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摩擦壓磚機

鎖定
摩擦壓磚機是指採用摩擦傳動,以衝擊加壓方式壓制磚坯的成型設備。操作系統一般由一套槓桿機構組成,操縱方式有手動和氣動兩種。
中文名
摩擦壓磚機
外文名
friction press
優    點
構造簡單、易於操作等
缺    點
沖模的行程較小等
應    用
陶瓷廠和耐火材料廠
學    科
冶金學

摩擦壓磚機簡述

摩擦壓磚機是通過摩擦輪帶動衝頭完成壓制作業的設備。在陶瓷廠和耐火材料廠得到廣泛應用。
摩擦壓磚機構造簡單、製造成本低、易於操作、維修簡便、壓出的磚坯質量較好。但由於沖模的行程較小、噸位較小、操作也不夠安全,因此不少廠對此種壓磚機進行改造,其改造的途徑主要是採用新的、高衝程的摩擦壓磚機,這類高衝程摩擦壓磚機的原理和普通摩擦壓磚機一樣,構造也基本相似。 [1] 
安裝摩擦壓磚機時應注意導軌位置的準確性,如果導軌位置不準確,滑塊運行受到很大的阻力,以致損壞其它機件。壓機安裝完畢後必須用煤油、棉紗洗淨防鏽油,細心擦淨絲槓、滑塊、導軌上的污物,並塗上潤滑油。接電源前應詳細檢查電氣系統是否完好,電機有無受潮。接電源後必須開空車檢查各部分是否運轉良好,才可開始工作。

摩擦壓磚機工作原理

圖1 摩擦壓磚機工作原理簡圖 圖1 摩擦壓磚機工作原理簡圖
摩擦壓磚機的工作原理如圖1《摩擦壓磚機工作原理簡圖》所示。在橫軸上裝有兩個摩擦盤,它們轉向相同,轉速相等。兩摩擦盤之間有一飛輪(摩擦輪),它水平安裝在絲槓的頂端。當絲槓系統操縱橫軸移動時,會出現兩摩擦盤均不與飛輪接觸或僅有一盤與飛輪接觸的情況。前者飛輪不轉動;後者,當左摩擦盤壓向飛輪時,飛輪作逆時針轉動;當右摩擦盤壓向飛輪時,飛輪作順時針轉動。由於飛輪轉向不同,飛輪帶動絲槓在大螺母中運動的方向也不相同。在絲槓的下部裝有滑塊與衝頭,衝頭向上移動可完成頂出製品和加料的工作;當衝頭向下移動時,則完成壓制工作。
摩擦盤的轉向和轉速是不變的。由於飛輪與摩擦盤的接觸位置改變,所以飛輪的迴轉速度和衝頭上下移動的速度也發生改變。
衝頭在作向下運動時,下移速度越來越快,壓制的衝擊力增大,由此壓出的製品比較緊密,並且具有完整的外形;衝頭在作向上運動時,上移速度越來越慢,這有利於排出被壓縮的氣體,不致產生壓制缺陷。 [1] 

摩擦壓磚機構造

摩擦壓磚機的種類很多,構造方面也有區別。普通摩擦壓磚機由電動機通過三角皮帶、皮帶輪、摩擦盤帶動飛輪迴轉,並使絲槓作迴轉和上下移動。絲槓的下端與滑塊相連,並在滑塊內作自由轉動。絲槓轉動時,帶動滑塊沿機身兩側的導軌作上下移動,完成壓磚和出磚的動作。由人工掌握操縱桿,通過槓桿機構將力傳遞到撥杈,迫使橫軸連同摩擦盤一起向左或向右移動,以改變飛輪的迴轉方向。
出磚機構的作用是將已壓制好的磚坯推出磚模。它由連桿、托架、頂磚杆等組成。兩根連桿的上端連在滑塊上,其下端緊固在頂磚托架上,連桿自由地穿過壓磚機底座上的孔。在底座內設有導筒,上粗下細的頂磚杆裝入導筒內。頂磚杆的下方正對着頂磚托架上的通孔,在通孔上設有手動或氣動、液動的蓋板。當不需要出磚時,托架上的通孔未被蓋板蓋住,頂磚杆可以自由通過此通孔,此時頂磚杆在導筒內的相對位置不變,磚坯不致被頂出。當需要出磚時,通過操縱機構(或人工)將蓋板轉至托架的通孔位置蓋好,當滑塊通過連桿帶動頂磚托架上升到一定位置時,由托架上的蓋板推動頂磚杆向上移動,頂磚杆經底模板將壓制好的磚坯頂出磚模。 [1] 

摩擦壓磚機設計計算

1.公稱壓力
公稱壓力是摩擦壓磚機性能和設計的主要參數。各零部件在公稱壓力作用下除必須有足夠的強度和剛度外,還必須有一定的安全度。摩擦壓磚機的實際壓力不等於其公稱壓力,因為實際壓力的大小取決於操作方法、磚坯的變形量及機架等受力部件的剛性等。設計最大打擊力一般為公稱壓力的兩倍,實際測定,生產中壓機的最大打擊力有時超過公稱壓力的兩倍,因此設計時應考慮足夠的安全係數。當然,在操作過程中應極力避免過大打擊力,以免機器損壞。
2.確定摩擦輪半徑
摩擦輪的半徑主要決定於滑塊行程及橫軸的直徑。可按下式初步計算:
式中R——摩擦輪半徑,cm;
——飛輪處於最高位置時飛輪輪緣距摩擦輪中心的距離,cm。
3.摩擦輪轉速
摩擦輪的轉速可按下式初選,然後按電動機及傳動系統計算出實際轉速:
式中,n——摩擦輪的轉速,r/min。
4.飛輪直徑
飛輪的直徑愈大,摩擦壓磚機的能量及壓制力也愈大,飛輪的直徑可按下式初選:
式中D——飛輪直徑,cm。
5.衝擊能量
摩擦壓磚機工作時產生強烈的衝擊壓力,使物料受壓,所產生的衝擊能量由以下3部分組成:
(1)飛輪和絲槓的旋轉運動所產生的動能
(N·m),見下式:
式中
——飛輪和絲槓的轉動慣量之和,kg·m²;
——飛輪最大的角速度,1/s。
(2)各運動部件向下做直線運動所產生的動能
(N·m),見下式:
式中G——向下做直線運動的飛輪、絲槓、滑塊及衝頭等部件的總重力,N;
g——重力加速度,g=9.8 m/s²;
v——絲槓向下運動時的線速度,m/s。
(3)壓制開始到壓制終了,飛輪、絲槓、滑塊及衝頭等部件沉降時的勢能
(N·m)見下式:
式中G——向下運動各部件的總重力,N;
——壓制時泥料下沉深度,m。 [2] 
參考資料
  • 1.    張森林主編.建材機械與設備 下:武漢工業大學出版社,1991.7
  • 2.    雲正寬主編 陳紹祖 蘭新輝 郭玉光 孟震生副主編.冶金工程設計 第3冊 機電設備與工業爐窯設計:冶金工業出版社,2006年06月