王銀川

(佛山南海大業(yè)動力機械有限公司 廣東 佛山 528000)

隨著陶瓷工業(yè)的迅速發(fā)展，對生產(chǎn)線及其配套設(shè)施的要求也越來越高。2000年初，投資一條拋光磚窯爐生產(chǎn)線，單機單線只需投資1 200萬元即可建成投產(chǎn)，而現(xiàn)在一條拋光磚生產(chǎn)線最高需要11臺壓磚機配套1條窯爐生產(chǎn)線，若按環(huán)保要求投資建廠，單條生產(chǎn)線投資將高達1.5億～1.8億元。尤其對于壓磚機配套設(shè)施的布料系統(tǒng)配置，更成為決定拋光磚生產(chǎn)的核心工藝。這是因為當(dāng)前拋光磚產(chǎn)品花色品種調(diào)試主要依靠壓磚機布料系統(tǒng)的更新和調(diào)試來完成，并且拋光磚產(chǎn)品的市場定位及客戶需求，均以壓磚機布料系統(tǒng)作為生產(chǎn)主體花色的聚晶微粉系列產(chǎn)品為主導(dǎo)。

針對作為拋光磚產(chǎn)品核心技術(shù)的高科技發(fā)展速度快，投資成本越來越高的現(xiàn)實特點，點石機械研制成功了雙子星壓磚機循環(huán)布料系統(tǒng)，即使用單臺布料車對應(yīng)雙臺或者多臺壓磚機對產(chǎn)品進行壓制成形。2014年3月中旬該產(chǎn)品已在佛山某陶瓷生產(chǎn)企業(yè)生產(chǎn)線對接成功，并且該布料系統(tǒng)已成功申請專利,專利號為：ZL201310690504.6。

1 傳統(tǒng)壓磚機布料系統(tǒng)在生產(chǎn)中的應(yīng)用

1.1 傳統(tǒng)壓磚機布料系統(tǒng)視圖

單次布料系統(tǒng)設(shè)備如圖1所示。

圖1 單次布料系統(tǒng)設(shè)備圖

1.2 先進的聚晶微粉布料系統(tǒng)視圖

圖2多次布料系統(tǒng)示意圖

多次布料系統(tǒng)如圖2所示。

1.3 傳統(tǒng)及當(dāng)前布料系統(tǒng)在生產(chǎn)應(yīng)用中的特點

1)壓磚機循環(huán)布料系統(tǒng)包括機架、輸送裝置、托板、送料裝置、布料工位裝置以及料刮平裝置。輸送裝置包含上下2層布局的水平輸送平臺，在水平輸送平臺的前后端分別設(shè)有可升降的垂直輸送平臺，水平輸送平臺與垂直輸送平臺共同構(gòu)成閉合循環(huán)的送料裝置。該裝置實現(xiàn)了單臺壓磚機完成多次布料的陶瓷墻地磚的壓制。

2)多次布料系統(tǒng)由于成品對生產(chǎn)工藝的要求對設(shè)備配置要求較高。生產(chǎn)設(shè)備在配置中對前工序設(shè)備配置要求相對比較復(fù)雜，設(shè)備投資要求較高：①全自動上料系統(tǒng)的要求精度高；②要建造寬大的壓磚機頂部的2～3層平臺；③要配置龐大的破碎、壓片、造粒、混料等系統(tǒng)，并且配置的高精度變頻器設(shè)備較多。單臺機壓磚機布料系統(tǒng)前工序設(shè)備配置最低造價不低于200萬元；若當(dāng)前需要9臺壓磚機、11臺壓磚機配置1條窯爐生產(chǎn)線，那么至少需5套配送料系統(tǒng)，9套破碎系統(tǒng)，11套壓片造粒系統(tǒng)以及超過100個1～3 t容量的中轉(zhuǎn)料倉。

3)不同產(chǎn)品生產(chǎn)轉(zhuǎn)換復(fù)雜、轉(zhuǎn)產(chǎn)時間較長。

4)成形產(chǎn)品色號較多。

2 雙子星壓磚機循環(huán)布料系統(tǒng)的發(fā)明與使用

2.1 雙子星壓磚機循環(huán)布料系統(tǒng)示意圖(見圖3)

圖3 雙子星壓磚機循環(huán)布料系統(tǒng)示意圖

2.2 雙子星壓磚機循環(huán)布料系統(tǒng)組成模塊布局圖(見圖4)

圖4 雙子星壓磚機循環(huán)布料系統(tǒng)組成模塊布局圖

2.3 雙子星壓磚機循環(huán)布料系統(tǒng)的構(gòu)成

該系統(tǒng)包括:A布料模塊、B推料模塊、C多層輸送線、D托板等裝置，可由一套布料模塊在托板上布料，經(jīng)過多層輸送線縱向或橫向輸送，供多臺推料模塊使用；A布料模塊包括多層托板輸送機構(gòu)、升降機構(gòu)；B推料模塊包括多層托板輸送機構(gòu)、升降機構(gòu)、送料機構(gòu)；C多層輸送線包括變向機構(gòu)和升降機構(gòu);D由于多層輸送線可使托板變向運動，從而實現(xiàn)了單臺布料模塊供多臺壓磚機使用。

該系統(tǒng)布料模塊2和推料模塊1a、1b之間設(shè)有由若干組前向輸送裝置和側(cè)向輸送裝置構(gòu)成的雙向水平輸送平臺，雙向水平輸送平臺呈上下多層布局，與布料模塊、推料模塊共同構(gòu)成一閉合循環(huán)的輸送裝置。

2.4 設(shè)備運動特征

托板(4)在布料模塊(2)的上層輸送平臺(23)向前運動，承接布料機構(gòu)(24)上所落下的陶瓷粉料，經(jīng)過多層輸送線(3)的上層輸送裝置(31)，分別輸送到多個推料模塊(1a、1b等)，在前位由送料裝置(15)將托板(4)上的粉料送入到壓磚機后，升降機構(gòu)(11)將空托板下降到下層水平輸送皮帶(13)，逆向經(jīng)多層輸送線(3)的下層輸送裝置(32)，進入布料模塊(2)下層輸送平臺(21)，經(jīng)升降機構(gòu)(22)上升到上層輸送平臺(23)，再進入下一循環(huán)系統(tǒng)。

通過多層輸送線(3)的上層輸送裝置(31)，可以將承接陶瓷粉料的托板(4)變向輸送到不同的推料模塊(1a、1b等)，完成推料動作后經(jīng)升降裝置(11)進入下層平臺(13)，再經(jīng)多層輸送線(3)的下層輸送裝置(32)，進入布料模塊(2)的下層輸送平臺(21)，形成一個閉合的循環(huán)機構(gòu)，從而實現(xiàn)單一布料模塊供多臺推料模塊使用的功能。

2.5 生產(chǎn)使用說明

生產(chǎn)過程中，輸送平臺上的載料托板在皮帶傳輸機構(gòu)的帶動下，在上層布料水平輸送平臺上前行至布料工位裝置的下方，在承接布料工位裝置上落下的陶瓷粉料后繼續(xù)向前運動。經(jīng)上層布料水平輸送平臺的末節(jié)皮帶傳送機構(gòu)進入上層雙向水平輸送平臺，此時推動氣缸無動作，升降托條處在起始位置，輥棒傳送機構(gòu)的輸送面低于皮帶傳送機構(gòu)的輸送面，輥棒傳輸機構(gòu)處于起始位置，載料托板與上層雙向水平輸送平臺首節(jié)的皮帶傳輸機構(gòu)接觸，改變前進方向，在上層雙向水平輸送平臺向前運動至要進入的推料模塊。此時，需進入的推料模塊與對應(yīng)的皮帶傳輸機構(gòu)停止輸送，載料托板由運動狀態(tài)變成靜止。當(dāng)推料氣缸動作，升降托條上行與輥棒傳輸機構(gòu)的延伸板接觸并繼續(xù)上行，直至載料托板與皮帶傳輸機構(gòu)脫離和輥棒傳輸機構(gòu)接觸，此時輥棒傳輸機構(gòu)位于工作位置，載料托板在輥棒傳輸機構(gòu)的帶動下運動至上層推料水平輸送平臺首節(jié)的皮帶傳輸機構(gòu)。隨后推料氣缸帶動升降托條下行，輥棒傳輸機構(gòu)隨之下行回到起始位置，承接陶瓷粉料的載料托板在上層推料水平輸送平臺上運動至推料工位裝置處，由推料工位裝置將粉料輸送入至對應(yīng)的壓磚機進行壓制。

空的載料托板位于上層推料水平輸送平臺的末端，經(jīng)推料升降裝置運行至下層推料水平輸送平臺，再從下層推料水平輸送平臺進入下層雙向水平輸送平臺。此時，升降托條位于起始位置，輥棒傳輸機構(gòu)的輸送面低于皮帶傳輸機構(gòu)的輸送面，輥棒傳輸機構(gòu)處于起始位置，空載料托板在皮帶傳輸機構(gòu)的帶動下運行至與下層布料水平輸送平臺對應(yīng)的位置后，需進入的布料模塊對應(yīng)的皮帶傳輸機構(gòu)停止輸送，載料托板由運動狀態(tài)變成靜止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)氣缸動作，升降托條上行與輥棒傳輸機構(gòu)的延伸板接觸并繼續(xù)上行，直至載料托板與皮帶傳輸機構(gòu)脫離，與輥棒傳輸機構(gòu)接觸，此時輥棒傳輸機構(gòu)位于工作位置。載料托板在輥棒傳輸機構(gòu)的帶動下運動至下層布料水平輸送平臺的皮帶傳輸機構(gòu)，隨后推料氣缸帶動升降托條下行，輥棒傳輸機構(gòu)隨之下行回到起始位置，載料托板在皮帶傳輸機構(gòu)帶動下，經(jīng)下層布料水平輸送平臺末端的升降裝置回到上層布料水平輸送平臺，就完成了載料托板的一次循環(huán)輸送。

在實際生產(chǎn)過程中，微粉布料系統(tǒng)通過閉合的循環(huán)系統(tǒng)，把承接同臺布料模塊的陶瓷粉料輸送到不同的壓磚機使用。

3 雙子星壓磚機循環(huán)布料系統(tǒng)在生產(chǎn)應(yīng)用中的優(yōu)越性

1)大幅降低投資成本。在傳統(tǒng)的壓磚機布料系統(tǒng)的前工序設(shè)備配置中我們已論述了設(shè)備配置的復(fù)雜性；在當(dāng)前拋光磚生產(chǎn)線的設(shè)計中，由于窯爐體系的不斷發(fā)展，目前8臺、9臺壓磚機配置已成為基本設(shè)備配置。因此，單一布料系統(tǒng)對應(yīng)2臺或者多臺壓磚機生產(chǎn)系統(tǒng)的配置，自動上料控制系統(tǒng)設(shè)備、破碎系統(tǒng)設(shè)備等的配置數(shù)量可降低50%以上，大幅降低了生產(chǎn)設(shè)備投資成本。

2)改善了生產(chǎn)環(huán)境。由于產(chǎn)品花色特殊性的要求，壓磚機壓制成形所使用的粉料為超細粉料，為保證粉料水分的損失減少，整個壓制成形車間需密閉環(huán)境，故粉塵成為壓制成形車間最大的污染源，因此微粉拋光磚生產(chǎn)企業(yè)壓制成形車間的粉塵治理成為重要的環(huán)保研究課題。由于工作環(huán)境比較惡劣，該工序很難招聘到足夠的操作工人。雙子星壓磚機循環(huán)布料系統(tǒng)的研制成功，大大地減少了粉塵污染的來源數(shù)量，并且該設(shè)備再生產(chǎn)過程中，可將粉料輸送平臺四周環(huán)境進行全面封閉，這樣既保證了壓制成形車間的工作環(huán)境，又有效地保護了生產(chǎn)用粉料具有適宜含水率。

3)產(chǎn)品花色一致穩(wěn)定。在微粉拋光磚生產(chǎn)管理控制中，往往是多臺壓磚機生產(chǎn)同一品種的產(chǎn)品，由于設(shè)備運行參數(shù)的細微差別、壓磚機技術(shù)操作人員的操作方法的差異，則表現(xiàn)為不同壓磚機所壓制出的產(chǎn)品在花色、布料效果等方面均有所不同，這種不同在產(chǎn)品燒結(jié)后就成為不同的色號；同一窯爐生產(chǎn)線，配置壓磚機越多，燒制出來的產(chǎn)品色號就越多，例若當(dāng)前設(shè)計到11臺壓磚機供一條窯爐生產(chǎn)線，則有可能窯爐同時燒制出的產(chǎn)品有11種色號，產(chǎn)品日產(chǎn)量雖然大幅度增加，但由于產(chǎn)品色號太多，對產(chǎn)品市場的影響則較大；而雙子星壓磚機循環(huán)布料設(shè)備的研制成功正好填補了市場中的空白，對陶瓷企業(yè)減少產(chǎn)品色號、增強企業(yè)供貨能力提供了有力的保障。

4)降低了因產(chǎn)品轉(zhuǎn)產(chǎn)時對生產(chǎn)穩(wěn)定性的影響。由于受市場銷量的局限性影響，為了增強企業(yè)產(chǎn)品在市場銷售中的競爭力，目前生產(chǎn)企業(yè)在拋光磚產(chǎn)品的生產(chǎn)過程中，往往在同一條窯爐生產(chǎn)線上定期或者不定期轉(zhuǎn)產(chǎn)其他類型或者花色的產(chǎn)品。在產(chǎn)品花色轉(zhuǎn)換過程中，壓磚機布料系統(tǒng)的調(diào)整成為重中之重，但由于壓磚機布料系統(tǒng)設(shè)備的復(fù)雜性，單臺壓磚機的清理至少需要1.5 h，當(dāng)窯爐生產(chǎn)線長時間處于不飽和狀態(tài)生產(chǎn)時，所燒制產(chǎn)品處于過燒、扭曲變形等多種缺陷產(chǎn)品狀態(tài)，則轉(zhuǎn)產(chǎn)過程中直接給企業(yè)生產(chǎn)帶來不可估量的經(jīng)濟損失。雙子星布料設(shè)備在很大程度上降低了產(chǎn)品轉(zhuǎn)換過程中由于空窯、稀窯所造成陶瓷企業(yè)的經(jīng)濟損失。

4 結(jié)語

雙子星壓磚機循環(huán)布料設(shè)備在實際運行中，將承接同一臺布料模塊的粉料送往不同的壓磚機使用，不僅節(jié)約了投資成本、減少了場地占用面積，提高了設(shè)備利用率；同時利用一臺布料模塊進行布料，能有效限制布料過程中產(chǎn)生粉塵的區(qū)域，有利于生產(chǎn)環(huán)境的改善，并且也還能使多臺壓磚機的花色一致，大大縮短產(chǎn)品轉(zhuǎn)換時間，令生產(chǎn)的陶瓷墻地磚產(chǎn)品整體效果更均勻一致，企業(yè)經(jīng)濟效益明顯增加。