二章壓磚機的主要結構

1、第二章壓磚機的主要結構壓磚機的主機是液壓壓磚機的重要組成部分之一，它包括框架、壓制油缸、料車、頂 出 器、接近開尖箱及安全機構等主要部件。國內外各公司的壓機具體形式不完全相同，但 基本上都 包括了上述各機構。主機設計合理與否，直接影響到壓機本身的使用壽命、故障率、磚坯的質 量、生產率、能源消耗等問題。各公司對主機的設計及制造均予以極大的重 視。當前主機的發(fā)展 趨勢是：提高框架的的強度與剛度、降低整機高度、提高活動橫梁的剛度及其運動精度，按設定 的程序合理調整料車速度。一些公司還采用主缸行程補償機構 以降低能量消耗、提高零部件的加 工及裝配精度，采用可靠的電器及液壓元件以提高壓機 使用穩(wěn)定性、設

2、計合理的機構簡化工人操 作過程等。壓磚機的發(fā)展異常迅速，國外大公司往往三兩年便推出噸位更大、結構有所創(chuàng)新的機 型?，F(xiàn)就國內外的壓磚機主機結構及其發(fā)展動向介紹如下：一、框架現(xiàn)代液壓壓磚機的框架有傳統(tǒng)的梁柱結構、套筒拉桿式梁柱結構、整體框板式結構（焊 接式、鑄鋼式）、柔性框板式機架、預應力鋼絲纏繞機架等5種結構。1、 傳統(tǒng)的梁柱結構：三梁二柱或大噸位的三梁四柱）式結構。這種壓機的上、下梁、 活動模梁是分立的鑄件。裝配時立柱的上、下端部分別穿入上、下梁，然后用電加熱或千斤頂張 拉法將上、下梁、立柱、大螺母預緊成一封閉框架。從設計角度看，這種框架與傳統(tǒng)的萬能液壓機無大區(qū)別，加工也十分方便，故采用甚多。

3、從使用角度看，這種結構的最大優(yōu)點是強大的立柱，可方便地作為活動模梁的導向件， 故模具的對中精度高，提高了模具壽命及磚坯質量。但是當框架受力時，上、下橫梁發(fā)生向外的 微彎，而立柱則向內微彎，這就有可能增加了立柱和活動模梁接觸面的磨損，使導 套壽命下降。薩克米公司PH680、PH980、PH1000,力泰公司600、1000、1280、1680和我公司的 KD1200等機型采用此種結構。2、柔性框板式結構。它是由前后兩塊扎制厚鋼板制成的框板以及上、下托板（相當于上、下模梁的一部分）組成的，從壓機前方看,框架具有良好的剛度，但從側面看，剛度很差，若 模具中粉料前后方向分布不均，壓制時框架前后方向會產

4、生很大的擺動，俗稱點頭。實際上這種微 擺動是不可避免的。擺動時框板與上、下托板之間產生了相對的移動或局部微分離，所以在框板 與托板之間共放置了八組強大的碟簧，以使壓機卸荷時將它們回復到原始位置。所以這種框架又 稱柔性框架。這種框架，使用時要求粉料在前后方向分布均勻，以避免產生過大的擺動?？蚣艿牧⒅鶎嶋H是四條截面呈矩形的“桿”,所以該框架要設置單獨的導向裝置。納薩蒂公司、唯高新型壓機、B&T公司的壓機采用此結構。3、焊接整體式框架。其整體剛度很好。同樣原因，這種框架也需設置單獨的導向機構。當 然，由于整體框架體積較大、機加工及熱處理困難。西蒂公司的壓機采用此結構，德國萊斯公司 的OMEG壓機采用

5、的是整體鑄鋼件。4、拉桿一一套筒式框架結構。這種框架的立柱其實是由拉桿及套在外部的套筒組成的。拉桿的兩端穿過上、下梁的孔，用專用千斤頂將整條拉桿拉伸，并產生伸長變形，然后將大 螺母擰緊，千斤頂卸荷后即可將預緊力施加于拉桿及套筒之間，這時拉桿受的預緊力為拉力，套 筒承受的為壓力，壓力通過螺母壓向上、下梁，再壓向套筒。保證了工作時套筒與橫梁間不產生分離，這種框架結構雖然稍為復雜，但具有許多優(yōu)點：(1) 拉桿的應力變化幅度遠比前三種小。若設計得當，甚至接近于受靜載荷，所以承受疲勞 載荷的能力大為提高。(2) 拉桿的幾何形狀簡單。加工制造簡單(3) 立柱在工作過程中拉伸變化量很小，也就是立柱的剛度大，

6、這就提高了磚坯的質 量，并 節(jié)省能量。因此，在大、中噸位的壓機采用此種結構的愈來愈多。萊斯公司自門00噸壓機開始、薩 克米公司 PH160 PH3590 力泰的 2080、3280、4280 及我公司的 KD13O0 KD21O0 KD32O0 KD3600等大噸位壓機都采用此結構。5、 預應力鋼絲纏繞機架。這種機架的上、下橫梁、左右立柱由多層鋼絲預緊成一個封閉 機架，鋼絲層采用了變張力纏繞以充分發(fā)揮鋼絲的強度潛力。鋼絲纏繞機架與傳統(tǒng)的三梁四柱機 架相比具有很多優(yōu)點：它從根本上消除了主要承載部件上螺紋引起的應力集中現(xiàn)象；由于鋼絲強 度極高，而且鋼絲層上由于工作載荷引起的壓力波動是很小的，因此預

7、應力鋼絲纏繞機架具有很 高的疲勞壽命；有效降低了應力集中程度，承載能力提高，可大大減輕框架重量。這種結構在超大噸位壓機上應用優(yōu)勢明顯，薩克米公司的PH4200、PH4600、PH7200和我公司的KD3800 KD4800 KD7800等壓機采用此結構。從使用角度看，一臺壓機的精度主要取決于框架的精度。這些精度主要有：工作臺上平面、活動橫梁下平面的平面度；活動橫梁下平面對工作臺上平面的平行度；活動橫梁運動軌跡對 工作面上平面的垂直度。二、壓制油缸壓制油缸是壓磚機的心臟，其運動精度和力傳遞形式直接影響到整機的性能和磚坯 成 型質量。壓制油缸是實現(xiàn)活動橫梁上下運動的執(zhí)行部件和傳遞壓制力的部件，因此

8、它是一種 高壓油缸。壓磚機的壓制油缸的結構形式有柱塞式和活塞式兩種。1、柱塞式油缸：柱塞式油缸是一種單作用油缸，只能從一個方向加壓，需單獨的回程 缸。2、活塞式油缸：活塞式油缸為雙作用油缸，可實現(xiàn)兩方向的運動，不需單獨設置回程 缸。3、 倒置油缸：一般情況，油缸安裝在上橫梁上，活塞與活動橫梁相連，現(xiàn)大噸位壓機 有倒置油缸的趨勢，倒置油缸即活塞與上橫梁相連，油缸與與活動橫梁相連，工作原理與普通活 塞式油缸一樣，但具有如下優(yōu)點：（1）增加了活動橫梁受力面積，大大改變了活動橫梁的受力 狀態(tài)，相對提高了活動梁的剛性，使其受力變形?。皇勾u坯壓制力更加均勻，有利磚坯成型。從 而提高磚坯質量。（2）該結構使

9、上橫梁的結構大為簡化，從而大大減少其加工難度，同時不需 在上橫梁上加工出油缸孔，因而使上橫梁的強度得以大大提高，可減小主機外形尺寸。4、油缸有三種形式：1 ）、傳統(tǒng)的形式。即具有完整的缸底，缸筒及法蘭。安裝時法蘭扣在上橫梁下平面。因其 受力復雜、加工工藝性差而漸漸淘汰。2）、缸梁合一結構。即缸和上橫梁就是一體。這種結構最大優(yōu)點是整體緊湊、框架高度較 低。但鑒于整個上橫梁是一大鑄件，內部很難避免諸如疏松、縮孔等鑄造缺陷，難保 在高壓油作 用下不滲漏。所以大多數(shù)壓機都在油缸的內孔加鋼套。3）、筒形簡式缸。其形狀就是一帶法蘭筒形，法蘭部分壓向上梁，兩者之間用型圈作密封，為保險起見，可在上橫梁的底部再

10、裝一鍛造鋼件以便將高壓油與鑄鋼上橫梁隔開，固 定螺釘則穿過法蘭擰在上橫梁下平面。其受力簡單，加工工藝性好。這種油缸的缺 點是油缸裝在 上橫梁的外部，因而整機高度有所增加?；钊盎钊麠U的密封，國內外無不采用霞板公司的產品。其壽命高，密封性好?；钊麠U與 活動橫梁的聯(lián)接方法基本有兩種，一種是由螺栓直接擰緊，另一種是通過凸凹球墊聯(lián)接。國內外 壓機大都采用由螺栓直接擰緊方式。三、充液閥、增速和增壓裝置 壓磚機由于工作頻率高，動作響應快，因此都設有充液閥、增速和增壓裝置。1、充液閥：充液閥的作用是活動橫梁快速上下運動時，為油缸快速充油或快速排油。充 液閥 的結構原理其本相同。2、增壓器：壓磚機在工作循環(huán)中

11、對坯體加壓的最后階段，需要的油壓高而需要的流量小，為 了降低液壓系統(tǒng)的工作壓力，都設置增壓器。增壓器分為外增壓和內增壓：外增壓為一單獨活塞 缸，禾【J用油管與主油缸相連；內增壓的活塞置于壓制活塞內，即壓制活塞也就是 增壓缸的缸體。3、多功能增壓器：多功能增壓器是集充壓、增速、增壓等功能于一體的多作用復合油缸，整 體結構緊湊，油管少，但零件結構復雜，加工難度大，薩克米公司和我公司的壓機采用此結構。四、布料裝置布料裝置的功能是推坯布料，將壓制好的磚坯推出，同時將粉料均勻地填入模腔。 布料的均勻性直接影響磚坯的質量，而布料的均勻性由料車的運行速度曲線及料車的穩(wěn)定性 決定。中小噸位壓機的布料裝置一般采

12、用油馬達曲拐驅動，比例節(jié)流閥控制，速度快，但 布料 不是很均勻。大噸位壓機的布料裝置一般采用伺服馬達或變頻電機驅動，通過同步帶帶動料車實現(xiàn)線性 布料，可以根據(jù)粉料和磚坯尺寸的要求實現(xiàn)料車慢進、快進、抖動、端點停留、快退、慢退等在 任意位置的多種速度變換控制，以獲得最佳的料車運行速度曲線，使布料均勻，磚坯質量高。新一代的壓機料車，為滿足人們對磚坯裝飾的要求越來越高，使生產的磚達到天然石 材 的效果，增設了二次布料裝置、多管布料器、仿形格柵等裝置，可實現(xiàn)多乖中物料的單獨多次布料 和自由布料功能。五、頂出裝置頂出裝置的作用是頂出壓制完畢的磚坯，調節(jié)粉料的填充高度，鎖緊模具及使模芯伸出?？蛞酝?，以便清

13、洗模芯。傳統(tǒng)的頂出機構設計是將頂出缸和墩料缸串聯(lián)在一起，高度尺寸較大。整個系統(tǒng)安裝在 工作臺的下部，故維修及調整很不方便。很多壓機還要求有較深的地坑，以便于工人下坑維 修。目前中小噸位壓機和國內其他公司的壓機普遍采用此結構。新一代的頂出裝置為一復合頂出裝置，置于壓機底座上方，采用液壓伺服系統(tǒng)控制，實 現(xiàn)下模芯的精密、無級定位。與傳統(tǒng)的頂出裝置相比具有很多優(yōu)點，它置于底座上方，維修、 更換模具、調校都非常方便；壓機不需要地坑，另外，增加了動作功能，壓制磚坯過程中，模 具具備多次填料、一次徹料，可實現(xiàn)多次落模，滿足壓制不同品種磚坯的要求。特別適用 于大噸位壓機?，F(xiàn)薩克米公司、西蒂公司及我公司的大噸

14、位壓機采用此結構。六、接近開尖箱活動橫梁的運動要求有若干個轉折點：如下行減速點、上行減速點、上行停止點、下行極 限（即防空壓）點等等。這就要求活動橫梁到達這些位置后發(fā)生訊號，并指令液壓系統(tǒng)按設定的規(guī)律運行，這個任務是由接近開尖箱來完成的。所以一般壓機都設有體積較大的 開尖箱體。一個位置訊號便要設置一個接近開矣。工藝上要求若干個轉折點，便要設置若干個開矣。 故結構很繁瑣。新一代壓機已用體積很小的線性編碼器代替老式的接近開矢箱了。線性編碼器實質是精度 很高的非接觸式的位移傳感器，還可替代磚坯測厚裝置。七、磚坯測厚及填料深度自動調節(jié)裝置功能完善的壓磚機都裝有填料深度自動調節(jié)裝置，各公司的裝置也大同小異，利用蝸 桿 蝸輪的運動以限制墩料缸的上升位置，這一位置就決定了填料深度。所以轉動蝸桿就