切坯机使挤出更完美切坯技术现状.docx
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切坯机使挤出更完美切坯技术现状
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2010.3
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切坯机使挤出更完美
——切坯技术现状
切坯机是挤出机的主要部分,因为它是黏土泥条连续地通过切坯机制作最终产品的唯一方法。
同时,切坯机也是切割后坯体全自动托盘处理、码坯、输送设备的一部分。
从第一台人工切坯机到现在电子控制自动化切割设备,切坯机已经经历了快速和全面的发展。
除了通用的切坯机——经相应的调整和转换,能够用于各种型号产品的切割;还有特别设计的切坯机可用于切割特殊型号产品。
除了连续稳定地切割产品以外,准确地选择切坯机的重要标准是切坯的准确性、切坯质量和产量。
这篇市场调查报告在概括了历史变迁与现在最重要的切坯系统与切坯机模型后,给出了目前市场提供产品范围与切坯技术现状。
1历史变迁
19世纪中期,切坯机随着挤出技术发展而发
展。
在1914年出版的技术书籍中描述了成为快速发展的过程“:
各种切坯台型号数量之多,以至于最优秀的专家找到理想的切坯方式很困难——切坯后产生卷边”。
从那以后,在大约100年中切坯技术根据新的需要逐步发展。
2切坯系统
钢丝主要用于切割成型产品。
因此英语术语也定义挤出成型为:
“线切割工艺”。
关于切坯系统的类型,例如:
线切割移动穿过黏土泥条,一种方法是区别基本移动的方式:
弧形切割、垂直切割、水平切割、斜向切割和边缘切割。
所有其它的切坯系统来源于以上基本形式或者这些形式组合见表1。
钢丝切割的一个缺点是钢丝断裂几乎不可避免,由于交替的弯曲与张力,钢丝在切坯的时候,黏土泥条阻力和钢丝材料疲劳引起摩擦损耗导致断裂。
因为这个原因,大多数切坯机安装了钢丝断裂监测装置。
因此,为了达到停机时间最少的要求,
切坯钢丝的使用寿命非常重要。
切坯钢丝的使用寿命取决于下列因素:
(1)钢丝规格
黏土泥条的硬度与工作质量好坏决定了钢丝规格。
切坯机开始使用的钢丝是Φ0.1mm,切坯机切割黏土实心砖坯截面,切坯后形成的蜂窝点和波动值在0~0.5mm,硬挤出屋面瓦在0~1.6mm。
钢丝越细,切坯质量越高。
(2)钢丝长度短的切坯钢丝比长的切坯钢丝使用寿命长,取
决于切割的截面,目的是达到尽可能短的切坯长度。
(3)钢丝的固定
使用1个或2个固定环悬挂切坯钢丝,或者用螺丝固定。
不用固定环的切坯钢丝使用寿命长,因为固定环末端拉力随着钢丝使用次数增加而减弱。
现在,在很多情况下也应用带有钢丝拉紧装置的切坯机。
(4)钢丝质量特殊的切割钢丝被应用,钢琴钢丝已经证明它
是最好的。
细且有韧性的钢丝股制成了特殊的切坯钢丝也在广泛使用,由更细钢丝拧在一起的切坯钢丝很少受外界影响产生弯曲。
然而,在这里明显的缺陷是:
如果钢丝股中有一根钢丝断裂,不能保证切坯质量。
(5)切坯速度
高速度切坯缩短了切坯钢丝的使用寿命。
例如,尽管切坯产量高,人们减慢切坯速度的方法是多泥条挤出和双边切坯以避免空程。
通过引进“电子凸轮盘”装置,切坯钢丝与切坯台的移动顺序可以编制程序,这样,可以调整每种产品的切坯速度达到理想状态。
从20世纪70年代以来,弹簧钢、不锈钢与陶瓷做的刀片应用于特殊的切割。
刀片切割用于黏土
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屋面瓦、劈离瓦以及小部分高孔洞率的软压轻质垂直多孔砖,除了冲压的地面砖之外。
切坯系统没有根本性的革新,但是预切割系统、切口和倒角装置已经在不断地优化。
3切坯机模式
砖瓦的型号与品种非常多,对于切割质量与切坯的数量也有不同要求,这就需要研制各种模式的切坯机。
甚至生产方式,例如:
单泥条和多泥条软塑与硬塑挤出,码好的砖坯输送到干燥室与隧道窑技
术的类型,码坯台直接码坯是影响切坯机的因素。
按照不同的标准,切坯机能够分类。
例如,其设
计可以依据某种产品的型号、横剖面和切坯量。
切坯系统的类型如表1所示,表1表示了各种切坯系统主要的标准。
例如,切坯机连续或定期工作,单泥条或多泥条切割、切割工具使用钢丝还是刀片,切坯机是机械还是电子控制等。
所有这些参数是更进一步分级的标准。
表2列出了最主要切坯机模式的概况。
表1最主要的切坯系统
序号(
切坯系统
切割泥条时,切坯工具移动)
切坯顺序
应用举例
1
垂直切割(
(
1水平拉紧切坯钢丝,从顶部到底部切割
2切坯后的2个动作:
1)切坯钢丝返回(空程)间隔开切割成型的砖坯
2)钢丝从底部到顶部切坯(没有空程)
大尺寸薄壁空心砖,大截面黏土泥条,多泥条出口,大型建筑砖,劈离砖,瓦,泥料
2
弧形切割(弓形切割,节圆切割)
切坯钢丝以一个固定点旋转做四分之一圆周运动切坯后钢丝返回
小型至中型尺寸砖,清水墙装饰砖,花格空心砖和黏土砌块,水平孔多孔砖
3
横向切割(推板式切坯)
切坯钢丝从泥条一边水平切割泥条,切坯过程可以从左到右或者从右到左,钢丝没有空程
挤出式屋面瓦,墙砖或地砖
4
夹式切割(双向(切割)(
从两边同时相向水平切割泥条。
切割开在两条钢丝之间切割的泥条,有两个动作:
1)一条钢丝向后移动而另一条从泥条中部移出
2)另外一条钢丝垂直切割整个泥条钢丝切割间隔开砖坯,间隔后返回
劈离砖,切割成型的砖坯没有毛刺
5
回转式切割(斜切)
通过两条同步的旋转链,在泥条一边最多8条切坯钢丝,根据切割长度,控制切坯时钢丝的松紧度。
由于泥条向前移动被斜向平衡,因此切坯钢丝垂直切割切割的砖坯被间隔开,钢丝从砖坯间向上返回
大尺寸黏土砖,水平孔多孔砖,排水管
6
圆形切割(多钢丝切割)
切割原理是多条钢丝同时弧形切割
例如,钢丝(大约18~26条)分三个步骤切割泥条为圆弧形,圆弧角度可以固定(例如120°)
切割黏土泥条后钢丝返回
清水墙装饰砖,烧结砖。
小到中型尺寸的背衬砖,水平孔多孔砖
7
哈珀切割(柱状切割,多钢丝切割)
预先切割一段泥条(一般是弧形切割或垂直切割),长度大约为12~20块砖的宽度,依据设计要求,用不同的切坯系统,切割出需要的砖坯数量在这里,两条钢丝切坯,在泥条两端切去多余料
⒈横向切割用顶推机构横向推动泥条穿过固定的钢丝架;没有钢丝返回2弧形切割
①带有斜向钢丝的回转架向下切割切出泥条,钢丝返回不切割
②用升降/切坯台旋转泥条,挤压通过固定钢丝架,钢丝返回不切割3垂直切割
①泥条横向移动,带有斜向钢丝的钢丝架从顶部到底部移动
②泥条没有横向移动,切坯机用压力轴调整。
装有水平或斜向钢丝的移动式切割工具,从顶部到底部切割泥条,钢丝在切割后返回
③如同②一样,如果切坯钢丝固定,用升降台推动泥条4交替切割
在切割泥条时,从弧形切割到垂直切割,切坯钢丝变换角度,以便于在纵轴方向弧形切割到垂直切割以锯形运动方式转换。
结果是减少了切割阻力
硬塑挤出砖,从2~20块标准缸砖,清水墙装饰砖,背墙砖;黏土地面砖,水平孔多孔砖
8
成型切割(边角切割,模板切割,模具切割)
控制切坯钢丝形状,切坯形状范围很广——正规、曲面、弓形均可生产应用电子控制装置,可以切割各种形状产品
地板砖,挤出屋面瓦,各种成型砖
9
组合切割
根据产品型号,不同切坯系统的工作轨迹,同时或依次做切割动作,例如:
垂直切割+模具切割或倒角+垂直切割+模具切割。
(带有不同切坯系统的切坯机不能混淆,例如从垂直切割到水平切割)
地面砖,挤出屋面瓦,例如平
:
瓦和空心波形瓦
10
振动切割
为了减少切坯阻力,切坯钢丝工作时振动;例如:
为了使产品有高孔洞率,切坯变形减少到最小。
切坯钢丝用磁铁振荡,以便于在纵轴方向振动
适用于每种切坯系统
1980年在德国技术学院试验非常成功。
实际应用目前还没有
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表2最重要的切坯机模式
序号
切坯机型号切坯系统
显著特点
A
切坯机连续穿透操作的工艺(受控制的黏土泥条,切割从挤出机挤出的泥条)
1
弓形切坯机弧形切割
一根切坯钢丝切坯速度高
切坯速度不取决于黏土泥条速度
2
回转式切坯机
根据切割长度,可以变化切坯钢丝数量
切坯速度根据黏土泥条速度制定
斜切
切坯台没有往复运动
相对简单的调节装置
3
圆形切坯机(多线切坯机)
许多砖坯同时切割
控制切坯钢丝数量,通常有3条
切坯产量高
弧形切割
每次切坯有一片边角料
切坯速度低
切坯长度与产品数量的变化,要求更换切坯台和切坯滚筒
4
通用切坯机
切坯台做往复运动
同时使用一条或几条钢丝切坯
垂直切割或横向切割或者两者交替使用
切坯速度取决于泥条移动速度
借助于切坯台上的附加装置,应用非常广泛
5
两边切割的通用切坯机,没有空程(双向切坯机)
垂直切割或水平切割
两种切坯系统可以转换切坯钢丝在水平与垂直方向切割
钢丝向上垂直切坯时,卡具装置能够阻止黏土泥条向上移动相比哈珀切坯机,切坯产量高
6
劈离砖切坯机
垂直弧形切坯,与泥条移动方向相反
表面切坯无毛刺
夹式切割
切坯钢丝短
切坯速度取决于黏土泥条的移动
7
屋面瓦切坯机
每种产品的加工方法不同。
例如:
平形屋面瓦,空心单波瓦,屋脊瓦
带有辊式输送机的切坯台往复移动
两个方向切坯(没有空程)
横向切割
专用的切割瓦爪装置
成型瓦坯与瓦爪切割后产生边角料
用于钉孔冲压的特殊装置
8
平形屋面瓦冲压机垂直切割
冲压后瓦坯无毛刺
冲压后分离,例如:
冲压机构的气动装置
钉孔的冲压装置钢丝切坯机切出瓦爪
切坯速度快
9
平形挤出瓦冲压机垂直切割
冲压工具用弹簧钢片
设计弹簧钢片定位器,以便于瓦坯冲压时形成倒角
气动操作冲压刀片专用工具制作不同的等高线
冲压产生的边角料数量取决于产品型号
10
泥段切割机(预切割机,泥片切坯机)
黏土泥条切割为喂料用泥段,切坯机定期切割泥段
各种切坯系统,大多数是垂直切割或弧形切
切割精度与质量相对要求低
割
11
泥片切坯机各种切坯系统,大多数是垂直切割或弧形切割
泥片切坯用于冲压压制屋面瓦摆放单泥条或多泥条切割,切割后存放,以上动作交替进行由于有垂直切割功能,可以同时进行向上和向下切割切割精度与切割数量要求不高
12
大型建筑砖切坯机横向切割
斜切
非常长的切坯台接到从辊式输送机传送的泥条用垂直拉紧钢丝可以调节切坯时的倾角
13
薄壁空心制品切割机
设计为多泥条切割
切割从顶部到底部、底部到顶部交替进行
垂直切割
切坯台形成为辊道
切坯速度取决于泥条速度,或者分别驱动
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续表2
B
切坯机操作分阶段进行(阶段控制,固定泥条切坯)
1
推进式钢丝架
(泥条横向移动)横向切割
特别适用于硬塑挤出的清水墙装饰砖固定的钢丝架,切坯钢丝推动泥条移动切坯钢丝短
没有钢丝返回
2
可以弧形切割的输送带钢丝架
(泥条横向移动)
在回转架上拉紧切坯钢丝切坯钢丝与垂直或水平孔砖瓦产品的内壁无关切坯钢丝以钢丝架一端为固定点做圆周运动切坯钢丝返回时不再切割
3
可以垂直切割的输送带钢丝架
(泥条横向移动)
极其倾斜的切坯钢丝切坯钢丝返回时不再切割
钢丝架与输送带工作台的布置满足各种切坯的长度要求
4
转盘切坯机
(泥条横向移动)弧形切割
精确安装的切坯钢丝架切坯台围绕着固定点旋转远离泥条切坯钢丝很短切坯钢丝返回时不再切割
5
纵向钢丝架
(没有泥条横向移动)垂直切割
切坯机纵向轴线是施加压力后的运动轨迹,切坯机有2种切坯方式:
①切坯台静止不动,切坯钢丝架垂直移动
②切坯钢丝架静止不动,升降台垂直移动斜向切坯钢丝短
切坯钢丝返回时切割
6
可以改变切坯运动的振动切坯钢丝架
设想里墙砖坯使用复杂的切坯方式平稳切割在切坯时,切坯钢丝改变角度切坯钢丝的锯齿形运动减少切坯压力切坯台包括切坯钢丝架可以顺畅地向上举起格式的改变要求切坯台变化
7
多块劈离砖坯切割机
(没有泥条横向移动)夹式切割横向切割与垂直切割的组合
无毛刺切割刀片作为切坯工具使用切坯工具切割后返回到泥条外部
C
切坯机组合
①用于大型尺寸砖坯分类,个别产品不能同时使用1~3号切坯系统
②用于小型尺寸砖坯有最佳的切坯速度,用4号切坯系统
1
2条或3条切坯钢丝彼此相邻
安装了移动升降装置的挤出机,根据砖坯尺寸,运送到相应的切坯钢丝前面
2
安装了2或3条切坯钢丝的钢丝架,可以在挤出机前移动
根据砖坯尺寸,相应的切坯装置移动后固定安装,挤出机高度可以调节
3
根据产品型号,装有哈珀切坯装置的通用切坯机交替操作
哈珀切坯装置操作时,通用切坯机相当于泥段切割机
4
泥段切割机和两套竖琴式切坯装置同时操作
尽管泥条移动速度快,泥段分配器与两套竖琴式切坯装置配合使用,以便于获得较低的切坯速度
最近几年切坯机的革新,特别是通用型切坯机,目的不仅仅在于提高切坯产量和产品多样化,还有驱动与控制技术的革新。
特别是切坯机电子控制转换技术,展现了编制相关程序的可能性,保存每种产品切割特性的信息并在需要时检索。
在这种情况下,其它型号的砖坯,包括新型号的砖坯均可以切割。
4市场概况
全世界切坯机制造商的数目不详。
大约21家
制造商与国际砖瓦工业杂志社比较熟悉,其中有8家参与了此次杂志社组织的市场调查。
然而,由于统计的制造商占市场份额的50%,并且是切坯技术的领先者,在表3市场概况中给出了有代表性的切坯机制造商提供给市场的产品。
(徐鸣,王亚娟编译自《国际砖瓦工业》)
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表3切坯机的市场调查
生产商
序号
切坯机信息
切坯系统
应用范围
类型
型号
切坯方式
切坯状况
砖坯类型
适用于硬挤出砖是/否
(/kg/cm2)
适用于多泥条挤出是/否
泥条移动
泥条固定
没有边角料
有边角料
意大利龙腾集团
1.1
通用切坯机
CMEC400
CMEC500
CMEC600
垂直切割
移动
是
劈离砖清水墙装饰砖地面砖空心墙体砌块屋面瓦
特殊砖
最大挤出压力30
是
意大利Capoccioli公司
2.1
推进式钢丝架多钢丝切割机
水平切割
移动
是
清水墙装饰砖
是
(﹥2.1)
否
2.2
推进式钢丝架多钢丝切割机
水平切割
移动
是
清水墙装饰砖
是
(﹥2.1)
否
2.3
多钢丝切割机
弧形切割
固定
是
砌块,轻质垂直多孔砖(例如波罗顿牌),清水墙装饰砖
否
否
2.4
多钢丝切割机
垂直切割
固定
是
多孔砖,楼板砖,轻质砌块
(例如波罗顿牌)
是
(﹥2.1)
是
2.5
通用切坯机
垂直切割
劈离砖,砖,砌块
否
否应用于单泥条挤出
意大利考斯麦克
公司
3.1
通用多钢丝切坯机
(应用于各种砖)
垂直切割
移动
是
是
砖
否
否
3.2
通用多钢丝切坯机
(应用于各种砌块)
垂直切割
移动
是
是
砌块
否(
是
带有头部处理装置)
意大利Favole公司
4.1
瓦坯切坯机(刀片切割单泥条)
标准型号TAG001
垂直切割
移动
是
切割单根挤出泥条瓦坯,用于屋面瓦模压
否
否
4.2
瓦坯切坯机(刀片切割双泥条)
标准型号TAG002短型
TAG002C
紧凑型TAG003
超紧凑型TAG003XC
垂直切割
移动
没有是
切割二根挤出泥条瓦坯,用于屋面瓦模压
否
是
(用于双尼条挤出)
瑞士
Freymatic公司
5.1
通用切坯机
VariceramVC40-750AM40-650
垂直、水平和边角切割
移动
(可选择)
是
(可选择)
是
(可选择)
各种砖、缸砖、屋面瓦
是﹥2.1
是
5.2
通用切坯机
Omnicut1000-3000
垂直切割与水平切割(可选择)
移动
(可选择)
是
(可选择)
是
(可选择)
大规格砖、多泥条(有边角料)
是﹥2.1
是
5.3
旋转台式切坯机
(竖向切坯)
MC—V
弧形切割
固定
有
清水墙装饰砖、地面砖
是﹥2.1
是
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德国凯乐公司
6.1
通用切坯机(倒角)
水平切割
移动
是
清水墙装饰砖、地面砖
是
﹥2.1
否
6.2
通用切坯机
(垂直切割)
4142
垂直、夹式、边角切割
移动
(可选择)
是
(可选择)
是
(可选择)
清水墙装饰砖、地面砖
是最大2.1
否
6.3
劈离砖切坯机
4163-4164
垂直切割
移动
是
劈离砖
是最大3
否
6.4
泥条切坯机(泥段切割机)
垂直切割
移动
是
用于清水墙装饰砖、各种普通砖、其它产品的泥条
是最大4.5
是
6.5
推进式钢丝架推进式切坯机
水平切割
固定
是
清水墙装饰砖、地面砖
是最大4.0
否
6.6
升降式切坯机(柱式切坯机)
垂直切割
固定
是
清水墙装饰砖、地面砖
是最大3.0
否
6.7
多钢丝弧形切坯机(柱式切坯机)
4155
弧形切割
固定
是
清水墙装饰砖、地面砖、各种普通砖
是最大2.1
是
6.8
屋面瓦冲压机[平瓦(海狸型)冲压机]
垂直切割
移动
是
有不同切割线、标准的平面挤压平瓦,各种配件
是最大2.1
否
6.9
平形挤出瓦冲压机
垂直切割
移动
是
平形挤出方砖、矩形瓦、异形瓦
是最大2.1
是
德国林格公司
7.1
通用切坯机(也可以作为特殊切坯机,应用于挤出屋面瓦)
根据型号,垂直或水平切割
移动
(根据型号)
(
是
根据型(号)
是
根据型号)
清水墙装饰砖、地面砖、各种普通砖、空心制品
否
是
7.2
通用切坯机(双向切坯机)
垂直或水平切割
移动
是
清水墙装饰砖、地面砖、各种普通砖、空心制品、劈离砖
是最大3.5
是
7.3
同步切坯机(皮带倒角切坯同步型)
可选择垂直或弧形切割
移动
是
清水墙装饰砖、地面砖
是
从软泥到非常硬的泥条(1.0~3.8)
单泥条或双泥条
7.4
同步切坯机(纵向同步-双向切割)
垂直切割
固定
是
各种普通砖、空心制品、空心砌块
是适用于空心制品,最大3.5
是,最多4条
7.5
同步切坯机(紧凑型升降切坯同步)
垂直切割
固定
是
清水墙装饰砖、地面砖
是
最大4.5kg/意大利龙腾集团cm2
可用于双泥条
意大利OMG公司
8.1
多钢丝切坯机
TVM
垂直切割
移动
是
空心或实心异型制品,例如幕墙、空心砌块、各种砖
否
否
8.2
横向钢丝切坯机
TT-450
水平切割
移动
是
墙面装饰砖、挤出异型制品不适用于硬挤出砖或者其它制品
;
否
否
8.3
旋转切坯机
Calibro-20/40
弧形切割
移动
是
挤出异型空心或实心制品
否
是
8.4
平形挤出瓦冲压机
DUAL-1000
垂直冲压
移动
是
平形挤出的物体
否
否
010.3
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表3续表1
生产商
序号
切坯工具
(
切坯方向
切割数据/mm
切坯产量
单向有空程)
双向
(没有空程)
宽度
高度
长度
精度
片/次
次/min
片/h
意大利龙腾集团
1.1
1条钢丝
是
按照切坯机型号,最大宽度分别是400、500、600
最高550
55~1500,特殊情况超出
±0.5
清水墙装饰砖:
9000~11000块/h地面砖:
8000块/h劈离砖:
3600双片/h
屋面瓦(2个出口):
4800片/hS波形瓦:
3000片/h
意大利Capoccioli公司
2.1
15~29条钢丝
(Φ0.6~1.6mm),有2个环
是
200~350
50~150
40~300
±0.15(高度120)
14~28
8
6000~12000
2.2
15~29条钢丝
(Φ0.6~1.6mm),有2个环
是
200~350
50~150
40~300
±0.15(高度120)
14~28
12
8500~15000
2.3
6~29条钢丝
(Φ0.6~1.6mm),有2个环
是
200~500
50~300
50~300
±0.15(高度120)
5~28
14
3600~20000
2.4
2~8条钢丝
(Φ0.6~1.6mm)
是
200~1200
40~350
190~1600
±0.5(高度250)
1~72
12
700~28000
2.5
1~3条钢丝,没有环
可选择
可选择
40~450
30~450
±0.25(高度300)
1~3
45~55
2700~6000
意大利考斯麦克公司
3.1
4条钢丝(Φ0.8~1mm),有2个环
是
(钢丝架被驱动)
200~400
150
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