試述碎屑金屬壓塊機結構設計

王彤 褚超

摘要：碎屑金屬壓塊機屬于機、電、液一體化的產品，有完整的工作系統和強大的液壓裝置，維修保養簡單。由電動機進行控制，液壓裝置提供動力，由上下模構成成型空間。在液壓系統的作用下，當底板位于模下時，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，模腔內形成壓力腔，主缸繼續加壓，完成成型工作。此時沖頭輕壓在模腔內，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。

關鍵詞：液壓;廢金屬;壓塊機;回收

一、引言

由于我國在壓塊機方面的研究起步較晚，而且從事該領域研究的單位也不多，定型的機械設備更少。據了解，遼寧牧機所、內蒙古牧機所先后研制生產部分壓塊設備，但推廣的不多。20世紀90年代中期，江西紅星機械廠開發了93KCT-1000（I）型秸稈復合化學處理壓塊成套設備，屬大型機械設備，不利于廣大農村推廣使用。國內碎屑金屬壓塊機市場設備比較簡單，可以設計一套電氣、液壓集于一體的碎屑金屬壓塊機來節省成本以及人工，增加安全性能，大多數碎屑金屬壓縮機操作方便，不僅滿足實用要求，而且大大提高了碎屑金屬壓塊機的回收效率。將回收的金屬屑、碎片經過一系列的壓縮，密度較高，便于運輸，可提高運輸效率，降低了一定的運輸費用。

國外英國恩派特自1956年就開始生產金屬屑壓塊機設備。當時的一臺金屬屑壓塊機供給了曼徹斯特當地的一家鑄鋼廠，這個機器目前已經退役，但恩派特已經從當初的小廠發展成英國大的鑄鋼廠，對金屬屑壓塊機也早已實現了批量化生產。恩派特中國是英國恩派特集團在亞洲的唯一生產基地，同時也傳承了總部的生產技術和優勢。

二、壓塊機工作原理

碎屑金屬壓塊機屬于機、電、液一體化的產品，有完整的工作系統和強大的液壓裝置，維修保養簡單。由電動機進行控制，液壓裝置提供動力，由上下模構成成型空間。在液壓系統的作用下，當底板位于模下時，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，模腔內形成壓力腔，主缸繼續加壓，電接點表發訊，完工成成型工作。此時沖頭輕壓在模腔內，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、碎屑金屬壓塊機結構設計

（一）上橫梁結構

上橫梁位于導向立柱上部，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。由于主機規格是30T，屬于小型壓塊機，上橫梁不設計成上下封閉的廂式結構，直接采用45鋼板結構，便于加工和生產。

上部承載梁根據垂直桿連接到殼體的上部，并且在操作中安裝有液壓缸。為了使室內空間符合規定并確保其活塞桿的穩定運行，上負載梁安裝液壓缸孔的中心線和液壓缸肩部的平面圖應垂直，并且上部負載梁和調節螺母的表面應垂直。主液壓缸的肩部應彼此平行，并且穿過孔的垂直桿的左右平面圖應與它們平行。

（二）滑塊結構

主體活動承重梁的關鍵功能是：連接主油缸的活塞桿以傳遞沖頭的工作壓力;根據導向套在表面下沿垂直桿反復運動;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度，抗彎剛度和導向結構。

活動橫梁是壓塊機主要運動部件，為保證壓塊機符合精度要求，因此，規定四柱導套孔的中心線應相互平行，并且應與連接液壓缸孔的軸線平行。上述這些孔軸線都應與活動橫梁下平面相垂直;當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）下橫梁結構

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

下橫梁是整個設備的基本組成部分，是安裝加熱板的標準。因此，必須安裝機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有必要地技術要求。

（四）導向立柱結構

導向立柱是四柱沖頭的關鍵支撐點和軸承，也是主題活動荷載梁的指導標準。因此，導向立柱必須具有足夠的抗壓強度和彎曲剛度，并且導向表面必須具有足夠的精度，平滑度和必要的強度。

立桿與上部承重梁和操作平臺的連接方法是立桿結構的關鍵特征。選擇導向立柱結構時，應充分考慮導向立柱與上承重梁及工作臺之間的力矩，安裝方便，調節設備精度良好。導向立柱結構。兩個橫梁均通過調節螺母支撐，并在兩側用防松螺母緊固。

四螺母結構具有許多組件。由于調節了螺母支架肩部的支撐功能，并且可以調節兩個梁的支撐點之間的間距，因此支架的徑向規格不嚴格，并且很容易擰緊。但是，垂直桿的外螺紋的精度和調節螺母的精度更高。設備的精度調節不太方便。

四、結論

本課題的研究工作已經基本達到了預期的要求，歸納起來有以下幾點：完成了碎屑金屬壓塊機得全部機械部分設計;通過對本設計的結構進行分析設計，使其碎屑金屬壓塊機能夠符合實際應用，同時完成必要的校核，保證該設計使用的安全性和可靠性。

參考文獻：

[1]馮源秸.稈飼料壓塊機國內外機型分析[J].糧食飼料工與業，2016，23（9）：30-35.

[2]蔡忠東.秸稈飼料的商品化生產——淺談粗飼料化學處理壓塊工藝的應用[D].聊城：聊城大學，2017：28-35.

作者簡介： 王彤，褚超，沈陽康特機電設備有限公司。