二章压砖机的主要结构

第二章压砖机的主要结构
压砖机的主机是液压压砖机的重要组成部分之一，它包括框架、压制油缸、料车、顶出器、接近开关箱及安全机构等主要部件。

国内外各公司的压机具体形式不完全相同，但基本上都包括了上述各机构。

主机设计合理与否, 直接影响到压机本身的使用寿命、故障率、砖坯的质量、生产率、能源消耗等问题。

各公司对主机的设计及制造均予以极大的重视。

当前主机的发展趋势是：提高框架的的强度与刚度、降低整机高度、提高活动横梁的刚度及其运动精度，按设定的程序合理调整料车速度。

一些公司还采用主缸行程补偿机构以降低能量消耗、提高零部件的加工及装配精度，采用可靠的电器及液压元件以提高压机使用稳定性、设计合理的机构简化工人操作过程等。

压砖机的发展异常迅速，国外大公司往往三两年便推出吨位更大、结构有所创新的机型。

现就国内外的压砖机主机结构及其发展动向介绍如下：
一、框架
现代液压压砖机的框架有传统的梁柱结构、套筒拉杆式梁柱结构、整体框板式结构（焊接式、铸钢式）、柔性框板式机架、预应力钢丝缠绕机架等5种结构。

1、传统的梁柱结构：三梁二柱〈或大吨位的三梁四柱）式结构。

这种压机的上、下梁、活动模梁是分立的铸件。

装配时立柱的上、下端部分别穿入上、下梁，然后用电加热或千斤顶张拉法将上、下梁、立柱、大螺母预紧成一封闭框架。

从设计角度看，这种框架与传统的万能液压机无大区别，加工也十分方便，故采用甚多。

从使用角度看，这种结构的最大优点是强大的立柱，可方便地作为活动模梁的导向件，
故模具的对中精度高，提高了模具寿命及砖坯质量。

但是当框架受力时，上、下横梁发生向外的微弯，而立柱则向内微弯，这就有可能增加了立柱和活动模梁接触面的磨损，使导套寿命下降。

萨克米公司PH680、PH980、PH1000,力泰公司600、1000、1280、1680和我公司的
KD1200 等机型采用此种结构。

2、柔性框板式结构。

它是由前后两块扎制厚钢板制成的框板以及上、下托板（相当于
上、下模梁的一部分）组成的,从压机前方看,框架具有良好的刚度,但从侧面看,刚度很差,若模具中粉料前后方向分布不均,压制时框架前后方向会产生很大的摆动,俗称点头。

实际上这种微摆动是不可避免的。

摆动时框板与上、下托板之间产生了相对的移动或局部微分离，所以在框板与托板之间共放置了八组强大的碟簧，以使压机卸荷时将它们回复到原始位置。

所以这种框架又称柔性框架。

这种框架，使用时要求粉料在前后方向分布均匀，以避免产生过大的摆动。

框架的立柱实际是四条截面呈矩形的" 杆", 所以该框架要设置单独的导向装置。

纳萨蒂公司、唯高新型压机、B&T公司的压机采用此结构。

3、焊接整体式框架。

其整体刚度很好。

同样原因，这种框架也需设置单独的导向机构。

当然，由于整体框架体积较大、机加工及热处理困难。

西蒂公司的压机采用此结构，德国莱斯公司的OMEG压机采用的是整体铸钢件。

4、拉杆——套筒式框架结构。

这种框架的立柱其实是由拉杆及套在外部的套筒组成
的。

拉杆的两端穿过上、下梁的孔，用专用千斤顶将整条拉杆拉伸，并产生伸长变形，然后将大螺母拧紧，千斤顶卸荷后即可将预紧力施加于拉杆及套筒之间，这时拉杆受的预紧力为拉力，套筒承受的为压力，压力通过螺母压向上、下梁, 再压向套筒。

保证了工作时
套筒与横梁间不产生分离，这种框架结构虽然稍为复杂，但具有许多优点:
(1) 拉杆的应力变化幅度远比前三种小。

若设计得当，甚至接近于受静载荷，所以承受疲劳载荷的能力大为提高。

(2) 拉杆的几何形状简单。

加工制造简单
(3) 立柱在工作过程中拉伸变化量很小，也就是立柱的刚度大，这就提高了砖坯的质量，并节省能量。

因此，在大、中吨位的压机采用此种结构的愈来愈多。

莱斯公司自1100吨压机开始、萨克米公司PH160 PH3590力泰的2080、3280、4280及我公司的KD13O0 KD21O0 KD32O0 KD3600等大吨位压机都采用此结构。

5、预应力钢丝缠绕机架。

这种机架的上、下横梁、左右立柱由多层钢丝预紧成一个封闭机架，钢丝层采用了变张力缠绕以充分发挥钢丝的强度潜力。

钢丝缠绕机架与传统的三梁四柱机架相比具有很多优点：它从根本上消除了主要承载部件上螺纹引起的应力集中现象；由于钢丝强度极高，而且钢丝层上由于工作载荷引起的压力波动是很小的，因此预应力钢丝缠绕机架具有很高的疲劳寿命；有效降低了应力集中程度，承载能力提高，可大大减轻框架重量。

这种结构在超大吨位压机上应用优势明显，萨克米公司的PH4200、PH4600、
PH7200
和我公司的KD3800 KD4800 KD7800等压机采用此结构。

从使用角度看，一台压机的精度主要取决于框架的精度。

这些精度主要有: 工作台上平
面、活动横梁下平面的平面度；活动横梁下平面对工作台上平面的平行度；活动横梁运动轨迹对工作面上平面的垂直度。

二、压制油缸压制油缸是压砖机的心脏，其运动精度和力传递形式直接影响到整机的性能和砖坯成型质量。

压制油缸是实现活动横梁上下运动的执行部件和传递压制力的部件，因此它是一种高压油缸。

压砖机的压制油缸的结构形式有柱塞式和活塞式两种。

1、柱塞式油缸：柱塞式油缸是一种单作用油缸，只能从一个方向加压，需单独的回程缸。

2、活塞式油缸：活塞式油缸为双作用油缸，可实现两方向的运动，不需单独设置回程缸。

3、倒置油缸：一般情况，油缸安装在上横梁上，活塞与活动横梁相连，现大吨位压机有倒置油缸的趋势，倒置油缸即活塞与上横梁相连，油缸与与活动横梁相连，工作原理与普通活塞式油缸一样，但具有如下优点：（1）增加了活动横梁受力面积，大大改变了活动横梁的受力状态，相对提高了活动梁的刚性，使其受力变形小；使砖坯压制力更加均匀，有利砖坯成型。

从而提高砖坯质量。

（2）该结构使上横梁的结构大为简化，从而大大减少其加工难度，同时不需在上横梁上加工出油缸孔，因而使上横梁的强度得以大大提高，可减小主机外形尺寸。

4、油缸有三种形式:
1）、传统的形式。

即具有完整的缸底，缸筒及法兰。

安装时法兰扣在上横梁下平面。

因其受力复杂、加工工艺性差而渐渐淘汰。

2）、缸梁合一结构。

即缸和上横梁就是一体。

这种结构最大优点是整体紧凑、框架高度较低。

但鉴于整个上横梁是一大铸件，内部很难避免诸如疏松、缩孔等铸造缺陷，难保在高压油作用下不渗漏。

所以大多数压机都在油缸的内孔加钢套。

3）、筒形简式缸。

其形状就是一带法兰筒形，法兰部分压向上梁，两者之间用"O" 型圈作密封，为保险起见，可在上横梁的底部再装一锻造钢件以便将高压油与铸钢上横梁隔开，固定螺钉则穿过法兰拧在上横梁下平面。

其受力简单，加工工艺性好。

这种油缸的缺点是油缸装在上横梁的外部，因而整机高度有所增加。

活塞及活塞杆的密封，国内外无不采用霞板公司的产品。

其寿命高，密封性好。

活塞杆与活动横梁的联接方法基本有两种，一种是由螺栓直接拧紧，另一种是通过凸凹球垫联接。

国内外压机大都采用由螺栓直接拧紧方式。

三、充液阀、增速和增压装置压砖机由于工作频率高，动作响应快，因此都设有充液阀、增速和
增压装置。

1、充液阀：充液阀的作用是活动横梁快速上下运动时，为油缸快速充油或快速排油。

充液阀的结构原理其本相同。

2、增压器：压砖机在工作循环中对坯体加压的最后阶段，需要的油压高而需要的流量小，为了降低液压系统的工作压力，都设置增压器。

增压器分为外增压和内增压：外增压为一单独活塞缸，利用油管与主油缸相连；内增压的活塞置于压制活塞内，即压制活塞也就是增压缸的缸体。

3、多功能增压器：多功能增压器是集充压、增速、增压等功能于一体的多作用复合油缸，整体结构紧凑，油管少，但零件结构复杂，加工难度大，萨克米公司和我公司的压机采用此结构。

四、布料装置布料装置的功能是推坯布料，将压制好的砖坯推出，同时将粉料均匀地填入模腔。

布
料的均匀性直接影响砖坯的质量，而布料的均匀性由料车的运行速度曲线及料车的稳定性决定。

中小吨位压机的布料装置一般采用油马达~曲拐驱动，比例节流阀控制，速度快，但布料不是很均匀。

大吨位压机的布料装置一般采用伺服马达或变频电机驱动，通过同步带带动料车实现线性布料，可以根据粉料和砖坯尺寸的要求实现料车慢进、快进、抖动、端点停留、快退、慢退等在任意位置的多种速度变换控制，以获得最佳的料车运行速度曲线，使布料均匀，砖坯质量高。

新一代的压机料车，为满足人们对砖坯装饰的要求越来越高，使生产的砖达到天然石材的效果，增设了二次布料装置、多管布料器、仿形格栅等装置，可实现多种物料的单独多次布料和自由布料功能。

五、顶出装置
顶出装置的作用是顶出压制完毕的砖坯，调节粉料的填充高度，锁紧模具及使模芯伸出模框以外，以便清洗模芯。

传统的顶出机构设计是将顶出缸和墩料缸串联在一起,高度尺寸较大。

整个系统安装在
工作台的下部,故维修及调整很不方便。

很多压机还要求有较深的地坑,以便于工人下坑维
修。

目前中小吨位压机和国内其他公司的压机普遍采用此结构。

新一代的顶出装置为一复合顶出装置，置于压机底座上方，采用液压伺服系统控制，实现下模芯的精密、无级定位。

与传统的顶出装置相比具有很多优点，它置于底座上方，维修、更换模具、调校都非常方便；压机不需要地坑，另外，增加了动作功能，压制砖坯过程中，模具具备多次填料、一次镦料，可实现多次落模，满足压制不同品种砖坯的要求。

特别适用于大吨位压机。

现萨克米公司、西蒂公司及我公司的大吨位压机采用此结构。

六、接近开关箱
活动横梁的运动要求有若干个转折点: 如下行减速点、上行减速点、上行停止点、下行极限（即防空压）点……等等。

这就要求活动横梁到达这些位置后发生讯号，并指令液压系统按设定的规律运行, 这个任务是由接近开关箱来完成的。

所以一般压机都设有体积较大的开关箱体。

一个位置讯号便要设置一个接近开关。

工艺上要求若干个转折点, 便要设置若干个开关。

故结构很繁琐。

新一代压机已用体积很小的线性编码器代替老式的接近开关箱了。

线性编码器实质是精度很高的非接触式的位移传感器，还可替代砖坯测厚装置。

七、砖坯测厚及填料深度自动调节装置
功能完善的压砖机都装有填料深度自动调节装置, 各公司的装置也大同小异, 利用蜗杆~蜗轮的运动以限制墩料缸的上升位置, 这一位置就决定了填料深度。

所以转动蜗杆就可以随时调节填料深度, 从而保证了砖坯的厚度精度。

在使用中,这套自动调节系统故障率很高（其中包括机械及电器方面〉。

部分原因是这
套机构是装在工作台下部的, 粉尘粘附很严重, 又难于清理维护。

所以国产小型压机多用手动调节, 以简化结构。

若采用了线性编码器，则可取代单独设置的砖坯测厚件元件。

八、排气缸
其功能是压制排气时，使活动横梁迅速、可靠地微抬。

其原理有用液压柱塞缸或压缩
橡胶的。

现在大部分压机都取消了单独的排气装置，而利用主缸下腔控制阀采用液压排气。