全自动液压压砖机的选型及应用

全自动液压压砖机的选型及应用

陶瓷设备的发展中国建筑卫生陶瓷产业的发展一直保持着20世纪90年代的发展趋势。陶瓷行业的全球水平不断提高，陶瓷产品产量也迅速提高。中国是世界陶瓷生产的集水国。随着陶瓷工业在我国国民经济中地位的提升,陶瓷机械设备在整个陶瓷工业生产中所占的地位越来越受到业内人士的瞩目。陶瓷工业的发展促进了陶瓷机械装备的发展,陶瓷工业装备的进步成就了陶瓷工业的跨越式发展。而陶瓷工业装备中,压砖机是生产陶瓷砖的关键设备,是机、电、液压和计算机控制技术的集合体。在陶瓷生产线中,压砖机介于粉料输送和窑炉烧制工序之间,对从喷雾干燥塔中出来的粉料进行压制成形,而后于窑炉中进行烘干烧制等等。在20世纪80年代,我国的建筑陶瓷生产基本还是依靠从国外进口压砖机设备,以满足国内陶瓷砖的生产需求。随着科技的发展,我国目前已成为年产40亿m1发展迅速、经济效益我国目前的大吨位压砖机已完全实现了国产化。国产全自动液压压砖机的普遍使用推动了中国陶瓷砖生产的迅速发展,同时也为陶瓷砖生产厂家带来了巨大的经济效益。国产小吨位压砖机采用简式肩支承式梁柱结构,中大吨位压砖机采用复式套筒拉杆式梁柱结构,大吨位压砖机采用钢丝预应力缠绕机架,技术及结构成熟,其机架刚度大,变形小,可靠耐用。目前,其国产大吨位压砖机的主要技术创新点如下。1.1数字精确预加载化学建模预应力钢丝缠绕机架应用现代力学非线性有限元进行设计计算,全系列经过结构优化,精确度高,机架在组装过程中,完全按照在计算机中模拟加载钢丝缠绕层的预压缩量进行,实施数字精确预加载缠绕技术。这保证了机架获得一个精确而又合适的预加载,保证了主机机架具有极大的刚度和抗疲劳能力,机架变形小,即使压砖机在快速压制循环的工况下,也确保了压砖机机架具有可靠的稳定性和耐久性。1.2个人客观设计,在所安装的零件中,每一个零件都是热设计的,机架外形经精心设计(如科达公司的压砖机)为“弧顶蛋形结构”,给人以新颖舒畅优美而又牢固结实可靠的感觉。除此之外,在机架上安装的每一个零件包括液压阀板的布局、液压管路的走向及联接、浅槽的布置等都独具匠心,整机的油漆颜色搭配协调大方,给人以线条流畅舒适的感觉。又如,力泰公司的压砖机做工精细,内在、外表质量优良,深受用户好评。1.3高频响伺服比例阀国产全自动液压压砖机的液压系统,应用阀门少,系统简捷可靠,压砖机主缸采用插装阀、动态插装阀、高频响伺服比例节流插装阀、双向比例节流插装阀等控制;小吨位的压砖机则多采用定量泵供油,大吨位的压砖机基本全采用变量泵供油。以科达公司的大吨位压砖机为例,其技术创新表现如下:1)动梁运动采用一个二位三通高频响伺服比例插装阀控制。当其用于主油缸活塞杆腔排油时,动梁下降,可实现动梁快速下行,减速伺服比例控制;当其用于进油时,动梁上升,可实现排气、开模、快速回程、末端减速伺服比例控制。排气响应速度和行程直接影响砖坯的成形好坏,采用位移传感器和该高频响伺服比例阀构成闭环控制,可自动和手动设置动梁抬起的速度,其相应的比例系数,以获得满足生产工艺要求所需的最佳排气动作。2)加压动作,采用一个二通高频响伺服比例插装阀和高精度压力传感器构成压力闭环控制系统,确保每一次循环中的低、中、高压压制力非常准确,以使砖坯获得精确压制,确保每块砖的高质量。压制的速度通过高频响伺服比例阀采用进油伺服比例节流控制,使每次的加压速度调节非常方便、准确,可直接在操作面板上设定,代替了以往需要对许多插装阀进行机械调节的方式。压制速度全程可调,使动梁运动更加平稳、位置更为精确。3)增压缸外置立式压力流量放大器,结构简单,工作可靠,寿命长。通过它可对系统压力或流量实施放大。流量放大用于一次加压,可对砖坯进行增速减压压制;则压力放大是用于对砖坯的终极加压,以获得致密精确的砖坯。这里流量放大的作用,还有利于提高压砖机的压制次数以提高产量。通过电控系统控制,第一次压制是否采用流量放大器是可以选择的,可视工艺要求而定。4)由于以上2个大通径高频响伺服比例阀的采用和形成的闭环控制,保证了动梁运动的快速性,加压的精确性,动作的平稳性和参数的调控性。调控精度可以1%计,使压砖机有广泛的工艺适应性。此系列压砖机还具有用阀少的特点,同时系统经优化,具有高度集成、外露油管少、布局合理、通径大、管路短、压力损失小以及节能等优点。1.4填料装置的应用该装置采用一个MOOG高频响伺服阀闭环控制,驱动一个液压同步控制器,控制了4个并联的同步顶出缸动作。同步顶出缸的顶出高度可任意设定,同步精度高,动作平稳,定位精确,与填料装置配合,通过刮料动作,可以修正填料的不均匀性,实现精确填料控制,精确度可达0.1mm,保证了压制产品的精度。另外,该装置的中央设有一个液压驱动的锁模油缸,结构简单,动作可靠,省去了传统的靠碟簧锁模的机械零件。就压制次数而言,压制次数可达到每分钟11~12次,生产效率高,产量大。1.5液压阀的直化电控系统具有示教功能操作说明,设有液压原理图和阀在油路板上的安装位置图,实时显示各液压阀的工作状态,将其直观化,便于压砖机故障诊断。软件程序环节采用新型代码编制,优化程序算法,按照PLC编译方式采用更合理的程序书写方式,简化程序长度,缩短扫描周期,使控制器反应更快更稳定。2国产压砖机与国外压砖机在性能上的差异国产全自动液压压砖机从机架设计、外观、技术参数、加压技术可靠性、重复性、调控性方面已达到国外全自动液压压砖机的先进水平。但国产压砖机与国外压砖机相比,其自重均超过了国外压砖机的20%~25%,这主要是因为国内大型铸锻件的品质不良所致。另外,国外压砖机在安全防护、降低噪音的设计、除尘设计等方面处处体现了以人为本,以保护操作人员安全和及维护操作人员健康的设计理念为基础。国产压砖机的设计在这方面还考虑甚少,设计力量比较薄弱。3价格补充3.1动梁液压系统仿真模型近年来,国产液压压砖机通过对核心技术的改进设计,技术性能已得到很大的提高,全新的液压系统保证动梁运动快速,位置准确,加压精确,复合并联同步伺服顶出装置,可实现精确填料控制。随着产品的多样化发展,陶瓷砖的薄型化将是节能降耗、节约原料的关键,这就对压砖机的结构刚度和精度,模具的刚度和精度提出了更高的要求。3.2增加设备结构现代超大型的全自动液压压砖机还必要考虑自重问题。压砖机的设计除了减轻主机重量外,还应当充分考虑采用分体结构,以减少运输及安装费用。