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1、 液压压砖机设计原理郑州德亿重工 液压压砖机是根据帕斯卡原理制成，是一种利用液体压力能来传递能量的机器。液压压砖 机一般由本体（主机） 、操纵系统及泵站三大部分组成，泵站为动力源，供给液压压砖机各 执行机构及控制机构以高压工作液体。操纵系统属于控制机构，它通过控制工作液体的流 向来使各执行机构按照工艺要求完成应有的动作。本体为液压压砖机的执行机构。最常见的液压压砖机本体结构型式如图1一1 所示，它由上横梁3 、下横梁5 、四个立柱4 和十六个内外螺母组成一个封闭框架，框架承受全部工作载荷。工作缸1 固定在上横梁3上， 工作缸内装有工作柱塞2，与活动横梁6相连接。活动横梁以四根立桂为导向，在上、
2、下横 梁之间往复运动。活动横梁下面固定有上砧11，而下砧12则固定于下横梁上的工作台上。 当高压液体进入工作缸后，对柱塞产生很大的压力，推动柱塞、活动横梁及上砧向下运动， 使工件在上、下砧间产生塑性变形。上横梁的两侧还固定有回程缸7，当高压液体进入回程 缸时，推动回程柱塞8向上，通过顶部小横梁9及拉杆10，带动活动横梁实现回程运动。此 时，工作缸应通低压。 液压压砖机操纵系统的示意图如图1一2。液压压砖机的工作循环一般包括停止、充液行程、 工作行程及回程，现分述如下。1）充液行程 操纵手把由“停止”位置移到“充液位置，分配器摇杆轴逆时针方向转动（左视） ，回程缸 排水阀2打开，活动横梁靠自重下
3、降，回程缸中液体排入充液罐或水泵站的水箱。此时工作 缸内液体压力下降，在工作缸和充液罐中液体压力差的作用下，充液阀自动打开，充液罐 内的低压液体大量流入工作缸内，实现动粱空程向下的充液行程。动梁下行到上砧接触工 件时，动梁运动停止，工作缸和充液罐中液体压力差消失，充液阀在弹簧作用下自动关闭。 为使充液行程平稳，在接近充液行程终点时，应降低排水阀2的开启高度，使动梁减速，以 减少撞击与振动。 2 ）工作行程 充液行程结束后，充液阀应完全关闭，回程缸仍通低压。操纵手把被移到“工作行程”位 置，摇杆轴继续作逆时针转动，工作缸进水阀3打开，高压液体经充液阀腔进入工作缸，作 用于柱塞上，并通过动梁对工件
4、进行压力加工。此时，回程缸排水阀2继续打开排液。 3）回程 工作行程结束时，操纵手把被反向移到“回程”位置，摇杆轴反向作顺时针方向转动，工 作缸进水阀3先关闭，然后工作缸排水阀4打开，卸掉工作缸和管道中高压液体的压力，接 着回程缸进水阀1打开，使回程缸和充液阀接力器通高压液体，强迫打开充液阀。动梁在回 程缸高压液体作用下向上运动，迫使工作缸中大量液体排入充渡罐或低压缓冲器。 4）停止（悬空）将操纵手把移到“停止”位置，工作缸排水阀4 继续打开，工作缸通低压，而此时回程缸 进水阀1和排水阀2都关闭，液体被封闭在回程缸内，故动梁可停在操作空间的任意位置。 液压压砖机的动力装置（动力源）具有两种基本
5、型式；泵直接传动和泵 蓄势器传动。泵直接传动是由泵将高压液体直接供给液压压砖机的工作缸、回程缸及其他辅助装置。 泵供给的液体压力随工件变形抗力而变化，是不恒定的。液压压砖机动梁的行程速度取决 于泵的供液量，而与工件变形抗力无关。 泵一蓄势器传动中增设了蓄势器，蓄势器的主要作用在于储存高压液体，平衡泵的负荷。 当液压压砖机工作时，泵和蓄势器同时供给高压液，因此在较短时问内，可以供给液压压 砖机以大量高压液。当液压压砖机耗液量较少或停止工作时，泵供给的高压液可储于蓄势 器内备用。泵和蓄势器供给液体的压力保持在蓄势器压力波动值范围内，可认为基本恒定。 工作行程速度则随工件变形抗力的增加而减少。有时为
6、了供给液压压砖机以更高压力的工 作液体，在工作缸与分配器问增设增压器。增压器的低压缸由泵或泵蓄势器站供给一定压 力的工作液体，经增压器增压后，供给液压压砖机工作缸使用。液压压砖机的工作介质主要有两种，采用乳化液的一般称为水压机，采用油的称为油压 机，两者统称为液压压砖机。乳化液由2的乳化脂和98 的软水搅拌而成，它应具有较好的防腐蚀和防锈性能并 有定的润滑作用。乳化液价格便宜，不燃烧，不易污染场地，故耗液量大的以及热加工用 的液压压砖机多采用乳化液作为工作介质。油压机中应用最广的是机械油，有利电采用透平油或其他类型液压油。油在防腐蚀、防 锈和润滑性能方而都比乳化液好，油的粘度比较大，也容易密封
7、。因此，近年来，采用油 为工作介质的越来越多。但是油的成本高，易污染场地。 液压压砖机的基木参数： l）公称压力（公称吨位）及其分级公称压力一般是液压压砖机的主参数，它反映了液压压砖机的主要工作能力。公称压力 为液压压砖机名义上能发出的最大力量，在数值上等于工作液体压力和工作柱塞总工作面 积的乘积（取整数） 。为了充分利用设备，节约高压液体并满足工艺要求，一般大中型液压压砖机将公称压力 分为两级或三级。泵直接传动的液压压砖机不需从结构上进行压力分级。 2 ）最大净空距（开口高度）H 最大净空距 H 是指活动横梁停在上限位置时从工作台上表面到活动横梁下表面的距离。最大净空距反映液压压砖机在高度方
8、向上工作空间的大小，它应根据模具（工具）及相 应垫板的高度，工作行程大小以及放入坯料、取出工件所需空间大小等工艺因素来确定。 最大净空距对液压压砖机的总高、立柱长度、液压压砖机稳定性以及安装厂房高度都有很 大影响。因此既要尽可能满足工艺要求，又要尽量减小压机高度。单臂式液压压砖机的最 大净空距为工作缸底的下平面至工作台上表面的距离 3 ）最大行程 h 最大行程 h 指活动横梁位于上限位置时活动横梁的立柱导套下平面到立柱限程套上平面的 距离，也郎活动横粱能移动的最大距离。最大行程应根据工件成形过程中所要求的最大工作行程来确定，它直接影响工作缸和回 程缸及其柱塞的长度以及整个机架的高度。 4）立柱
9、中心距 LxB 在四柱式液压压砖机中，立柱宽边中心距和窄边中心距分别为工和 B 。立柱中心距反映液 压压砖机平面尺寸上工作空间的大小。立柱宽边中心距应根据工件及模具（工具）的宽度 来确定，立柱窄边中心距应考虑更换及放入各种工具、涂抹润滑剂、观察工艺过程等操作上的要求立柱中心距对三个横梁的平面尺寸和重量均有直接影响，对液压压砖机的使用 性能及木体结构尺寸有着密切关系。单臂式液压压砖机在平面上三面敞开，影响平面尺寸 上工作空间大小的参数是喉深，喉深为单臂液压压砖机工作缸中心线到机架内侧表面的距 离。 5）回程力 计算回程所需的力量时，要考虑活动部分的重量、回程时工艺上所需的力量 （如拔模力、提升剁
10、刀等） 、工作缸排液阻力、各缸密封处的摩擦力以及动梁导套处的摩擦 力等。 6）允许最大偏心距 e 在液压压砖机工作时，不可避免地要承受偏心载荷。偏心载荷在液压压砖机的宽边与窄边 都会发生。最大允许偏心距是指工件变形阻力接近公称压力时所能允许的最大偏心值。在 结构设计计算时，必需考虑此偏心值。 7）活动横梁运动速度 活动横梁运动速度分为工作行程速度及空程（壳液及回程）速度两种。应根据不同的工艺 要求来确定工作行程速度，它的变化范围很大。锻造液压压砖机要求工作速度较高，可达 50150mm/S，而在有些工艺中，液压压砖机工作速度甚至低于 Imm/s。空程速度一般较高， 以提高生产率。但如速度太快，
11、会在停止或换向时引起水击及振动工作行程及空程的速 度直接影响泵站供液量的计算。 8）移动工作台尺寸及行程在锻造、模锻及冲压液压压砖机中往往设置移动工作台。工作台的尺寸（长 x 宽）取 决于模具（工具）的平而尺寸及工艺过程的安排，工作台移动的行程则和更换模具（工具） 及工艺操作方式有关。移动工作台的尺寸及行程也是反映液压压砖机工作能力的参数。 9）顶出器有些液压压砖机（如模锻和冲压液压压砖机）往往在下横梁底部装有顶出器，以顶出工 件或拉延时使用。顶出器的力量及行程完全由工艺要求来确定 液压墙体砖压机生产的背景 全国每年生产粘土砖要耗用粘土资源达13亿立方米，相当于毁田近60万亩，加上产生各类 工
12、业固体废物达1亿 t 以上，这种毁田烧砖、破坏耕地、废渣成山、污染环境的现状必须彻 底改变。二十世纪九十年代初，在国家倡导下，全国迈开实心砖改空心砖墙体材料革新步 伐，并取得积极进展。到九十年代末，加快淘汰实心粘土砖和推广应用新型墙体材料的进 程，全国170个城市开始限时禁止使用实心粘土砖。2005年，第二批城市禁止使用实心粘土 砖工作开始启动，加快发展循环经济，建设节约型社会。随着“禁实”工作深入展开，势 必推动新型墙体材料的迅速发展；势必促进住宅产业化水平的提高；势必给企业带来良好 的经营商机：势必给全社会带来显著的经济效益和社会效益。液压墙体砖压机的优势 千吨自动液压墙材砖压机及配套生产
13、线，其工艺技术及装配与国内外现有压砖机相比，具 有明显技术经济优势。 1 ）成型压力大：压砖机采用高吨位压力机，成型压力达到1000t ，制品成型压强可达 27MPa，而目前国内外现有压砖机压力均低于600t（周内仅为250t ，国外仅为6000. 2 ）生产效率高：压砖机每次可压制32块标砖（空心砖16 块） ，单机每小时产量可达9000 块标砖，其单机生产线年产规模可达5000万块标砖以上（空心砖8 万以上） ，单机生产效率 达到国际先进水平。 3 ）工序自动化：主机采用机电液一体化及智能控制技术，实现了原料、配料、搅拌、成 型、养护等关键工序的自动准确控制，保证了产品质量优质稳定，具备有较好原材料体系适应性，工艺参数可随意调整。 4 ）运行安全可靠：主机设备的液压件、密封件、电控件均采用国外最先进部件，使用寿 命长，运行安全可靠且费用低。 5 ）产品多元化：可根据不同资源条件，不同工艺配方，工业废渣综合利用，生产满足市 场需求，且符合建筑节能标准要求的产品，实现产品多元化，达到变废为宝、保护环境、 保护土地、节约能源的目的。
