陶瓷压机机械结构刚性对能耗影响的研究

罗祖高

摘 要：目前节能、降耗已成为整个社会的共识，也是近年来的各行业的一种发展趋势。本文通过对陶瓷压机机械结构在工作过程中由于形变而产生的能耗进行研究计算，从而为陶瓷压机后续的结节能降耗研究提供指导方向。

关键词：陶瓷压机；机械结构；刚性；能耗

1 引言

陶瓷压机在国内三十多年的发展，其自动化、功能性、稳定性方面的技术已经相当成熟。但随着社会的进步，人们对节能、降耗的要求也日益重视。陶瓷压机作为瓷砖生产线上重要的关键设备，同时又是一个能耗大户，如何通过技术的改进降低设备运行能耗，已是陶瓷压机生产厂家不得不面对的实际问题。要想达到降低能耗的目的必然需要清楚设备的能耗组成、产生方式等。本文就是通过对其中的陶瓷压机的机械结构对设备运行能耗影响这一个组成部分进行详细研究计算。

2 研究计算思路

陶瓷压机在工作过程中的能量消耗主要由以下三大部分组成：

（1）把陶瓷粉料压制成砖坯所需的有效能量；

（2）液压系统在工作过程中的能量损耗（如油液压缩、高速流动、管路损耗等等）；

（3）机械结构存在变形导致设备在工作过程中一部分能量转化成势能（如主机框架的变形、油缸膨胀变形等）。

在这三个组成部分中。砖坯的成型所需能量是可以很简便的在工作现场测试出来的（测试方法是：先测量出正常生产时的总功W总，然后用钢板代替粉料按正常生产的压制工艺进行连续压制并测量出此时设备所做的功W0，那么两值之差即为砖坯成型所需的功W砖=W总-W0）。而液压系统的能量损耗涉及系统液压原理、程序控制、各逻辑控制阀的布局及各阀的现场调整状态等各方面因素，较为复杂，本文不做详细计算。本文主要对压机机械结构的能量转换方面通过仿真模拟及测试验证等手段进行研究计算。

作为整个压机机械结构来说，施加在其上的外力就是液压油作用在主油缸内的力，并且整个结构的变形都是在材料的弹性形变范围内（即结构的力—变形关系是完全线性的关系），所以在整个液压力转换成结构势能中包括两项：