西式琉璃瓦的自動生產線介紹

摘要 本文對湘潭煒達公司出口到朝鮮的日產2.5萬片西式琉璃瓦自動化生產線整線生產流程、工藝布置、設備選型等進行了介紹，并對琉璃瓦專用設備的結構及其工作原理進行了較為詳細的闡述。

關鍵詞 琉璃瓦生產線，工藝方案，設備選型，全自動壓瓦機

1前 言

湘潭煒達機電制造有限公司在借鑒國外同類設備經驗的基礎上進行技術創新，并結合中國國情和國際競爭形勢，設計并制造出第一條完全國產化的琉璃瓦自動生產線。該生產線設計的日產量為2.5萬片，整線從原料供給到粉碎、練泥、再到擠出毛瓦坯、切割、壓瓦、裝坯、干燥和施釉都實現了自動化生產。尤其是轉輪式六工位全自動壓瓦機的成功開發，更是結束了中國自動壓瓦機只能依賴進口的歷史，備受業內人士的關注。

該自動化琉璃瓦生產線最早于2006年就成功整線出口到馬來西亞亞依淡陶瓷有限公司，目前運行情況良好。2008年初該生產線又成功出口到朝鮮勝利集團公司，目前已進入設備安裝調試階段。本文將對該生產線的工藝方案、設備選型、主要設備性能參數、生產工藝布置等作一個較為詳細的介紹和分析，供大家參考和探討。

2生產工藝

2.1 原料處理

對于大塊的半硬質原料，為了便于自動喂料和下道工序處理，先用扎碎機進行破碎，其他軟質料和細塊物料則可直接裝入15立方的喂料機，然后通過籠式粉碎機進行粗碎，再經過雙軸攪拌機進行攪拌，攪拌后用對輥機進行第一次對輥，原料將被粉碎至3mm以下，然后再以雙軸攪拌機進行攪拌，并進入第二次細碎對輥，原料被粉碎到1mm以下，然后經圓盤篩攪拌擠出并送往泥料陳腐倉進行陳腐，陳腐48h后備用。

2.2壓瓦成形

生產主瓦時，用鏟車將坯料鏟入擠出成形線的5立方自動喂料機，泥料被喂料機送入雙軸攪拌機，經攪拌后再被送到350型擠出機擠出連續的毛坯，然后經自動同步切割機進行切割，切割后毛坯被送到自動壓瓦機前端，由壓瓦機的機械手負壓盤吸放到壓機上進行精確壓制，壓好后再由壓瓦機后端的卸坯機械手自動取坯裝架，并放上干燥車。

生產配瓦時，也是用鏟車將原料加入小型喂料箱，然后用350型擠出機擠出毛坯，經自動切割后，用配瓦壓瓦機人工送坯和取瓦進行壓制。

對于少量的飛禽走獸裝飾和一些不能壓制的特殊配件，則將原料球磨成泥漿，然后用石膏模進行注漿成形。

2.3 干燥、施釉及燒成

瓦坯的干燥用80m長的余熱隧道干燥器來進行，成形時坯件裝到干燥車，然后推入隧道干燥器進行干燥，干燥周期為24～32h，干燥最高溫度為80℃。

施釉時主瓦用全自動施釉線進行施釉， 經干燥器干燥后的主瓦，被送到瓦坯輸送線上，經掛瓦機旋轉定位后由施釉鏈條的夾頭夾起帶走，并在經過全自動施釉機的淋釉位置時完成自動淋釉，經一段距離的輸送，釉料水份被坯體吸收，瓦坯也到達隧道窯的裝車區域，再由人工將瓦碼到窯車上。

配瓦則用人工施釉機進行操作，在人工施釉機內裝有釉漿泵，釉漿泵把釉水從底部的儲釉箱抽到淋釉箱，經淋釉口流出，施釉時只需持瓦坯放到淋釉區域就可完成施釉。

產品的燒成于120m的隧道窯，根據原料和配方需要，瓦件將在1050～1200℃的溫度下經14～18h一次燒成。

這里需要說明的是，琉璃瓦的燒成溫度主要由原料及配方性能來決定，由于琉璃瓦施用的是熔塊釉或半熔塊釉，釉料的成本占總成本的比重較大，為了降低釉料成本，琉璃瓦坯體的燒成溫度不宜太低，同時較高的燒結溫度也有利于提高產品的各項性能。

2.4 生產工藝流程

該生產線的工藝流程如下：

軋碎機粗碎→鏟車配料→喂料機給料→籠式破碎機粗碎→雙軸攪拌機攪拌→細碎對輥機一次細碎→雙軸攪拌機攪拌→細碎對輥機二次細碎→圓盤篩擠出→陳腐倉陳腐→鏟車裝料→喂料機→真空擠出機擠毛坯→自動切坯機切割→自動壓瓦機整型→機械手自動裝瓦上干燥車→隧道干燥器干燥→自動淋釉線掛瓦施釉→人工裝焙燒車→隧道窯高溫燒成→質檢→打包→入庫

3生產設備選型及工藝布置

3.1 設備選型

根據生產工藝方案，以日產2.5萬片西瓦的生產能力進行各項平衡計算，經計算后考慮余量同時結合同類廠家的經驗后進行設備選型，結果如表1所示。

3.2 設備工藝布置

該生產線的原料處理及成形的設備工藝布置圖如圖1所示，干燥、施釉及燒成車間設備的工藝布置如圖2所示。

4專用設備的性能介紹

4.1 TCJ350型真空擠出機

TCJ350真空擠壓成形機是結構緊湊型的三軸真空擠出機，它主要由變頻器、電動機、小皮帶輪、三角膠帶、氣動離合器、變速箱、套筒聯軸器、抽真空裝置、螺旋葉、電氣控制裝置及機架等組成，該機采用單電機變頻傳動，電動機經一級皮帶減速，再經氣動離合器傳至變速箱，由變速箱上部齒輪帶動上部的雙攪泥軸，變速箱下部齒輪把動力傳至下部的主軸。

TCJ350真空擠壓成形機的工作原理是：泥料從上部料斗加入，在上部兩攪拌軸相向旋轉的螺旋攪刀攪拌及擠壓下從前端篩板擠出落入泥箱，泥箱外接真空泵，對泥料進行抽真空脫氣處理。落入泥箱的泥料在壓泥板和主軸螺旋攪刀的擠壓作用下，不斷從被螺旋葉片壓送到泥缸頭，并在壓力的作用下從成形模口擠出（模口與西瓦形狀具有近乎相同截面的出口），從而擠壓成為致密度的琉璃瓦毛坯，該機技術參數如表2所示。

4.2 WDQ-Ⅱ自動同步切瓦機

WDQ-Ⅱ自動同步切瓦機由滾動軸、同步小車、檔板裝置、切弓裝置等部件組成，是西瓦專用的切割機，其工作原理為:

當擠出機擠出的坯體經由截面形狀與西瓦一致的滾輪進入切坯機并到達閘門擋板位置時，運動的坯體推著擋板帶動小車前移，當車前移到設定長度時，裝在導軌上的接近開關SA1得到電信號并將信號送到PLC，PLC發出指令驅動切弓控制氣閥YA1進行切坯，切割完成后到達接近開關SA2或SA3位移時，閘門控制氣閥YA2接通并打開擋板，閘門打開約一秒（可自行調節）后，輸送電機將切斷的坯體快速送走，同時小車在彈簧力的作用下退回原位，待坯體被送至一定位置時（可調），斷開閘門控制氣閥(YA2)放下擋板，等待下一次切割，從而完成一個工作周期。由于在切割過程中切刀與坯體相對靜止，所以切口平整且與坯體垂直。該機的主要技術參數如表3所示。

4.3 WYJ100-1W型全自動壓瓦機

該機是煒達公司在借鑒國內外同類先進機型的基礎上成功開發的設備，也是全線的核心。該機主要由左、右機體、底部連桿、頂部機箱蓋、滑動座、六方轉輪、皮帶輪、齒輪機構、槽輪機構、凸輪機構、潤滑泵、油路系統、電控部分等組成，配置自動裝坯和卸坯機械手，與擠出機、切瓦機、送坯機以及瓦托輸送線等組成瓦坯生產流水線，實現全自動化操作。

該機的工作臺有六個工序，即六方轉輪工作臺的翻轉。除有一級機械分度、定位以外，還設置有一套精密定位機構，完全確保每一次沖壓過程中，工作臺模具的準確定位。安裝上模的滑臺是箱體結構，滑臺導軌與機身上導軌接觸長度大，上模的每一次壓瓦工序對泥坯都有二次沖壓，即上模第一次壓瓦坯到位后，上模上升10mm，使泥坯得到充分排氣后，再向下沖壓到位，完成壓瓦過程后返回最高位置。

該機的工作原理為：擠出機擠出的毛坯經切割機切割后輸送到設定位置，被壓瓦機裝坯機械手的真空吸盤吸起并送至翻轉臺的下模，下模翻轉一個工位到達水平位置，此時壓瓦機上模下壓，壓好瓦坯后升起，下模臺繼續翻轉一個工位，壓好的瓦坯經翻轉到壓機后端位置，由卸瓦機械手的真空吸盤吸取并放置到瓦托上，從而完成一個壓瓦周期。該機的主要技術參數如表4所示。

4.4 Y41-40A600KN 配瓦壓瓦機

該機主要用于壓制小批量的配瓦，也可用來壓制主瓦，主要由液壓站、上模臺、下模臺、左右觸發按鈕、電控柜等部件構成。該機采用接近開關進行定位，油缸行程、工作臺定位均可方便地調整和設定。

該機的下模臺是一個帶有滑動導軌的活動工作臺，在工作臺左右兩邊分設左右下模，兩下模輪流交替工作。工作時由兩人分別在左右進行操作，當左邊一人將坯泥裝到左下模后，按動左觸發按鈕，下模臺由左向右運動，下模到達中部設定位置時，上模精確對位，然后往下運動壓瓦，在壓好后自動上升。與此同時，在左下模到達壓臺中間位置時，右下模也已被送出壓臺并到達右邊外側，此時位于右邊的操作人員將坯泥裝到右下模，然后按動右側觸發按鈕，工作臺則由右向左運動，到達設定中間位置后，上模下壓，完成右下模瓦坯的壓制。此時左下模已送到大壓臺左側，左側操作人員將壓好的側瓦坯取出并裝上第二塊坯泥，然后按動左觸發按鈕，壓瓦工作進入下一個周期。左右兩邊人員交替放泥取坯，從而完成配件瓦坯的壓制工作，該機的工作參數見表5。

4.5 WDGW-I 自動旋轉掛瓦機

自動掛瓦機由輸送皮帶及轉瓦機構等組成，本機的作用是將瓦坯用掛叉托起并旋轉到設定位置，為后序的施釉鏈條機構將瓦坯掛起送往施釉機提供連續的定位服務。

本機的工作原理為：輸送帶將干燥好的瓦坯送進掛瓦機的兩根掛叉，到位后通過接近開關將感應信號傳到PC，PC發出指令驅動電機轉動30°，掛叉將瓦坯托起并旋轉至30°位置，在延時1s后，輸送帶繼續送瓦，第二片瓦坯進入掛瓦機的下一組掛叉，電機隨后旋轉30°，第一塊瓦坯到達60°位置，

這時從此位置經過的掛瓦鏈條將第一片瓦坯掛起送往自動施釉機進行施釉，掛瓦機繼續旋轉進入下一工作周期。本機的技術參數如表6所示。

4.6 WDSY-I自動施釉機

本機是琉璃瓦自動施釉的專用設備，由釉漿泵、漿池、噴淋頭、行走機構、電控系統、機架等部位構成。

釉料泵將釉料從桶中抽至噴淋頭（噴淋頭裝于淋釉行走機構上），釉水從噴淋頭連續以瀑布狀流出，當鏈條驅動機構將瓦掛著運行到噴釉位置時，感應光電開關SA0通過PLC使噴釉行走機構快速到達噴釉位置噴釉，并慢速退回到鏈條機構原位，完成西瓦的噴釉過程。以后每一片瓦的操作噴釉都是上述動作的循環過程。WDSY-I 自動施釉機的技術參數如表7所示。

5結 語

煒達日產2.5萬片琉璃瓦生產線從原料處理到擠出毛坯、壓瓦、干燥及施釉等過程都實現了自動化，對不同的原料通用性強，技術裝備達到國內同類引進線水平，該生產線以整線的形式開發和出口，對于促進國內及周邊國家和地區的琉璃瓦工業發展具有積極的意義。