陶瓷砖压机中充液阀的结构分析与计算

　　1引 言

　　充液阀在陶瓷砖自动液压机液压系统中是最为重要的一个阀。其作用是当活动横梁快速下行时，低压充液箱中的油经该阀快速流入主油缸；在活动横梁快速回程时，主油缸活塞腔的油经该阀快速排入低压充液箱。由此可见，充液阀的结构、流道形状、液流速度大小及其液压控制系统，对提高压机空程快速控制和回程的速度很重要，也即影响到压砖机的压制次数和生产效率，而这正是当前陶瓷砖自动液压机发展的核心问题之一。

　　本文就以上提到的充液阀的一些问题，根据国外压机已有的充液阀结构作一些分析，使充液阀的结构、流道形状、流速、控制油路更趋合理，以提高压机的速度和生产率。 　　

　　2在陶瓷砖液压机中常见的几种充液阀结构及其控制油路 　　

　　在普通的油压机中，其充液箱多为常开式的，即常通大气，顶置在压机的上部，活塞与活动横梁依靠本身自重快速下行，称自动式快速下行。但这种方法只适合于行程较长、速度较慢的压机，对于行程短、速度快的压机则不适用。陶瓷砖压机的行程比较小，速度又比较快，如3000吨以下的压机，其行程约在140～160㎜，3000吨以上的压机约在160～250㎜。而快速行程阶段的行程则更短。压砖机要求动作快，压制次数高，所以应采用强迫主油缸活塞快速下行的方法，目前常用的有以下方法：

　　（1） 采用约0.2MPa的闭式低压充液油箱顶置在上横梁之上，依靠低压油作用强迫主油缸活塞快速下行（在Sacmi、Citi、Nassetti压机上采用）；

　　 （2） 与上面的方法相类似，采用在上横梁之上顶置一个约0.6MPa的低压蓄能器的方法（在Welko压机上采用）；

　　 （3） 采用在上横梁之上顶置流量放大器的方法（在Welko压机上采用）；

　　 （4） 采用两个辅助小油缸差动快下，带动主油缸柱塞快下，低压充液油箱则向主柱塞缸补充低压油的方法（在Laeis压机上采用）。

　　实践证明，第1种方法简单、可靠，行之有效地强迫主缸活塞快速下行；第2、3种方法缺点较多，不可靠；第4种方法也是很好的方法。

　　图1是Nassetti 800～2000吨压机上采用的典型的顶置在上横梁之上充液箱之内的主油缸外置式充液阀结构图。该阀属于常闭自吸开启式结构，采用蕈形阀芯单弹簧结构，具有很大的通流面积，充液快，动作灵活可靠。如图1所示，这种充液阀在上横梁之上，浸于充液箱之中，阀芯下面直通油缸，当活动横梁下行时，缸内形成负压，在低压油的作用下，阀芯克服弹簧力作用而开启，低压油进入主油缸，推动主活塞快速下行。为了使阀芯更快地打开，以缩短充液时间、提高充液速度，在油路设计时采用了强迫打开充液阀的设计。图1所示的电磁阀S10在常态位时，控制油缸通压力油，控制活塞将充液阀完全打开，以获得更快的充液，满足主油缸活塞快速下行的需要。在压机快速下行同时减速开始之际，即令S10通电，控制活塞回程，充液阀芯在弹簧力作用下关闭，以便随后进行加压。在压机回程时，S10断电，控制活塞下行，推动充液阀芯开启，但只有当主油缸的高压油通过主缸卸荷阀卸压之后，充液阀芯才能开启，主油缸活塞快速回程，主缸活塞腔的油液被快速排回充液油箱。