摘要 本文對(duì)湘潭煒達(dá)公司出口到朝鮮的日產(chǎn)2.5萬(wàn)片西式琉璃瓦自動(dòng)化生產(chǎn)線整線生產(chǎn)流程、工藝布置、設(shè)備選型等進(jìn)行了介紹，并對(duì)琉璃瓦專用設(shè)備的結(jié)構(gòu)及其工作原理進(jìn)行了較為詳細(xì)的闡述。

關(guān)鍵詞 琉璃瓦生產(chǎn)線，工藝方案，設(shè)備選型，全自動(dòng)壓瓦機(jī)

1前 言

湘潭煒達(dá)機(jī)電制造有限公司在借鑒國(guó)外同類設(shè)備經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行技術(shù)創(chuàng)新，并結(jié)合中國(guó)國(guó)情和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)，設(shè)計(jì)并制造出第一條完全國(guó)產(chǎn)化的琉璃瓦自動(dòng)生產(chǎn)線。該生產(chǎn)線設(shè)計(jì)的日產(chǎn)量為2.5萬(wàn)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(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化生產(chǎn)。尤其是轉(zhuǎn)輪式六工位全自動(dòng)壓瓦機(jī)的成功開發(fā)，更是結(jié)束了中國(guó)自動(dòng)壓瓦機(jī)只能依賴進(jìn)口的歷史，備受業(yè)內(nèi)人士的關(guān)注。

該自動(dòng)化琉璃瓦生產(chǎn)線最早于2006年就成功整線出口到馬來(lái)西亞亞依淡陶瓷有限公司，目前運(yùn)行情況良好。2008年初該生產(chǎn)線又成功出口到朝鮮勝利集團(tuán)公司，目前已進(jìn)入設(shè)備安裝調(diào)試階段。本文將對(duì)該生產(chǎn)線的工藝方案、設(shè)備選型、主要設(shè)備性能參數(shù)、生產(chǎn)工藝布置等作一個(gè)較為詳細(xì)的介紹和分析，供大家參考和探討。

2生產(chǎn)工藝

2.1 原料處理

對(duì)于大塊的半硬質(zhì)原料，為了便于自動(dòng)喂料和下道工序處理，先用扎碎機(jī)進(jìn)行破碎，其他軟質(zhì)料和細(xì)塊物料則可直接裝入15立方的喂料機(jī)，然后通過(guò)籠式粉碎機(jī)進(jìn)行粗碎，再經(jīng)過(guò)雙軸攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，攪拌后用對(duì)輥機(jī)進(jìn)行第一次對(duì)輥，原料將被粉碎至3mm以下，然后再以雙軸攪拌機(jī)進(jìn)行攪拌，并進(jìn)入第二次細(xì)碎對(duì)輥，原料被粉碎到1mm以下，然后經(jīng)圓盤篩攪拌擠出并送往泥料陳腐倉(cāng)進(jìn)行陳腐，陳腐48h后備用。

2.2壓瓦成形

生產(chǎn)主瓦時(shí)，用鏟車將坯料鏟入擠出成形線的5立方自動(dòng)喂料機(jī)，泥料被喂料機(jī)送入雙軸攪拌機(jī)，經(jīng)攪拌后再被送到350型擠出機(jī)擠出連續(xù)的毛坯，然后經(jīng)自動(dòng)同步切割機(jī)進(jìn)行切割，切割后毛坯被送到自動(dòng)壓瓦機(jī)前端，由壓瓦機(jī)的機(jī)械手負(fù)壓盤吸放到壓機(jī)上進(jìn)行精確壓制，壓好后再由壓瓦機(jī)后端的卸坯機(jī)械手自動(dòng)取坯裝架，并放上干燥車。

生產(chǎn)配瓦時(shí)，也是用鏟車將原料加入小型喂料箱，然后用350型擠出機(jī)擠出毛坯，經(jīng)自動(dòng)切割后，用配瓦壓瓦機(jī)人工送坯和取瓦進(jìn)行壓制。

對(duì)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(jìn)行注漿成形。

2.3 干燥、施釉及燒成

瓦坯的干燥用80m長(zhǎng)的余熱隧道干燥器來(lái)進(jìn)行，成形時(shí)坯件裝到干燥車，然后推入隧道干燥器進(jìn)行干燥，干燥周期為24～32h，干燥最高溫度為80℃。

施釉時(shí)主瓦用全自動(dòng)施釉線進(jìn)行施釉， 經(jīng)干燥器干燥后的主瓦，被送到瓦坯輸送線上，經(jīng)掛瓦機(jī)旋轉(zhuǎn)定位后由施釉鏈條的夾頭夾起帶走，并在經(jīng)過(guò)全自動(dòng)施釉機(jī)的淋釉位置時(shí)完成自動(dòng)淋釉，經(jīng)一段距離的輸送，釉料水份被坯體吸收，瓦坯也到達(dá)隧道窯的裝車區(qū)域，再由人工將瓦碼到窯車上。

配瓦則用人工施釉機(jī)進(jìn)行操作，在人工施釉機(jī)內(nèi)裝有釉漿泵，釉漿泵把釉水從底部的儲(chǔ)釉箱抽到淋釉箱，經(jīng)淋釉口流出，施釉時(shí)只需持瓦坯放到淋釉區(qū)域就可完成施釉。

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

這里需要說(shuō)明的是，琉璃瓦的燒成溫度主要由原料及配方性能來(lái)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(shí)較高的燒結(jié)溫度也有利于提高產(chǎn)品的各項(xiàng)性能。

2.4 生產(chǎn)工藝流程

該生產(chǎn)線的工藝流程如下：

軋碎機(jī)粗碎→鏟車配料→喂料機(jī)給料→籠式破碎機(jī)粗碎→雙軸攪拌機(jī)攪拌→細(xì)碎對(duì)輥機(jī)一次細(xì)碎→雙軸攪拌機(jī)攪拌→細(xì)碎對(duì)輥機(jī)二次細(xì)碎→圓盤篩擠出→陳腐倉(cāng)陳腐→鏟車裝料→喂料機(jī)→真空擠出機(jī)擠毛坯→自動(dòng)切坯機(jī)切割→自動(dòng)壓瓦機(jī)整型→機(jī)械手自動(dòng)裝瓦上干燥車→隧道干燥器干燥→自動(dòng)淋釉線掛瓦施釉→人工裝焙燒車→隧道窯高溫?zé)伞|(zhì)檢→打包→入庫(kù)

3生產(chǎn)設(shè)備選型及工藝布置

3.1 設(shè)備選型

根據(jù)生產(chǎn)工藝方案，以日產(chǎn)2.5萬(wàn)片西瓦的生產(chǎn)能力進(jìn)行各項(xiàng)平衡計(jì)算，經(jīng)計(jì)算后考慮余量同時(shí)結(jié)合同類廠家的經(jīng)驗(yàn)后進(jìn)行設(shè)備選型，結(jié)果如表1所示。

3.2 設(shè)備工藝布置

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

4專用設(shè)備的性能介紹

4.1 TCJ350型真空擠出機(jī)

TCJ350真空擠壓成形機(jī)是結(jié)構(gòu)緊湊型的三軸真空擠出機(jī)，它主要由變頻器、電動(dòng)機(jī)、小皮帶輪、三角膠帶、氣動(dòng)離合器、變速箱、套筒聯(lián)軸器、抽真空裝置、螺旋葉、電氣控制裝置及機(jī)架等組成，該機(jī)采用單電機(jī)變頻傳動(dòng)，電動(dòng)機(jī)經(jīng)一級(jí)皮帶減速，再經(jīng)氣動(dòng)離合器傳至變速箱，由變速箱上部齒輪帶動(dòng)上部的雙攪泥軸，變速箱下部齒輪把動(dòng)力傳至下部的主軸。

TCJ350真空擠壓成形機(jī)的工作原理是：泥料從上部料斗加入，在上部?jī)蓴嚢栎S相向旋轉(zhuǎn)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(duì)泥料進(jìn)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?？跀D出（?？谂c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(jī)技術(shù)參數(shù)如表2所示。

4.2 WDQ-Ⅱ自動(dòng)同步切瓦機(jī)

WDQ-Ⅱ自動(dòng)同步切瓦機(jī)由滾動(dòng)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(jī)，其工作原理為:

當(dāng)擠出機(jī)擠出的坯體經(jīng)由截面形狀與西瓦一致的滾輪進(jìn)入切坯機(jī)并到達(dá)閘門擋板位置時(shí)，運(yùn)動(dòng)的坯體推著擋板帶動(dòng)小車前移，當(dāng)車前移到設(shè)定長(zhǎng)度時(shí)，裝在導(dǎo)軌上的接近開關(guān)SA1得到電信號(hào)并將信號(hào)送到PLC，PLC發(fā)出指令驅(qū)動(dòng)切弓控制氣閥YA1進(jìn)行切坯，切割完成后到達(dá)接近開關(guān)SA2或SA3位移時(shí)，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(diào)節(jié)）后，輸送電機(jī)將切斷的坯體快速送走，同時(shí)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(shí)（可調(diào)），斷開閘門控制氣閥(YA2)放下?lián)醢?，等待下一次切割，從而完成一個(gè)工作周期。由于在切割過(guò)程中切刀與坯體相對(duì)靜止，所以切口平整且與坯體垂直。該機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如表3所示。

4.3 WYJ100-1W型全自動(dòng)壓瓦機(jī)

該機(jī)是煒達(dá)公司在借鑒國(guó)內(nèi)外同類先進(jìn)機(jī)型的基礎(chǔ)上成功開發(fā)的設(shè)備，也是全線的核心。該機(jī)主要由左、右機(jī)體、底部連桿、頂部機(jī)箱蓋、滑動(dòng)座、六方轉(zhuǎn)輪、皮帶輪、齒輪機(jī)構(gòu)、槽輪機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)、潤(rùn)滑泵、油路系統(tǒng)、電控部分等組成，配置自動(dòng)裝坯和卸坯機(jī)械手，與擠出機(jī)、切瓦機(jī)、送坯機(jī)以及瓦托輸送線等組成瓦坯生產(chǎn)流水線，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化操作。

該機(jī)的工作臺(tái)有六個(gè)工序，即六方轉(zhuǎn)輪工作臺(tái)的翻轉(zhuǎn)。除有一級(jí)機(jī)械分度、定位以外，還設(shè)置有一套精密定位機(jī)構(gòu)，完全確保每一次沖壓過(guò)程中，工作臺(tái)模具的準(zhǔn)確定位。安裝上模的滑臺(tái)是箱體結(jié)構(gòu)，滑臺(tái)導(dǎo)軌與機(jī)身上導(dǎo)軌接觸長(zhǎng)度大，上模的每一次壓瓦工序?qū)δ嗯鞫加卸螞_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(guò)程后返回最高位置。

該機(jī)的工作原理為：擠出機(jī)擠出的毛坯經(jīng)切割機(jī)切割后輸送到設(shè)定位置，被壓瓦機(jī)裝坯機(jī)械手的真空吸盤吸起并送至翻轉(zhuǎn)臺(tái)的下模，下模翻轉(zhuǎn)一個(gè)工位到達(dá)水平位置，此時(shí)壓瓦機(jī)上模下壓，壓好瓦坯后升起，下模臺(tái)繼續(xù)翻轉(zhuǎn)一個(gè)工位，壓好的瓦坯經(jīng)翻轉(zhuǎn)到壓機(jī)后端位置，由卸瓦機(jī)械手的真空吸盤吸取并放置到瓦托上，從而完成一個(gè)壓瓦周期。該機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)如表4所示。

4.4 Y41-40A600KN 配瓦壓瓦機(jī)

該機(jī)主要用于壓制小批量的配瓦，也可用來(lái)壓制主瓦，主要由液壓站、上模臺(tái)、下模臺(tái)、左右觸發(fā)按鈕、電控柜等部件構(gòu)成。該機(jī)采用接近開關(guān)進(jìn)行定位，油缸行程、工作臺(tái)定位均可方便地調(diào)整和設(shè)定。

該機(jī)的下模臺(tái)是一個(gè)帶有滑動(dòng)導(dǎo)軌的活動(dòng)工作臺(tái)，在工作臺(tái)左右兩邊分設(shè)左右下模，兩下模輪流交替工作。工作時(shí)由兩人分別在左右進(jìn)行操作，當(dāng)左邊一人將坯泥裝到左下模后，按動(dòng)左觸發(fā)按鈕，下模臺(tái)由左向右運(yùn)動(dòng)，下模到達(dá)中部設(shè)定位置時(shí)，上模精確對(duì)位，然后往下運(yùn)動(dòng)壓瓦，在壓好后自動(dòng)上升。與此同時(shí)，在左下模到達(dá)壓臺(tái)中間位置時(shí)，右下模也已被送出壓臺(tái)并到達(dá)右邊外側(cè)，此時(shí)位于右邊的操作人員將坯泥裝到右下模，然后按動(dòng)右側(cè)觸發(fā)按鈕，工作臺(tái)則由右向左運(yùn)動(dòng)，到達(dá)設(shè)定中間位置后，上模下壓，完成右下模瓦坯的壓制。此時(shí)左下模已送到大壓臺(tái)左側(cè)，左側(cè)操作人員將壓好的側(cè)瓦坯取出并裝上第二塊坯泥，然后按動(dòng)左觸發(fā)按鈕，壓瓦工作進(jìn)入下一個(gè)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(jī)的工作參數(shù)見(jiàn)表5。

4.5 WDGW-I 自動(dòng)旋轉(zhuǎn)掛瓦機(jī)

自動(dòng)掛瓦機(jī)由輸送皮帶及轉(zhuǎn)瓦機(jī)構(gòu)等組成，本機(jī)的作用是將瓦坯用掛叉托起并旋轉(zhuǎn)到設(shè)定位置，為后序的施釉鏈條機(jī)構(gòu)將瓦坯掛起送往施釉機(jī)提供連續(xù)的定位服務(wù)。

本機(jī)的工作原理為：輸送帶將干燥好的瓦坯送進(jìn)掛瓦機(jī)的兩根掛叉，到位后通過(guò)接近開關(guān)將感應(yīng)信號(hào)傳到PC，PC發(fā)出指令驅(qū)動(dòng)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)30°，掛叉將瓦坯托起并旋轉(zhuǎn)至30°位置，在延時(shí)1s后，輸送帶繼續(xù)送瓦，第二片瓦坯進(jìn)入掛瓦機(jī)的下一組掛叉，電機(jī)隨后旋轉(zhuǎn)30°，第一塊瓦坯到達(dá)60°位置，

這時(shí)從此位置經(jīng)過(guò)的掛瓦鏈條將第一片瓦坯掛起送往自動(dòng)施釉機(jī)進(jìn)行施釉，掛瓦機(jī)繼續(xù)旋轉(zhuǎn)進(jìn)入下一工作周期。本機(jī)的技術(shù)參數(shù)如表6所示。

4.6 WDSY-I自動(dòng)施釉機(jī)

本機(jī)是琉璃瓦自動(dòng)施釉的專用設(shè)備，由釉漿泵、漿池、噴淋頭、行走機(jī)構(gòu)、電控系統(tǒng)、機(jī)架等部位構(gòu)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(jī)構(gòu)上），釉水從噴淋頭連續(xù)以瀑布狀流出，當(dāng)鏈條驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)將瓦掛著運(yùn)行到噴釉位置時(shí)，感應(yīng)光電開關(guān)SA0通過(guò)PLC使噴釉行走機(jī)構(gòu)快速到達(dá)噴釉位置噴釉，并慢速退回到鏈條機(jī)構(gòu)原位，完成西瓦的噴釉過(guò)程。以后每一片瓦的操作噴釉都是上述動(dòng)作的循環(huán)過(guò)程。WDSY-I 自動(dòng)施釉機(jī)的技術(shù)參數(shù)如表7所示。

5結(jié) 語(yǔ)

煒達(dá)日產(chǎn)2.5萬(wàn)片琉璃瓦生產(chǎn)線從原料處理到擠出毛坯、壓瓦、干燥及施釉等過(guò)程都實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化，對(duì)不同的原料通用性強(qiáng)，技術(shù)裝備達(dá)到國(guó)內(nèi)同類引進(jìn)線水平，該生產(chǎn)線以整線的形式開發(fā)和出口，對(duì)于促進(jìn)國(guó)內(nèi)及周邊國(guó)家和地區(qū)的琉璃瓦工業(yè)發(fā)展具有積極的意義。