机械液压专业毕业设计文献综述2_毕业设计文献综述液压

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燕 山 大 学

本科毕业设计（论文）文献综述

课题名称： 3800T液压压砖机

学院（系）：机械工程学院

年级专业：08级机电控制

学生姓名： 指导教师：

完成日期：2012/3/1

5一、课题国内外现状

粉煤灰压砖机是近年来砖瓦行业中发展较快的一种新型制砖设备，有效地促进了国民经济的快速发展。生产粉煤灰砖的常见设备主要有机械传动式和振动式，其中传统机械传动式压砖机大多采用快压成型，坯体开裂较为严重。采用振动成型时，不适用于粉煤灰等材质的材料。可见这两种生产方式都不符合粉煤灰砖的生产特点[1-2]。

粉煤灰砖生产在我国已有40年的历史，主要设备是沿用了几十年的转盘式8孔或16孔压砖机，压制力只有60吨，压成的坯体密度和初始强度很低，虽经蒸压养护，但产品性能各项指标达不到要求，且在人工码坯及半成品运转过程中极易破损和开裂，产品成品率低。到了80年代后期，蒸压粉煤灰砖产量急剧滑坡，是因转盘式压机单面快压，无排气措施，无法将粉煤灰中的气体排出，造成坯体分层微裂，大大降低了机械化、自动化生产，电耗高、劳动生产率低，人工及电耗成本高，影响产品竞争力。液压压砖机采用半干粉料压制成型工艺，压成的坯体密实度高、初始强度高。从布料、压制、出坯实现自动化操作，配以全自动码垛机，取坯码车自动化操作。压制成型采用分级加压，多次排气过程使粉料中气体能够顺畅排出，避免坯体分层和微裂现象。通过更换模具可方便地生产空心砖、空心砌块等不同类型的产品，单台机组产量大，劳动生产率高[3-5]。

近年来国家将粉煤灰的治理和利用提到了显著位置，各地相关单位也纷纷加强对于粉煤灰综合利用技术的研究和开发。液压压砖机是生产蒸压粉煤灰砖的关键设备，目前的压砖机基本都是由陶瓷压砖机演化发展而来。国产陶瓷砖压砖机经过2O多年的发展，实现了从无到有，从小到大，从弱到强的发展历程，完成了国产压砖机系列化、国产化和现代化生产。国产压砖机发展如此之快，在于市场之需求和企业的技术创新。企业在国家政策引导下，通过完成国家项目和企业自选项目，积极消化吸收国外先进技术，经过再创新和自主创新，实施产、学、研相结合，不断增强企业的创新能力，保证了国产压砖机的可持续发展[6-8]。

二、研究主要成果

国产压砖机已进入成熟、稳定的可持续发展阶段。以力泰、科达、海源公司为主体的中国陶瓷砖压砖机制造企业拥有先进的研发设计手段，已掌握

现代陶瓷墙体砖压砖机的研发设计技术和制造技术，积累了丰富的经验，具有再新和自主创新的能力，具备研发制造现代各种结构型式、各种吨位墙体砖压砖机的能力和各种用途压砖机的能力。

1.国产压砖机机架结构合理，小吨位压砖机采用简式台肩支承式梁柱结构(如600～2000T)，中大吨位压砖机采用复式套筒拉杆式梁柱结构(如

2800～4200T)，大吨位压砖机采用钢丝预应力缠绕机架(如3800～7800T)。国产压砖机特别注重机架的抗疲劳设计，机架刚度大，变形小，可靠耐久[9]。

2.国产压砖机的液压系统具有简捷可靠，用阀少的特点，与国外压砖机相比具有再创新的特点。国产压砖机主缸液压系统均采用插装阀、动态插装阀、高频响伺服比例节流插装阀、双向比例节流插装阀等控制；小吨位压砖机采用定量泵供油，中大吨位压砖机采用变量泵供油。所选用的液压件和密封件都是国外著名的品牌，所以国产压砖机液压系统十分可靠。

3.国产压砖机节能效果显著，这主要是国产压砖机机架强劲、可靠、刚度大、变形小，再加之多项行之有效的节能措施，使国产压砖机的某些机型主油泵电机功率大大低于国外同类压砖机，如力泰YP5000、YP5600，科达KD4800、KD5800型压砖机主油泵电机功率仅为110 kW，比国外同类压砖机节省22 kW[10]。

4.目前国产压机采用分级加压和多次自动排气技术，解决了制品分层微裂难题。

5.国产压砖机的电控系统国产压砖机的电控系统先进、可靠，普遍采用可编程控制器控制。程序软件更加符合陶瓷砖生产工艺，工作参数及工作状态屏幕显示，可任意调整，可自动诊断故障。应用多种控制方式位置、时间、压力控制，参数调整更加灵活方便，具有广泛的工艺适应性。应用先进的控制软件，可获得精确压力控制。大吨位压砖机采用模拟量和伺服比例控制技术可获得更高的控制精度，实施精确压制。超大吨位压砖机设有动梁与底座平行检测控制系统。自动控制系统，具有先进的远程监控、诊断功能[11]。

三、发展趋势

从20世纪70年代至今国外墙地砖压制成形机械设备有了很大的发展取得了长足的进步，意大利、德国、日本、中国等国家的一些机械制造公司不断推出了一大批机构日益完善生产效率高自动化程度高的免烧砖机。综合国

内外几家主要公司生产的免烧砖机特点我们认为目前国内外全自动免烧砖机的发展趋势可概括如下：

(1)朝大吨位发展：免烧砖机的吨位主要是依据生产墙地砖规格大小、生产效率高低而定，随着国内生产墙地砖规格的不断变大，单机生产效率不断提高。

(2)推出宽台面的免烧砖机：目前不少公司推出了一些宽台面的免烧砖机，增加砖坯的压制块数以提高生产率。

(3)液压系统趋于简化，注重系统的清洁过滤和节能：因为液压系统的故障75%均由于液压油的不洁而造成，普遍采用全过滤方式(即在主泵的进出口均设置过滤器)提高过滤精度。

(4)大量采用电液比例控制技术：电液比例控制技术是作为连接现代电子技术和大功率液压设备之间的桥梁，己经成为现代控制工程技术的基本构成之一，它具有节能可靠简化系统调节方便和价格较低等优点。

(5)采用先进的PLC控制系统可实现各种参数的自动显示压制程序的修改过程的监控故障诊断等功能[12-14]。

四、存在问题

(1)国外已生产从400～5000T以至更大吨位的压机，对压机的结构型式压机结构的可靠性运用电算法与有限元数值分析法作了深入研究分析，使压机结构优化，造型美观，并且不浪费任何材料。国产压机在这方面差距较大，例如设计基本采用经验设计法或类比法，压机横梁、活动横梁、底座、立柱等机架构件的设计都偏于保守，整机重量偏大，显得笨重。在材质方面，国外三梁的材料为压力铸造球铁牌号为GGG60，国内为45铸钢，且铸件表面质量和内在质量都较差。

(2)粉煤灰压砖时，工作环境差，灰尘多，而液压压砖机采用的各种元件都很精密，尤其是设备中用到的比例阀，这对矛盾使设备元件的维护不易，出故障时不易检测。

(3)国内压机的铸件、板金件、电镀件在材质、加工工艺、制造质量上低于国外。

(4)国内压机的电控系统在参数显示、控制内容、操作编程、过程监控、故障跟踪显示等功能上低于国外[15]。

五、主要参考文献

[1]张河新,李永章.全自动粉煤灰压砖机液压系统的设计[J].液压与气动，20

（7）：51-53.[2]冯长印，张柏清.国产陶瓷砖自动液压压砖机的市场与技术进步[J].陶瓷，2006，（12）：30-32.[3] 景群.50块墙用砖-免烧砖机的设计[D].河南：河南科技大学，2007，1-67.[4]冯长印，冯瑞阳．国外陶瓷墙地砖自动液压压砖机的发展[J]．佛山陶瓷，1999，(1)：15-17．

[5]陈爱民.萨克米新系列大吨位全自动液压压砖机液压系统分析[J].陶瓷，2007，（1）：40-43.[6]李良光.发挥海源液压压砖机特性提高固体废弃物利用范围[J].建筑材料行业发展循环经济现场交流会经验材料汇编，2007,95-98.[7] Barry N.Haack.Gyanendra Khatiwada.Rice and Bricks: Environmental Iues and Mapping of the Unusual Crop Rotation Pattern in the Kathmandu Valley, Nepal[J].Environ Manage(2007)39:774–782

[8] H.Connan, A.Ray, P.Thomas and J.-P.Guerbois.Effect ofAutoclaving Temperature on Calcium Silicate-Based Building Products Containing Clay-Brick Waste[J].Journal of Thermal Analysis and Calorimetry，Vol.88(2007)1, 115–119

[9]韦峰山.现代陶瓷液压压砖机主机结构的研究与发展方向[J].陶瓷，2006，（12）：33-36.[10]张利平.液压传动设计指南[M].北京：化学工业出版，2009:12-33,57-73

[11]刘琦.300T免烧型制砖机的设计及PLC控制的应用研究[D].黑龙江：哈尔滨理工大学，2009,1-6.[12] Renn Tsai J.C.Development of an Unconventional Electr-hydraulicProportional Valve with Fuzzy—Logic Controller for Hydraulic

[13] Gianni Nicoletto ,Tito Marin.Failure of a heavy-duty hydraulic cylinder and its fatigue re-design.Engineering Failure Analysis 18(2011)1030–1036 Prees[J]．Dvanced Manufacturing Technology, 2004：144-208．

[14] Bencsik Attila L.Intelligent Control of Hydraulic Duplex Pulsating

Pump[J]．Iecon Proceedings(Industrial Electronics Conference),2001，(3)：199-203．

[15]冯长印，钱锦．国内陶瓷墙地砖自动液压压砖机发展现状及展望[J]．中国陶瓷工业，1999，(2)：30-35．

指导教师审阅签字：

年

月日