、芯模302、振动机构、303、驱动装置304、锥形体305、拨料器401、钢丝网501、钢筋骨架502、钢丝网801、水泥管802、(半个)外模908、外模托板909、芯模导板910、芯模支座。
在于详细地说明本发明，而不应理解为对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。参见图1-3，其中示出了本发明优选实施例所采用的水泥管制造设备。该水泥管制造设备包括:芯模7 (图3中示为301)，其顶部为锥体结构304 ;驱动机构8，其与芯模7连接；具有内腔的外模6 ;振动机构302，其与芯模7或外模6连接；布料机4，其用于将物料输送到外模6的内腔中；其中，驱动机构8用于将芯模7从外部驱动进入外模6的内腔中，该芯模7将外模6的内腔中的物料挤压到外模6和芯模7之间的空隙中，并且该物料在振动机构302的振动下密实，在芯模7进入到外模6的内腔的顶部后，驱动机构8将芯模7从外模6的内腔中回退出来。可以理解的是，通过该设备可以制造薄壁的水泥管，而且该水泥管的截面形状可以各种各样，例如矩形、不规则形状(异形截面)等等，其中顶部的锥体结构304为制造密实的水泥管起到了重要的作用。优选地，所述水泥管的截面为矩形或异型。优选地，所述驱动机构8包括液压油缸，该液压油缸设置在芯模7的正下方，用于驱动该芯模7向上或向下移动。可以理解的是，该驱动机构8例如也可以通过螺旋机构来实施。优选地，该设备还可包括芯模支座11和导柱12，其中芯模7设置在芯模支座11上，芯模支座11与导柱12可滑动地连接，该导柱12用于引导芯模7移动。优选地，该设备还可包括回转平台2，该回转平台2上设置有多个用于固定外模6的工位，并且该工位上设置有用于芯模7穿过的通孔。优选地，该设备还可包括压紧固定装置32和导轨31，该压紧固定装置32用于压紧和固定外模6，并且该压紧固定装置32与导轨31可上下滑动地连接。优选地，该压紧固定装置32为通过压紧油缸33驱动的液压顶盘32，其中心设置有与外模6内腔连通的开口，来自布料机4的物料只能从该液压顶盘32的开口进入外模6的内腔。该布料机4例如可将物料与管件成型速度匹配地输送到外模的内腔中。优选地，液压顶盘32上部四周还设置有集料挡板。优选地，该设备还可包括上架3和底架1，其中布料机4、压紧油缸33、液压顶盘32和导轨31设置在上架3上，所述上架3设置在底架I上。优选地，该芯模7顶部上设置有拨料器305，该芯模7内部设置有用于驱动拨料器305的驱动装置303 ;该芯模7顶部优选为棱锥体结构304 ;该拨料器305优选为旋转拨料叶片；芯模7和驱动机构8优选设置在低于地平面的基坑内，这样可以降低厂房的高度；所述多个工位优选地包括装模工位201、成型工位201和卸模工位202。优选地，芯模7按管道内腔结构尺寸设计，内置强力振动马达302，芯模7上部为棱锥状，芯模顶部带有高速回转的拨料叶片305。参见图3的A-A方向的放大图，芯模的横截面优选为矩形，尤其是圆角矩形，也就是说，矩形的四个角都是由圆弧替换形成。优选地，回转平台2对称设有三个孔口，分别对应装模工位201、成型工位201和卸模工位202，外模6固定安装于平台2上。平台2可由回转支承(轴承)支撑，并可在马达驱动作用下回转。优选地，液压顶盘32用于将外模6压紧定位，布料机4是带料斗的上料机，能够调节速度，可根据需要向外模6模腔内部输送物料，即砂浆或混凝土。优选地，所述设备还可包括控制装置，该控制装置与布料机4、压紧油缸33、回转马达21、驱动机构8、驱动装置303、振动机构302中的一个或多个连接。优选地，在水泥管成型的过程中，可通过密封装置防止物料从外模内腔底部渗漏。优选地，本发明还提供了一种利用前述的任意一种水泥管制造设备生产水泥管的工艺，包括以下步骤:驱动机构将芯模7从外模6的另一端驱动进入外模的内腔，此时，布料机开始将物料从外模6的一端输送到外模的内腔中；该芯模7将外模的内腔中的物料挤压到外模和芯模7之间的空隙中形成水泥管，并且该物料在振动机构的振动下密实，在芯模7进入到外模的内腔的顶部后，驱动机构将芯模7从外模的内腔中回退出来；将水泥管从外模6的内腔中脱模，然后对水泥管进行养护，获得成品。优选地，所述水泥管的截面为矩形或异型。优选地，所述驱动机构包括液压油缸，该液压油缸设置在芯模7的正下方，用于驱动该芯模7向上或向下移动。优选地，该设备还包括芯模7支座和导柱，其中芯模7设置在芯模7支座上，芯模7支座与导柱可滑动地连接，该导柱用于引导芯模7移动。
优选地，该设备还包括回转平台，该回转平台上设置有多个用于固定外模的工位，并且该工位上设置有用于芯模7穿过的通孔，所述多个工位包括装模工位、成型工位和卸模工位。优选地，该设备还包括压紧固定装置和导轨，该压紧固定装置用于压紧和固定外模，并且该压紧固定装置与导轨可上下滑动地连接。优选地，该压紧固定装置为通过压紧油缸驱动的液压顶盘，其中心设置有与外模内腔连通的开口，来自布料机的物料只能从该液压顶盘的开口进入外模的内腔。优选地，液压顶盘上部四周还设置有集料挡板，其中水泥管制造设备还包括上架和底架，其中布料机、压紧油缸、液压顶盘和导轨设置在上架上，所述上架设置在底架上。优选地，该芯模7顶部上设置有拨料器，该芯模7内部设置有用于驱动拨料器的驱动装置；该芯模7顶部优选为棱锥体结构；该拨料器优选为旋转拨料叶片；芯模7和驱动机构优选设置在低于地平面的基坑内；所述水泥管优选用作排气道。优选地，本发明还提供了另一种利用前述的任意一种水泥管制造设备生产水泥管的工艺，所述工艺具体包括以下步骤:a、将外模固定在回转平台装模工位上，将卸模工位上的内腔中成型有水泥管的外模取走，同时成型工位上正在进行水泥管成型工作；b、上述步骤a完成后，转动回转平台，使成型工位变成卸模工位，卸模工位变成装模工位，装模工位转变成成型工位，继续步骤a ；C、将从卸模工位上取走的内腔中成型有水泥管的外模进行脱模，然后对水泥管进行养护，获得成品。其中，成型工位上正在进行水泥管成型工作包括以下步骤:all、将外模的前述一端固定；al2、芯模7在驱动机构的顶升推动下，从外模6的另一端即底部缓慢升起穿过回转平台的所述通孔进入外模内腔，此时，布料机开始将物料从外模6的所述一端输送到外模的内腔中；al3、芯模7 —边上升，物料在芯模7顶部设置的拨料器的作用下一边被抛向四周管壁，并在芯模7的挤压下在外模和芯模7之间的空隙中形成水泥管，并且该物料在芯模7内设置的振动机构的振动下密实，在芯模7上升到达外模的内腔的顶部后，芯模7在驱动机构的驱动下开始回退，回退过程中振动机构将降低振频以逐步退出芯模7并保护水泥管制品，在芯模7完全退出外模的内腔后，将外模的前述一端即顶部脱开，水泥管成型工作完成。优选地，参见图7-8，外模可包括上半模(图示已拆走)和下半模802，其中拆开上半模进行养护，所述水泥管801的横截面为矩形(或正方形)，如图8所示，使该水泥管801以所述矩形(或正方形)的对角线垂直于水平面地状态放置，使其受力合理，有利于减少水泥管在养护过程中的变形或避免坍塌。优选地，如图8所示，上半模和/或下半模802与带V形凹腔的底座形成为一体，这样便可实现上述养护过程。优选地，在外模和内模之间还可放置钢丝网架，钢丝网架由钢筋骨架501和钢丝网502构成。其中，加强钢丝网片502由网片卷折成型，并由间隔设置的细钢筋501绑扎支撑，有利于保持和控制网片在模具中的位置，并有利于加工制造。如图4-6所示，所述钢筋骨架501为长方体形，用于在水泥管成型的过程中一并形成在水泥管中。为了使钢丝网502埋藏在水泥管本体中央，如图6所示，钢筋骨架501的四个角上的钢筋向外突出一部分，以用于将图5所示的钢筋骨架501和钢丝网502整体固定在外模和内模之间的恰当位置，例如以该钢筋骨架和钢丝网不露出水泥管本体为宜。优选地，密实成型过程中使用高频振动，而在芯模退出过程中使用低频振动，以保证制品质量，振动马达的振动频率可调节控制。优选地，芯模进入外模内腔的过程中振动机构优选采用每分钟6000次以上的高频率振动，芯模推出外模内腔的过程中振动机构优选采用每分钟5000次以下的低频率振动。优选地，芯模内部还优选设置有喷水装置，该喷水装置位于靠近所述锥形结构的位置，可向已成型水泥管内壁喷出适量液体，以提高管内壁光滑性，并有利于脱模。优选地，本工艺成型的管件可带有加强钢丝网，该专门设计的网片结构可由网片卷折成四面体，并由细钢筋沿四个侧面绑扎或焊接形成稳定的框架，网片折成的四面体通过绑扎或其他方法固定于钢筋框架上。该结构既有利于加强钢丝网支撑定位于芯模与外模形成的腔壁中，并且在管件成型过程保持位置不动，使成形的管件不露钢丝，又有利于网架加工制作。参见图9，为满足多种不同尺寸规格水泥管的生产需要，本技术设计了可变结构，通过更换与水泥管对应的外模托板908、芯模导板909以及芯模和外模，即可实现不同尺寸的水泥管的生产，更换过程如下:拆开芯模与芯模底部的连接结构，更换新的芯模，拆开外模托板908、芯模导板909，更换新的外模托板及芯模导板，重新固定连接好，即可生产不同规格的水泥管。可以理解的是，本发明的驱动机构、压紧油缸、振动机构、外模夹紧机构、回转马达、拨料器和驱动装置等等都可以采用其它具有相同功能的装置或部件代替，这些都不应理解为对本发明的限制，这些变形和/或替代都应包括在本发明的保护范围之内。综上所述，本发明的水泥管制造设备工作原理可以优选如下:当外模6在回转平台准备工位(装模工位201)牢靠固定后，例如可通过外模加紧机构22固定，然后，通过回转马达21转动回转平台2进入成型工位203，通过压紧油缸33和液压顶盘32将外模6定位固定，芯模7在液压油缸8的顶升推动下，从底部缓慢升起穿过回转平台孔口进入外模6内腔，此时上料机5开始往布料机4中排料，物料经过布料机4、由四周的集料板和液压顶盘32形成的集料槽、液压顶盘32的中心通孔，然后进入外模6内腔，芯模7 —边上升一边振动，砂浆在芯模7顶部的拨料器305的作用下抛向四周管壁，并在芯模7的挤压及振动器302的振动作用下密实。当芯模7上升到达外模6顶部时，芯模7开始回退，回退过程中振动马达302将降低振频以逐步退出芯模7并保护制品，当芯模7完全退出外模6并降至回转平台2以下时，通过压紧油缸33将液压顶盘32从外模6顶部脱开，平台2回转120°将成品转出成型工位203到卸模工位202，而同时已准备好的空外模将自动从装模工位201进入成型工位203，进行下一轮管道制作成型，并且在管道制作成型的同时拆开外模夹紧机构22，管道成品连同外模6将被转运出平台2，进入脱模养护工序。如此循环，装模工位、成型工位和卸模工位同时进行送入外模6、成型管道和将管道连同外模一起转运的工作，节省了时间，提高了生产效率。优选地，装模工位、成型工位和卸模工位均可以根据实际情况设置一个或多个。可见，本发明的优势还在于:由于设置了回转平台，故使成型、模具安装、成品转移二步工序可同时进行，大大提闻了工效。与现有技术相比，本发明的水泥管制造工艺具有以下一个或多个优点:自动化程度高；效率高；除了圆形管道外，还可以生产截面为矩形或不规则形状(异型)的水泥管；可以生产薄壁的水泥管用作排气道；可以节省厂房空间和降低厂房高度；可生产长轴水泥管，并能够生产各种异形截面的管道。综上所述，本发明的水泥管制造工艺自动化程度高、效率高、适用性强。本发明不限于上述具体实施例.可以理解的是，在不脱离本发明的精神和实质范围的情况下，可以做出各种变形和修改，这些都应包含在本发明的保护范围之内。


本发明提供了一种利用水泥管制造设备生产水泥管的工艺，包括以下步骤a.将外模固定在回转平台装模工位上，将卸模工位上的内腔中成型有水泥管的外模取走，同时在成型工位上进行布料，并对水泥管成型；b.上述步骤a完成后，转动回转平台，使成型工位变成卸模工位，卸模工位变成装模工位，装模工位转变成成型工位，继续步骤a；c.将从卸模工位上取走的内腔中成型有水泥管的外模进行脱模，然后对水泥管进行养护，获得成品。本发明自动化程度高、效率高、可生产截面为矩形或不规则形状的水泥管。