1引言

壓磚機(jī)是陶瓷加工行業(yè)的重要設(shè)備，是陶瓷行業(yè)的耗電大戶。隨著對瓷磚規(guī)格及技術(shù)要求的提高，企業(yè)對壓磚機(jī)的要求也日益嚴(yán)格。在陶瓷行業(yè)的生產(chǎn)環(huán)節(jié)中，壓磚機(jī)是一個關(guān)鍵的設(shè)備，該設(shè)備常采用一種柱塞高壓油泵設(shè)備來做必要的動力源，利用高壓油泵來推動終端設(shè)備對瓷磚進(jìn)行加工，該設(shè)備是陶瓷行業(yè)加工的必須設(shè)備，具有電機(jī)功率大、啟動時沖擊和加壓電流大的特點(diǎn)。

2現(xiàn)有液壓機(jī)的缺點(diǎn)

壓磚過程的一般步驟為：啟動主油泵→模具上升→模具下降→布料→一次加壓→二次加壓→三次加壓→上模→推磚，每一次動作的完成需要時間、壓力、速度、位置等幾個參數(shù)的配合，即在某一位置的位移都有相應(yīng)的壓力和速度，且不同位置和時間內(nèi)其壓力和速度都是可變的，每一動作完成后發(fā)出終止信號傳送給程序控制器，程序控制器收到信號后才發(fā)出執(zhí)行下一動作的指令。此外液壓機(jī)壓力靜止時會維持相同的電壓，無形中增大了電力消耗。

液壓機(jī)的動作內(nèi)部有著十分劇烈的突變過程，如鎖模過程中，快速鎖模→慢速低壓護(hù)?！邏焊咚冁i模的工況非常劇烈；壓磚過程中，慢速加壓→快速加壓→慢速加壓的壓磚過程工況也很劇烈，對機(jī)器的沖擊都非常大，影響了整個壓磚系統(tǒng)的壽命。

液壓機(jī)油路制動的開閉取決于電磁閥，而電磁閥的動作又取決于程序控制器提供的電壓和電流，由于壓磚機(jī)沒有死循環(huán)控制，導(dǎo)致閥門的開閉精度大打折扣，尤其是閥的開閉程度在10%和90%以上時，動作的重復(fù)精度和穩(wěn)定性一般，某一動作在這種狀態(tài)下被執(zhí)行時很難保證穩(wěn)定性和重復(fù)精度。

若執(zhí)行動作的油缸本身有油封破損、內(nèi)泄現(xiàn)象，會導(dǎo)致執(zhí)行的可靠性和穩(wěn)定性不高?，F(xiàn)有液壓機(jī)由于多數(shù)時間內(nèi)負(fù)載的實(shí)際耗油量均小于油泵的供油量，造成高壓狀態(tài)下的液壓油部分經(jīng)溢流閥、比例閥等液壓元件溢出。該溢流部分不僅未作任何有用功，而且產(chǎn)生熱量，造成液壓油發(fā)熱，既耗能又有害。

3改造后的液壓機(jī)

液壓機(jī)改造后，很好地解決了上述問題，提高了整個液壓系統(tǒng)的精度和穩(wěn)定性，減少了大的機(jī)械沖擊，延長了系統(tǒng)的使用壽命，節(jié)約了大量電能。

沒有改造的液壓機(jī)，柱塞泵由交流滑差電動機(jī)傳動，存在耗電量大、傳動效率低、速度差且速度不夠穩(wěn)定的缺點(diǎn)，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。經(jīng)改造后，其調(diào)速范圍、起動特性、動態(tài)響應(yīng)、調(diào)節(jié)精度、輸出特性、經(jīng)濟(jì)指標(biāo)和操作監(jiān)視方面，都優(yōu)于電磁閥調(diào)速。此外，改進(jìn)后的系統(tǒng)還具有保護(hù)功能完善、通用性強(qiáng)、維護(hù)量小、運(yùn)行可靠、電耗量小、設(shè)備壽命長等優(yōu)點(diǎn)，轉(zhuǎn)速可以從零平穩(wěn)起步升速，并能選擇升速和降速曲線，節(jié)能效果顯著。

降低液壓系統(tǒng)的耗電量是新一代高效節(jié)能液壓系統(tǒng)的關(guān)鍵所在。傳統(tǒng)控制理論注重系統(tǒng)穩(wěn)定性，在系統(tǒng)穩(wěn)定性發(fā)生變化時再以PID之類方法進(jìn)行調(diào)節(jié)，其代價是高能耗，定壓式液壓系統(tǒng)是其中的典型代表。比例式液壓系統(tǒng)較前者有很大的進(jìn)步，然而，其比例壓力、比例流量閥的結(jié)構(gòu)依然是上述思路的延伸，只是以內(nèi)部溢流的方式加大了閥門開度而已。而現(xiàn)代控制理論則更注重動態(tài)穩(wěn)定和動態(tài)調(diào)節(jié)。眾所周知，節(jié)能調(diào)速是一種高效率、高性能的調(diào)速方法，特別適用于籠型異步電機(jī)，脈寬調(diào)制（PWM）技術(shù)和矢量控制技術(shù)。交流電機(jī)變頻調(diào)速代表著電力驅(qū)動的水平與方向，其動態(tài)響應(yīng)速度和過載能力能滿足一般液壓系統(tǒng)動態(tài)穩(wěn)定性的要求，價格也已降到了普遍可以接受的程度，我們在液壓控制系統(tǒng)中融入變頻調(diào)速技術(shù)，達(dá)到了高效省電的目的。

4實(shí)例分析

4.1 原壓機(jī)工作情況

壓磚次數(shù)：7次/min；排量：150m3/h；功率：45kW；壓力：190Pa；電機(jī)極數(shù)：4極

4.2 工作原理

利用壓力信號開關(guān)控制信號，實(shí)現(xiàn)對壓磚機(jī)加壓、減壓的控制，使電機(jī)實(shí)現(xiàn)各加壓點(diǎn)的平衡。具體操作是：蓄力器上移到行程降低位置，發(fā)送信號給液流閥以控制壓力；蓄力器平移到行程加壓則發(fā)送信號給液壓閥，控制加壓閥帶動系統(tǒng)進(jìn)行加壓。

4.3 設(shè)備特點(diǎn)

該設(shè)備的電機(jī)需要頻繁加、減壓力。原啟動方式是星三角式，電機(jī)和泵的傳動比為1:4，啟動時力矩太大，同時，每臺電機(jī)輸出部分外聯(lián)一個很大的慣性輪，啟動時需要很大的啟動轉(zhuǎn)矩來克服系統(tǒng)的巨大慣性轉(zhuǎn)矩，造成啟動電流大的現(xiàn)象，正常運(yùn)行后，電機(jī)的使用效率不高。

4.4 節(jié)能改造效果的對比

節(jié)能柜改造完畢后，與改造前的效果對比如下：

（2） 維修費(fèi)、電費(fèi)、消耗費(fèi)

在生產(chǎn)情況保持不變的條件下，主油泵密封圈、頂出缸油封、電磁閥維修費(fèi)大幅下降，電費(fèi)下降20%～30%，投資在8個月內(nèi)即可收回。