热压机框架板的受力分析及其改进

　　摘 要:讨论了单层热压机的组成，分析单层热压机框架板的受力情况，并且找出了强度相对薄弱的截面以及其破坏发生的原因，针对框架板的受力情况和应力集中情况，对框架板进行了优化设计，提高了框架板的强度。

　　0 引言

　　单层热压机是刨花板制造的关键设备，昆明人造板机器厂生产的YD4、YD10 以及YD11 等单层热压机在国内和东南亚市场拥有较高的市场占有率。

　　YD 系列单层热压机为上置油缸下压式压机，机架结构为框架式结构(图1)，液压工作介质为液压油。压板加热介质为蒸汽或导热油。压制板的厚度有厚薄规控制。该机从结构上可以分为机械部分和液压部分。

　　机械部分包括：热压顶垫、机架、平衡结构、清扫装置、加热管路、厚薄规装置、运输钢带等部分。其中主要结构和作用如下。

　　1) 机架部分：由16块40mm厚的Q-235钢板焊接组合成框架式结构的机架。机架是热压机的关键部件，用于支撑油缸、提升油缸、厚薄规装置以及热压顶垫等部件，且在工作时承受压机的总压力。

　　2)热压顶垫部分：由活动横梁、热压板等组成。活动横梁用ZG35铸造(或钢板焊接)，热压板用Q-235厚板制造，其内侧形成管道，用于通过加热介质，活动横梁与压力油缸用两个半圆环压盖刚性连接，随工作缸柱塞运动。

　　3)加热管路系统：用无缝钢管联结，用于保证热压机工作时加热介质的循环。

　　4)平衡机构：由齿轮、齿条机构组成。分别安装于框架和活动横梁上。工作时保证活动横梁水平地上升和下降。

　　5)厚薄规装置：主要用于所生产刨花板的厚度控制。

　　液压部分包括：泵站组合、主油缸、提升油缸以及油箱和液压管道。

　　根据用户反馈的信息，在用户使用中，曾经发生过框架板右上角开裂现象。为此，我们主要对框架板的受力进行分析，找出薄弱截面，分析开裂原因，并 从而改进设计。由于开裂的情况比较少见，我们初步估计是由于应力集中现象导致的疲劳破坏，这样我们用工程力学的方法来进行大致的验算，而不必采用诸如有限 元法等进行精确的强度校核。

　　1 热压机框架板的受力分析

　　1.1 概述

　　热压机在加压工作时,其工作压力可达3000多吨，而其总的压力则是由16块钢板焊接成的8跨框架板上的8个液压活塞给出，而每一跨框架板的内侧均受到油缸压力P的作用，使框架板变形(图2)。

　　框架板部件中，在B-B1截面上承受最大拉伸作用的拉力，并且同时承受有弯矩作用;而在A-A1截面上，则可能承受最大弯矩作用;在长方孔转角 处C-C1截面处，除受较大剪切应力作用外，还有可能存在较大的弯曲应力，且主要还有很大的应力集中现象。以下分别计算分析这三个截面的强度。