YP8390型液压自动压砖机的技术特点分析
来源:用户上传
作者:
摘 要：恒力泰 YP90系列压砖机是本司对YP系列压砖机系统结构不断升级的重要成果，其应用了本司近年来多项专利技术，具有抗疲劳性强、稳定性好、自动化程度高、可拆分运输、节能等优点，是成熟又稳定的产品。目前，YP90系列压砖机包括YP7890、YP8390、YP8890、YP10090、YP12090。本文将以YP8390为例，对其技术特点进行详细分析，为日后其他大吨位液壓自动压砖机的设计提供参考。
关键词：YP8390型压砖机;可拆分结构;节能减排;技术参数
1 前 言
随着社会的进步，人们生活需求的不断提高，大规格陶瓷板逐渐受到市场的青睐[1]。受到市场大形势的影响，大吨位的压砖机逐渐拥有其独特的市场地位。但由于大吨位压机一般具有较庞大的身躯，在生产、安装和运输等方面存在一定的困难。此外，近年来，国家陆续出台的一系列交通法规、环境保护和节能减排等政策，使得大吨位压机前路受阻[2]。为了解决以上问题，我司推出新一代YP90系列液压自动压砖机。目前，YP90系列家族包括YP7890、YP8390、YP8890、YP10090和YP12090。本文将以YP8390为例，详细分析其技术特点。
2 YP8390型压砖机的主要技术参数
YP8390型压砖机是恒力泰公司根据市场的需求，对现有大吨位压砖机架构升级的其中一个代表性产品，其工作台面宽度达1580 mm，最大压制力达8300 tf，可压制成型1800 mm×900 mm×（3～30） mm的大规格陶瓷板（砖）。主要技术参数如下：
（1）最大压制力83000KN（8300 tf）;
（2）活动横梁最大行程220 mm;
（3）活动横梁下平面与工作台面间距最大765 mm、最小545 mm;
（4）左右立柱间净空距2450 mm;
（5）底座台面前后宽度1580 mm;
（6）动梁工作面宽度1370 mm;
（7）最大填料深度70 mm;
（8）模芯最大顶出力275 kN;
（9）空循环次数可达17次/min;
（10）周期中加压次数2～5次;
（11）主电机功率180 kW（90 kW×2）;
（12）主机重量203 t。
3 YP8390型压砖机的结构特点
YP8390型压砖机主机结构如图1所示。
3.1 可拆分式机架
由于压砖机的重量随着吨位的增大而增加，因此YP8390型压砖机主机重量达到203吨。其中主缸部件、活动横梁和框架占据了压砖机主机的大部分重量，而框架部分正是其中的大头。目前，大部分压砖机的主机框架一般采用铸件进行生产，越大的铸件价格越高，生产周期长，也越难找到可生产的厂家，同时在铸造的过程中越容易产生铸造缺陷，例如：气孔、缩孔、裂纹和缩松等，影响零件机械强度。要解决铸件缺陷的问题，一方面可以通过改善铸造工艺，另一方面可以通过降低铸件的形状结构和重量。此外，随着交通运输方面的影响，国家近年来陆续出台了一系列关于公路运输治超的法规，并加大了对超载车辆的处罚力度，这一切无疑是对大吨位压机的运输提出了新的挑战。为了精准得解决上述问题，在减重的问题上，恒力泰首先把重点放在YP8390的框架升级改造上。YP8390的主机机构采用了新型钢丝预应力双缠绕可拆分结构（恒力泰专利技术，专利号：ZL201210239283.6）。此机构的特点就是把压砖机的框架拆分为前框架和后框架，通过对框架的分拆达到降低单片框架重量[3]。此外，优化框架的结构，使其更加容易铸造，不容易产生铸造缺陷。为了提高框架缠绕的效率，YP8390采用双板框同时加工的方式在工作台上进行钢丝缠绕。缠绕后的框架刚度足，具有超强的抗疲劳性和承载稳定性。此外，松开拉杆和螺母机构，前后板框可实现完全分离，与吨位相近的单框架型大吨位压砖机比较，YP8390可把框架分成前、后框架进行分开运输。由于框架的吨位下降了，安装也方便和灵活了，进而直接降低了生产和运输成本。
3.2 变压缸装置
液压设备的工作原理主要以液压油为工作介质，通过借助动力元件和执行元件，把压力能转换为机械能。压砖机作为液压设备的一种，其工作原理也一样，因此调节液压压力将直接影响压砖机的工作性能。以前，大多数的液压机相对呆板，不能根据实际的需要调节液压压力或其压力调节区间很窄，实际使用不方便。后来，随着科技的进步，逐渐出现了可实现高低压转换的压砖机。这种高低压转换的压砖机在低压加压时为主油缸提供低压液压油。高压时，则通过采用增压缸装置，把高压液压油输送到主油缸，进而实现高压加压的功能。一般的增压缸装置只有增压和降压的等级压力，随着客户需求的变化，目前单一的功能已逐渐不能满足多级压力的控制需要。为了解决这个难题，恒力泰公司开发出了一种设置有多级压力的变压缸装置（恒力泰专利技术，专利号：201710248828.2）。此装置内部装有大、小活塞杆，大活塞杆内部为小活塞杆的内嵌腔体，小活塞杆与缸体固连，即工作时只有大活塞杆活动。大、小活塞杆和缸体间的组成机构，使变压缸内部形成三个输入腔体和一个输出腔体。当三个输入腔体输入不同压力组合的压力油时，输出腔体即可输出不同的多级压力油。此时主油缸则得到多级增压压力输出。尤其值得一提的是，变压缸具有降压增流的能力，避免了传统方法（节流降压）引起的能量损耗及油液发热，与传统增压缸相比，变压缸结构更加紧凑，能效更高。早前，在YP16800型压砖机已成功应用此项技术。为了响应国家绿色生产、节能减排的号召，同时满足客户的需求，除了YP16800等万吨级别的压砖机外，现在，恒力泰YP90系列的压机全系均标配变压缸装置。
3.3 大容积充液油灌 压砖机工作时，通过活动横梁的上下运动，使得与活动横梁相连的模芯压制陶瓷粉料，进而把陶瓷粉料压制成陶瓷砖坯。驱动活动横梁运动的机构就是主缸部件。主缸部件中的活塞杆每进行一次工作，即有一个油缸容积的液压油在进行剧烈运动。越大吨位的压机，活塞的直径越大，则此时剧烈运动的液压油越多。为了令液压油运动时更加稳定，一般在油罐的上方通入具有一定压力的气体作稳定压机压力的作用。以活塞杆惯性下降过程为例，大量的液压油本来只存在于油罐。充液阀打开后，大量液压油从油罐流入主缸部分，此时油罐和主缸部分则组成了密封容积。如果油罐的大小与油缸过于接近的话，则因为油罐和主缸部分组成的密封容积突然增大接近一倍，进而导致油灌内气压瞬间剧烈降低，此时的气压和油压大小是相同的，这种瞬间变化的油压波动将极不利于压砖机的压制工作，直接降低压砖机的稳定性能。相反，若油罐的容积足够大，则油罐和主缸部分组成的密封容积与之前比变化不大，则油压波动较少，压制的效果稳定。一直以来，恒力泰都是通过科学的计算方法，并根据压砖机吨位的大小，配置合理的油罐。与YP系列压机相同，YP90系列压砖机也是通过严密的科学计算并结合多年来的设计经验，设计出有利于压制效果的大容积充液油罐。此外，YP8390采用把大容积充液油罐顶置的方法进行安装，这样放置油罐的好处是油罐和主缸部分之间的距离最短，压砖机的工作响应也更加迅速。
3.4 新型多缸板式伺服顶出装置
为了减少压砖机在生产大规格陶瓷板过程中顶出装置对砖坯造成的变形，保证砖坯的质量。YP8390压砖机采用了由恒力泰开发出的新型多缸板式伺服顶出装置（恒力泰专利技术，专利号：ZL201120063497.3）。早前，在YP10000型压砖机已成功应用此项技术[4]，并收到了不错的效果。该装置的主要特色是通过对顶出装置的顶出油缸和液压油路进行优化，采用对工作执行油缸周期性补油的方法，保证工作执行油缸即使遇到机械加工误差、密封泄露等恶劣情况下，依然能动作同步准确可靠。此外，顶出装置上还装有高精度、强抗干扰能力的SSI传感器，帮助顶出装置实现精准的位置检测。
3.5 电气系统全新升级
简单来说，随着压机吨位的增大，其运动部件也相对较大。因此，大吨位压机对应的运动部件因其重量的原因，运动时惯性等指标也相对较大。YP8390在运行过程中需兼顾顶出0.1 mm的定位精度，动梁0.2 mm的定位精度及主油缸0.5 bar的压力精度，这些庞然大物的高精度控制要求控制系统必须具有更高的性能。YP8390采用最新一代控制器。此控制器不但运行速度更快、更稳定，还功能强大;此外，还有全新开发及优化的控制系统，其功能更加强大、更加完善。
3.6 其它优化
除了上述性能上的提升外，YP8390压砖机其他各方面的也有改进设计。
1）因为大吨位压机体形庞大，顶部与地面的距离较高，因此，为方便工作人员对压砖机开展维护工作，YP8390压砖机充液油罐上装有环形防护栏和安全爬梯等安全装置。
2）为了保证活动横梁在升、降的过程中与工作台面的位置精度，YP8390活动横梁设置有四杆导向装置，并配备了自动润滑系统。终端客户不需要安排人手定期为导杆加注润滑油，降低了人员劳动强度。
3）YP8390压砖机配置有高性能隔音罩。该隔音罩不但隔音效果良好，散热性能优秀，还具有亮丽的外观。再加上焕然一新的主体外观，讓YP8390压砖机显得更加干练和大气。
4 结 语
YP8390型压砖机是恒力泰近年来取得的多项新技术的结晶。其通过把多项已经通过市场验证的优秀技术（可拆分式机架、变压缸装置等）整合，然后精益生产出来的一款不但能降低生产成本、满足客户生产需要，还能满足国家对陶瓷行业节能减排、绿色生产的要求的共赢产物。目前，除了YP8390外，与YP8390同系列的YP7890、YP8890也已经顺利投产，同时也是好评不断。针对目前国内外市场的发展、客户的迫切需求以及进一步响应国家绿色发展的号召，YP90系列家族即将迎来新成员——YP16890。
参考文献
[1] 杨学先;温怡彰;邓耀顺;周性聪;苏龙保;何芳芳. YP16800 型液压自动压砖机的技术特点分析[J].佛山陶瓷，2017（05）.
[2] 陈延林;梁德成;周思宇;谭永光. 研制超大吨位陶瓷压砖机面临的技术难点[J].佛山陶瓷，2017（08）.
[3] 韦峰山;彭沪新;温怡彰. YP10000 型液压自动压砖机的结构创新及优化特点[J].佛山陶瓷，2013（09）.
[4] 陈延林;黄国雄;肖伟平. 浅谈 YP10000 型液压自动压砖机的亮点[J].佛山陶瓷，2017（02）.
转载注明来源:https://www.xzbu.com/7/view-15155795.htm
