1.本发明涉及陶瓷成型技术领域，具体为一种盘类产品高压注浆成型系统。


背景技术：

2.现实的陶瓷生产活动中，现有的陶瓷盘类产品生产线中需人工搬运、放置模型，单个模型重量平均在30kg左右，工人的操作强度大，工作效率低，且工作工作环境比较恶劣，此外，现有的陶瓷盘类产品生产过程中，一天内一套模型只能生产5-6次，之后就要进行烘干，烘干两天，一方面产量较低，模型占用大量空间，还要消耗大量热量。工人在生产过程中，生产一件产品要搬动模型3次(将模型放到注浆台上，注浆成型后将模型从注浆台上取下放到操作桌上，打开模型，再次放到注浆台上)，反复搬动模型，劳动强度极高。同时现在低压注浆，产品成型时间需要0.5小时左右完成一个生产周期，工人需要自己计时，且随模型的干湿度变化，坯体成型时间还会发生变化，工人需要按照经验判断成型时间，对工人技术水平有一定要求，不利于规范化生产。且工人偶尔还会判断失误，早开模，坯体不成型，还有一些当时脱模成型了，但内部没有完成成型，坯体变形严重，到烧制后发现问题，造成更大损失。晚开模，影响生产效率，且坯体在模具内成型后开始收缩，坯体在模具内直接开裂，造成成品率低。即使开模时间控制合理，低压注浆产品脱模时坯体含水率也比较高，坯体仍未完成定型，还处于柔软的状态。工人需要利用托板，将产品从模型里拿出来，此操作需要极高的熟练度，不利于生产的推广，扩大生产。


技术实现要素：

3.(一)解决的技术问题
4.针对现有技术的不足，本发明提供了一种盘类产品高压注浆成型系统，工作效率高，劳动强度低、废品率低，产品一致性高。
5.(二)技术方案
6.为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种盘类产品高压注浆成型系统，包括模具、低速泥浆搅拌桶、高压注浆系统、低压供浆系统、液压锁紧系统，所述高压注浆系统包括液压站、油-液体介质压力转换器、液体介质-泥浆压力转换器、液压蓄能器，所述液压站通过电磁阀与油-液体介质压力转换器连接，所述液压站与液压蓄能器连接，所述油-液体介质压力转换器与液体介质-泥浆压力转换器的液体介质入口连接，所述油-液体介质压力转换器还与电磁阀的控制端连接，所述液压蓄能器还与油-液体介质压力转换器连接，所述液体介质-泥浆压力转换器包括可拉伸橡胶管、泥浆输送腔、液泥转换器本体、泥浆入口、泥浆出口，所述转换器本体内部设有泥浆输送腔，所述泥浆输送腔的一端连通泥浆入口，所述泥浆输送腔的另一端连通泥浆出口，所述转换器本体内部还设有可拉伸橡胶管，所述可拉伸橡胶管内部填充液体介质，所述可拉伸橡胶管通过液体介质入口与油-液体介质压力转换器连接，所述油-液体介质压力转换器包括油液转换器本体、液压油腔、油缸、连体活塞、介质缸、液体介质腔，所述油液转换器本体的一端设有液压油腔，所述
油液转换器本体的另一端设有液体介质腔，所述油液转换器本体中部设有连体活塞，所述连体活塞的一端通过油缸封堵液压油腔，所述连体活塞的另一端通过介质缸封堵液体介质腔，所述低压供浆系统包括与低速泥浆搅拌桶连接的供浆管道、隔膜泵、第一气控球阀、第二气控球阀，所述隔膜泵通过供浆管道与低速泥浆搅拌桶连接，所述隔膜泵通过第一气控球阀与液体介质-泥浆压力转换器的泥浆入口连接，所述低速泥浆搅拌桶通过第二气控球阀也与液体介质-泥浆压力转换器的泥浆入口连接，所述液体介质-泥浆压力转换器的泥浆出口与模具连接，所述液压锁紧系统还与高压注浆系统连接。
7.进一步优选的，还包括框架支撑结构，所述框架支撑结构包括左侧立柱、右侧立柱、上横梁、下横梁、底框架，所述左侧立柱、右侧立柱都固定于底框架上，所述左侧立柱、右侧立柱之间还通过上横梁、下横梁固定，所述模具包括左侧模具、右侧模具，所述左侧模具、右侧模具均通过安装架与上横梁滑动固定。
8.进一步优选的，所述液压锁紧系统包括旋转油缸、闭合主油缸、支撑轴、锁紧盘，所述锁紧盘靠近左侧模具安装，所述支撑轴安装于锁紧盘中部，所述旋转油缸的一端固定于底框架上，所述旋转油缸的另一端与闭合主油缸固定，所述闭合主油缸面向支撑轴安装。
9.进一步优选的，还包括开合模机构，所述开合模机构包括减速电机、连杆、曲柄、杆端气缸，所述减速电机固定于左侧立柱上，所述减速电机的输出端与曲柄的一端连接，所述曲柄的另一端与连杆的一端连接，所述连杆的另一端端部设有杆端气缸，所述杆端气缸与左侧模具连接。
10.进一步优选的，所述低速泥浆搅拌桶包括驱动用减速机、搅拌电机、搅拌桨、泥浆桶体，所述搅拌电机与驱动用减速机连接，所述驱动用减速机通过联轴器与搅拌桨连接，所述搅拌桨伸入泥浆桶体内。
11.进一步优选的，还包括模具水洗清系统，所述模具水洗清系统包括电动自吸泵、过滤器、水管、接头，所述电动自吸泵的一端接清水，所述电动自吸泵的另一端接过滤器后通过水管与模具的模型水洗入口连接。
12.进一步优选的，还包括模具气清洗系统，所述模具气清洗系统包括气源、气源处理器、气管，所述气源与气源处理器，所述气源处理器通过气管与模具的模型气洗入口连接。
13.进一步优选的，液体介质加压后，拉伸橡胶管变形挤压泥浆输送腔，挤压后的所述泥浆输送腔为中部窄两端宽的结构。
14.进一步优选的，所述模具为多孔树脂模具。
15.进一步优选的，还包括电控柜，所述电控柜与低速泥浆搅拌桶、高压注浆系统、低压供浆系统、液压锁紧系统电性连接。
16.(三)有益效果
17.本发明提供了盘类产品高压注浆成型系统，具备以下有益效果：
18.1、本发明的低速泥浆搅拌桶用来存储泥浆，并对其不断进行搅拌，避免泥浆沉淀，使泥浆满足使用要求；低压供浆系统将泥浆注入到模具型腔内，完成充型；高压注浆系统将模型型腔内的泥浆变成4mpa的高压泥浆，提高泥浆与模具的压力差，使泥浆中的水份快速进入到模具内，并经模具的孔隙排出，坯体快速成型，这样的设计可以大大降低废品率，产品一致性高。
19.2、本发明采用液压站、油-液体介质压力转换器、液体介质-泥浆压力转换器等结
构的设计，通过液压油进行加压，然后实现油-液体介质-泥浆之间的压力转换，从而实现对模具中的泥浆加压，提高泥浆与模具的压力差，从而增加成品率。
20.3、由于模具的泥浆压力可以达到4mpa，对于大件盘类产品正压力面积可达到0.25m2，因此需要约100吨的锁模力，才能保持模具不打开，因此，本发明设计了液压锁紧系统，利用旋转油缸、闭合主油缸、支撑轴、锁紧盘的搭配结构，来完成锁模，可以为模具提供大于等于100吨的合模力。
21.4、本发明合模动作中在连杆端部设置有杆端气缸，杆端气缸为短行程气缸，曲柄到达右限位时，左右两个模具并没有接触，模具之间还有一个3-5mm的缝隙，此时连杆端部的杆端气缸活塞杆伸出，完成最后的合模动作。这样可以让曲柄连杆运行速度提高，但不会造成两模具之前的磕碰，而损坏模具。
22.5、本发明的模具水洗清系统将水从模具内部孔隙向模具型腔内排水，将在成型过程中的小颗粒泥料从模具中冲洗下来。
23.6、本发明的模具气清洗系统用压缩空气将模具内的残留水份排出，利于下次成型。
24.7、本发明对液体介质加压后，拉伸橡胶管变形挤压泥浆输送腔，挤压后的泥浆输送腔为中部窄两端宽的结构，这样结构的设计可以采用对小面积的泥浆施加压力就可以实现对整个模具内的泥浆施加压力，此外，这样的结构也能够更好的控制对泥浆施加压力，其施加压力效果也最好，从而大大降低废品率。
25.本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
26.图1是本发明的部分结构示意图；
27.图2是本发明模型气洗入口的示意图；
28.图3是本发明开合模机构的结构示意图；
29.图4是本发明另一个方向上的开合模机构的结构示意图；
30.图5是本发明开模时的开合模机构的结构示意图；
31.图6是本发明合模后闭合主油缸与周边位置关系正视图；
32.图7是本发明油-液体介质压力转换器结构原理示意图；
33.图8是本发明液体介质-泥浆压力转换器结构原理示意图；
34.图9是本发明整体结构框图；
35.图中：1、右侧立柱；2、上横梁；3、左侧立柱；4、减速电机；5、曲柄；6、底框架；7、连杆；8、闭合主油缸；9、旋转油缸；10、下横梁；11、左侧模具；12、右侧模具；13、支撑轴；14、杆端气缸；15、液压油腔；16、油缸；17、连体活塞；18、介质缸；19、液体介质腔；20、泥浆入口；21、可拉伸橡胶管；22、液体介质；23、泥浆输送腔；24、液体介质入口；25、泥浆出口a；26、泥浆出口b；27、隔膜泵；28、液压站；29、泥浆桶体；30、搅拌桨；31、联轴器；32、驱动用减速机；33、搅拌电机；34、模型水洗入口；35、模型泥浆入口；36、模型气洗入口；37、低速泥浆搅拌桶；38、低压供浆系统；39、开合模机构；40、高压注浆系统；41、油-液体介质压力转换器；42、液体介质-泥浆压力转换器；43、液压蓄能器；44、液压锁紧系统；45、模具水洗清系统；46、模
具气清洗系统；47、电动自吸泵；48、过滤器；49、水管；50、气源；51、气源处理器；
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
37.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
38.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
39.请参阅图1-9，本发明提供一种技术方案：一种盘类产品高压注浆成型系统，包括模具、低速泥浆搅拌桶37、高压注浆系统40、低压供浆系统38、液压锁紧系统44、框架支撑结构。
40.如图1-3所示，框架支撑结构包括左侧立柱3、右侧立柱1、上横梁2、下横梁10、底框架6，左侧立柱3、右侧立柱1都固定于底框架6上，左侧立柱3、右侧立柱1之间还通过上横梁2、下横梁10固定，模具包括左侧模具11、右侧模具12，左侧模具11、右侧模具12均通过安装架与上横梁2滑动固定。
41.如图1-2所示，低速泥浆搅拌桶37包括驱动用减速机32、搅拌电机33、搅拌桨30、泥浆桶体29，搅拌电机33与驱动用减速机32连接，驱动用减速机32通过联轴器31与搅拌桨30连接，搅拌桨30伸入泥浆桶体29内。
42.工作时，搅拌电机33带动驱动用减速机32工作，驱动用减速机32通过联轴器31带动搅拌桨30转动，对泥浆桶体29内部进行不停的旋转搅拌，防止泥浆深沉。
43.如图3所示，本发明还包括开合模机构39，开合模机构39包括减速电机4、连杆7、曲柄5、杆端气缸14，减速电机4固定于左侧立柱3上，减速电机4的输出端与曲柄5的一端连接，曲柄5的另一端与连杆7的一端连接，连杆7的另一端端部设有杆端气缸14，杆端气缸14与左侧模具11连接。
44.如图4-6所示，液压锁紧系统44包括旋转油缸9、闭合主油缸8、支撑轴13、锁紧盘，锁紧盘靠近左侧模具11安装，支撑轴13安装于锁紧盘中部，旋转油缸9的一端固定于底框架6上，旋转油缸9的另一端与闭合主油缸8固定，闭合主油缸8面向支撑轴13安装。
45.高压注浆系统40包括液压站28、油-液体介质压力转换器41、液体介质-泥浆压力转换器42、液压蓄能器43，液压站28通过电磁阀与油-液体介质压力转换器41连接，液压站28与液压蓄能器43连接，油-液体介质压力转换器41与液体介质-泥浆压力转换器42的液体介质入口24连接，油-液体介质压力转换器41还与电磁阀的控制端连接，液压蓄能器43还与
油-液体介质压力转换器41连接。
46.如图7所示，油-液体介质压力转换器41包括油液转换器本体、液压油腔15、油缸16、连体活塞17、介质缸18、液体介质腔19，油液转换器本体的一端设有液压油腔15，油液转换器本体的另一端设有液体介质腔19，油液转换器本体中部设有连体活塞17，连体活塞17的一端通过油缸16封堵液压油腔15，连体活塞17的另一端通过介质缸18封堵液体介质腔19。
47.工作时，液压站对液压油腔15内的液压油施加压力，进而对油缸16施加压力，带动连体活塞17和液体介质腔19对液体介质腔19施加压力，实现对液体介质加压。
48.如图8所示，液体介质-泥浆压力转换器42包括可拉伸橡胶管21、泥浆输送腔23、液泥转换器本体、泥浆入口20、泥浆出口，转换器本体内部设有泥浆输送腔23，泥浆输送腔23的一端连通泥浆入口20，泥浆输送腔23的另一端连通泥浆出口(泥浆出口可以设置多个，如图8所示泥浆出口数量为2，分别为泥浆出口a(25)、泥浆出口b(26))，转换器本体内部还设有可拉伸橡胶管21，可拉伸橡胶管21内部填充液体介质22，可拉伸橡胶管21通过液体介质入口24与油-液体介质压力转换器41连接。
49.工作时，泥浆从泥浆入口20进入到泥浆输送腔23中，才从泥浆出口输出，泥浆填充至整个泥浆输送腔23后，如果对液体介质施加压力，则由液体介质填充的可拉伸橡胶管21对泥浆输送腔23施加压力，实现对泥浆加压。
50.低压供浆系统38包括与低速泥浆搅拌桶37连接的供浆管道、隔膜泵27、第一气控球阀、第二气控球阀，隔膜泵27通过供浆管道与低速泥浆搅拌桶37连接，隔膜泵27通过第一气控球阀与液体介质-泥浆压力转换器42的泥浆入口20连接，低速泥浆搅拌桶通过第二气控球阀也与液体介质-泥浆压力转换器的泥浆入口连接，液体介质-泥浆压力转换器42的泥浆出口与模具连接，液压锁紧系统44还与高压注浆系统40连接。
51.本发明还包括模具水洗清系统45，模具水洗清系统45包括电动自吸泵47、过滤器48、水管49、接头，电动自吸泵47的一端接清水，电动自吸泵47的另一端接过滤器48后通过水管49与模具的模型水洗入口34连接。
52.本发明还包括模具气清洗系统46，模具气清洗系统46包括气源50、气源处理器51、气管，气源50与气源处理器51。气源处理器51通过气管与模具的模型气洗入口36连接。
53.工作原理：人工将注浆泥原料注入低速泥浆搅拌桶37内，在泥浆桶体29内对注浆泥进行密度及配比进行微调，使之可以用于高压注浆成型。同时低速泥浆搅拌桶37不停旋转搅拌，以防止泥浆深沉。
54.低压供浆系统38内的隔膜泵27将泥浆从低速泥浆搅拌桶37中抽取出来，将泥浆输送至液体介质-泥浆压力转换器42内的泥浆输送腔23，泥浆再经泥浆输送腔23的泥浆出口输送至已经完成合模的模具内腔进行填充，填充一定时间(可以通过电控柜中的plc进行设定)后，关闭第一气控球阀，隔膜泵27停止向液体介质-泥浆压力转换器42输送泥浆，但液体介质-泥浆压力转换器42仍与模具内腔相连通，即液体介质-泥浆压力转换器42的泥浆出口仍与与模具内腔相连通。
55.液压站28工作，开始对油-液体介质压力转换器41中液压油腔15内的液压油进行加压，同时液压站28为液压蓄能器43进行加压填充。油-液体介质压力转换器41内液压油达到一定压力值后，控制液压站28与油-液体介质压力转换器41连通的电磁阀断电，液压站28
不再为油-液体介质压力转换器41提供动力，油-液体介质压力转换器41内后续压力保持由液压蓄能器43提供。
56.油-液体介质压力转换器41将液压油的压力传导给液体介质腔内19的液体介质22，将液体介质22内压力提高到设定的泥浆压力(4mpa)，液体介质22再通过液体介质-泥浆压力转换器42将压力传导给其中的泥浆，使泥浆达到设定压力。液体介质-泥浆压力转换器42中的泥浆与模具中的泥浆相连，压力也传导给模具内的泥浆。
57.由于高压的存在，加速了泥浆中水份进入多孔树脂模具内，水份经多孔树脂模具内的毛细管网，最后排出到模具外，模具内泥浆含水率迅速降低，当达到一定含水率后(因泥浆性能，加压压力及模具性能一致，不直接测量坯体含水率，而是通过加压时间进行控制)，泥浆在模具作用下变成了具有一定形状的泥坯。
58.成型结束后，液体介质-泥浆压力转换器42与搅拌桶之间的第二气控球阀打开，之后模具、液体介质-泥浆压力转换器42与低速泥浆搅拌桶之间连通，将模具与管路中的压力释放掉。
59.进一步的，闭合主油缸8活塞杆回缩，回缩到最后位后，旋转油缸9活塞杆回缩，闭合主油缸8在旋转油缸9的作用下，完成竖直平面内的摆动，避让开模具后的支撑轴13的活动空间。旋转油缸9活塞杆回缩到最下位置后，闭合主油缸8完全避让开支撑轴13的活动空间。
60.控制压缩空气与左侧模具11连通的电磁阀得电，压缩空气进入左侧模具11内，通过树脂毛细孔将模具与产品进行分离。通气一定时间后，曲柄5连接的减速电机4开始工作，减速机带动曲柄5动作，曲柄5带动连杆7动作，连杆7带动左侧的模具开始向左移动，最后到达曲柄5的左限位点，完成开模动作，如图5所示。
61.安全门打开，人工利用吸盘夹具，将产品坯体从右侧模具12内取出，安全门关闭。
62.产品取出后，电动自吸泵47启动，清水从自吸泵进入过滤器48，再经水管进入两侧的模具内，经树脂模具的毛细微孔从模具的成型工作面排出，完成对模具工作面的清洗。清洗一定时间后，电动自吸泵47关闭。
63.模具工作面清洗完成后，模具气清洗系统46控制压缩空气与两侧模具连通的电磁阀得电，压缩空气进入两侧的模具内，将树脂毛细孔内的水分排出。
64.模具完成排水后，曲柄5连接的减速电机4再次开始工作，但减速电机4旋转方向与之前相反，减速电机4带动曲柄5，曲柄5带动连杆7，连杆7带动左侧的模具开始向右移动，最后到达曲柄5的右限位点，连杆7端部杆端气缸14活塞伸出，将左右两侧模具压合在一起，完成合模动作。
65.旋转油缸9活塞杆伸出，将闭合主油缸8推上闭合顶紧位置，旋转油缸9活塞杆到达上极限位后，闭合主油缸8活塞杆正好与模具左侧的支撑轴13同心。
66.闭合主油缸8到达闭合顶紧位置后，活塞杆伸出，与支撑轴13接触，同时顶紧模具。闭合主油缸8的尾部与左侧立柱3贴合，闭合主油缸8保持活塞杆伸出推力，为模具提供大于等于100吨的合模力。
67.至此完成一个生产周期。
68.本发明的另一个实施例中，液体介质加压后，拉伸橡胶管变形挤压泥浆输送腔，挤压后的泥浆输送腔23为中部窄两端宽的结构，这样结构的设计能够更好的控制对泥浆施加
压力。
69.本发明的另一个实施例中，模具为多孔树脂模具。
70.本发明的另一个实施例中，为了提高自动化，还包括电控柜，电控柜与低速泥浆搅拌桶37、高压注浆系统40、低压供浆系统38、液压锁紧系统44电性连接。
71.本发明具有以下有益效果：
72.1、一套树脂模具可以使用1.5万次，产品模具成本在0.3-0.5元/件。传统模具成本在0.5-0.6元/件，模具使用成本降低。
73.2、传统模具使用寿命为40次左右，生产1.5万件产品需要375个模具。减少模具原材料的消耗，更环保。
74.3、生产过程中，工人不需要搬动模具，大大减轻工人的劳动强度。
75.4、生产过程由电控柜内的plc进行控制，产品工艺参数控制稳定，产品一致性高，成品率有保证。
76.5、使用后的模具不需要烘干，减少热量消耗。
77.6、完成相同订单，模具数量更少，减少工厂占地面积，工厂土地利用率更高。
78.7、生产工艺由电控柜内的plc控制，工人不需要懂工艺，只需简单培训即可上岗，解决工厂招工难题。
79.在本发明的描述中，需要理解的是，指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
80.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
81.尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。