西式琉璃瓦的自动生产线介绍

摘要 本文对湘潭炜达公司出口到朝鲜的日产2.5万片西式琉璃瓦自动化生产线整线生产流程、工艺布置、设备选型等进行了介绍，并对琉璃瓦专用设备的结构及其工作原理进行了较为详细的阐述。

关键词 琉璃瓦生产线，工艺方案，设备选型，全自动压瓦机

1前 言

湘潭炜达机电制造有限公司在借鉴国外同类设备经验的基础上进行技术创新，并结合中国国情和国际竞争形势，设计并制造出第一条完全国产化的琉璃瓦自动生产线。该生产线设计的日产量为2.5万片，整线从原料供给到粉碎、练泥、再到挤出毛瓦坯、切割、压瓦、装坯、干燥和施釉都实现了自动化生产。尤其是转轮式六工位全自动压瓦机的成功开发，更是结束了中国自动压瓦机只能依赖进口的历史，备受业内人士的关注。

该自动化琉璃瓦生产线最早于2006年就成功整线出口到马来西亚亚依淡陶瓷有限公司，目前运行情况良好。2008年初该生产线又成功出口到朝鲜胜利集团公司，目前已进入设备安装调试阶段。本文将对该生产线的工艺方案、设备选型、主要设备性能参数、生产工艺布置等作一个较为详细的介绍和分析，供大家参考和探讨。

2生产工艺

2.1 原料处理

对于大块的半硬质原料，为了便于自动喂料和下道工序处理，先用扎碎机进行破碎，其他软质料和细块物料则可直接装入15立方的喂料机，然后通过笼式粉碎机进行粗碎，再经过双轴搅拌机进行搅拌，搅拌后用对辊机进行第一次对辊，原料将被粉碎至3mm以下，然后再以双轴搅拌机进行搅拌，并进入第二次细碎对辊，原料被粉碎到1mm以下，然后经圆盘筛搅拌挤出并送往泥料陈腐仓进行陈腐，陈腐48h后备用。

2.2压瓦成形

生产主瓦时，用铲车将坯料铲入挤出成形线的5立方自动喂料机，泥料被喂料机送入双轴搅拌机，经搅拌后再被送到350型挤出机挤出连续的毛坯，然后经自动同步切割机进行切割，切割后毛坯被送到自动压瓦机前端，由压瓦机的机械手负压盘吸放到压机上进行精确压制，压好后再由压瓦机后端的卸坯机械手自动取坯装架，并放上干燥车。

生产配瓦时，也是用铲车将原料加入小型喂料箱，然后用350型挤出机挤出毛坯，经自动切割后，用配瓦压瓦机人工送坯和取瓦进行压制。

对于少量的飞禽走兽装饰和一些不能压制的特殊配件，则将原料球磨成泥浆，然后用石膏模进行注浆成形。

2.3 干燥、施釉及烧成

瓦坯的干燥用80m长的余热隧道干燥器来进行，成形时坯件装到干燥车，然后推入隧道干燥器进行干燥，干燥周期为24～32h，干燥最高温度为80℃。

施釉时主瓦用全自动施釉线进行施釉， 经干燥器干燥后的主瓦，被送到瓦坯输送线上，经挂瓦机旋转定位后由施釉链条的夹头夹起带走，并在经过全自动施釉机的淋釉位置时完成自动淋釉，经一段距离的输送，釉料水份被坯体吸收，瓦坯也到达隧道窑的装车区域，再由人工将瓦码到窑车上。

配瓦则用人工施釉机进行操作，在人工施釉机内装有釉浆泵，釉浆泵把釉水从底部的储釉箱抽到淋釉箱，经淋釉口流出，施釉时只需持瓦坯放到淋釉区域就可完成施釉。

产品的烧成于120m的隧道窑，根据原料和配方需要，瓦件将在1050～1200℃的温度下经14～18h一次烧成。

这里需要说明的是，琉璃瓦的烧成温度主要由原料及配方性能来决定，由于琉璃瓦施用的是熔块釉或半熔块釉，釉料的成本占总成本的比重较大，为了降低釉料成本，琉璃瓦坯体的烧成温度不宜太低，同时较高的烧结温度也有利于提高产品的各项性能。

2.4 生产工艺流程

该生产线的工艺流程如下：

轧碎机粗碎→铲车配料→喂料机给料→笼式破碎机粗碎→双轴搅拌机搅拌→细碎对辊机一次细碎→双轴搅拌机搅拌→细碎对辊机二次细碎→圆盘筛挤出→陈腐仓陈腐→铲车装料→喂料机→真空挤出机挤毛坯→自动切坯机切割→自动压瓦机整型→机械手自动装瓦上干燥车→隧道干燥器干燥→自动淋釉线挂瓦施釉→人工装焙烧车→隧道窑高温烧成→质检→打包→入库

3生产设备选型及工艺布置

3.1 设备选型

根据生产工艺方案，以日产2.5万片西瓦的生产能力进行各项平衡计算，经计算后考虑余量同时结合同类厂家的经验后进行设备选型，结果如表1所示。

3.2 设备工艺布置

该生产线的原料处理及成形的设备工艺布置图如图1所示，干燥、施釉及烧成车间设备的工艺布置如图2所示。

4专用设备的性能介绍

4.1 TCJ350型真空挤出机

TCJ350真空挤压成形机是结构紧凑型的三轴真空挤出机，它主要由变频器、电动机、小皮带轮、三角胶带、气动离合器、变速箱、套筒联轴器、抽真空装置、螺旋叶、电气控制装置及机架等组成，该机采用单电机变频传动，电动机经一级皮带减速，再经气动离合器传至变速箱，由变速箱上部齿轮带动上部的双搅泥轴，变速箱下部齿轮把动力传至下部的主轴。

TCJ350真空挤压成形机的工作原理是：泥料从上部料斗加入，在上部两搅拌轴相向旋转的螺旋搅刀搅拌及挤压下从前端筛板挤出落入泥箱，泥箱外接真空泵，对泥料进行抽真空脱气处理。落入泥箱的泥料在压泥板和主轴螺旋搅刀的挤压作用下，不断从被螺旋叶片压送到泥缸头，并在压力的作用下从成形模口挤出（模口与西瓦形状具有近乎相同截面的出口），从而挤压成为致密度的琉璃瓦毛坯，该机技术参数如表2所示。

4.2 WDQ-Ⅱ自动同步切瓦机

WDQ-Ⅱ自动同步切瓦机由滚动轴、同步小车、档板装置、切弓装置等部件组成，是西瓦专用的切割机，其工作原理为:

当挤出机挤出的坯体经由截面形状与西瓦一致的滚轮进入切坯机并到达闸门挡板位置时，运动的坯体推着挡板带动小车前移，当车前移到设定长度时，装在导轨上的接近开关SA1得到电信号并将信号送到PLC，PLC发出指令驱动切弓控制气阀YA1进行切坯，切割完成后到达接近开关SA2或SA3位移时，闸门控制气阀YA2接通并打开挡板，闸门打开约一秒（可自行调节）后，输送电机将切断的坯体快速送走，同时小车在弹簧力的作用下退回原位，待坯体被送至一定位置时（可调），断开闸门控制气阀(YA2)放下挡板，等待下一次切割，从而完成一个工作周期。由于在切割过程中切刀与坯体相对静止，所以切口平整且与坯体垂直。该机的主要技术参数如表3所示。

4.3 WYJ100-1W型全自动压瓦机

该机是炜达公司在借鉴国内外同类先进机型的基础上成功开发的设备，也是全线的核心。该机主要由左、右机体、底部连杆、顶部机箱盖、滑动座、六方转轮、皮带轮、齿轮机构、槽轮机构、凸轮机构、润滑泵、油路系统、电控部分等组成，配置自动装坯和卸坯机械手，与挤出机、切瓦机、送坯机以及瓦托输送线等组成瓦坯生产流水线，实现全自动化操作。

该机的工作台有六个工序，即六方转轮工作台的翻转。除有一级机械分度、定位以外，还设置有一套精密定位机构，完全确保每一次冲压过程中，工作台模具的准确定位。安装上模的滑台是箱体结构，滑台导轨与机身上导轨接触长度大，上模的每一次压瓦工序对泥坯都有二次冲压，即上模第一次压瓦坯到位后，上模上升10mm，使泥坯得到充分排气后，再向下冲压到位，完成压瓦过程后返回最高位置。

该机的工作原理为：挤出机挤出的毛坯经切割机切割后输送到设定位置，被压瓦机装坯机械手的真空吸盘吸起并送至翻转台的下模，下模翻转一个工位到达水平位置，此时压瓦机上模下压，压好瓦坯后升起，下模台继续翻转一个工位，压好的瓦坯经翻转到压机后端位置，由卸瓦机械手的真空吸盘吸取并放置到瓦托上，从而完成一个压瓦周期。该机的主要技术参数如表4所示。

4.4 Y41-40A600KN 配瓦压瓦机

该机主要用于压制小批量的配瓦，也可用来压制主瓦，主要由液压站、上模台、下模台、左右触发按钮、电控柜等部件构成。该机采用接近开关进行定位，油缸行程、工作台定位均可方便地调整和设定。

该机的下模台是一个带有滑动导轨的活动工作台，在工作台左右两边分设左右下模，两下模轮流交替工作。工作时由两人分别在左右进行操作，当左边一人将坯泥装到左下模后，按动左触发按钮，下模台由左向右运动，下模到达中部设定位置时，上模精确对位，然后往下运动压瓦，在压好后自动上升。与此同时，在左下模到达压台中间位置时，右下模也已被送出压台并到达右边外侧，此时位于右边的操作人员将坯泥装到右下模，然后按动右侧触发按钮，工作台则由右向左运动，到达设定中间位置后，上模下压，完成右下模瓦坯的压制。此时左下模已送到大压台左侧，左侧操作人员将压好的侧瓦坯取出并装上第二块坯泥，然后按动左触发按钮，压瓦工作进入下一个周期。左右两边人员交替放泥取坯，从而完成配件瓦坯的压制工作，该机的工作参数见表5。

4.5 WDGW-I 自动旋转挂瓦机

自动挂瓦机由输送皮带及转瓦机构等组成，本机的作用是将瓦坯用挂叉托起并旋转到设定位置，为后序的施釉链条机构将瓦坯挂起送往施釉机提供连续的定位服务。

本机的工作原理为：输送带将干燥好的瓦坯送进挂瓦机的两根挂叉，到位后通过接近开关将感应信号传到PC，PC发出指令驱动电机转动30°，挂叉将瓦坯托起并旋转至30°位置，在延时1s后，输送带继续送瓦，第二片瓦坯进入挂瓦机的下一组挂叉，电机随后旋转30°，第一块瓦坯到达60°位置，

这时从此位置经过的挂瓦链条将第一片瓦坯挂起送往自动施釉机进行施釉，挂瓦机继续旋转进入下一工作周期。本机的技术参数如表6所示。

4.6 WDSY-I自动施釉机

本机是琉璃瓦自动施釉的专用设备，由釉浆泵、浆池、喷淋头、行走机构、电控系统、机架等部位构成。

釉料泵将釉料从桶中抽至喷淋头（喷淋头装于淋釉行走机构上），釉水从喷淋头连续以瀑布状流出，当链条驱动机构将瓦挂着运行到喷釉位置时，感应光电开关SA0通过PLC使喷釉行走机构快速到达喷釉位置喷釉，并慢速退回到链条机构原位，完成西瓦的喷釉过程。以后每一片瓦的操作喷釉都是上述动作的循环过程。WDSY-I 自动施釉机的技术参数如表7所示。

5结 语

炜达日产2.5万片琉璃瓦生产线从原料处理到挤出毛坯、压瓦、干燥及施釉等过程都实现了自动化，对不同的原料通用性强，技术装备达到国内同类引进线水平，该生产线以整线的形式开发和出口，对于促进国内及周边国家和地区的琉璃瓦工业发展具有积极的意义。