LT6800陶瓷板压机的技术特点分析

梁超寰，谈建豪，苏龙保，梁德成

(佛山市恒力泰机械有限公司，佛山 528031）

传统家庭用地砖、墙砖规格，以300mm×600mm、600mm×600mm、800mm×800mm等相近规格为主。随着家装市场的风格变换，以及瓷砖应用的多元化，2018年开始，以800mm×2600mm、1200mm×2700mm等为代表的大规格岩板，逐渐进入市场。2019年，佛山市恒力泰机械有限公司和蒙娜丽莎集团强强联手，用HT36000压机，生产出业内最大的1600mm×3600mm超大规格岩板，用途也从地砖，推广至台面装饰等。

而近年来，750mm×1500mm、800mm×1600mm等规格陶瓷板，逐渐风靡市场。恒力泰公司的LT6800应运而生。该机型具有合适的压制力和柱间距，专为压制上述规格陶瓷板量身定做，促进其加速推广。

LT6800主机采用单缠绕机架，兼顾柱间距的同时能保持优异的刚性，是专为750mm×1500mm这种长方形砖形设计。压机外形美观（图1）。

图1 LT6800外观

LT6800主要技术参数如下：

(1)最大压制力68000kN(6800tf)；

(2)活动横梁最大行程220mm；

(3)活动横梁下平面与工作台面间距最大765mm、最小545mm；

(4)左右立柱间净空距2150mm；

(5)动梁工作面宽度1150mm；

(6)最大填料深度80mm；

(7)模芯最大顶出力270kN；

(8)主电机功率200kW。

3.1 单缠绕高刚度机架

LT6800机架采用单缠绕机架，该机架已在陶瓷压机领域得到成熟的应用，具有超强的抗疲劳和高刚性等特点。有别于两片600mm×600mm、800mm×800mm，长方形的750mm×1500mm砖具有横向长度大、连贯的特点，对机架在重载下的刚性要求更高。针对这个工况，在设计时，使用了成熟的有限元计算机仿真技术，充分考虑压机在压制各种目标陶瓷板时的变形量，确保了机架的刚性，使压制的砖坯变形小、误差小。

在保证机架刚性的同时，在上梁内设计有上油箱。这种设计使油箱更靠近主油缸，有利于提高其充液速度和效率，充液效率的提高，有利于主缸压力的快速建立，从而提升压制频率，而且又能减少耗油量，能够明显降低能耗。这种布局使整机更紧凑协调美观的同时，还节省了外置油箱所需的加工费用和空间，降低了陶瓷厂的使用成本，使各设备的摆放能更紧凑，节约紧张的土地空间。

3.2 双轴伺服同步顶出

传统陶瓷压机，多使用单伺服阀控制的机械、同步油缸顶出。其中，机械顶出，指伺服油缸，连接一个横梁，横梁上连接着四条顶杆，顶杆与模具固定，是为一条硬连接传递链，这样，伺服阀就能控制模具顶出和填料等动作。这种结构简单，模芯运动过程中四角平整，砖坯四角厚度偏差小，可靠性好。但当用于大规格瓷板时，四个顶杆之间的跨距要拉大，为保证刚度，横梁也要拉宽且加厚，这样导致结构笨重，且占用机架下梁空间，削弱下梁刚度。而在同步油缸顶出中，伺服油缸通过液压油路，推动四个顶出油缸，即以液压油路代替机械顶出中的顶杆，很好的解决了压制大规格砖时所需的大跨距问题，但缺点是，四个顶出缸由于油路油液、摩擦力等差异，四个角的平整度略差于机械顶出，而且当一侧出现较大偏差时，缺乏调整纠正手段。

LT6800针对陶瓷板横向跨距较大的情况，结合上述两种顶出机构的使用经验，在国产压机中，首次研发出双轴伺服同步顶出（恒力泰专利技术，专利号：ZL202120635934.8），很好的解决了上述使用过程中遇到的问题。双轴伺服同步顶出是指，采用两个伺服油缸，分别驱动模芯的左右两侧，既有同步油缸跨距大的特点，又解决了同步油缸无法单独调整某一侧的问题。为保证同步性能，在元件的使用上，使用了能快速计算的工控机和高频响的伺服阀，并设计了基于系统特性的控制算法，在客户现场实测，压制1片750mm×1500mm陶瓷板，砖厚10mm，砖坯四角偏差小于0.2mm，满足客户严苛的要求。

3.3 多级压力加压技术

在双碳背景和对生产效率的追求的双双驱动下，陶瓷板生产追求更节能和更快速成了趋势。传统的陶瓷板压机，当低压或高压压制需要低于系统压力的输出时，往往只能用节流或利用增压器进行增压/降压来实现。增压器一般只是单活塞，只有两个工作腔，所以只有一个增压/降压比，所以即使用增压器增压/降压输出，但由于增压/降压比只有一个值，适应的压力范围非常狭窄，不能很好适应所有的压力设定，所以这两种方法都会因节流而产生大量能量损耗，导致油液发热，系统效率低下，油液也因高温而更容易变质。

为了降低压机的能耗的同时提升压制速度，LT6800压机应用一种多级压力的变压缸装置(恒力泰专利技术，专利号：ZL201710248828.2)。该装置内部装有两个活塞，大活塞里套有一个小活塞，每个活塞有两个工作腔，即有四个工作腔。四个腔的两两组合，形成最多16种组合，选取适当的组合，就能形成多级增压/降压比输出，适用压力范围大幅增加，相比普通增压器，能选择到一个更接近设定压力的增压/降压比，从而减小节流损失。应用该技术后，能量得到有效的分配，减少了无谓的节流损失，节约的压力能，将转化为压制频率，从而达到既节能又快速的目的。

3.4 液压系统数字仿真计算的应用

传统压机液压系统的设计，受限于相关设计软件的发展，设计计算时只能计算压机稳态时的工况，对系统的动态性能，无法有效估计。而人工计算又费时费力，有时只能依据使用经验，进行改进式的设计，当遇到未使用过的工况时，因为无经验借鉴，无法高效设计，往往需要在压机生产出来之后再花大量时间测试改进，导致设计周期长，耗费大。

LT6800液压系统设计时，采用了先进的数字仿真计算技术（图2）。一改以往凭经验和手工计算的设计思路，直接根据客户对压机目标压制砖坯的工艺动作要求，利用数字仿真技术，搭建压机的模型，输入工艺参数，根据目标压制频率，选取敏感参数，自动优化计算出泵所需排量、蓄能器放置位置、阀的配比、变压缸压力配比等，提前验证压机的压制频率是否满足客户要求，大大提高产品研发的一次成功率。一些压力冲击和动态性能，也能通过数字仿真技术提前计算出来，大大缩短了调试时间，降低了用户使用成本和现场调试成本。

图2 压机主缸压力仿真曲线

3.5 智能化

LT6800可配压机智能管控系统(Intelligent Press Manage system，简称IPMs)（图3），是恒力泰开发的一套能适应数字工厂、工业4.0、无人化工厂等新时代设备智能化要求的压机管控系统，具有压机在线监控、压机远程控制、数据收集处理、报表管理、压机状态监测等多种智能化功能。通过遍布机身的多个传感器及摄像头等，多维感知压机的状态，能够更及时的判断压机状况，处理报警信息，减少设备等待时间，调整压机动作，提高设备使用效率，优化生产节拍，为设备优化提供数据支撑，减少设备维护人员的数量，降低设备维护的难度，为企业降低设备使用成本和提高生产效率。

LT6800是针对陶瓷板开发的机型，运用多项先进技术，性能优异，运行可靠。目前，该机型已经顺利投产，全面助力陶瓷板的发展。

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