混凝土草芯砌塊是環(huán)保節(jié)能的新型墻體材料，是實心黏土磚的絕好替代品，它是由外圍的磚體和內部的秸稈草芯兩部分組成，如圖l所示。磚體由水泥、粉煤灰、沙子等構成的混凝上通過冷模壓制成。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，其結構如圖2所示，內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。若能設計生產(chǎn)出一臺集壓實、切削、捆扎為一體的秸稈草芯成型機，對于砌塊的自動化生產(chǎn)及其生產(chǎn)效率的提高有重要意義。應河南眾邦建材有限公司的要求，我們進行了這一工作，并取得成功，設備現(xiàn)已投產(chǎn)。現(xiàn)將該設備的介紹如下。
2、方案擬定
根據(jù)用戶需要的秸稈草芯的結構及草芯的材料分析，秸稈草芯的制作包括三個步驟，即：壓實、切削和捆扎定型。秸稈草芯內部的稻草或麥草質地較松軟，不易成型，需要壓實：而外部的秸稈較硬且易于成型，不需要壓實。切削過程是成型機的主要動作，由于稻、麥草質地松軟，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，加料采用兩個工位交叉作業(yè)，而只用一個工位進行切削。
3、設計實現(xiàn)
3.1壓實部分的設計
為保證最終的草芯為方形，壓實分成橫向手搖壓實和縱向液壓壓實兩道工序。手搖壓實部分的結構如圖3所示。左、右夾板通過螺旋聯(lián)接在一根絲杠上，絲杠左右兩段的螺紋旋向相反。當手輪帶動絲杠逆時針轉動時，左右夾板均向兩側運動，兩夾板間空間變人，用于盛草；當手輪帶動絲杠順時針轉動時，兩夾板相向運動，草芯被橫向壓實。
縱向壓實采用液壓油缸由上自下進行壓實，壓實操作布置在切削工位。
3.2切削部分的設計
切削過程是草芯成型機的關鍵工序，由于稻草或麥草質地較軟，不易切削齊整，設計中采用來回鋸切。切削部分的結構如圖4所示。
切刀的來回鋸切運動是通過電機帶動一個曲柄滑塊機構實現(xiàn)。切刀的橫向和縱向移動靠橫移液壓缸和升降液壓缸帶動。切削時采用兩把刀具對稱布置，從草芯的兩端同時切削。其中一把刀具的結構如圖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捆扎部分的設計
捆扎是草芯打包的最后一步，當草芯被切削完畢后，用一個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，也可以用更細的鐵絲在接頭處捆扎。
4、工作流程
秸稈草芯成型機的整體結構如圖6所示，該機器的總體尺寸是長×寬×高=2500x1700x2260(mm)。其工作流程為：
(1)人工向其中一盛料機構內加料（此時，另一轉臂帶著另一盛料機構止處于切削工位），料加滿后，搖動手輪橫向夾緊；
(2)將盛料并夾緊后的盛料機構轉到切削工位，操縱縱向液壓缸對草芯縱向壓緊：
(3)升降液壓缸動作將切刀機構升到最高切削位：
(4)橫移液壓缸動作，將刀具推到前端切削位；
(5)電機動作，刀具在曲柄搖桿機構帶動下，水平往復運動，此時升降液壓缸動作，切刀機構在自重及升降液壓缸帶動下向下移動，實現(xiàn)鋸切動作。
(6)切削完畢后，橫移液壓缸動作，帶動刀具后移到刀具遠位；
(7)放置鐵絲框架，捆扎草芯；
(8)縱向液壓缸上升到高位：
(9)推動轉臂，將該盛料機構推離切削工位至加料工位，取出捆扎好草芯。另一盛料機構已加料完畢，并被推到切削工位；
(10)重復以上動作。
5、結論
ZB-I秸稈草芯成型機是混凝土草芯砌塊成型機的配套設備，對實現(xiàn)混凝上草芯砌塊的自動化生產(chǎn)有重要意義。同時，對于一些以農(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進行設計。
三門峽富通新能源生產(chǎn)銷售顆粒機、秸稈壓塊機、飼料顆粒機等生物質燃料飼料成型機械設備。
