試述碎屑金屬壓塊機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

王彤 褚超

摘要：碎屑金屬壓塊機(jī)屬于機(jī)、電、液一體化的產(chǎn)品，有完整的工作系統(tǒng)和強(qiáng)大的液壓裝置，維修保養(yǎng)簡單。由電動機(jī)進(jìn)行控制，液壓裝置提供動力，由上下模構(gòu)成成型空間。在液壓系統(tǒng)的作用下，當(dāng)?shù)装逦挥谀Ｏ聲r，頂缸下降，下模固定在底板上，送板缸退回。原料通過人工推送等被送入下模，模腔上部留出空間，子缸快速下降閥，模腔內(nèi)形成壓力腔，主缸繼續(xù)加壓，完成成型工作。此時沖頭輕壓在模腔內(nèi)，頂出缸上升，帶動模具向上，脫開成型的坯塊，子缸帶動主缸上升，沖頭脫離模具，壓成的金屬塊在由頂出裝置頂出后取出。

關(guān)鍵詞：液壓;廢金屬;壓塊機(jī);回收

一、引言

由于我國在壓塊機(jī)方面的研究起步較晚，而且從事該領(lǐng)域研究的單位也不多，定型的機(jī)械設(shè)備更少。據(jù)了解，遼寧牧機(jī)所、內(nèi)蒙古牧機(jī)所先后研制生產(chǎn)部分壓塊設(shè)備，但推廣的不多。20世紀(jì)90年代中期，江西紅星機(jī)械廠開發(fā)了93KCT-1000（I）型秸稈復(fù)合化學(xué)處理壓塊成套設(shè)備，屬大型機(jī)械設(shè)備，不利于廣大農(nóng)村推廣使用。國內(nèi)碎屑金屬壓塊機(jī)市場設(shè)備比較簡單，可以設(shè)計(jì)一套電氣、液壓集于一體的碎屑金屬壓塊機(jī)來節(jié)省成本以及人工，增加安全性能，大多數(shù)碎屑金屬壓縮機(jī)操作方便，不僅滿足實(shí)用要求，而且大大提高了碎屑金屬壓塊機(jī)的回收效率。將回收的金屬屑、碎片經(jīng)過一系列的壓縮，密度較高，便于運(yùn)輸，可提高運(yùn)輸效率，降低了一定的運(yùn)輸費(fèi)用。

國外英國恩派特自1956年就開始生產(chǎn)金屬屑壓塊機(jī)設(shè)備。當(dāng)時的一臺金屬屑壓塊機(jī)供給了曼徹斯特當(dāng)?shù)氐囊患诣T鋼廠，這個機(jī)器目前已經(jīng)退役，但恩派特已經(jīng)從當(dāng)初的小廠發(fā)展成英國大的鑄鋼廠，對金屬屑壓塊機(jī)也早已實(shí)現(xiàn)了批量化生產(chǎn)。恩派特中國是英國恩派特集團(tuán)在亞洲的唯一生產(chǎn)基地，同時也傳承了總部的生產(chǎn)技術(shù)和優(yōu)勢。

二、壓塊機(jī)工作原理

碎屑金屬壓塊機(jī)屬于機(jī)、電、液一體化的產(chǎn)品，有完整的工作系統(tǒng)和強(qiáng)大的液壓裝置，維修保養(yǎng)簡單。由電動機(jī)進(jìn)行控制，液壓裝置提供動力，由上下模構(gòu)成成型空間。在液壓系統(tǒng)的作用下，當(dāng)?shù)装逦挥谀Ｏ聲r，頂缸下降，下模固定在底板上，送板缸退回，原料通過加料缸的作用被送入下模，模腔上部留出空間，子缸快速下降閥，模腔內(nèi)形成壓力腔，主缸繼續(xù)加壓，電接點(diǎn)表發(fā)訊，完工成成型工作。此時沖頭輕壓在模腔內(nèi)，頂出缸上升，帶動模具向上，脫開成型的坯塊，子缸帶動主缸上升，沖頭脫離模具，壓成的金屬塊在由頂出裝置頂出后取出。

三、碎屑金屬壓塊機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

（一）上橫梁結(jié)構(gòu)

上橫梁位于導(dǎo)向立柱上部，用于安裝工作缸，承受工作缸的反作用力。亦可安裝回程缸及其他輔助裝置。由于主機(jī)規(guī)格是30T，屬于小型壓塊機(jī)，上橫梁不設(shè)計(jì)成上下封閉的廂式結(jié)構(gòu)，直接采用45鋼板結(jié)構(gòu)，便于加工和生產(chǎn)。

上部承載梁根據(jù)垂直桿連接到殼體的上部，并且在操作中安裝有液壓缸。為了使室內(nèi)空間符合規(guī)定并確保其活塞桿的穩(wěn)定運(yùn)行，上負(fù)載梁安裝液壓缸孔的中心線和液壓缸肩部的平面圖應(yīng)垂直，并且上部負(fù)載梁和調(diào)節(jié)螺母的表面應(yīng)垂直。主液壓缸的肩部應(yīng)彼此平行，并且穿過孔的垂直桿的左右平面圖應(yīng)與它們平行。

（二）滑塊結(jié)構(gòu)

主體活動承重梁的關(guān)鍵功能是：連接主油缸的活塞桿以傳遞沖頭的工作壓力;根據(jù)導(dǎo)向套在表面下沿垂直桿反復(fù)運(yùn)動;安裝和固定的研磨工具和專用工具。因此，它必須具有良好的抗壓強(qiáng)度，抗彎剛度和導(dǎo)向結(jié)構(gòu)。

活動橫梁是壓塊機(jī)主要運(yùn)動部件，為保證壓塊機(jī)符合精度要求，因此，規(guī)定四柱導(dǎo)套孔的中心線應(yīng)相互平行，并且應(yīng)與連接液壓缸孔的軸線平行。上述這些孔軸線都應(yīng)與活動橫梁下平面相垂直;當(dāng)用液壓缸接觸平面時，還可以為底部平面圖指定平行平等。

（三）下橫梁結(jié)構(gòu)

下橫梁是主機(jī)的安裝基礎(chǔ)。臺面上固定加熱板，工作中承受機(jī)器本體的重量及全部載荷。下橫梁所選用的材料以及其結(jié)構(gòu)形式與上橫梁相同。

下橫梁是整個設(shè)備的基本組成部分，是安裝加熱板的標(biāo)準(zhǔn)。因此，必須安裝機(jī)柜的臺面和每個組件的精確定位參考表面的不平整度均應(yīng)有必要地技術(shù)要求。

（四）導(dǎo)向立柱結(jié)構(gòu)

導(dǎo)向立柱是四柱沖頭的關(guān)鍵支撐點(diǎn)和軸承，也是主題活動荷載梁的指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。因此，導(dǎo)向立柱必須具有足夠的抗壓強(qiáng)度和彎曲剛度，并且導(dǎo)向表面必須具有足夠的精度，平滑度和必要的強(qiáng)度。

立桿與上部承重梁和操作平臺的連接方法是立桿結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵特征。選擇導(dǎo)向立柱結(jié)構(gòu)時，應(yīng)充分考慮導(dǎo)向立柱與上承重梁及工作臺之間的力矩，安裝方便，調(diào)節(jié)設(shè)備精度良好。導(dǎo)向立柱結(jié)構(gòu)。兩個橫梁均通過調(diào)節(jié)螺母支撐，并在兩側(cè)用防松螺母緊固。

四螺母結(jié)構(gòu)具有許多組件。由于調(diào)節(jié)了螺母支架肩部的支撐功能，并且可以調(diào)節(jié)兩個梁的支撐點(diǎn)之間的間距，因此支架的徑向規(guī)格不嚴(yán)格，并且很容易擰緊。但是，垂直桿的外螺紋的精度和調(diào)節(jié)螺母的精度更高。設(shè)備的精度調(diào)節(jié)不太方便。

四、結(jié)論

本課題的研究工作已經(jīng)基本達(dá)到了預(yù)期的要求，歸納起來有以下幾點(diǎn)：完成了碎屑金屬壓塊機(jī)得全部機(jī)械部分設(shè)計(jì);通過對本設(shè)計(jì)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析設(shè)計(jì)，使其碎屑金屬壓塊機(jī)能夠符合實(shí)際應(yīng)用，同時完成必要的校核，保證該設(shè)計(jì)使用的安全性和可靠性。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡介： 王彤，褚超，沈陽康特機(jī)電設(shè)備有限公司。