混凝土草芯砌块是环保节能的新型墙体材料，是实心黏土砖的绝好替代品，它是由外围的砖体和内部的秸秆草芯两部分组成，如图l所示。砖体由水泥、粉煤灰、沙子等构成的混凝上通过冷模压制成。秸秆草芯则是由农作物如红麻、高梁、玉米以及水稻、小麦的秸杆等制成，其结构如图2所示，内部是较软的稻草或麦草，外部环包着较硬的红麻或玉米等的茎杆，最外部采用铁箍固定。
最初的秸秆草芯采用手工制作，在草芯的切制以及捆扎等方面存在诸多不便，效率极低。若能设计生产出一台集压实、切削、捆扎为一体的秸秆草芯成型机，对于砌块的自动化生产及其生产效率的提高有重要意义。应河南众邦建材有限公司的要求，我们进行了这一工作，并取得成功，设备现已投产。现将该设备的介绍如下。
2、方案拟定
根据用户需要的秸秆草芯的结构及草芯的材料分析，秸秆草芯的制作包括三个步骤，即：压实、切削和捆扎定型。秸秆草芯内部的稻草或麦草质地较松软，不易成型，需要压实：而外部的秸秆较硬且易于成型，不需要压实。切削过程是成型机的主要动作，由于稻、麦草质地松软，切削齐整比较困难，采用的切削方法是压紧后锯切：红麻和高梁的茎秆较硬，易于切削齐整，可单独切削成型后再与稻、麦草混和捆扎。捆扎是最后一道工序，为有利于草芯定型，可用较硬的铁丝做成一定尺寸的方框，套在已切削好的草芯上再进行捆扎。
此外，由于切削刀具成本较高，为降低成本和提高效率，加料采用两个工位交叉作业，而只用一个工位进行切削。
3、设计实现
3.1压实部分的设计
为保证最终的草芯为方形，压实分成横向手摇压实和纵向液压压实两道工序。手摇压实部分的结构如图3所示。左、右夹板通过螺旋联接在一根丝杠上，丝杠左右两段的螺纹旋向相反。当手轮带动丝杠逆时针转动时，左右夹板均向两侧运动，两夹板间空间变人，用于盛草；当手轮带动丝杠顺时针转动时，两夹板相向运动，草芯被横向压实。
纵向压实采用液压油缸由上自下进行压实，压实操作布置在切削工位。
3.2切削部分的设计
切削过程是草芯成型机的关键工序，由于稻草或麦草质地较软，不易切削齐整，设计中采用来回锯切。切削部分的结构如图4所示。
切刀的来回锯切运动是通过电机带动一个曲柄滑块机构实现。切刀的横向和纵向移动靠横移液压缸和升降液压缸带动。切削时采用两把刀具对称布置，从草芯的两端同时切削。其中一把刀具的结构如图5所示，每把刀具均有两片刀片，一片为切削刃，另一片备用。
3.3捆扎部分的设计
捆扎是草芯打包的最后一步，当草芯被切削完毕后，用一个事前做好的三面铁丝框架套到草芯两端，再用一根铁丝封口。封口可以采用碰焊，也可以用更细的铁丝在接头处捆扎。
4、工作流程
秸秆草芯成型机的整体结构如图6所示，该机器的总体尺寸是长×宽×高=2500x1700x2260(mm)。其工作流程为：
(1)人工向其中一盛料机构内加料（此时，另一转臂带着另一盛料机构止处于切削工位），料加满后，摇动手轮横向夹紧；
(2)将盛料并夹紧后的盛料机构转到切削工位，操纵纵向液压缸对草芯纵向压紧：
(3)升降液压缸动作将切刀机构升到最高切削位：
(4)横移液压缸动作，将刀具推到前端切削位；
(5)电机动作，刀具在曲柄摇杆机构带动下，水平往复运动，此时升降液压缸动作，切刀机构在自重及升降液压缸带动下向下移动，实现锯切动作。
(6)切削完毕后，横移液压缸动作，带动刀具后移到刀具远位；
(7)放置铁丝框架，捆扎草芯；
(8)纵向液压缸上升到高位：
(9)推动转臂，将该盛料机构推离切削工位至加料工位，取出捆扎好草芯。另一盛料机构已加料完毕，并被推到切削工位；
(10)重复以上动作。
5、结论
ZB-I秸秆草芯成型机是混凝土草芯砌块成型机的配套设备，对实现混凝上草芯砌块的自动化生产有重要意义。同时，对于一些以农作物的茎杆为原料的其它产品，如作为保温材料，减震材料等等，如果也需将茎杆打包，可参照秸秆草芯成型机进行设计。
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