混凝土草芯砌塊是環(huán)保節(jié)能的新型墻體材料，是實(shí)心黏土磚的絕好替代品，它是由外圍的磚體和內(nèi)部的秸稈草芯兩部分組成，如圖l所示。磚體由水泥、粉煤灰、沙子等構(gòu)成的混凝上通過(guò)冷模壓制成。秸稈草芯則是由農(nóng)作物如紅麻、高梁、玉米以及水稻、小麥的秸桿等制成，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，內(nèi)部是較軟的稻草或麥草，外部環(huán)包著較硬的紅麻或玉米等的莖桿，最外部采用鐵箍固定。
最初的秸稈草芯采用手工制作，在草芯的切制以及捆扎等方面存在諸多不便，效率極低。若能設(shè)計(jì)生產(chǎn)出一臺(tái)集壓實(shí)、切削、捆扎為一體的秸稈草芯成型機(jī)，對(duì)于砌塊的自動(dòng)化生產(chǎn)及其生產(chǎn)效率的提高有重要意義。應(yīng)河南眾邦建材有限公司的要求，我們進(jìn)行了這一工作，并取得成功，設(shè)備現(xiàn)已投產(chǎn)。現(xiàn)將該設(shè)備的介紹如下。
2、方案擬定
根據(jù)用戶需要的秸稈草芯的結(jié)構(gòu)及草芯的材料分析，秸稈草芯的制作包括三個(gè)步驟，即：壓實(shí)、切削和捆扎定型。秸稈草芯內(nèi)部的稻草或麥草質(zhì)地較松軟，不易成型，需要壓實(shí)：而外部的秸稈較硬且易于成型，不需要壓實(shí)。切削過(guò)程是成型機(jī)的主要?jiǎng)幼�，由于稻、麥草質(zhì)地松軟，切削齊整比較困難，采用的切削方法是壓緊后鋸切：紅麻和高梁的莖稈較硬，易于切削齊整，可單獨(dú)切削成型后再與稻、麥草混和捆扎。捆扎是最后一道工序，為有利于草芯定型，可用較硬的鐵絲做成一定尺寸的方框，套在已切削好的草芯上再進(jìn)行捆扎。
此外，由于切削刀具成本較高，為降低成本和提高效率，加料采用兩個(gè)工位交叉作業(yè)，而只用一個(gè)工位進(jìn)行切削。
3、設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)
3.1壓實(shí)部分的設(shè)計(jì)
為保證最終的草芯為方形，壓實(shí)分成橫向手搖壓實(shí)和縱向液壓壓實(shí)兩道工序。手搖壓實(shí)部分的結(jié)構(gòu)如圖3所示。左、右夾板通過(guò)螺旋聯(lián)接在一根絲杠上，絲杠左右兩段的螺紋旋向相反。當(dāng)手輪帶動(dòng)絲杠逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，左右夾板均向兩側(cè)運(yùn)動(dòng)，兩夾板間空間變?nèi)耍糜谑⒉�；�?dāng)手輪帶動(dòng)絲杠順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，兩夾板相向運(yùn)動(dòng)，草芯被橫向壓實(shí)。
縱向壓實(shí)采用液壓油缸由上自下進(jìn)行壓實(shí)，壓實(shí)操作布置在切削工位。
3.2切削部分的設(shè)計(jì)
切削過(guò)程是草芯成型機(jī)的關(guān)鍵工序，由于稻草或麥草質(zhì)地較軟，不易切削齊整，設(shè)計(jì)中采用來(lái)回鋸切。切削部分的結(jié)構(gòu)如圖4所示。
切刀的來(lái)回鋸切運(yùn)動(dòng)是通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)一個(gè)曲柄滑塊機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)。切刀的橫向和縱向移動(dòng)靠橫移液壓缸和升降液壓缸帶動(dòng)。切削時(shí)采用兩把刀具對(duì)稱布置，從草芯的兩端同時(shí)切削。其中一把刀具的結(jié)構(gòu)如圖5所示，每把刀具均有兩片刀片，一片為切削刃，另一片備用。
3.3捆扎部分的設(shè)計(jì)
捆扎是草芯打包的最后一步，當(dāng)草芯被切削完畢后，用一個(gè)事前做好的三面鐵絲框架套到草芯兩端，再用一根鐵絲封口。封口可以采用碰焊，也可以用更細(xì)的鐵絲在接頭處捆扎。
4、工作流程
秸稈草芯成型機(jī)的整體結(jié)構(gòu)如圖6所示，該機(jī)器的總體尺寸是長(zhǎng)×寬×高=2500x1700x2260(mm)。其工作流程為：
(1)人工向其中一盛料機(jī)構(gòu)內(nèi)加料（此時(shí)，另一轉(zhuǎn)臂帶著另一盛料機(jī)構(gòu)止處于切削工位），料加滿后，搖動(dòng)手輪橫向夾緊；
(2)將盛料并夾緊后的盛料機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)到切削工位，操縱縱向液壓缸對(duì)草芯縱向壓緊：
(3)升降液壓缸動(dòng)作將切刀機(jī)構(gòu)升到最高切削位：
(4)橫移液壓缸動(dòng)作，將刀具推到前端切削位；
(5)電機(jī)動(dòng)作，刀具在曲柄搖桿機(jī)構(gòu)帶動(dòng)下，水平往復(fù)運(yùn)動(dòng)，此時(shí)升降液壓缸動(dòng)作，切刀機(jī)構(gòu)在自重及升降液壓缸帶動(dòng)下向下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)鋸切動(dòng)作。
(6)切削完畢后，橫移液壓缸動(dòng)作，帶動(dòng)刀具后移到刀具遠(yuǎn)位；
(7)放置鐵絲框架，捆扎草芯；
(8)縱向液壓缸上升到高位：
(9)推動(dòng)轉(zhuǎn)臂，將該盛料機(jī)構(gòu)推離切削工位至加料工位，取出捆扎好草芯。另一盛料機(jī)構(gòu)已加料完畢，并被推到切削工位；
(10)重復(fù)以上動(dòng)作。
5、結(jié)論
ZB-I秸稈草芯成型機(jī)是混凝土草芯砌塊成型機(jī)的配套設(shè)備，對(duì)實(shí)現(xiàn)混凝上草芯砌塊的自動(dòng)化生產(chǎn)有重要意義。同時(shí)，對(duì)于一些以農(nóng)作物的莖桿為原料的其它產(chǎn)品，如作為保溫材料，減震材料等等，如果也需將莖桿打包，可參照秸稈草芯成型機(jī)進(jìn)行設(shè)計(jì)。
三門峽富通新能源生產(chǎn)銷售顆粒機(jī)、秸稈壓塊機(jī)、飼料顆粒機(jī)等生物質(zhì)燃料飼料成型機(jī)械設(shè)備。
