Общие сведения

Прессы пластического формования характерны тем, что их конструк­тивные особенности и работа основаны на использовании пластических свойств керамических масс без разрывов и трещин сохранять получен­ную форму после прекращения действия усилий. Для пластического формования применяют ленточные лопастные, трубные, салазочные, ре­вольверные и другие прессы из масс с влажностью 14—25%. Ленточные лопастные прессы бывают безвакуумные и вакуумные.

§ 2. ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ БЕЗВАКУУМНЫХ ЛЕНТОЧНЫХ ЛОПАСТНЫХ ПРЕССОВ Ленточный лопастный безвакуумный пресс (рис. 107) состоит из приемной коробки 7, фундаментной плиты 13, корпуса 9 с рифленой об­лицовкой 8, головки 10, мундштука 11 и вала 14 (&gt .с надетыми на него ступицами с лопастями 12). Внутри приемной коробки над лопастями смонтирован вдавливающий валок 6. Привод лопастного вала 14 осу­ществляется от электродвигателя 1 через редуктор 2 и соединительную муфту 3. От вала 14 через пару цилиндрических зубчатых колес 4 и 5 получает вращение вдавливающий валок 6, который вдавливает массу (или смесь) в пространство между лопастями вращающегося винта.

Рис. 104. Схема компоновки оборудования в производстве кирпича методом пластического прессования с применением рапылительных сушилок: 1 — карьер . 2 — экскаватор: 3. 9 — автосамосвал . 4 — глиноболтушка . 5 — сливной бассейн . 6, 11 — насос . 7 — дуговое сито . 8 — бункер каменис{ых включений . 10 — шламбассейн . 12 — распылитель­ная сушилка: 13 — бункер . 14 — дозаторы питатели . 15 — глиносмесители сухого перемешивания . 16 — глиносмесители мокрого перемешивания . 17 — ленточный вакуумный пресс . 18 — автоматизиро­ванная линия ЦКБ «Строммашина» для резки, отбора и укладки сырца на печные вагонетки . 19 — сушильно-обжиговый конвейер: 20—разгрузчик обожженных изделий . 21 — пакетировщик . 22 — автопогрузчик, транспортирующий изделия на склад готовой продукции

Рис. 105. Схема расстановки оборудования в производстве кирпича методом полусухого

прессования:

/ — ящичный питатель . 4 и 14 — транспортеры . 3 — камневыделительные валки . 5 — циклон . 6 — вентилятор . 7 — сушильный барабан . 8 — Сункер . 9 -дезинтегратор . 10 — тарельчатый питатель . и 12 — элеваторы . 13 — грохот . 15 — смеситель с шахтным пароувлажнением . 16 — питатель . 17 —пресс.

Рис. 106. Схема расстановки оборудования в производстве керамических канализационных труб: — склад глины . 2 — бункера для глины . 3 — стругачи . 4 — сушильный барабан: 5 — дезинтегра­тор . 5 —грохоты . 7—шаровая мельница . 8 — смесители . 9— брикетные вальцы . /0 — шахтная печь . //-вакуум-пресс . /2 —трубный пресс . /5 —сушилка . 14 — глазуровочная машина . 15 — печь для обжига.

рис. 107. Схема ленточного лопастного пресса.

Лопасти винта забирают массу, продвигают через корпус, головку и вы­талкивают через мундштук в виде уплотненной ленты требуемого сече­ния.

Имея сравнительно простую конструкцию, шнековые прессы харак­терны весьма сложными процессами, происходящими в них при переме­щении массы через корпус, головку и мундштук. Проведенные экспери­менты и анализ полученных данных позволили установить влияние кон­структивных и технологических факторов на качественные и количествен­ные показатели работы прессов. Следует отметить, что существовали различные мнения относительно функций, которые должны выполнять ленточные лопастные прессы. В связи с этим создавались прессы раз­личных конструкций, осуществляющие как формование, так и перера­ботку массы. В результате насчитывается до пятидесяти различных конструкций только кирпичеделательных ленточных лопастных прессов, которые отличаются конструктивными и технологическими параметрами, производительностью, расходом энергии, металлоемкостью, качеством выпускаемых изделий и другими важными показателями.

Опыт работы и экспериментальные данные показали, что прессы, предназначенные для одновременной переработки массы и формования изделий, не обеспечивают высоких качественных и количественных пока­зателей работы. Для обеспечения таких показателей подготовленная мас­са с определенными свойствами должна поступать в пресс, а последний только должен формовать изделия, причем без появления в них каких- либо пороков: трещин, остаточных напряжений, «драконовых зубов» и т. д. С этих позиций нами и будут рассматриваться конструктивные и технологические параметры деталей и узлов ленточных лопастных прессов.

Рис. 108. Узлы и детали ленточного лопастного пресса.

Приемная коробка служит для приема массы, из которой она заби­рается лопастями винта. В приемной коробке устанавливают один (рис. 108, а) или два вдавливающих валка (рис. 108, б), а в некоторых кон­струкциях— два лопастных вдавливателя (рис. 108, в). Как показали опыты, скопление массы в приемной коробке прекращается или стано­вится значительно меньше при соблюдении следующих условий:

равномерной подачи материала .

установки двух вдавливающих валков или двух лопастных вдавлива- телей . вдавливающие лопасты, входя в пространство между лопастями винта, или два валка, плотно закрывающие приемное отверстие, энер­гично помогают винту (шнеку) забирать и продвигать массу к мундштуку пресса . однако установка двух вдавливающих валков не рекомендуется, так как в этом случае значительно возрастает расход энергии на перера­ботку уже подготовленной массы и, кроме того, они могут ухудшить свойства массы, вызывая появление в ней из-за кратковременного сдав­ливания остаточных упругих напряжений, ухудшающих качество гото­вых изделий . установки одного вдавливающего валка, но в этом случае должны быть правильно выбраны угол а (рис. 108, а), размеры валка, окружная скорость и зазор между винтом и валком 2 и между корпусом и вин­том, шаг винта в приемной коробке и т. д. Как показали опытные данные, при а = 35—50° достигается наилуч­шая захватывающая способность и наибольшая ширина загрузочного отверстия. Длину валка следует принимать равной шагу винта . диаметр d—несколько меньше диаметра винта D, т. е. d— (0,7—0,75)D . зазор между лопастями винта и валком — не больше 1—2 мм, а окружные скорости винта и валка должны быть одинаковыми. При относительно большей или меньшей скорости вдавливающего валка ускоряется про­цесс износа его поверхности. Кроме того, при меньшей скорости вдавли­вающего валка уменьшается подача массы винтом из коробки в корпус пресса. Диаметр валка принимают несколько меньше диаметра винта с тем, чтобы обеспечить большую ширину загрузочного отверстия. Дли­на приемной коробки должна быть равна шагу винта, который здесь мо­жет быть несколько больше, чем в корпусе. В этом случае масса, нахо­дящаяся между лопастями, за один оборот винта из приемной коробки поступит в корпус пресса. Зазор между лопастями виита и корпусом пресса должен быть не более 1—2 мм. При этом и при правильно вы­бранном шаге (угле подъема винтовой линии) исключается обратное движение массы и скапливание ее в приемной коробке. Как указывалось выше, масса должна быть тщательно подготовлена и иметь определенные свойства, в противном случае очень пластичная масса будет проскальзывать в сторону приемной коробки, а очень тощая будет закупоривать головку и скапливаться в приемной коробке.

Корпус пресса является связующим звеном между приемной коробкой и головкой. В корпусе происходит транспортировка и некоторое уплот­нение массы. Форма и размеры корпуса оказывают существенное влия­ние на характер перемещения массы, производительность, расход энер­гии и другие показатели работы пресса, Корпус, как и другие детали пресса, подвергался неоднократным конструктивным изменениям и име­ет форму усеченного конуса, комбинированную, ступенчатую и цилинд­рическую.

В коническом корпусе (рис. 108) происходит значительное уплот­нение массы, в результате чего возрастает сила трения, препятствующая продвижению массы к головке, а при износе кромки лопастей наблюда­ется интенсивное обратное движение массы, что приводит к снижению производительности и увеличению расхода энергии. Кроме того, при та­кой форме корпуса усложняется ремонт и подгонка лопастей.

В корпусе комбинированной формы (комбинация усеченного конуса с цилиндром) (рис. 108) при перемещении массы происходят те же явления, что и в коническом, хотя и в несколько меньшей степени. Кро­ме того, изготовление, ремонт и подгонка лопастей к внутренней поверх­ности такого корпуса представляют значительные трудности. Из-за пере­численных недостатков эта форма корпуса не получила распространения.

Корпус ступенчатый (рис. 108)выполняется с кольцевыми уступа­ми, в которые входят лопасти винта. Каждая секция корпуса имеет форму усеченного конуса. Ему присущие недостатки корпуса формы усеченного конуса. Кольцевые уступы, предназначенные препятствовать обратному движению массы, хорошо выполняют эту задачу до тех пор, пока не изношены лопасти. По мере износа лопастей внутри каждой сек­ции происходит обратное движение — циркуляция массы, что приводит к снижению производительности пресса. Однако наличие уступов не позволяет сразу установить износ лопастей, так как в этом случае масса не движется к приемной коробке, а циркулирует внутри каждой секции. Ступенчатые корпуса, имея много положительных качеств, нашли при­менение в вертикальных трубных и в некоторых конструкциях горизон­тальных прессов.

Корпус цилиндрический (рис. 108) в сравнении с рассмотренными является наиболее простой и удачной конструкцией. В цилиндрическом корпусе сила Р, перемещающая массу вдоль корпуса, расходуется на преодоление сил трения, возникающих в результате бокового распора массы. В отличие от цилиндрического в коническом корпусе сила Р (рис. 108) раскладывается на две составляющие, из которых сила Рг вызывает дополнительную силу трения F, на преодоление ее идет тем большая энергия, чем больше конусность корпуса.

Кроме перечисленных достоинств, в цилиндрическом корпусе легче создать затвор обратному движению массы, поддерживая постоянный зазор 1—2 мм между наружными кромками лопастей винта и внутрен­ней поверхностью корпуса.

Для удобства отливки, сборки и разборки корпус пресса делается разъемным в горизонтальной или вертикальной плоскости. Для предо­хранения от износа внутреннюю поверхность корпуса выкладывают стальными листами или же в корпус вставляют литую стальную обли­цовку в виде отдельных колец (рис. 108)или втулки (рис. 108).

Штыри и рифления удерживают массу от вращения вместе с лопастя­ми винта (масса перемещается вращающимся винтом к головке пресса) и оказывают существенное влияние на производительность и другие по­казатели работы пресса.

Штыри (рис. 108) крепятся к корпусу перпендикулярно направле­нию движения массы. В местах установки штырей между лопастями винта оставляют разрывы. Штыри хорошо удерживают массу от вра­щения, но быстро изнашиваются и создают значительные сопротивления ее продольному продвижению, в результате чего возрастает расход энер­гии на перемещение массы. В последних конструкциях прессов отказа­лись от применения штырей.

Рифления (рис. 108, и) —стальные полосы, отлитые заодно с рубаш­кой или прикрепленные к внутренней поверхности рубашки. Располо­жение полос, их размеры и расстояние между полосами оказывают су­щественное влияние на нормальную работу пресса. Рациональным риф­лением следует считать такое, которое выполняется из спиральных или (что несколько хуже) косо поставленных полос, которые хорошо удер­живают массу от вращения и не препятствуют ее перемещению вдоль корпуса пресса.

В случае неправильно выполненного рифления между рифами за­держивается масса, из которой у стенок корпуса образуется неподвиж­ная «рубашка». В результате создания такой рубашки возникает трение между однородными материалами, возрастает коэффициент и сила тре­ния, которая не только удерживает массу от вращения вместе с лопастя­ми винта, но и создает излишнее сопротивление продольному перемеще­нию массы и повышается расход энергии. Характерным примером этому является работа прессов, в корпусах которых вместо рифления выпол­нены углубления (рис. 108, к).

Экспериментальные данные показали, что рифление, выполненное из продольных полос без каких-либо шероховатостей, где могла бы задер­живаться масса, создает нормальные условия для работы пресса, если расстояние между рифами составляет не менее 60—90 мм. Размеры риф: ширина 10—20 мм, высота 5—8 мм.

Винт с выпорной лопастью — главный рабочий узел пресса, осущест­вляющий транспортировку и прессование массы. От конструкции винта с выпорной лопастью в значительной степени зависят характер переме­щения массы внутри корпуса и головке, качество выпускаемой продук­ции, производительность и расход энергии пресса. Лопастной винт в связи с неправильным представлением о функциях кирпичеделательного пресса подвергался неоднократным изменениям. Винт (рис. 109, а) состоит из отдельных прямых или изогнутых (рис. 109, б), поставленных под углом к оси вала лопастей, между которыми остаются разрывы. Такие лопастные винты, перемещая массу к головке пресса, интенсивно перелопачивают и измельчают ее, что приводит к тщательной ее переработке, снижению производительности и увеличе­нию удельного расхода энергии прессом.

Рис. 109. Конструкции лопастных винтов и выпорных лопастей.

Реконструкция пресса А. П. Лопастной винт в связи с неправильным представлением о функциях кирпичеделательного пресса подвергался неоднократным изменениям. Винт (рис. 109, а) состоит из отдельных прямых или изогнутых (рис. 109, б), поставленных под углом к оси вала лопастей, между которыми остаются разрывы. Такие лопастные винты, перемещая массу к головке пресса, интенсивно перелопачивают и измельчают ее, что приводит к тщательной ее переработке, снижению производительности и увеличе­нию удельного расхода энергии прессом. винта непрерывным и совершенствование других де­талей и узлов пресса резко улучшили многие показатели: увеличилась производитель­ность с 2500 до 5000 шт/ч, уменьшился расход энергии и т. д. Винты современных прес­сов, предназначенные только для формования и быстрого продвижения поступающей в них тщательно подготовленной массы, выполняются с непре­рывной винтовой обтекаемой и гладкой поверхностью лопас­тей, однозаходными, с одина­ковым шагом (рис. 109,б) и с Реконструкция пресса А. П. Ильевичем — замена преры­вистого винта непрерывным и совершенствование других де­талей и узлов пресса резко улучшили многие показатели: увеличилась производитель­ность с 2500 до 5000 шт/ч, уменьшился расход энергии и т. д. Винты современных прес­сов, предназначенные только для формования и быстрого продвижения поступающей в них тщательно подготовленной массы, выполняются с непре­рывной винтовой обтекаемой и гладкой поверхностью лопас­тей, однозаходными, с одина­ковым шагом (рис. 109,б) и с Реконструкция пресса А. П. Ильевичем — замена преры­вистого винта непрерывным и совершенствование других де­талей и узлов пресса резко улучшили многие показатели: увеличилась производитель­ность с 2500 до 5000 шт/ч, уменьшился расход энергии и т. д. Винты современных прес­сов, предназначенные только для формования и быстрого продвижения поступающей в них тщательно подготовленной массы, выполняются с непре­рывной винтовой обтекаемой и гладкой поверхностью лопас­тей, однозаходными, с одина­ковым шагом (рис. 109,б) и с

Рис. 110. Лопастной винт (шнек) с посте­пенно увеличивающимся диаметром ступи­цы и уменьшающимся объемом между вит­ками

Лопасти винта должны иметь конструкцию, обеспечивающую равно­мерное перемещение массы по сечению потока. Это может быть достиг­нуто выбором рациональной формы лопастей, ступицы и угла подъе­ма винтовой линии. У винтов с постоянным подъемом винтовой линии лопастей частицы массы должны иметь равномерное движение как у кромки, так и у ступицы. Винты с плоской поверхностью лопастей не обеспечивают равномерное продвижение частиц массы. Следовательно, лопасти с винтовой поверхностью и постоянным подъемом винтовых линий должны обеспечить наиболее равномерное продвижение и прес­сование массы. Практически же скорости для разных точек массы по сечению потока имеют разные значения, так как рифы не могут удер­жать массу по всему сечению потока, в результате чего имеет место сдвиг слоев массы и не только поступательное перемещение, но и про­ворачивание ее с лопастями винта.

В действительности только слон массы, размещенные ближе к ри­фам, удерживаются ими от вращения вместе с лопастями винта и про­двигаются вдоль корпуса со значительно большей скоростью, чем у сту­пицы, где сила сцепления между частицами массы ослабевает и имеет место проворачивание ее вместе с лопастями винта. В том случае, когда применяют винты с постепенно уменьшающимся или очень малым диа­

метром ступицы, увеличивает­ся сечение потока и настолько ослабевает сила сцепления между частицами массы, что у ступицы масса вращается вме­сте с лопастями винта. Нерав­номерное движение массы по сечению потока и проворачива­ние массы приводит к образо­ванию эллиптических струк­турных трещин и ухудшению качественных и количествен­ных показателей работы пресса.

Поскольку шнеки отечественных и зарубежных конструкций не учи­тывают всех особенностей перемещения смеси по сечению потока, ав­тором был предложен и испытан шнек (рис. 110) (авторское свиде­тельство № 146221), выполненный с постепенно увеличивающимся диаметром ступицы и уменьшающимся объемом между витками. При­менение такого шнека в ленточном лопастном прессе, как показали экс­перименты, совершенно меняет характер перемещения массы вдоль шне­ка и по сечению потока. Благодаря применению конусной ступицы, большее основание которой обращено к головке, поток массы, переме­щаемой шнеком, по мере приближения к головке уменьшается в сече-, нии, уплотняется и с большей силой прижимается к рифам на внутрен­ней поверхности корпуса. При этом возрастает сила сцепления между частицами, рифы, удерживают массу от проворачивания, и она по всему сечению потока с одинаковой скоростью поступает в головку пресса и формуется в изделия.

Эксперименты показали, что применение шнека с постепенно увели­чивающимся диаметром ступицы приводит к улучшению качества гото­вых изделий, увеличению производительности, а также к уменьшению расхода энергии в результате того, что предварительное уплотнение массы происходит в самом шнеке и оказывается возможным примене­ние прессов с меньшим перепадом сечений (отношением площади коль­цевого сечения в месте размещения выпорных лопастей шнека к пло­щади поперечного сечения готового изделия).

Выпорная лопасть является продолжением лопастного винта и ока­зывает существенное влияние на качество готовых изделий, производи­тельность и другие показатели работы пресса.

Выпорные лопасти выполняются однозаходными (см. рис. 109, ж), двухзаходными (см. рис. 109, з) и трехзаходными. Однозаходная вы- порная лопасть обеспечивает наибольшую скорость выхода бруса, но при этом брус выходит толчками, что ухудшает качество формуемых изделий.

Двухзаходная выпорная лопасть обеспечивает более плавный выход бруса, но скорость его несколько снижается в связи с уменьше­нием объема между витками. Трехзаходные выпорные лопасти обеспе­чивают наиболее плавный выход бруса, однако в результате значи­тельного уменьшения проходного сечения — объема между витками и создания значительных сопротивлений продвижению массы скорость выхода бруса резко снижается.

К концевой части выпорной лопасти должен примыкать конус, ко­торый обычно ввинчивают в торец вала. При отсутствии такого конуса за прямым торцом лопасти в проталкиваемой массе образуется свобод­ная полость. В эту полость засасывается воздух, который не дает частицам массы сблизиться и соединиться, в результате некоторого про­ворачивания полость принимает s-образную форму. Во время сушки и обжига находящийся в этой щели воздух, нагреваясь, расширяется и разрывает кирпич на половинки.

Выступающий конусный конец не дает возможности образоваться свободной полости, в которую мог бы засасываться воздух. Длина кону­са подбирается практически в зависимости от свойств массы и конст­руктивных особенностей пресса. При очень коротком конусе в кирпиче тоже образуется s-образная щель, а при очень длинном наконечнике в центре изделия появляется круглое сквозное отверстие.

Выпорная лопасть должна заканчиваться у головки и даже на 5— 10 мм входить в нее. Если выпорная лопасть не доходит до головки, то из массы создается дополнительный буфер, на проталкивание которого требуется затратить много энергии. Число витков лопастного винта подбирается таким образом, чтобы был создан плотный герметичный затвор обратному движению массы. Установлено, что при цилиндриче­ском винте в корпусе пресса создается плотный герметичный затвор при наличии в корпусе не менее 2,5—3,5 витков винта и зазоре между кромками лопастей и рифами 1—2 мм. Кроме того, в приемной коробке должно быть еще не менее одного витка, равного шагу винта. Часто шаг винта в приемной коробке делают несколько большим, чем в кор­пусе пресса. Следовательно, лопастной винт должен состоять из 3,5— 4,5 витков, из этого расчета и должна определяться его длина. При большем числе витков удлиняется консоль лопастного вала, появляют­ся вибрации, удлиняется корпус и возрастает расход энергии.

Чтобы масса не увлекалась при вращении лопастями винта, они должны иметь гладкую обтекаемую поверхность. Лопасти и особенно выпорные должны покрываться твердым сплавом, но чтобы не созда­валась шероховатая поверхность.

Прессовая головка оказывает существенное влияние на производи­тельность, энергоемкость пресса и качество формуемых изделий. Ос­новное назначение головки состоит в том, чтобы уплотнить — «срастить» спиральные ленты массы, выдавливаемые выпорной лопастью, обеспе­чить плавный переход потоку массы от круглого сечения к сечению формы изделия и выравпить скорости массы по сечению потока.

Головки бывают одномундштучные без вставки (рис. 111,а), со вставкой 10 (см. рис. 113) и двухмундштучиые (рис. 111,6). Головки со сменной вставкой можно использовать для формования различных, в том числе и пустотелых изделий, предварительно сменив вставку. Двухмундштучные головки делят поток массы, благодаря чему исклю­чается возможность появления s-образных трещин, улучшается струк­тура бруса и качество кирпича. Головки ленточных прессов

Однако двухмундштучные головки в кирпичеделательной промышленности не получили большого распространения из- за увеличения количества пер­сонала, обслуживающего пресс.

Рис. 111. Головки ленточных прессов.

Прессовые головки должны иметь плавный переход от круглой формы к форме изде­лия и направляющие к углам головки. При отсутствии на­правляющих углы прямоуголь­ного бруса остаются недопрессованными.

Для выравнивания скорости массы по сечению потока в той части, где большая скорость, к внутренней поверхности го ловки крепятся тормоза, кусочки металла ромбической формы. Чтобы исключить возможность проворачивания массы внутри головки пресса,

некоторая ее часть должна быть рифленой.

Теоретически обоснованной зависимости между свойствами массы и длиной головки пока не существует, длина ее принимается 50— 300 мм и более, для тощих масс они должны быть более короткими, чем для пластичных. На некоторых кирпичных заводах, считая вполне достаточным уплотнение массы, которое происходит в лопастном винте и мундштуке пресса, обычную головку заменили плоской плитой 1 (рис. 111, в) толщиной 50 мм с отверстием размером 335—300 мм. К такой головке крепится плита толщиной 40 мм с мундштуком длиной не ме­нее 250 мм. Практика работы прессов с такими головками показала, что качество формуемых ими изделий не ухудшилось, производитель­ность пресса возросла и расход энергии уменьшился.

Продолжительное время существовало неправильное мнение, что в головке пресса масса должна прессоваться под большим давлением. В связи с этим прессы выполнялись с очень длинной головкой или ко­роткой, но с очень крутыми стенками . перепад сечений достигал 4. Опыт работы и экспериментальные данные показали, что тщательно подготовленная масса до пресса при сильном сдавливании в пресссовой головке значительно ухудшает свои свойства: нагревается, теряет плас­тичность, получает резко выраженную структуру, в ней появляются ос­таточные напряжения. Изделия, отформованные из таких масс, имеют очень низкое качество. Кроме того, при значительном сдавливании массы в прессовой головке резко возрастает расход энергии и снижает­ся производительность пресса.

В связи с этим для обеспечения основного назначения головки, о котором писалось выше, и для предотвращения возникновения пере­численных недостатков перепад сечений для глиняных масс не должен превышать 2,5, но он может быть и меньше 1 в зависимости от свойств формуемой массы, ее подготовки, формы и назначения изделия и кон­струкции лопастного винта.

Следует отметить, что даже при одинаковом шаге по всей длине лопастного винта в нем происходит значительное уплотнение массы. Если же в приемной коробке шаг лопастей несколько больше, чем в корпусе, и выпорная лопасть двухзаходная, т. е. имеет дополнитель­ный виток, а ступица несколько увеличивается к головке, то в этом случае в винте настолько возрастает уплотнение массы, что можно работать при меньшем перепаде сечений . при этом качество формуемых изделий значительно, улучшится, возрастет производительность и умень­шится расход энергии.

Мундштук пресса (рис. 112) придает брусу, выходящему из ленточ­ного пресса, определенную форму и размеры, а также доводит массу до необходимой плотности. Форма и размеры мундштука должны стро­го соответствовать размерам пресса. При слишком малом выходном отверстии лопастной винт не может продвинуть через мундштук всю поступающую массу . создается излишнее трение, что приводит к повы­шенному расходу энергии, нагреванию массы и машины.

Рис. 112. Мундштуки ленточных прессов.

Небольшие изменения, сделанные в мундштуке, часто облегчают выход бруса из него . получаются изделия безукоризненной формы, ко­торые благодаря отсутствию напряжений хорошо переносят сушку и об­жиг. Мундштук должен допускать равномерную смазку и обеспечивать выход бруса правильной формы. Металлический мундштук 6 (рис. 112, а) по внутреннему периметру имеет три канала 4. В нижней части каналы сделаны с уклоном к сборнику 2 для воды. Пробка / закрыва­ет отверстие для слива воды и промывки мундштука. Отверстия, за­крываемые пробками 7, служат для прочистки мундштука.

Внутренняя чешуя 5 (рис. 112, б) мундштука съемная, легко сменяе­мая . ее изготавливают из латуни, белой жести или тонколистовой стали (1 мм), вставляют с уширенной стороны мундштука и крепят винтами 9 (рис. 112,а). Со стороны выхода бруса чешую припаивают к железной рамке 10, которая крепится к корпусу винтами 11. Воду в небольшом количестве подают в мундштук через отверстие 8. В сборнике мунд­штука образуется небольшой запас воды. Проходя через мундштук, брус оказывает давление на чешую, а она — на воду, которая при этом выходит через зазоры между пластинами и слегка смачивает глиняный брус.

Кроме рассмотренных применяют мундштуки с паровым обогревом и «электросмазкой» (рис. 112, д). Принцип действия электросмазки основан на явлении электроосмоса. Если тело мундштука соединить с катодом, а к проходящему брусу подключить анод и пропустить че­рез эту цепь постоянный ток напряжением 50—200 В, то на наружной поверхности бруса появится водяная пленка, которая и выполняет роль смазки. В случае применения электросмазки необходимо кольцо 2 (анод) изолировать от мундштука / (катод) установкой изоляционных прокладок. Кроме того, следует заземлить пресс, чтобы обеспечить без­опасность обслуживающего персонала.

Мундштук (рис. 112, в) для производства пустотелого четырехдыр­чатого блока (рис. 112, г) сварен из стальных листов /, внутренняя по­верхность которых тщательно отполирована. К плите 7 мундштука болтами 6 крепится скоба 5 с кернодержателями 4, к которым прива­рены керны 3. На керне закреплены насадки 2, определяющие форму отверстий в блоках.

Приводной механизм служит для передачи вращения от электродви­гателя лопастному валу (см. рис. 107) и осуществляется через редук­тор, зубчатые муфты, а вдавливающему валку через зубчатые колеса. Ленточные прессы последних моделей изготавливают с передачей вра­щения лопастному валу двойной парой стальных шестерен с фрезеро­ванными зубьями. Шестерни этих прессов помещаются в закрытой мас­ляной ванне. Такой привод работает спокойно и бесшумно.

§ 3. БЕЗВАКУУМНЫЕ ЛЕНТОЧНЫЕ ПРЕССЫ ОТЕЧЕСТВЕННЫХ КОНСТРУКЦИЙ

Отечественная машиностроительная промышленность выпускает много различных моделей безвакуумных ленточных лопастных прессов. Наибольшее распространение получили прессы Харьковского завода «Красный Октябрь» и Могилевского завода «Строммашина».

Пресс СМК-21 Могилевского завода «Строммашина» (рис. 113) име­ет корпус 8, выполненный цилиндрическим с разъемом по вертикали. Каждая половина цилиндра крепится шарнирно к проушинам 11 при­емной коробкой 7. Внутри корпуса и приемной коробки установлены стальные рубашки с продольными ребрами. К корпусу пресса прикреп­лена прессовая головка, имеющая вставку 10, а к головке — мундштук. Лопастный винт 9 в приемной коробке имеет несколько больший диа­метр и шаг, чем в корпусе пресса. Выпорная лопасть выполнена двух- заходной. Привод вала 5 лопастного винта и вдавливающего валка 6 общий и осуществляется от электродвигателя 1 через редуктор 3. Пуск и остановка лопастного винта осуществляется с помощью фрикционной муфты 2. Вал 5 лопастного винта соединен с валом редуктора зубчатой муфтой 4, имеющей предохранительные срезные пальцы. Передача вра­щения от вала 5 к валу с закрепленным на нем вдавливающим валком осуществляется через пару зубчатых колес.

Пресс СМК-21 (СМ-294) производительностью 4—5,5 тыс. шт/ч име­ет шнек (л = 30 об/мин) диаметром 500 мм в приемной коробке и 450 мм в выпорной лопасти, редукторный привод (РМ-750-1-1) от двигателя мощностью N=55 кВт, а привод вальца (/2=64,5 об/мин) осуществля­ется от шнекового вала через пару цилиндрических зубчатых колес (т= 10 . Zi = 58 и г₂ = 27). Габаритные размеры пресса lxbxh = 4,79х X 1,61 X 1,040 м, масса — 5133 кг.

Пресс-агрегат СМК-47 (СМК-277) Могилевского завода «Стромма­шина» предназначен для формования кирпича сырца производитель­ностью 2500—3000 шт/ч. Он состоит из наклонного ленточного транс портера, глиносмесители (с диаметром лопастей 360 мм), вальцов, лен­точного пресса с диаметром шнека 350 мм.

Рис. 113. Безвакуумный ленточный лопастной пресс СМК-21 (СМ-294).

§ 4. ВАКУУМНЫЕ ЛЕНТОЧНЫЕ ПРЕССЫ С ВИНТОВЫМИ ЛОПАСТЯМИ

Вакуумирование («обезвоздушивание») керамических масс для при­дания им однородности и пластичности широко применяют в производ­стве фарфора, фаянса, шамотных изделий, канализационных труб, гли­няного кирпича, черепицы и т. п.

В результате вакуумирования керамических масс они приобретают новые свойства, благодаря которым: 1) малопригодные тощие кера­

мические массы широко применяют для формования^— труб, черепицы, дырчатого кирпича и других тонкостенных керамических изделий .

2) для их формования с успехом используют мундштуки, не пригодные для формования невакуумированных масс . 3) меньше деформируется резательная проволока, причем изделия получаются с острыми граня­ми . 4) устраняется пузырчатость, являющаяся весьма существенным де­фектом при формовании тонкостенных керамических изделий . 5) проч­ность, плотность и однородность обожженных изделий значительно по­вышаются.

Вакуумирование керамических масс обычно происходит в гермети­чески закрытой камере, являющейся составной частью пресса и про­ходит успешно, если в вакуум-камеру масса поступает в виде тонких полосок или прутков. При этом воздушные пузырьки, заключенные в массе, находятся близко к поверхности и легко удаляются. Разре­жение в вакуум-камере в зависимости от свойств массы меняется в ши­роких пределах — от 60 до 95% абсолютного вакуума (60—96 кПа или

450—720 мм рт. ст.).

Несмотря на повышенный расход энергии в вакуум-прессах (на 5— 6% больше, чем в обыкновенных ленточных), они получают все боль­шее распространение в керамической промышленности благодаря высо­кому качеству вырабатываемых изделий.

Существующие вакуумные прессы по конструктивному оформлению могут быть подразделены на две основные группы: с дырчатой (перфо­рированной) перегородкой и с перегородкой в виде мундштука для фор­мования труб.

В вакуум-прессе с дырчатой перегородкой 7 (рис. 114, а) и камере 3 предварительного прессования, находящейся в одном цилиндре, дырча­тая перегородка делит корпус пресса на две части. За перегородкой имеется вакуум-камера 4, внутри которой помещен валик 5. Последний препятствует поступлению массы в вакуум-камеру. Привод валика осу­ществляется через цепную передачу от вдавливающего валка 2 (п = = 450 об/мин). Последний и шнек 6 (п=26 об/мин) приводится во вращение от электродвигателя 1 (А^г=30 кВт, /7= 1400 об/мин) через редуктор и зубчатые колеса. Отсос воздуха осуществляется через спе­циальный трубопровод, который соединяет вакуум-камеру 4 с вакуум- насосом. Шнек 6 перемещает и проталкивает массу в вакуум-камеру через дырчатую перегородку 7 в виде отдельных полосок. Здесь проис­ходит отсасывание воздуха. Недостатком пресса этого типа является то, что в нем хорошо вакуумируются только верхние слои массы.

В вакуум-прессе с дырчатой перегородкой и камерой вакуумирова­ния, вынесенной наверх (рис. 114, б), под давлением лопастного винта

Рис. 114. Схеми вакуум-прессов.

1 масса продавливается сквозь отверстия решетки 2 и поступает в ва­куум-камеру 3, из которой воздух отсасывается насосом через трубу 4. Тонкие полоски массы, прошедшие сквозь решетку, вакуумируются при своем падении в пресс. Масса, разбитая крыльчаткой 5, закреплен­ной на валу 6, поступает на вращающиеся лопасти 7, которые захваты­вают ее и продвигают через корпус 8, головку 9 и мундштук 10. Подсос воздуха в корпус пресса предупреждается сальником 11. Максималь­ный вакуум в прессе можно довести до 90 кПа (700 мм рт. ст.). Общим недостатком этих прессов является то, что перегородки забиваются и приходится останавливать пресс для их очистки.

Вакуум-прессы с перегородкой в виде мундштука для формования 1 руб (наиболее совершенные) представляют собой сочетание пресса с одно- или двухвальной мешалкой, работающие от общего привода, а в последних конструкциях — от самостоятельных приводов. Такие прессы называются агрегатными.

Пресс шнековый вакуумный агрегатный СМК-168 (рис. 115) Харь­ковского завода «Красный Октябрь», изготовленный по чертежам ЦКБ «Строммашина», предназначен для пластического прессования кирпи­ча Пресс СМК-168 входит в комплект нового автоматизированного за­вода СМК-172 производительностью 50 млн. шт. кирпича в год и пред­назначен для работы в автоматическом цикле с новыми резательным автоматом и автоматом-укладчиком. Пресс СМК-168 рассчитан на про­изводительность 10 тыс. шт/ч, существенно отличается от пресса СМ-443А (характеристика которого приведена в табл. 55) и агрега- тирован с одновальным смесителем.

Пресс-агрегат состоит из шнекового пресса и смесителя с самостоя­тельными приводами от отдельных электродвигателей. Смеситель устанавливают над прессом параллельно или перпендикулярно к нему и ва­куумную коробку 12 болтами соединяют с приемной коробкой 19 пресса.

Смеситель одновальный с пароувлажнением имеет корыто 9 длиной 2,7 м с крышками 5 и загрузочное отверстие 4. Вдоль корыта прикреп­лены планки 8, предотвращающие массу от вращения, а стенки —от быстрого износа. Снаружи к корыту прикреплен кожух 20 с днищами 22, заполненными утеплителем. По трубкам и щелям 24 в смеситель подается пар для увлажнения и прогрева массы, а через кожух 20 от­водится конденсат. Для увлажнения глины водой ее подают в смеси­тель через отверстия в водопроводе 6.

Корыто смесителя крепится к рифленому коническому литому кор­пусу 11, а последний — к вакуумной коробке 12. Через корыто 9 смеси­теля, конический корпус и вакуумную коробку 12 проходит стальной вал 16, опирающийся на три шариковых подшипника 3, 17 и 18. Внутри корыта к валу 16 по прерывистой винтовой линии крепятся лопасти 7 (&lt .^= 710 мм). Зазор между рифлением корыта и лопастями должен быть не больше 3 мм. Внутри конусной втулки 11 на валу закреплен двухзаходиый непрерывный конический лопастной шнек 10. Этот шнек из уплотняемой им массы создает герметичный затвор, препятствую­щий подсосу воздуха.

Из массы, проталкиваемой между закрепленным на валу конусом 13 и конусной втулкой 14, образуется труба, которая поступает в ва­куум-коробку. Здесь масса режется лезвиями вращающегося ножа 15, закрепленного на валу 16. Этот вал вне мешалки зубчатой муфтой 2 соединен с валом редуктора 1 (РМ-850Б, t = 31,5).

Входной вал этого редуктора зубчатой муфтой 40 соединен с пере­даточным валом 41, на котором смонтированы: клиноременный шкив 42 с фрикционной двухдисковой муфтой 43, с фрикционными элементами из ретинакса. Фрикционная муфта 43 имеет дистанционное управление через реверсивный электродвигатель 50. Последний соединен с винтом 48, имеющим крупную трапецеидальную нарезку. Винт смонтирован на двух опорах 46 и не имеет продольного перемещения. На этот винт надета гайка 47, которая тягами и рычагами соединена с фрикционной муфтой 43. При включении двигателя винт начинает вращаться и сооб­щает поступательное или возвратное движение гайке с муфтой, в ре­зультате чего происходит включение или выключение шкива 42. В край­них положениях гайка встречается с концевыми выключателями, и дви­гатель 50 выключается.

При включении шкива 42 он получает вращение от электродвигате­ля 39 (А02-92-6, N= 75 кВт, я=985 об/мин) через клиноременную пе­редачу 44 (тип ремня «Г» и количество их восемь) и через редуктор / передает его лопастному валу 16 («=21 . 25 об/мин).

Пресс шнековый предназначен для формования кирпича сырца ме­тодом пластического прессования из вякуумированиой и иевакуумиро- ванной глиняной массы с влажностью не ниже 18%. Испытания пресса проводились при формовании массы с влажностью менее 18%. Пресс состоит из приемной коробки 19, к которой крепится цилиндрическая вставка 26 с петлями, соединенными посредством шарниров 61 с пет­лями корпуса 27. Последний состоит из двух половинок, раскрывающих­ся по вертикальной плоскости. Половинки корпуса крепят к цилиндри­ческой вставке 26 и скрепляют между собой болтами. К корпусу при­креплена головка 29, а к ней мундштук. Внутренняя поверхность при­емной коробки и корпуса облицованы рубашками 28 таким образом, что она приобретает комбинированную форму (сочетание цилиндра с конусом). Рубашки имеют выемки, создающие рифленую поверх­ность.

Через корпус и приемную коробку проходит вал 21, опирающийся на шариковые подшипники 32, 34, и упорный подшипник 35. Внутри корпуса и приемной коробки на шестигранный вал надеты однозаход- ные шнековые лопасти 31 с непрерывной винтовой поверхностью, а в конце — двухзаходная выпорная лопасть 30. В приемной короб­ке диаметр лопастей 600 мм, на выходе — 500 мм, а шаг — 400 мм. Зазор между кромками лопастей и рубашками допускается не бо­лее 3 мм.

Вал 21 зубчатой муфтой 36 соединен с выходным валом 37 редук­тора 38 (РМ-ЮООБ, 1 = 31,5). Входной вал этого редуктора зубчатой муфтой 49 соединен с передаточным валом 51, на котором смонтирова­ны: клиноременный шкив 53 с фрикционной двухднсковой муфтой 54 и фрикционными элементами из ретинакса. Фрикционная муфта 54 име­ет дистанционное управление, которое осуществляется через реверсив­ный электродвигатель 60. Последний соединен с винтом 56 и так же, как в приводе смесителя, не имеет продольного перемещения, а пере­мещает гайку 55 и соединенную тягой и рычагами муфту 54, которая включает или выключает шкив 53.

В случае перегрузки пресса предусмотрены срезные пальцы, ко­торые соединяют корпус зубчатой муфты 36. Пресс оборудован вакуум- установкой, которая создает разрежение в вакуум-камере и связана с ней трубой 59. Вакуум-установка состоит: из ротационного вакуум- насоса 57 с масляным уплотнением, воздушного фильтра — ресивера 58, воздухопровода и электроконтактного вакуумметра.

Работа пресс-агрегата. Предварительно тщательно переработанная глина с добавками через загрузочное отверстие подается в смеситель пресса. Вращающиеся лопасти подхватывают ее, транспортируют, пе­ремешивают. Одновременно глина увлажняется паром или водой до получения однородной и равномерно увлажненной массы. Перемещае­мая масса при поступлении в конический корпус подхватывается двух- заходными непрерывными винтовыми лопастями. Здесь из массы созда­ется плотный герметичный затвор подсосу воздуха, и шнек нагнетает ее в вакуумную коробку, куда она входит в виде трубы. В вакуумной коробке масса разрезается вращающимся ножом на мелкие куски, из которых легко удаляются пузырьки воздуха при своем падении в при­емную коробку. Вакуумированная масса вальцем вдавливается в про­странство между лопастями шнека. Последний перемещает ее и через головку и мундштук двухзаходной выпорной лопастью выдавливает из пресса в виде непрерывной ленты, полнотелого или со щелями бруса* который разрезается на кирпичи сырцы.

Пресс шнековый вакуумный агрегатный СМК-133 (рис. 116), разра­ботанный ЦКБ «Строммашина» и выпущенный Могилевским заводом «Строммашина», предназначен для пластического прессования кирпи­ча. Пресс СМК-133 так же, как и пресс СМК-168, состоит из шнекового пресса и смесителя, имеющих самостоятельные (автономные) приводы. В зависимости от технологического процесса производства и особенно­стей здания пресс и смеситель монтируются один над другим парал­лельно или под углом 90°.

Пресс СМК-133 (рис. 116), в отличие от пресса СМК-168, име­ет двухвальный смеситель, что несколько улучшает подготовку массы.

Рис. 116. Кинетическая схема пресс-агрегата СМК-133.

Пресс и смеситель имеют свои самостоятельные приводы, включаю­щие цилиндрические многоступенчатые редукторы с централизованной системой смазки, фрикционные муфты, электродвигатели и дистанцион­ное управление.

Пресс оборудован прибором, контролирующим уровень массы в ва­куум-камере, автоматически отключающий привод смесителя при до­стижении массой заданного уровня, датчиком давления массы в прес­совой головке и автоматической системой доувлажнения, регулирующей объем воды, подаваемой в смеситель.

Вакуум-пресс (табл. 55) имеет значительно меньшую мощность двигателей, чем пресс СМК-168, что снижает его возможности при ра­боте на тощих и малоувлажненных массах.

Достоинства пресс-агрегатов — высокие удельные показатели рабо­ты и ряд весьма удачных конструктивных решений: а)работа со смеси­телем и без него . б) удобство при переходе от безвакуумной к вакуум­ной обработке массы и производству кирпича . в) возможность уста­новки смесителя по отношению к прессу параллельно или перпендику­лярно, что весьма важно при использовании его на действующих за­водах . г) применение стандартных редукторов в приводах пресса и сме­сителя . д) применение устройства для пароувлажнения массы в сме­сителе . е) повышенная мощность привода, что позволяет формовать кирпич из глины с пониженной влажностью и ускорить процесс суш­ки и т. д.

Пресс оборудован: а) дистанционным управлением с помощью спе­циального механизма, двигатель которого включается нажатием кноп­ки «пуск» на пульте управления . б) датчиком давления (ВНИИСтром- маша), установленным в головке пресса . давление через неподвижный слой глины, мембрану и кремнийорганическую жидкость передается электроконтактному манометру (показание датчика позволяет предот­вратить перегрузку двигателя в случае снижения влажности и автома­тизировать регулирование подачи воды) . в) новым прибором — уровне­мером, регулирующим заполнение вакуум-камеры массой . г) электрон­ным вакуумметром, отключающим привод пресса при снижении ва­куума . д) автоматической блокировкой, отключающей двигатель в слу­чае открывания крышек смесителя во время работы пресса . е) ваку­ум-установкой, состоящей из ротационно-плунжерного вакуум-на­соса с масляным уплотнением, ресивера и электроконтактного вакуум­метра.

§ 5. АНАЛИЗ СОВРЕМЕННЫХ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ ЛИНИЙ И ПРЕССОВ КИРПИЧНЫХ ЗАВОДОВ ПЛАСТИЧЕСКОГО ФОРМОВАНИЯ

Автоматизированные линии. Керамическая промышленность СССР обеспечивает примерно 70% от общей потребности в стеновых материа­лах, из которых глиняный кирпич составляет 55%. Отечественная про­мышленность стеновой керамики, учитывая большую потребность в ее изделиях, быстро развивается, создается новое оборудование, автомати­зированные машины и высокопроизводительные заводы-автоматы [2].

Рис. 117. Схемы автоматизированных линий кирпичных заводов пластического формо­вания:

а —по проекту 409-21-26 . б —СМК-182 . а—ЦКБ-752 . г — ЦКБ-674 .

1 — автомат резки . 2 —укладчик . 3 — тележка . 4 — путь сушильных вагонеток . 5 —сушилка . 6 — автомат садчик . 7 — путь возврата реек . 8 — гидротолкатель . 9 — печь . 10 — разгрузчик-переклад­чик . И — путь возврата печных вагонеток . 12 — подаватель бруса . 13 — устройство для возврата

отходов резки . 14 — подъемник-снижатель . 15 — механизм подачи вагонеток

Автоматизированный завод (рис. 117,а) пред­назначен для производства глиняного эффективного кирпича (ГОСТ 6328—55) из 60% пластичной и 40% дегидратированной глин. Глина поступает в глинорыхлители СМ-1031, затем в ящичные пи­татели СМ-1091 и часть ее направляется на дегидратацию в печь размером 2,2X12 с холодильником 1,2X12 м. Дегидратированная глина дробится в дробилке С-182Б (см. рис. 6), затем в валковой дро­билке просеивается на грохоте и поступает в бункер до­бавок объемом 100 м³ (суточный запас).

Смешивают глину с добавками в смесителе СМК-126, а затем в бегунах СМ-365 Полученная масса подается в глинозапасник емкостью, рассчитанной на 8—10 сут. и далее на две технологические линии, имеющие: ящичные питатели, вальцы СМК-102 глинорастиратели СМ-1241, глиносмесители с протирочными решетками СМ-1238 и шнековые вакуум-прессы СМК-168. Формовочное отде­ление (рис. 117, а) кроме прессов оборудовано двумя комплектами (один резервный) весьма сложных и громоздких автоматов укладчиков (СМ-1242) (с механизмами: резки, раздвижки, накопителями, переклад­чиками, поворотными кругами и подачи реек) и садчика СМ-1239, раз­гружающего сушильные вагонетки и укладывающего кирпич (камни) на обжиговые вагонетки. Глина поступает в рыхлители СМ-1031 А, затем в ящичный питатель СМ-1090, смеситель СМК-126, в которые подается и дегидратирован­ная глина (получаемая в печах кипящего слоя). Полученная масса об­рабатывается на бегунах мокрого помола и поступает в ямпый глино­запасник (вылеживается 8 сут.), затем в смеситель с решеткой СМ-1238, вальцы СМК-102, глиносмеситель СМК-126, силосный глинозапасник (подогревается) и вакуум-пресс СМК-133. От бруса (рис. 117,6), вы ходящего из пресса, отрезается мерный брус, который разрезается мно­гострунным автоматом на 15 камней. Последние без рамок автомати­чески укладываются на сушильные тележки конвейерного сушила. Вы­сушенные камни перегрузчиком укладываются на комплектующий тран­спортер — набирается карта из 280 камней по рисунку садки одного из девяти рядов, укладываемых на печную вагонетку. Последняя толкате­лем подается на электропередаточную тележку, а на ее место устанав­ливается порожняя вагонетка. Обжиг осуществляется в широконольной печи (4,5 м) с автоматически регулируемым процессом обжига.

Автоматизированный завод ЦКБ-752 (рис. 117, б) производитель­ностью 40 млн. условных кирпичей в год (г. Гжель) изготавливает пу­стотелые керамические камии. Глину, транспортируемую самосвалами, разгружают в глиноболтушки с горячей водой, где из нее образуется шликер влажностью 45%. Шликер перекачивается на дуговые грохо­ты, очищаясь от каменистых и известковых включений, поступает в от­крытый круглый шлам-бассейн, из которого он подается в распылитель­ную сушилку. В последней образуется глиняный порошок с влажностью 12—13%, который в смесителе смешивается с добавками и увлажняет­ся водой. Полученная масса поступает в вакуум-пресс.

От бруса, выходящего из мундштука пресса, отрезается мерный брус, разрезаемый на 10 кирпичей, которые раздвигаются на кантова­теле и при поворачивании на 90° устанавливаются в вертикальном по­ложении на площадке печной вагонетки. Последняя перемещается ша­гами и после укладки 14 рядов гидроснижателем снижается, а затем толкателем вталкивается в сушильный канал. При этом передняя ва­гонетка поступает на подъемник, поднимающий ее к печному каш.лу, куда вталкивает ее второй толкатель. На участке разгрузки автомат- разгрузчик пневмозахватами порядно снимает камни, которые транс­портируются к участку пакетировки. Однорядная укладка сырца на вагонетки без перекладки значительно улучшает качество кирпича.

Автоматизированная линия ЦКБ-674 (рис. 117, г) производитель­ностью 24 млн. условных кирпичей в год предназначена для формова­ния обыкновенного строительного кирпича. Линия характерна обычной подготовкой массы на серийно изготовляемых машинах, однорядной сушкой и обжигом изделий. Все операции от вакуум-пресса до укладки обожженного кирпича на поддоны в елочку автоматизированы. Уклад­чик па обжиговые вагонетки включает механизмы: отрезки мерного бруса, разрезки на кирпичи сырцы (16 шт.) и кантователя. Разборщик включает механизмы: съема обожженых кирпичей, перегруппировки для образования нового слоя и переноса его на поддоны. Печные вагонетки перевозятся электропередаточными тележками. Выталкиваемая из су­шила вагонетка поступает на электропередаточную тележку и перево­зится ею к обжиговой печи. Вагонетка, выталкиваемая из обжиговой печи, отводится к месту разборки и укладки кирпича на поддоны, транспортируемые на склад готовой продукции.

]

Шнековые прессы. Анализ современных вакуумных шнековых прес­сов показал, что их конструктивные и эксплуатационные особенности зависят от свойств формуемой массы, которая должна быть тщательно подготовлена до поступления в пресс. С этой целью в вакуум-прессах было введено: пароувлажнение, двойное вакуумирование, тщательное измельчение массы, поступающей в вакуум-камеру, применение двух- вальных и удлиненных смесителей, автоматическое поддержание необ­ходимой влажности формуемого бруса и т. д.

Для улучшения конструктивных и эксплуатационных данных ваку­ум-прессов был решен ряд весьма важных вопросов, в частности: вы­бор принципиальной схемы, создание агрегатов, увеличение произво­дительности, создание более совершенных и мощных приводов и т. д. Для лучшего вакуумирования находят применение специальные режу­щие устройства, обеспечивающие подачу в вакуум-камеру тонких ле­пестков массы толщиной 0,1 мм или тонкой лапши. Современные ваку­ум-прессы в агрегатном исполнении имеют суммарную мощность двига­телей 440 кВт, а производительность — 20 тыс. кирп./ч.

§ 6. МАССОМЯЛКИ

Массомялки, как и рассмотренные вакуум-прессы, широко исполь­зуются на заводах тонкой керамики и изоляторных для выравнивания гранулометрического и минералогического состава массы, равномерного распределения влаги, удаления из массы воздуха и придание ей опре­деленной формы, необходимой для последующей формовки изделий.

Рис. 118. Вакуумная массомялка С-241А:

/ — электродвигатель . 2 — муфта фрикционная . 3 — редуктор . 4 — муфта зубчатая . 5 — приводной вал . 6, 7, 8, 9, 10. 16, 18, 23, 24, 25 — шестерни . // — вал промежуточный подавателя: 12 — вал пи­тающего валка . 13 — вал подавателя . 14— рычаг включения фрикционной муфты . 15 — фрикцион­ная муфта подавателя . 17 — нагнетательный валок . 19 — рычаг включения фрикционной муфты при­водного вала . 20 — вал шнековый . 21—зубчатая муфта . 22—вал промежуточный

Широко используемые в промышленности массомялки Д-275 и СМ-241Л (рис. 118), имеющие небольшие конструктивные раз­личия, значительно отличаются габаритными размерами, массой, про­изводительнотью.

В отличие от вакуум-пресса в вакуумной массомялке вместо лопаст­ного смесителя сделан питатель — непрерывный лопастной винт, над которым в мялке (рис. 118) смонтирован вдавливающий валок. Не­прерывный лопастной винт равномерно подает массу в вакуум-камеру и создает из массы плотный герметический затвор, препятствующий подсосу воздуха в вакуум-камеру. Масса, поступающая в вакуум-каме­ру, разрезается ротационным ножевым устройством. Стружки массы ва- куумируются в вакуум-камере при падении в приемную коробку. В за­висимости от назначения мялок объем камер состав­ляет 0,06—1,7 м³, а разреже­ние в них — до 90 кПа (700 мм рт. ст.). В приемной коробке валками масса вдавливается в пространст­во между лопастями враща­ющегося винта, который за­хватывает ее и продвигает через корпус, головку и мундштук. Головка пресса выполнена удлиненной с тем, чтобы получить более уплотненную массу. В том случае, когда на массомял- ках с малым диаметром вин­та приходится формовать заготовки большого диамет­ра, перед мундштуком прес­са устанавливают дополни­тельные насадки (рис. 119).

Вакуум-мялка «Тюрингия» (ГДР). Вакуум-мялкам, применяемым на изоляторных заводах, отводится особое место, так как они оказы­вают наиболее существенное влияние на качество готовых изделий. В производстве изоляторов вакуум-мялкп обеспечивают не только тща­тельную вакуумную обработку массы, выравнивают ее гранулометриче­ский состав и влажность, но и протягивают — формуют достаточно плотные и однородные заготовки, близкие по форме к готовым издели­ям.

Применяемые в производстве изоляторов шнековые вакуум-мялки характерны большим разнообразием типов и конструкций.

Наиболее распространенный на изоляторных заводах вакуум-пресс «Тюрингия» (рис. 119, а и б) имеет шнеки 15 и 4, смонтированные в корпусах 1 и 13. В отличие от ранее рассмотренных этот пресс вмес­то смесительного шнека имеет короткий питательный шнек 15 с не­прерывной винтовой поверхностью лопастей. Назначение этого шнека состоит в том, чтобы равномерно подать и продавить массу через ре­шетку 16 в вакуум-камеру 17 и создать плотный герметичный затвор, препятствующий подсосу воздуха в камеру.

Валок, находящийся в приемной коробке 14, вдавливая массу в про­странство между лопастями шнека, помогает последнему продавить ее через решетку 16.

Полосы массы, поступающей в вакуум-камеру, при падении вакууми- ручотся. Разрежение в вакуум-камере 96—98% поддерживается ваку­ум-насосом 2, что соответствует остаточному давлению 2—4 Па (15— 30 мм рт. ст.). Полосы массы, поступающие в приемную коробку прес­са, подхватываются лопастями шнека 4, перемещаются ими вдоль кор­пуса и проталкиваются через корпус 12, расширитель //, насадок 10 и мундштук 9. В приемной коробке 3 смонтирована вдавливающая ло­пасть ромбической формы. Лопасти шнека 4 имеют разный диаметр, возрастающий от 355 до 505 мм, а выпорная лопасть 5 выполнена

трехзаходной, что обеспечивает равномерный и плавный выход за­

готовок.

На изоляторных заводах (на этом и других вакуум-прессах) часто формуют заготовки значительно большего диаметра, чем диаметр шне­ка. Так, на прессе с выпорной лопастью диаметром 450 мм протягива­ют заготовки диаметром 750 мм с внутренним отверстием 500 мм и дли­ной 1600 мм для покрышки изолятора. Для того чтобы можно было осу­ществить формование заготовок диаметром большим, чем диаметр шнека, к корпусу пресса крепят расширитель 11 (рис. 119, в) и допол­нительно несколько насадков. Вдоль корпусов расширителей приваре­ны: в коническом корпусе — планки, а в цилиндрическом — три больших ребра.

В корпусе пресса, состоящем из конической 13 (рис. 119, а, б) и ци­линдрической 12 частей, смонтирован шнек 4 и выпорная лопасть 5.

Корпус выполнен с двойными стенками, между которыми циркулирует охлаждающая вода. Заготовки, протягиваемые на прессе, имеют про­дольное отверстие, формуемое оправкой 7. Последняя надевается на скалку 6, жестко соединенную со шнековым валом, и упирается в под­пятник 8.

Благодаря такому креплению оправка не вращается вместе со шнеком и скалкой во время формования заготовки.

Для получения конусных заготовок к прессу крепится разъемный конусный мундштук 9. Когда отформована коническая часть заготов­ки, створки мундштука открываются и формуется цилиндрическая часть, после чего ее отрезают от потока массы. Отформованная и отре­занная проволокой заготовка перемещается вместе с тележкой на пово­рачивающуюся платформу кантователя, а мундштук собирается для формования следующей заготовки и т. д.

Таблица 57

§ 8. ТРУБНЫЕ ПРЕССЫ

В настоящее время в производстве керамических труб значительно возрос уровень механизации и автоматизации производственных про­цессов. Для формования труб применяют кроме вертикальных горизон­тальные шнековые прессы, мощность которых позволяет формовать трубы из масс с влажностью 14—16%. Созданы машины и оборудова­ние для формования труб длиной 2,5 м (вместо 1 —1,2 м), осваивается гидростатический метод прессования труб из порошковых масс. В по­следнее время в керамической промышленности СССР автоматизирова­ны процессы отбора, кантования, оправки, глазурования, транспортиро­вания труб и интенсифицированы их сушка и обжиг[3]. Из-за ограничен­ности объема рассмотрим наиболее широко применяемые вертикальные, шнековые, трубные прессы, осуществляющие формование керамических труб с раструбом диаметром 50—1000 мм. Такие прессы используются также для формования фасонных и пустотелых блоков, облицовочной керамики и других изделий.

Рис.120. Трубний вакуум-пресс.

В промышленности наибольшее распространение получили вакуум- прессы для формования труб диаметром 125—350 и 400—750 мм.

Вертикальный шнековый вакуумный пресс (рис. 120) для формова­ния керамических канализационных труб с раструбом имеет два ос­новных узла: собственно пресс, производящий формование трубы, и со­гласованно работающий с ним приемный стол. Рама, на которой ук­реплены пресс и приводной механизм, выполнена из швеллеров.

Корпус пресса имеет загрузочную камеру 8 и вакуум-камеру 6, раз­деленные дырчатой перегородкой 7. К нижней части корпуса крепится головка 3 с мундштуком 13 (рис. 120). В подшипниках Ю и 11 враща­ется вертикальный вал 9, на котором внутри корпуса закреплены лопасти 5. Корпус пресса футерован стальными рубашками и имеет стержни, препятствующие вращению массы. Вращение лопастному вин ту сообщается от фланцевого электродвигателя 20 (рис. 120,6) через фрикционную муфту 21, двухступенчатый редуктор 22, вал и зубчатую пару 19. Привод зубчатой пары такого же пресса (рис. 120, а) осущест­вляется от двигателя через клиноременную передачу, фрикционную муф­ту и зубчатую коническую пару, заключенную в кожухе 12. Пресс имеет приемный стол 2, перемещающийся по колоннам 1, уравновешиваю­щийся системой противодавления, состоящей из: блоков, улиток 14, ка­натов и контргрузов 15 и 16 и тормоза 17.

Внутри головки 3 (рис. 120) и 9 (рис. 121, а) пресса имеются при­ливы 11, в которые вставляется поперечина 10 со стержнем 7. На по­следнем закреплен колокол 6, размеры которого меняются в зависи­мости от размеров выпускаемых изделий. К головке крепится мунд­штук 5, с которым шарниром 12 соединено кольцо 4. Между кольцом и мундштуком находится натянутая на лучок 15 струна 13, которая при повороте лучка вокруг колонны 8 отрезает отформованную трубу. Последняя принимается на формующую тарелку 2, надетую на стойку 1, перемещающуюся вместе со столом 16 по колоннам 25 (рис. 121,6). Внутреннее очертание раструба 3 (рис. 121, а) формуется формующей тарелкой 2, а наружное — внутренним профилем мундштука 5.

На время формования раструба стол замыкают в верхнем положе­нии крючками 22 и 23 (рис. 121,6), которые входят в проушины 21 при перемещении тяги 24. Когда раструб отформован, стол размыкают, он опускается под нажимом трубы, выдавливаемой из мундштука пресса . при этом формуется цилиндрическая часть трубы. К нижней части стола прикреплена труба 30, которая направляется стойкой 32. К дета­ли 31, жестко связанной с трубой, прикреплены переброшенные через блоки 20 и 26 тросы с контргрузами 18 и 29 уравновешивающими под­вижную систему стола. На одних валах с блоками 20 и 26 закреплены тормозные шайбы и улитки 19 и 27 (рис. 121, 6) с тросами и грузами 17 и 28, обеспечивающие определенную скорость и противодавление трубе, вдавливаемой из мундштука пресса. При подъеме стола под дей­ствием этих грузов поворачивающих улиток сматываются канаты, вслед­ствие чего уменьшаются плечи приложения грузов и величина крутяще­го момента. В результате этого стол вначале движется с большей ско­ростью, чем при подходе к мундштуку.

При формовании трубы по мере выдавливания ее из мундштука масса ее возрастает, но она не может оторваться или деформировать­ся, так как постоянно поддерживается тарелкой. Сила противодавления тарелки постепенно возрастает и обеспечивается одинаковая скорость столу и трубе, равная скорости ее формования. Это достигается тем, что при опускании стола под действием выдавливаемой трубы прово­рачиваются улитки, увеличиваются их плечи и моменты от грузов 17 и 28, а следовательно возрастают и противодавления увеличивающейся в массе трубы.

Рис. 121. Узлы трубного пресса.

Работа пресса. Подготовленная масса поступает в загрузочную ка­меру 8, захватывается лопастями, продавливается ими через решетку 7 и в виде прутков поступает в вакуум-камеру 6. К вакуум-камере под­ключен насос 18 (см. рис. 120,6), создающий в камере разрежение до 90%. Вакуумированная масса захватывается лопастями 5, продвигает­ся вниз и продавливается через мундштук со вставленным в него кер­ном, принимая форму трубы. Стол 16 (рис. 121, а) с формующей та­релкой 2 к началу прессования под действием грузов поднят вверх, масса обтекает формующую тарелку и образуется раструб 3.

Во время формования раструба стол удерживается в верхнем поло­жении крючками 22 и 23, которые при перемещении тяги 24 входят в проушины 21. После образования раструба струной лучка 14 обреза­ют его нижний край, после чего стол освобождают от крючков 22 и 23. Под давлением выходящей из мундштука пресса трубы стол опускает ся. Когда он достигает упора, пресс выключают и включают тормоз 17 (см рис. 120,6) стола. Затем открывают кольцо 4 (см. рис. 120, а) мундштука 5 и лучком 14 отрезают трубу, которая при опрокидывании стойки 1 поступает на специальный лоток, после чего формующую та­релку 2 надевают на стойку 1, закрывают нижнее кольцо 4 мундштука

Процесс работы повторяется.

Подобные прессы применяют для изготовления труб различных диа­метров. Прессы для труб малых диаметров (125—350 мм) имеют об­легченный, односторонний механизм для передвижения стола. Прессы для груб больших диаметров (400—800 мм) имеют более тяжелую конструкцию: литые рамы, меньшую скорость вращения вертикаль­ного вала, двусторонний механизм для перемещения стола.

В настоящее время работа прессов полностью автоматизируется. Отформованная труба отрезается плоским ножом 4 (рис. 121, г), который движеться вместе с кольцом 3, приводимым во вращение от