研制超大噸位陶瓷壓磚機面臨的技術難點

陳延林+梁德成+周思宇+譚永光

摘 要：研制超大噸位陶瓷壓磚機存在著諸多方面的難點，大體可分為三大類：框架和液壓控制設計、大零件加工、安裝工藝。本文也將從這幾個方面展開，簡要介紹一下研制超大噸位陶瓷壓磚機所面臨的難題。

關健詞：研制；超大噸位；陶瓷壓磚機；難點

1 引言

在去年的意大利博洛尼亞陶瓷展會上，“大”行其道，各種大板尤其多，其實，伴隨著國民生活品質的提高，人們對于瓷磚的體驗感也越來越重視，大規(guī)格瓷磚的鋪貼突破了傳統(tǒng)規(guī)格磚帶給人們的審美疲勞，給人一種延伸、開闊的感覺，而且大規(guī)格瓷磚因其單片面積較大，可承載的紋理元素更多，因此裝修出來的整體空間紋理圖案效果更加完整和立體，磚面所體現(xiàn)的細節(jié)也更加豐富，更能滿足人們高品質生活的需求。隨著大規(guī)格陶瓷板磚的應用，壓制傳統(tǒng)規(guī)格（600 mm × 600 mm，800 mm × 800 mm）瓷磚的陶瓷壓磚機的壓制力已無法滿足壓制大規(guī)格陶瓷板磚的需要，作為陶瓷成型設備的制造商，恒力泰憑借其雄厚的研發(fā)能力，不斷向市場推出超大噸位陶瓷壓磚機：YP10000N、YP10000、YP10000L、YP12000、YP12000L、YP16800、YP20000，滿足不同客戶的需求。但在這一系列超大噸位陶瓷壓磚機的背后，卻是技術人員不斷攻克難題，不斷創(chuàng)新的寫照。

2 主要的技術難點

2.1 框架和液壓控制設計

超大噸位陶瓷壓磚機在設計上的難點，我們主要從框架結構和液壓控制方面簡要講一講。由于國家出臺了關于公路運輸治超的新規(guī)，加大了對超限超載的處罰，導致超大噸位陶瓷壓磚機的運輸成為一個不可避免的問題，這就會讓我們?nèi)ニ伎既绾瓮ㄟ^框架結構設計來解決超大噸位陶瓷壓磚機的運輸問題。既然運輸超重，那我們勢必需要分拆運輸，目前現(xiàn)有的框架結構大體可分為兩種：梁柱結構、纏繞結構，如圖1所示。

從圖1可以看出，纏繞結構在鋼絲纏繞預緊后，整個框架是無法進行拆分的；而梁柱結構可通過松開立柱兩端螺母實現(xiàn)框架拆分，從而降低單件的最大運輸重量，貌似可行，但對于超大噸位的陶瓷壓磚機而言，不管是框架的受力方面還是壓磚機的成本方面，梁柱結構都不是最佳的選擇。那么，我們只能從框架受力較好，成本較低的纏繞框架入手，來解決超大噸位陶瓷壓磚機的運輸問題。恒力泰經(jīng)過不斷研發(fā)，終于解決該問題，如圖2所示。

通過板框細分[1]，來降低單片板框的整體重量，從而滿足運輸要求。框架細分后各框架的拼裝就需要有一套裝置來拉緊各個框架，拉緊裝置的設計對壓機的使用也是至關重要的，拉緊裝置的設計可以說直接影響到超大噸位陶瓷壓磚機壓制的磚坯質量，關系到超大噸位陶瓷壓磚機的成敗[2]。

在液壓控制方面，超大噸位陶瓷壓磚機的油缸直徑也是極其巨大的，這樣必然導致其每個工作周期所耗的壓力油也是相當巨大，如YP16800型陶瓷壓磚機，其每個工作周期所耗壓力油就多達120 L，可想而知，在動梁接觸粉料到壓制成型動梁上升那么短的時間內(nèi)需要供如此多的油，屬于瞬間大流量控制，要實現(xiàn)大流量控制并同時達到很高的控制精度，液壓系統(tǒng)的設計也是難點。其次，超大噸位陶瓷壓磚機由于各零部件的重量相當大，如其運動部件重量就多達50 t，主缸直徑超過2 m，對于這樣的龐然大物，要實現(xiàn)頂出0.1 mm的定位精度，動梁0.2 mm的定位精度及主油缸0.5 bar的壓力精度，無疑對控制系統(tǒng)提出了更高、更苛刻的要求，難度可想而知。

2.2 大零件加工

通過上文的分析，我們基本已經(jīng)明確了超大噸位陶瓷壓磚機的框架結構方向，可框架在細分成多個板框的同時，也會帶來一系列的問題。譬如板框在細分后外形變得大且薄，這樣的框架在纏繞過程中容易扭曲變形，可我們又必須保證板框拼接的接觸面能相互貼合，這便成為一大難點。或許我們可以在纏繞后通過加工來消除這些變形，但對于超大噸位的陶瓷壓磚機，不僅是其外形尺寸巨大，而且其每個零部件的重量也是很重的，因此，消除這樣的變形便需要由工作臺面夠大，能夠承受其重量的機床來完成，這對于企業(yè)來說又是一項成本。還有細分成多板框后，如何保證各板框分別加工拼裝纏繞，在板框連接時板框內(nèi)框上下梁的平面能共面，這也是一大難題。需要設計者在設計時解決。上面說到板框細分后外形變得大且薄，那么對于這樣的零件，采用何種成型方式，也是一個難題。假如上下梁采用鑄造，對于這種面積大厚度薄的零件，對鑄造工藝的要求也很高，如澆注方式、補縮冒口的設置等等都會嚴重影響到鑄件的質量。

2.3 安裝工藝

超大噸位陶瓷壓磚機的安裝對起吊能力和安裝空間都提出了要求。隨著超大噸位陶瓷壓磚機的噸位越大，其框架重量也會越大，就YP10000型陶瓷壓磚機而言，框架重量就達220 t，可想而知，更大噸位的陶瓷壓磚機框架的起吊對起吊能力的要求有多高。由于超大噸位陶瓷壓磚機的框架外形尺寸都相當大，安裝車間的吊車要足夠高，才能滿足起吊條件，這對吊耳位置的設計也提出了要求。另外，各框架在拼裝過程中，各框架的定位和調整對安裝技術也有很高要求。框架在到位后如何調整位置與另一片框架對準實現(xiàn)拼裝，調整過程需要注意哪些問題，都是對安裝人員的考驗。還有，框架拉緊時如何保證各拉緊處均對框架均勻施加拉力，不會產(chǎn)生各處拉緊力大小不一而導致框架受力和變形不一，從而影響到壓磚機的好壞。

3 結語

面對上述這么多的問題，恒力泰一直堅持不懈，不斷探索，不斷創(chuàng)新，攻克這一個個難題，研發(fā)出“可拆分的纏繞式壓磚機機架”、“多板框式壓磚機”、“大規(guī)格陶瓷全自動壓磚機的控制系統(tǒng)”“多級變壓缸及控制方法”等多項技術，積極響應國家綠色生產(chǎn)、節(jié)能減排的號召，為研制超大噸位陶瓷壓磚機打下堅實的基礎。

在國家大力倡導綠色生產(chǎn)、節(jié)能減排的大環(huán)境下，瓷磚做薄做大不但可以節(jié)約原料，而且符合陶瓷磚薄型化的發(fā)展趨勢。由此可見研制超大噸位陶瓷壓磚機意義深遠，它不僅代表著我國陶瓷機械行業(yè)的發(fā)展水平已經(jīng)達到國際先進水平，增強了我國陶瓷機械的國際競爭力，擴大了對國際陶瓷壓磚機市場的影響，而且還促進國內(nèi)陶瓷行業(yè)的轉型升級，為綠色生產(chǎn)、節(jié)能減排做出貢獻。

參考文獻

[1] 溫怡彰，葉松君. 多板框式壓磚機[P].專利號：CN200920263160.X.

[2] 韋峰山，彭滬新，溫怡彰. 可拆分的纏繞式壓磚機機架[P].專利號：CN201210239283.6