一种碳素冷压成型设备和成型方法与流程

1.本发明涉及碳素制品生产技术领域，特别涉及一种碳素冷压成型设备和成型方法。


背景技术：

2.碳素冷压成型是利用加压设备将混合后的碳素粉料加压制得碳素粉料压制品，碳素材料由于具有化学稳定性好、耐高温、耐腐蚀及自润滑性、弹性模量低和导电良好等特性，在化工、电力、矿山机械、环保治理等领域应用十分广泛。
3.由于碳素粉料颗粒间有间隙，间隙中充满了空气，因此利用加压设备直接压制碳素粉料制得的碳素粉料压制品的内部会存在许多气孔，气孔的存在导致了碳素粉料间的致密性不高，影响碳素粉料压制品的密度、机械（磨损）强度和材料性能。
4.为了获得高品质的碳素粉料压制品，提升碳素粉料压制品生产企业的盈利能力，当前碳素粉料压制品生产企业采用的普遍方法是在压制碳素粉料前增加一个除气工艺，比如公开号为cn114851624b的专利记载的通过对碳素粉料进行加压和抽气实现除去碳素粉料间隙中的空气，又比如公开号为 cn201728859u的专利记载的通过振捣碳素粉料除去碳素粉料间隙中的空气。
5.上述除气工艺使用后减少了碳素粉料压制品中的气孔数量，提升了碳素粉料压制品的品质，但是也产生了一些新的问题，影响碳素粉料压制品的生产，比如公开号为cn114851624b的专利重新设计的碳素冷压成型设备每次只能生产一个碳素粉料压制品，生产效率低，又比如公开号为 cn201728859u的专利增加振动除气工艺后会造成上模1、中模2、下模3上供定位柱5贯穿的孔磨损变形，使得定位柱5在上模1、中模2、下模3上容易晃动，严重影响定位柱5和上模1、中模2、下模3之间的滑动配合精度，降低碳素冷压成型模具的使用寿命。
6.基于此，设计本发明。


技术实现要素：

7.本发明的主要目的是提出一种碳素冷压成型设备和成型方法，旨在解决现有的碳素冷压成型设备增加除气工艺后生产效率、使用寿命下降的问题。
8.为解决上述问题，本发明提出了一种碳素冷压成型设备，包括离心台和绕竖直轴线回转安装于离心台的上表面的转环，所述转环与电机一传动连接，通过电机一驱动转环自转，所述转环固定连接有多个以转环为中心呈中心对称分布的悬臂，每根悬臂远离转环的一端铰接有连接板，所述转环未回转时所述连接板在自重作用下保持竖直，所述转环回转时，所述连接板在离心力作用下可保持水平，每个连接板上均安装有模具筒，所述连接板竖直时，每个模具筒的正上方和正下方均设置有压板，所述压板连接升降装置，所述升降装置与离心台的外圆周面固定相连，所述模具筒上下贯通设置，所述模具筒内上下滑动密封安装有滑板，通过升降装置带动压板从模具筒的上下两端伸入模具筒内挤压模具筒内的碳
素粉料。
9.在一实施例中，竖直的连接板与离心台的外圆周面间隔设置，所述模具筒位于竖直的连接板与离心台的外圆周面之间；竖直的连接板的上端与悬臂远离转环的一端铰接，竖直的连接板的下端与模具筒和配重块相连，所述模具筒和配重块分设竖直的连接板的下端的两侧。
10.在一实施例中，所述模具筒的底部设置有贯通模具筒的通孔一，所述通孔一的孔径小于模具筒的内径，所述滑板紧贴模具筒的内壁上下滑动。
11.在一实施例中，所述离心台的上表面设置有进料孔和安装孔一，所述安装孔一中设置有电机一和齿圈一，所述齿圈一紧套在转环上，所述电机一与齿圈一传动连接。
12.在一实施例中，所述进料孔的孔底设置有凸起，所述进料孔的孔底最低处设置有数量与模具筒的数量相等的输料管，所述输料管倾斜设置，所述输料管的上端位于所述进料孔的孔底最低处，所述输料管的下端从离心台的外圆周面伸出并位于模具筒的正上方，从所述输料管的下端流出的碳素粉料落入模具筒内。
13.在一实施例中，所述模具筒上方的压板的上表面边缘竖直固设有挡板，所述压板和挡板能够紧贴所述输料管的下端竖直滑动将所述输料管的下端堵住；多个输料管、模具筒、连接板以转环为中心呈中心对称分布。
14.在一实施例中，所述模具筒和连接板通过连接件相连，所述连接件包括棱柱一和固设于棱柱一的一端的挡片，所述连接板上设置有矩形通孔，所述矩形通孔内滑动安装有一对夹块，一对夹块相互接触后共同限定出一供棱柱一贯穿的贯穿方孔，所述贯穿方孔的孔壁紧贴棱柱一的外表面，所述夹块连接弹簧一，通过弹簧一推动一对夹块相互靠近接触，所述棱柱一穿过贯穿方孔后与模具筒固定相连，所述棱柱一自转带动模具筒绕棱柱一回转，同时推动一对夹块相互远离滑动，并挤压所述弹簧一。
15.在一实施例中，每个模具筒上面向离心台的外圆周面的一侧均设置有方形插孔；所述离心台的下表面向内凹陷形成安装孔二，所述安装孔二的孔底设置有同轴的环形槽一、环形槽二、安装孔三，所述安装孔三的孔底竖直固定安装有升降装置三，所述安装孔三中设置有与升降装置三相连的顶块，所述顶块的侧面为斜面，所述安装孔三的孔壁上设置有可与方形插孔同轴的通孔二，所述通孔二的数量与模具筒的数量相等，多个通孔二以转环为中心呈中心对称分布，所述通孔二的一端延伸至离心台的外圆周面，每个通孔二中均轴向滑动安装有棱柱二，所述棱柱二的一端伸入安装孔三中并与斜面接触，所述升降装置三带动顶块向上或向下移动可推动全部棱柱二在通孔二中轴向滑动，使每个棱柱二的另一端插入对应的方形插孔中；所述通孔二贯穿环形槽一和环形槽二，所述环形槽一中设置有数量与棱柱二的数量相等的弹簧二和滑环，多个滑环套设于各个棱柱二上，并能沿棱柱二轴向滑动和自转，所述滑环的一侧设置有与棱柱二固定相连的定位销，所述滑环的另一侧连接弹簧二，所述棱柱二轴向移动插入方形插孔的过程中，所述定位销推动滑环挤压弹簧二，所述顶块向上或向下移动松开对棱柱二的推动时，所述弹簧二通过滑环、定位销推动棱柱二轴向移动与方形插孔分离；所述环形槽二中设置有齿圈二和数量与棱柱二的数量相等的齿轮三，多个齿轮三轴向滑套于各个棱柱二上，多个齿轮三与齿圈二啮合，所述齿轮三与电机二传动连接，所述
电机二固设于安装孔二中，通过电机二带动齿轮三转动，继而驱动各个棱柱二自转；所述转环回转可使棱柱一与棱柱二同轴，当棱柱二与棱柱一同轴，且棱柱二的另一端插入对应的方形插孔中时，所述棱柱二自转带动模具筒绕棱柱一回转。
16.在一实施例中，还包括上料装置和输送装置，所述上料装置能够往进料孔加注碳素粉料，所述输送装置位于模具筒绕棱柱一回转时的模具筒的正下方，所述模具筒绕棱柱一回转180度可使模具筒内的碳素粉料压制品滑出模具筒下落到输送装置上送走。
17.此外，本发明还提出了一种碳素冷压成型方法，采用前述的碳素冷压成型设备执行以下步骤：控制上料装置往进料孔加注碳素粉料；控制模具筒正上方的压板上升打开输料管，使输料管往模具筒内加注碳素粉料，加注结束后，控制模具筒正上方的压板下移，利用该压板和其上的挡板将输料管的下端堵住；启动电机一，控制转环自转的转速逐渐增大带动模具筒绕连接板与悬臂的铰接点向上旋转，直至模具筒的旋转角度达到90度后保持转环定速旋转，使模具筒中的碳素粉料相互挤压，挤出碳素粉料间隙中的空气；一段时间后，控制转环自转的速度逐渐下降至零，模具筒随之绕连接板与悬臂的铰接点向下旋转90度复位；控制转环自转将模具筒移动至上下两压板之间，然后控制模具筒正上方和正下方的压板竖直移动伸入模具筒内挤压碳素粉料，制得碳素粉料压制品；控制转环自转使棱柱一与棱柱二同轴，然后控制顶块向上或向下移动使棱柱二的一端插入对应的方形插孔中，启动电机二带动棱柱二自转使模具筒绕棱柱一回转180度，模具筒内的碳素粉料压制品滑出模具筒下落到输送装置上送走；碳素粉料压制品滑出模具筒后，启动电机二带动棱柱二自转使模具筒绕棱柱一回转180度复位，接着控制转环自转将模具筒移动至上下两压板之间，打开输料管，继续使输料管往模具筒内加注碳素粉料。
18.有益效果：本发明的技术方案通过转环旋转带动多个模具筒高速旋转，利用离心力的惯性作用使模具筒中的碳素粉料相互挤压致密，挤出碳素粉料间隙中的空气，达到除气的目的，然后利用压板挤压模具筒内的碳素粉料制得碳素粉料压制品，模具筒中的碳素粉料由输料管自动加注，制得的碳素粉料压制品通过控制模具筒旋转180度使其自行滑落到输送装置上，由输送装置送走，整个碳素粉料压制品生产过程中实现了碳素粉料自动加注、碳素粉料压制品自动下料，模具筒数量多，一次可同时制得多个碳素粉料压制品，生产速度快、效率高，转环带动多个模具筒高速旋转对设备各个部件影响极小，因此本发明的碳素冷压成型设备使用寿命长。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
20.图1是本发明一种碳素冷压成型设备的结构示意图；图2是本发明一种碳素冷压成型设备的俯视图；图3是图2中的a-a剖视图；图4是图2中的b-b剖视图；图5是本发明连接件的结构示意图；图6是本发明连接板的结构示意图。
21.附图标记说明如下：1、离心台；2、进料孔；3、凸起；4、输料管；5、转环；6、齿圈一；7、推力轴承；8、安装孔一；9、齿轮一；10、减速机；11、电机一；12、台盖；13、悬臂；14、连接板；15、连接件；151、棱柱一；16、矩形通孔；17、夹块；18、弹簧一；19、贯穿方孔；20、方形插孔；21、配重块；22、模具筒；23、通孔一；24、滑板；25、升降装置一；26、下压板；27、挡板；28、升降装置二；29、顶升板；30、安装座；31、底座；32、安装孔二；33、环形槽一；34、环形槽二；35、齿圈二；36、安装孔三；37、棱柱二；38、顶块；39、升降装置三；40、电机二；41、上料装置；42、输送装置；43、通孔二；44、滑环；45、弹簧二；46、定位销；47、齿轮三；48、齿轮二。
具体实施方式
22.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的一部分实施例，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作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。
23.需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
24.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
25.另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案、或b方案、或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
26.本发明提出了一种碳素冷压成型设备，该碳素冷压成型设备通过转环5旋转带动多个模具筒22高速旋转，利用离心力的惯性作用使模具筒22中的碳素粉料相互挤压致密，挤出碳素粉料间隙中的空气，达到除气的目的，然后利用压板挤压模具筒22内的碳素粉料制得碳素粉料压制品，模具筒22中的碳素粉料由输料管4自动加注，制得的碳素粉料压制品
通过控制模具筒22旋转180度使其自行滑落到输送装置42上，由输送装置42送走，整个碳素粉料压制品生产过程中实现了碳素粉料自动加注、碳素粉料压制品自动下料，模具筒22数量多，一次可同时制得多个碳素粉料压制品，生产速度快、效率高，转环5带动多个模具筒22高速旋转对设备各个部件影响极小，因此本发明的碳素冷压成型设备使用寿命长。
27.具体的，在发明一实施例中，所述碳素冷压成型设备包括离心台1和绕竖直轴线回转安装于离心台1的上表面的转环5，如图1-图4所示，所述离心台1为圆柱体结构，优选的，所述转环5与离心台1同轴设置。
28.具体的，如图3所示，所述离心台1的上表面同轴设置有用于安装转环5的环形槽，环形槽的槽底安装推力轴承7，转环5的下端伸环形槽内并被推力轴承7支撑固定，这样设计，有助于转环5高速平稳自转，提升转环5和模具筒22的旋转稳定性，减少转环5带动多个模具筒22高速旋转对设备各个部件影响，利于延长碳素冷压成型设备使用寿命长。
29.在本实施例中，所述转环5与电机一11传动连接，通过电机一11驱动转环5自转，优选的，所述电机一11通过减速机10与转环5传动连接，这样设计，可便于将离心台1、转环5设计的足够大，从而增加悬臂13、连接板14、模具筒22的布设数量，提高碳素粉料压制品的生产效率。
30.具体的，如图1-图4所示，所述离心台1的上表面向内凹陷形成安装孔一8，所述安装孔一8为环形孔，并与离心台1同轴，所述减速机10和电机一11均设置在安装孔一8中，所述安装孔一8中还设置有齿圈一6，所述齿圈一6紧套在转环5外，如图4所示，所述减速机10通过齿轮一9与齿圈一6啮合，所述减速机10又与电机一11啮合，所述电机一11启动后通过减速机10、齿轮一9驱动齿圈一6自转，继而驱动转环5自转。
31.进一步的，为防止灰尘等杂物落入安装孔一8影响电机一11带动转环5自转的传动结构，可在离心台1的上表面可拆卸固定安装一台盖12。
32.在本实施例中，如图1-图4所示，所述转环5固定连接有多个以转环5为中心呈中心对称分布的悬臂13，每根悬臂13远离转环5的一端铰接有连接板14，优选的，所述悬臂13沿离心台1的径向方向延伸，这样设计，便于使悬臂13花费最短的距离获得连接板14竖直设置，并与离心台1间隔布设的技术效果，方便后续在连接板14和离心台1之间布设下压板26和模具筒22，因为只有将下压板26和模具筒22布设在连接板14和离心台1之间才不影响连接板14在电机一11和离心力作用下带动模具筒22一边旋转、一边绕悬臂13远离转环5的一端向上摆动。
33.在本实施例中，如图1-图4所示，所述转环5未回转时所述连接板14在自重作用下保持竖直，所述转环5回转时，所述连接板14在离心力作用下可绕悬臂13远离转环5的一端向上摆动，直至连接板14从竖直位置绕悬臂13远离转环5的一端向上旋转90度至水平位置，并持续保持水平；当转环5回转速度开始下降时，处于水平位置的连接板14开始绕悬臂13远离转环5的一端向下旋转90度复位，当转环5停止旋转后，连接板14恢复竖直。
34.在本实施例中，如图1-图4所示，每个连接板14上均安装有模具筒22，所述连接板14竖直时，所述模具筒22也竖直设置，具体的，竖直的连接板14与离心台1的外圆周面间隔设置，所述模具筒22位于竖直的连接板14与离心台1的外圆周面之间；竖直的连接板14的上端与悬臂13远离转环5的一端铰接，竖直的连接板14的下端与模具筒22和配重块21相连，所
述模具筒22和配重块21分设竖直的连接板14的下端的两侧，这样设计，借助配重块21才能实现所述转环5未回转时所述连接板14在自重作用下保持竖直，所述连接板14保持竖直则所述模具筒22也竖直，这样设计，便于下压板26和顶升板29竖直移动伸入模具筒22内压制碳素粉料制得碳素粉料压制品。
35.在本实施例中，所述模具筒22竖直设置时，每个模具筒22的正上方和正下方均设置有压板，具体的，如图1-图4所示，位于模具筒22的正上方的压板记为下压板26，下压板26连接升降装置一25，升降装置一25竖直固定安装在安装座30上，安装座30与离心台1的外圆周面固定相连，升降装置一25可带动下压板26下降伸入模具筒22内挤压碳素粉料；位于模具筒22的正下方的压板记为顶升板29，顶升板29连接升降装置二28，升降装置二28竖直固定安装在另一安装座30上，该安装座30也与离心台1的外圆周面固定相连，如图4所示，所述模具筒22上下贯通设置，所述模具筒22的底部设置有贯通模具筒22的通孔一23，所述通孔一23的孔径小于模具筒22的内径，所述模具筒22内上下滑动密封安装有滑板24，所述滑板24紧贴模具筒22的内壁上下滑动，所述通孔一23的孔径小于模具筒22的内径使得滑板24不能从模具筒22的底部掉出，升降装置二28可带动顶升板29上升伸入模具筒22内推动滑板24上升配合下压板26挤压碳素粉料制得碳素粉料压制品。
36.在本实施例中，如图4所示，因连接板14与离心台1间隔布设，使得有合适的位置安装布设升降装置一25、升降装置二28、下压板26、顶升板29，继而使升降装置一25、升降装置二28、下压板26、顶升板29不影响电机一11启动后带动连接板14和模具筒22一边旋转、一边绕悬臂13远离转环5的一端向上摆动，而且当电机一11停止转动后，连接板14和模具筒22又能够从水平位置恢复至竖直位置，此外，借助电机一11也能够调节连接板14和模具筒22的位置，使模具筒22位于下压板26、顶升板29之间，便于在连接板14和模具筒22从水平位置恢复至竖直位置后，下压板26、顶升板29及时动作伸入模具筒22内挤压碳素粉料制得碳素粉料压制品。
37.可见，本实施例的碳素冷压成型设备布设了多个模具筒22，电机一11启动一次能够同时对多个模具筒22中的碳素粉料进行除气，除气结束后，连接板14和模具筒22从水平位置恢复至竖直位置，每个模具筒22的正上方和正下方的下压板26、顶升板29可同时动作伸入模具筒22内挤压碳素粉料制得碳素粉料压制品，从而实现一次可同时制得多个碳素粉料压制品，生产速度快、效率高，利于降低生产成本。
38.进一步的，在本实施例中，如图1-图4所示，所述离心台1的上表面同轴设置有进料孔2，所述进料孔2的孔底设置有凸起3，这样设计，便于进料孔2中的碳素粉料顺畅流入输料管4，不会在进料孔2的孔底堆积，所述进料孔2的孔底边缘最低处设置有数量与模具筒22的数量相等的输料管4，如图4所示，所述输料管4倾斜设置，所述输料管4的上端位于所述进料孔2的孔底最低处，所述输料管4的下端从离心台1的外圆周面伸出并位于模具筒22的正上方，这样设计，进料孔2中的碳素粉料顺畅流过输料管4注入模具筒22内，从所述输料管4的下端流出的碳素粉料能够落入模具筒22内，所述输料管4的下端管口与模具筒22内壁竖直齐平，这样设计，所述输料管4的下端不会阻挡影响下压板26的上下移动。
39.进一步的，如图1和图4所示，所述下压板26的上表面边缘竖直固设有挡板27，所述下压板26和挡板27能够紧贴所述输料管4的下端管口竖直滑动，这样设计，既不影响所述下压板26竖直移动配合顶升板29挤压碳素粉料制得碳素粉料压制品，又能够利用下压板26和
挡板27将所述输料管4的下端管口堵住，避免在模具筒22从输料管4的下端离开后，碳素粉料从所述输料管4的下端流出；当需要往模具筒22内加注碳素粉料时，控制下压板26上升与所述输料管4的下端管口分离即可，不需要往模具筒22内加注碳素粉料时，控制下压板26下降，利用下压板26和挡板27将所述输料管4的下端管口堵住即可，而且不影响下压板26伸入模具筒22内配合顶升板29挤压碳素粉料制得碳素粉料压制品。
40.优选的，多个输料管4、模具筒22、连接板14均以转环5为中心呈中心对称分布，一个模具筒22对应一个输料管4，这样设计，能够实现同时向多个模具筒22内加注碳素粉料，进一步的，如图4所示，所述碳素冷压成型设备还具有上料装置41，通过上料装置41往进料孔2内加注碳素粉料，从而实现碳素粉料的全自动上料，进一步提升碳素粉料压制品的生产效率，常见的，上料装置41可以是带式输送机、螺旋提升机等常规输送粉料的设备。
41.进一步的，在本实施例中，如图1-图4所示，所述模具筒22和连接板14通过连接件15相连，如图5所示，所述连接件15包括棱柱一151和固设于棱柱一151的一端的挡片，棱柱一151的另一端与模具筒22固定相连，棱柱一151贯穿连接板14设置，挡片的存在保证了棱柱一151不会与连接板14滑脱，确保模具筒22和连接板14可靠相连。如图6所示，所述连接板14上设置有矩形通孔16，所述矩形通孔16内滑动安装有一对夹块17，一对夹块17相互接触后共同限定出一供棱柱一151贯穿的贯穿方孔19，而且所述贯穿方孔19的孔壁紧贴棱柱一151的外表面，这样设计，棱柱一151自转会挤压紧贴的一对夹块17移动相互分离，此外，所述夹块17连接弹簧一18，通过弹簧一18推动一对夹块17相互靠近接触，从而阻止棱柱一151轻松自转，这样设计，使得需要较大的力驱动棱柱一151自转才能挤压紧贴的一对夹块17移动相互分离，所述棱柱一151穿过贯穿方孔19后与模具筒22固定相连，故而未对模具筒22施加外力时，模具筒22和连接板14通过连接件15固定相连，模具筒22不会在连接板14上绕棱柱一151旋转，模具筒22和连接板14固定相连为一体，当然，对模具筒22施加一定大小的外力时，可实现所述模具筒22绕棱柱一151回转，同时推动一对夹块17相互远离滑动，并挤压所述弹簧一18，卸掉外力后，弹簧一18挤压一对夹块17恢复紧贴，使棱柱一151停止回转，模具筒22和连接板14恢复固定相连，这样设计，当模具筒22制得碳素粉料压制品，需要模具筒22出料时，对模具筒22施加一定大小的外力，使模具筒22绕棱柱一151回转180度将模具筒22内的碳素粉料压制品倒出即可，倒出模具筒22内的碳素粉料压制品后，再使模具筒22绕棱柱一151回转180度复位即可，如此即可实现碳素粉料压制品的全自动下料，进一步提升碳素粉料压制品的生产效率。
42.具体的，如图4所示，每个模具筒22上面向离心台1的外圆周面的一侧均设置有方形插孔20，方形插孔20与棱柱一151同轴设置，这样设计，便于棱柱二37滑插入方形插孔20中，然后控制棱柱二37自转即可带动模具筒22绕棱柱一151回转。
43.在本实施例中，如图3和图4所示，所述离心台1的下表面向内凹陷形成安装孔二32，所述安装孔二32与离心台1同轴，所述安装孔二32的孔底同轴设置有的环形槽一33、环形槽二34、安装孔三36，所述安装孔三36的孔底竖直固定安装有升降装置三39，所述安装孔三36中设置有与升降装置三39相连的顶块38，通过升降装置三39带动顶块38在安装孔三36中竖直升降，所述顶块38的侧面为斜面，这样设计，便于顶块38竖直移动时推动棱柱二37轴向水平移动，优选的，所述顶块38呈锥体状。
44.在本实施例中，如图3和图4所示，所述安装孔三36的孔壁上设置有通孔二43，所述通孔二43沿离心台1的径向延伸，如图1所示，所述通孔二43的一端延伸至离心台1的外圆周面上，所述通孔二43的数量与模具筒22的数量相等，多个通孔二43以转环5为中心呈中心对称分布，优选的，通孔二43与输料管4间隔布设，如图2所示，相邻两个输料管4间设置有一条通孔二43，每个通孔二43中均轴向滑动安装有棱柱二37，所述棱柱二37的一端伸入安装孔三36中并与斜面接触，所述升降装置三39带动顶块38向上或向下移动可推动全部棱柱二37在通孔二43中轴向水平滑动，所述转环5自转时，所述通孔二43可与方形插孔20同轴，此时，全部棱柱二37在通孔二43中轴向水平滑动能够实现每个棱柱二37的另一端插入与之对应的方形插孔20中，然后控制全部棱柱二37自转即可实现同时控制全部模具筒22绕棱柱一151回转下料，进一步提升碳素粉料压制品的下料效率。
45.在本实施例中，如图3和图4所示，所述通孔二43贯穿环形槽一33和环形槽二34，所述环形槽一33中设置有数量与棱柱二37的数量相等的弹簧二45和滑环44，每根棱柱二37上滑套一弹簧二45和滑环44，所述弹簧二45和滑环44能沿棱柱二37轴向滑动和自转，如图3所示，所述滑环44的一侧设置有与棱柱二37固定相连的定位销46，所述滑环44的另一侧连接弹簧二45，所述棱柱二37轴向移动插入方形插孔20的过程中，所述定位销46推动滑环44挤压弹簧二45，所述顶块38向上或向下移动松开对棱柱二37的推动时，所述弹簧二45又通过滑环44、定位销46推动棱柱二37轴向移动与方形插孔20分离并缩回通孔二43内，以此实现棱柱二37水平往复移动，需要模具筒22下料时，控制棱柱二37的一端伸出通孔二43插入方形插孔20中，下料结束后，再控制棱柱二37与方形插孔20分离缩回通孔二43内，不影响转环5带动模具筒22旋转。
46.在本实施例中，如图3和图4所示，所述环形槽二34中设置有齿圈二35和数量与棱柱二37的数量相等的齿轮三47，每个棱柱二37上轴向滑动安装一齿轮三47，齿轮三47在环形槽二34中不能轴向移动，所述齿圈二35回转安装在环形槽二34中，且多个齿轮三47均与齿圈二35啮合，如图3所示，其中一个所述齿轮三47与电机二40上安装的齿轮二48啮合传动连接，所述电机二40固设于安装孔二32中，通过电机二40带动齿轮三47转动，继而借助齿圈二35驱动各个棱柱二37同步自转，实现同时控制全部模具筒22绕棱柱一151回转下料，进一步提升碳素粉料压制品的下料效率。
47.在本实施例中，所述转环5回转可使棱柱一151与棱柱二37同轴，当棱柱二37与棱柱一151同轴，且棱柱二37的另一端插入对应的方形插孔20中时，所述棱柱二37自转即可带动模具筒22绕棱柱一151回转实现碳素粉料压制品自动下料，具体的，下压板26伸入模具筒22内配合顶升板29挤压碳素粉料制得碳素粉料压制品后，所述转环5回转带动棱柱一151与棱柱二37同轴，然后顶块38向上或向下移动推动棱柱二37插入方形插孔20中，然后电机二40启动带动模具筒22旋转180度完成碳素粉料压制品的下料，下料完毕后，电机二40再次启动带动模具筒22旋转180度复位，然后顶块38复位，弹簧二45推动棱柱二37与方形插孔20分离缩回通孔二43内，接着，所述转环5继续回转带动模具筒22移动至下压板26、顶升板29之间，也即输料管4的下端的下方，等待输料管4再次往模具筒22内加注碳素粉料，这样设计，可实现碳素粉料压制品的连续生产，进一步提升碳素粉料压制品的生产效率。
48.进一步的，所述碳素冷压成型设备还包括输送装置42，如图3所示，所述输送装置42位于模具筒22绕棱柱一151回转时的模具筒22所处位置的正下方，所述模具筒22绕棱柱
一151回转180度可使模具筒22内的碳素粉料压制品滑出模具筒22下落到输送装置42上送走，常见的，输送装置42为带式输送机、滚筒输送机等。
49.在本实施例中，如图3和图4所示，所述离心台1的底部设置有底座31，这样设计，可抬升离心台1的下表面高于地面一定距离，方便走线。
50.此外，本发明还提出了一种碳素冷压成型方法，采用前述的碳素冷压成型设备执行以下步骤：s1、控制上料装置41往进料孔2加注碳素粉料；s2、控制模具筒22正上方的压板上升打开输料管4，使输料管4往模具筒22内加注碳素粉料，加注结束后，控制模具筒22正上方的压板下移，利用该压板和其上的挡板27将输料管4的下端堵住；s3、启动电机一11，控制转环5自转的转速逐渐增大带动模具筒22绕连接板14与悬臂13的铰接点向上旋转，直至模具筒22的旋转角度达到90度后保持转环5定速旋转，使模具筒22中的碳素粉料相互挤压，充分挤出碳素粉料间隙中的空气，此时模具筒22、连接板14均水平；s4、一段时间后，除气结束，此时控制转环5自转的速度逐渐下降至零，在此过程中，模具筒22随之绕连接板14与悬臂13的铰接点向下旋转90度复位，复位位置如图4所示；s5、控制转环5自转将模具筒22移动调节至上下两压板之间（如果模具筒22本身就在上下两压板之间，则可省略），然后控制模具筒22正上方和正下方的压板竖直移动伸入模具筒22内挤压碳素粉料，制得碳素粉料压制品；s6、控制转环5自转使棱柱一151与棱柱二37同轴，然后控制顶块38向上或向下移动使棱柱二37的一端插入对应的方形插孔20中，启动电机二40带动棱柱二37自转使模具筒22绕棱柱一151回转180度，模具筒22内的碳素粉料压制品滑出模具筒22下落到输送装置42上送走；s7、碳素粉料压制品滑出模具筒22后，启动电机二40带动棱柱二37自转使模具筒22绕棱柱一151回转180度复位，接着控制转环5继续自转将模具筒22再次移动至上下两压板之间，然后打开输料管4，继续使输料管4往模具筒22内加注碳素粉料，重复s2-s7，实现碳素粉料压制品的连续生产，进一步提升碳素粉料压制品的生产效率。
51.以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

技术特征：
1.一种碳素冷压成型设备，其特征在于，包括离心台和绕竖直轴线回转安装于离心台的上表面的转环，所述转环与电机一传动连接，通过电机一驱动转环自转，所述转环固定连接有多个以转环为中心呈中心对称分布的悬臂，每根悬臂远离转环的一端铰接有连接板，所述转环未回转时所述连接板在自重作用下保持竖直，所述转环回转时，所述连接板在离心力作用下可保持水平，每个连接板上均安装有模具筒，所述连接板竖直时，每个模具筒的正上方和正下方均设置有压板，所述压板连接升降装置，所述升降装置与离心台的外圆周面固定相连，所述模具筒上下贯通设置，所述模具筒内上下滑动密封安装有滑板，通过升降装置带动压板从模具筒的上下两端伸入模具筒内挤压模具筒内的碳素粉料。2.如权利要求1所述的一种碳素冷压成型设备，其特征在于，竖直的连接板与离心台的外圆周面间隔设置，所述模具筒位于竖直的连接板与离心台的外圆周面之间；竖直的连接板的上端与悬臂远离转环的一端铰接，竖直的连接板的下端与模具筒和配重块相连，所述模具筒和配重块分设竖直的连接板的下端的两侧。3.如权利要求2所述的一种碳素冷压成型设备，其特征在于，所述模具筒的底部设置有贯通模具筒的通孔一，所述通孔一的孔径小于模具筒的内径，所述滑板紧贴模具筒的内壁上下滑动。4.如权利要求1所述的一种碳素冷压成型设备，其特征在于，所述离心台的上表面设置有进料孔和安装孔一，所述安装孔一中设置有电机一和齿圈一，所述齿圈一紧套在转环上，所述电机一与齿圈一传动连接。5.如权利要求4所述的一种碳素冷压成型设备，其特征在于，所述进料孔的孔底设置有凸起，所述进料孔的孔底最低处设置有数量与模具筒的数量相等的输料管，所述输料管倾斜设置，所述输料管的上端位于所述进料孔的孔底最低处，所述输料管的下端从离心台的外圆周面伸出并位于模具筒的正上方，从所述输料管的下端流出的碳素粉料落入模具筒内。6.如权利要求5所述的一种碳素冷压成型设备，其特征在于，所述模具筒上方的压板的上表面边缘竖直固设有挡板，所述压板和挡板能够紧贴所述输料管的下端竖直滑动将所述输料管的下端堵住；多个输料管、模具筒、连接板以转环为中心呈中心对称分布。7.如权利要求6所述的一种碳素冷压成型设备，其特征在于，所述模具筒和连接板通过连接件相连，所述连接件包括棱柱一和固设于棱柱一的一端的挡片，所述连接板上设置有矩形通孔，所述矩形通孔内滑动安装有一对夹块，一对夹块相互接触后共同限定出一供棱柱一贯穿的贯穿方孔，所述贯穿方孔的孔壁紧贴棱柱一的外表面，所述夹块连接弹簧一，通过弹簧一推动一对夹块相互靠近接触，所述棱柱一穿过贯穿方孔后与模具筒固定相连，所述棱柱一自转带动模具筒绕棱柱一回转，同时推动一对夹块相互远离滑动，并挤压所述弹簧一。8.如权利要求7所述的一种碳素冷压成型设备，其特征在于，每个模具筒上面向离心台的外圆周面的一侧均设置有方形插孔；所述离心台的下表面向内凹陷形成安装孔二，所述安装孔二的孔底设置有同轴的环形槽一、环形槽二、安装孔三，所述安装孔三的孔底竖直固定安装有升降装置三，所述安装孔三中设置有与升降装置三相连的顶块，所述顶块的侧面为斜面，所述安装孔三的孔壁上设
置有可与方形插孔同轴的通孔二，所述通孔二的数量与模具筒的数量相等，多个通孔二以转环为中心呈中心对称分布，所述通孔二的一端延伸至离心台的外圆周面，每个通孔二中均轴向滑动安装有棱柱二，所述棱柱二的一端伸入安装孔三中并与斜面接触，所述升降装置三带动顶块向上或向下移动可推动全部棱柱二在通孔二中轴向滑动，使每个棱柱二的另一端插入对应的方形插孔中；所述通孔二贯穿环形槽一和环形槽二，所述环形槽一中设置有数量与棱柱二的数量相等的弹簧二和滑环，多个滑环套设于各个棱柱二上，并能沿棱柱二轴向滑动和自转，所述滑环的一侧设置有与棱柱二固定相连的定位销，所述滑环的另一侧连接弹簧二，所述棱柱二轴向移动插入方形插孔的过程中，所述定位销推动滑环挤压弹簧二，所述顶块向上或向下移动松开对棱柱二的推动时，所述弹簧二通过滑环、定位销推动棱柱二轴向移动与方形插孔分离；所述环形槽二中设置有齿圈二和数量与棱柱二的数量相等的齿轮三，多个齿轮三轴向滑套于各个棱柱二上，多个齿轮三与齿圈二啮合，所述齿轮三与电机二传动连接，所述电机二固设于安装孔二中，通过电机二带动齿轮三转动，继而驱动各个棱柱二自转；所述转环回转可使棱柱一与棱柱二同轴，当棱柱二与棱柱一同轴，且棱柱二的另一端插入对应的方形插孔中时，所述棱柱二自转带动模具筒绕棱柱一回转。9.如权利要求8所述的一种碳素冷压成型设备，其特征在于，还包括上料装置和输送装置，所述上料装置能够往进料孔加注碳素粉料，所述输送装置位于模具筒绕棱柱一回转时的模具筒的正下方，所述模具筒绕棱柱一回转180度可使模具筒内的碳素粉料压制品滑出模具筒下落到输送装置上送走。10.一种碳素冷压成型方法，其特征在于，采用权利要求1-9任一项的碳素冷压成型设备执行以下步骤：控制上料装置往进料孔加注碳素粉料；控制模具筒正上方的压板上升打开输料管，使输料管往模具筒内加注碳素粉料，加注结束后，控制模具筒正上方的压板下移，利用该压板和其上的挡板将输料管的下端堵住；启动电机一，控制转环自转的转速逐渐增大带动模具筒绕连接板与悬臂的铰接点向上旋转，直至模具筒的旋转角度达到90度后保持转环定速旋转，使模具筒中的碳素粉料相互挤压，挤出碳素粉料间隙中的空气；一段时间后，控制转环自转的速度逐渐下降至零，模具筒随之绕连接板与悬臂的铰接点向下旋转90度复位；控制转环自转将模具筒移动至上下两压板之间，然后控制模具筒正上方和正下方的压板竖直移动伸入模具筒内挤压碳素粉料，制得碳素粉料压制品；控制转环自转使棱柱一与棱柱二同轴，然后控制顶块向上或向下移动使棱柱二的一端插入对应的方形插孔中，启动电机二带动棱柱二自转使模具筒绕棱柱一回转180度，模具筒内的碳素粉料压制品滑出模具筒下落到输送装置上送走；碳素粉料压制品滑出模具筒后，启动电机二带动棱柱二自转使模具筒绕棱柱一回转180度复位，接着控制转环自转将模具筒移动至上下两压板之间，打开输料管，继续使输料管往模具筒内加注碳素粉料。

技术总结
本发明公开了一种碳素冷压成型设备和成型方法，其中一种碳素冷压成型设备包括离心台和绕竖直轴线回转安装于离心台的上表面的转环，所述转环与电机一传动连接，通过电机一驱动转环自转，所述转环固定连接有多个以转环为中心呈中心对称分布的悬臂，每根悬臂远离转环的一端铰接有连接板，所述转环未回转时所述连接板在自重作用下保持竖直。有益效果：本发明的技术方案通过转环旋转带动多个模具筒高速旋转，利用离心力的惯性作用使模具筒中的碳素粉料相互挤压致密，挤出碳素粉料间隙中的空气，达到除气的目的。达到除气的目的。达到除气的目的。


技术研发人员：赵永强 陈保锋 余润洋 胡伟子
受保护的技术使用者：洛阳薪旺炭素材料有限公司
技术研发日：2023.07.27
技术公布日：2023/10/8