一、前言
据不完全统计，10多年来国内研制全自动液压压砖机（以下简称压砖机）的厂家有13家，其中广东科达公司、广东力泰公司、福建海源公司是国内规模较大的生产厂家，这几家公司生产的压砖机基本代表了目前国产压砖机的技术进步和制造水平。到目前为止已研制出的国产压机吨位从200－4200吨共计16个规格。国产压砖机的主机框架均为传统的三梁四柱结构或三梁四柱套筒拉杆式结构，液压系统基本上是借鉴一部分国外压机的经验同时结合自己的一些创新，主要技术参数、主要技术性能、主机结构、液压系统、电控系统等方面已达到国外同类压机先进水平。目前国产压砖机在线运行累计已达1000余台。随着墙地砖生产企业逐步向生产大规格产品的方向发展，作为生产墙地砖的最关键设备——全自动液压压砖机就必须向着大吨位方向提升，以进一步满足市场的需求。科达公司率先研制出了含有多项技术创新的国内最大吨位的压砖机——KD4800型全自动液压压砖机。
专家对KD4800型全自动液压压砖机的评价意见是“本产品采用预应力钢丝缠绕框架结构、全液压驱动、中文显示PLC编程系统，是机、电、液、气一体化专业产品。该产品在如下五方面具有应用技术创新性：1）预应力钢丝缠绕框架；2）比例伺服液压控制系统；3）复合顶出装置；4）二次布料系统；5）通过网络方式具有远程故障监视和工作参数修改功能，为用户提供24小时远程服务。该机的整体技术性能国内领先，达到当前国际水平。本产品的研制成功，是当前国内研制生产的最大吨位压砖机，填补了国内空白，具有良好的社会效益和经济效益。”
二、KD4800型压砖机的技术参数
1、主要技术参数：1?公称压制力48000KN；2）动梁行程230mm；3）立柱净空距1750mm；4）压制频率18次/min；5）填料深度60mm；6）顶出力240KN；7）系统压力16MPa；8）主缸压力34MPa；9）主泵功率132KW；10）机重102000kg。
2、生产能力：该机可生产900×1200（mm）等大规格墙地砖，生产1000×1000（mm）、900×1200（mm）、900×900（m）、800×800（mm）规格墙地砖，每次可压制一片，生产600×600（mm）规格墙地砖，每次可压制二片。
三、KD4800型压砖机的技术创新分析
1、主机框架
压机的主机框架是压机的承载部分，该部分的刚性、稳定性直接影响整机的性能及寿命。KD4800型压砖机主机框架采用预应力钢丝缠绕机架，将预应力钢丝缠绕技术应用于压砖机为我国首创，上下横梁、左右立柱由多层钢丝预紧成一个封闭机架，钢丝层采用了变张力缠绕以充分发挥钢丝的强度潜力。钢丝缠绕机架与传统的三梁四柱机架相比具有很多优点：它从根本上消除了主要承载部件上螺纹引起的应力集中现象；由于钢丝强度极高，而且钢丝层上由于工作载荷引起的压力波动是很小的，因此预应力钢丝缠绕机架具有很高的疲劳寿命；有效降低了应力集中程度，承载能力提高，可大大减轻框架重量。上下横梁、左右立柱等重要元件均通过有限元分析。框架的最大受力变形控制在0.15mm以内，因而该机具有极高的刚性和稳定性。
2．压制油缸
压制油缸是压砖机的心脏，其运动精度和受力传递形式直接影响整机性能及砖坯质量。KD4800型压砖机采用双作用活塞缸，主油缸倒置，活塞杆与上横梁联接，主油缸与活动横梁联接。油缸内采用特殊设计的密封及导向，使密封几乎达零泄露，导向精度极高。运动时主活塞固定，主油缸带动活动横梁上下运动。该结构具有如下优点：增加了活动横梁受力面积，大大改变了活动横梁的受力状态，相对提高了活动横梁的刚性，使其受力变形小；对砖坯的压制力更加均匀，有利砖坯成型。从而提高砖坯质量。
3．布料装置
该机的布料装置设计成一独立辅助装置，采用CNC控制的多轴、多自由度的自由布料机器人与主机连接一体，可将多种不同颜色和不同粒度的粉料按设计的图案向模腔一次性或数次喂料，实现多次布料，可生产色彩丰富的各种陶瓷墙地砖。该装置由喂料结构、基料填料结构、基料格栅的移动结构、基色料的布料结构等组成，采用基料格栅与推料架相对移动、色料小料斗与推料架相对固定的结构形式，此结构带有减小推料架行程装置，有利于缩短喂料时间，提高生产效率，同时减小了整机长度，降低了成本。
4、复合顶出装置
复合顶出装置置于压机底座上方，其作用是顶出压制完毕的砖坯、调节粉料的填充高度、锁紧模具及使模芯伸出模框以外，以便清洗模芯。
复合顶出装置是新开发的一种新型顶出装置，采用液压伺服系统控制，实现下模芯的精密、无级定位。与传统的顶出装置相比具有很多优点，它置于底座上方，维修、更换模具、调校都非常方便；另外，增加了动作功能，压制砖坯过程中，模具具备多次填料、一次镦料，可实现多次落模，满足压制不同品种砖坯的要求。特别适用于大吨位压机。
5．液压系统
液压系统是压机的动力控制系统，液压系统设计的先进性、合理性是压机技术先进性的重要标志，也是压机运行稳定性、可靠性的关键。KD4800型压砖机的液压系统应用了当今最先进的液压控制技术，主要表现在：1）、主油泵采用恒压式变量泵供油，降低能耗，减少发热。2）、采用反应快、流量大的插装阀、动态功能阀、比例式插装阀集中控制，因而油路简单、先进，故障隐患点少，操作维护方便。3）、活动横梁的上下运动速度采用最先进的插装式比例阀控制，采用编码器测量，可在任意位置实现速度转换控制，操作、调节极为方便而精确。4）、增压器为一结构新颖的内增压器，置于顶置式油箱内，集充液、减压、增速、增压于一体，结构紧凑，大大简化了液压系统，可获得高的主缸压力，从而减小主缸尺寸。5）、顶出装置采用液压伺服系统控制，实现下模芯的精密、无级定位，可实现多次布料。
6．电气控制系统
KD4800型压砖机的电气控制系统采用操作维护简单、性能可靠的可编程控制器控制，大屏幕显示，性能可靠，操作维护直观、方便，具有以下特点：1）、主缸油压控制采用时间和压力双重控制，因而调节方便、可靠。2）、活动横梁位置检测采用先进的编码器检测，对活动横梁速度转换位置进行精确控制，因而调节操作简单，控制精确。3）、喂料器采用伺服电机控制，可实现料车多位置多速度转换的精确控制。4）、顶出控制由先进的伺服阀控制，运行时两轴之间的跟随误差控制在0.15mm之内，模芯运动位置控制精确，位置设定简单，操作方便，可方便地实现多次的落模。5）、显示和操作采用高性能和易操作的控制面板，操作、调节、简单直观。压制参数可直接在控制面板修改及设定。6）、可实现手动、单动、自动等工作状态，参数范围大，利于压机的调试和选择。7）、在软件方面，根据压机工作状态及过程，实时显示，让操作者真实了解压机的当前状况；当故障发生时，PLC除做出相应保护措施外，还将根据检测信号来判断故障来源，自动报警显示，便于维修人员及时知道故障原因；并把故障历史记录下来，便于以后查询、分析。同时可存储多达16种不同的参数，方便压制不同规格墙地砖时参数调用。
7、网络远程多媒体计算机管理系统：
在国际上率先将最先进的信息技术与自动化陶瓷压砖机进行有机结合，实现视频、音频及数据的同步传输，使压机具有远程操作、远程监控管理、远程诊断及远程示教等功能。
本系统采用MJPEG编码算法和基于VLBR编码对象的MPEG4模式以实现实时视频传输且图象清晰；采用了自适应的多次缓冲管理，能够自动调整采集参数达到最优效果；采用了下载功能，可以下载现场录制的视频文件和同步采来的数据文件，并提供了断点实传、数据视频同步回放功能。
本系统的主要功能：①实现了无人值守远程监控，系统具备远程唤醒和远程关闭功能，能够对生产数据进行实时采集、备份、显示和更新，能够与数据同时传送现场图象、同步录制现场视频和工业数据；②系统对生产参数和实时数据的组织、显示采用了多种视图，能够直观、鲜明、准确的反映设备运行状态；③远程图象、视频和远程控制功能，使得现场与远程的工作人员得以共同操控设备，及时排除故障；④内建的数据库引擎可以方便地与后台数据库连接，与企业ERP系统和专家系统有机结合，既可在发生故障时迅速提供处理办法和备件信息，又可在平时生产中为用户提供示教功能。上载成套的规范化生产参数，为用户提供生产过程服务。
四、KD4800型压砖机的特点
由于采用了以上多项高新技术，KD4800压机打破了传统理念，具有如下技术特点：
1、主机结构新颖合理。主机采用预应力钢丝缠绕结构，在冲击裁荷的作用下，具有极好的整机刚性和抗疲劳能力。
2、可实现多次自由布料。采用CNC控制的多轴、多自由度的自由布料机器人与主机连接一体，可将多种不同颜色和不同粒度的粉料按设计的图案向模腔一次性或数次喂料。
3、液压系统先进、可靠。采用了动态功能阀、比例式插装阀、伺服比例液压控制等最新液压技术。
4、增压系统反应快且稳定。使用了特殊的一体化内置式增压器，集充液、增速、增压、减压于一体。
5、带自诊断专家系统的全自动操作。采用了比例伺服控制阀、线性编码器、大型PLC及触摸屏等先进的自动控制系统，实现了带自诊断专家系统的全自动操作，满足了陶瓷生产各种工艺要求。
6、具有远程操作、远程监控管理、远程诊断及远程示教等功能。在国际上首次将最先进的信息技术与自动化陶机装备进行有机结合，实现视频、音频及数据的同步传输，使压机具有远程操作、远程监控管理、远程诊断及远程示教等功能。
五、结论
KD4800型全自动液压压砖机在设计过程中，综合了国外大吨位压机的先进特点，借鉴了国内压机开发的成功经验，广泛应用了当今世界最先进的液压和自动控制技术，技术参数选用合理，结构设计先进可靠、电器液压控制技术先进、自动化程度高、高效节能，其综合技术性能国内领先，达到世界先进水平。KD4800型压机的研制成功，填补了国内空白，是目前国内生产的最大吨位压砖机。