人造板多层热压机低能耗液压系统设计

人造板多层压机的压力自动控制系统分析人造板的出现是现代板材加工的转折点，它提升了木材的利用率。

多层压机是人造板生产的重要设备，传统的热压机控制系统采用的继电器的控制方法，导致控制精度降低，与当前现代化、智能化、自动化的发展方向不符。

本文结合一种基于PLC的多层压机压力自动控制系统的设计方案实例，并进行仿真和实践分析，证实其对人造板生产质量和效率有大幅度提升。

标签：人造板；多层压机；压力自动控制系统前言传统的人造板多层压机是采取继电器进行液压、温度等控制的。

不仅控制器件多，操作维护复杂，同时在生产加工时，精度低，不稳定，降低了人造板的生产效率和质量。

而PLC作为一种性能优良的自动化控制技术，可以提升压力控制的精度和准确性，并简化维护难度，对于人造板材的的生产发展有重要意义。

1 传统人造板多层压机的工作原理及存在问题传统人造板多层压机的结构如图1所示，通过柱塞向上活动的方式带动活动梁进行升压，完成热压操作，加工動作完成后，柱塞回落至油缸，完成卸压动作。

基本流程为快进、加压、龅牙、快退、原位停留。

根据人造板材要求的不同，调节和改善压机的工作参数。

这种工作方式，十分容易造成调压误差，使得板材工作面的上下平行度、刚性难以保证，使得工作面的受力和承热不均，造成板材的不必要变形，形成弯曲、翘曲，产生生产浪费[1]。

后续虽然对多层压机进行了改造增加了显示箱等器件，但是由于采取的仪表控制和手动阀卸荷的方式，生产参数不能够被准确控制，也难以实现多层压机的自动化生产。

2 基于PLC的多层压机压力自动控制系统的设计方案2.1 压力自动控制系统的设计原理。

根据多层压机的工作方式来看，其进行板材压制时，主要是通过升压、加热两种方式来进行的。

因此在自动控制系统中，主要强调对压力和温度这两个变量的调控，从而能够控制压制的精准度[2]-[3]。

那么就需要借助温度传感器、压力传感器来作为信号的采集装置，再经PLC的AD采集模块送到PLC的CPU进行数据处理，最后再将需要的数据传入触摸屏显示。

人造板多层热压机设计毕业论文目录1.引言 (5)1.1五层侧压式热压机的发展概况及现状 (5)1.2热压机的特点 (6)1.3热压机的发展带来的机遇和挑战 (7)2.热压机的结构设计 (8)2.1框架结构 (9)2.2柱塞结构 (10)2.3上托板结构 (10)2.4下托板结构 (11)2.5平衡机构简要设计 (12)2.5.1工作原理 (12)2.5.2齿条的设计 (14)2.6轴承的选取 (15)2.7侧压缸支架结构 (16)2.8侧压缸螺栓设计校核 (17)3.热压机主要部件的受力分析 (18)3.1立柱的设计校核 (18)3.2上托板的设计校核 (18)3.3下托板的结构设计 (25)3.4下横梁底板受力分析 (28)附录 (30)参考文献 (35)WORD版本.致谢 (36)WORD版本.1.引言热压机是人造板生产线的主要设备之一。

热压机的生产能力决定了人造板生产线的产量，而热压机的技术水平也在很大程度上决定了人造板产品的质量。

人造板生产的发展与热压机技术水平的进步息息相关。

人造板行业的发展对热压机生产提出了更高的要求，而更先进水平的热压机的出现则又极大地促进了人造板行业的发展。

新的人造板国家标准对产品质量提出了更高的要求。

为保证产品质量,就热压机而言,一方面：要求工艺上采取最佳热压工艺曲线和工艺参数,控制产品质量；另一方面：热压机设备本身在结构和性能上要满足诸如制品的厚度公差、传热的均匀度等要求,确保压制品质量。

热压机的发展促进了人造板工业的繁荣。

而近年来我国人造板行业的超快速发展也为我国热压机技术的发展提供了广泛的发展空间。

遗憾的是目前我国还不具备连续压机的生产能力，国需要的连续压机还需要从国外进口,这严重影响了我国人造板机械行业整体水平的提高。

国的有关单位也在抓紧时间组织必要的人力、物力、技术力量进行连续压机的研制工作。

相关的产品也有望在未来几年问世。

本次设计在借鉴以往前人的实际设计经验和部分参数结构的前提下重点对其下托板的结构进行了可行改进设计，使用了CAD、Pro/e等工程制图软件对该机器进行结构设计、绘制和分析。

人造板工业是高效利用木材资源的重要产业，是实现林业可持续发展战略的重要手段。

我国已成为世界人造板大国。

建国 55 年来，特别是进入 20 世纪 90 年代以来，我国人造板业取得了长足发展，在满足国家经济建设和保护环境的需要、实现我国木材和木材制品的生产从主要依靠天然林到主要依靠人工林的重大转折、促进木材资源的高效利用等方面发挥了重要作用。

今后，我国人造板工业应实施科教兴国战略和可持续发展战略，以科技为第一辈子产力，走出一条科技含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化路子。

由于我的专业是电气工程及其自动化，同时我们学校所在的地区临沂市是人造板生产的基地，所以我选择了这个课题。

我想设计出一个能够在生产中得到利用，同时有一定优势的控制系统，能实实在在地提高生产效率，为人造板生产企业做一点贡献。

控制系统是人造板生产中的重要环节，而电气控制又是人造板生产的传统控制系统，在传统的基础上设计的电气控制系统应该更加适合于生产，更加实用，设计要求也会更高，希翼能设计出一个故意义的电气控制系统。

设计这个系统将会用到我大学所学的专业知识，对我的所学也是一个检验，希翼能成功的设计出一个优良的人造板热压机的电气控制系统。

1.1 人造板热压机的用途及其控制方式介绍热压机是人造板生产中最重要的设备之一.热压机的生产能力决定了人造板生产线的产量,而热压机的技术水平也在很大程度上决定了人造板产品的质量。

人造板生产的发展与热压机技术水平的进步息息相关.人造板行业的发展对热压机提出了更高的要求, 而更先进水平的热压机的浮现则又极大地促进了人造板工业的发展。

我国的人造板机械业的发展经历了一个从无到有，从小到大，从测绘仿制到技术引进，从单板的自行设计到生产线的自行开辟的全过程。

沈阳重型机器厂在 1956 年设计创造出中国第一台多层热压机，结束了我国不能生产人造板设备主要的历史热压机和其它的压机相比有自身的优点，它热压系统升温快，加热系统、导热系统经精心分段设计，热耗能低、导热均匀；结构设计合理，配件加工精密度高，工艺参数调整范围宽，控制过程设计合理，能满足各种贴面生产的工艺要求。

人造板多层热压机设计毕业论文河海大学毕业论文学号 ********年级 ****本科毕业设计人造板多层热压机设计专业 ********姓名 ***指导教师 ***评阅人 ***2016年2月中国南京学术声明：郑重声明本人呈交的毕业设计，是在导师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，所有数据、图片资料真实可靠。

尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计（论文）的研究成果不包含他人享有著作权的内容。

对本设计（论文）所涉及的研究工作做出贡献的其他个人和集体，均已在文中以明确的方式标明。

本设计（论文）的知识产权归属于培养单位。

本人签名： *** 日期： 2016.2.15摘要多层热压机是生产胶合板、刨花板、中密度纤维板等人造板的主要设备。

目前设备制造厂生产的热压机已基本定型，为了改进热压机的结构性能和降低制造成本，本文主要对五层侧压式热压机结构进行了设计,并对热压机的重要部件下托板的结构、强度和刚度进行了设计分析和计算,使下托板在结构上更加合理,降低了材料和能源消耗,提高了生产率。

设计主要结合现有的设计理念，在符合设计要求的前提下，设计时热压机的机架整体上主要采用了钢板焊接闭式结构，这种结构制造方便无需大型加工设备，并且，选材主要使用了工字钢、角钢等常用材料，使用钢板焊接的加工工艺，因而，生产工艺性较好，一般机械厂均能制造。

设计中主要使用了CAD、Pro\E等工程制图软件，使用了Pro\E软件进行受力分析。

关键词：侧压式，热压机，结构设计，受力分析AbstractThe multi-layered hot press is the production plywood, the shaving board, building board and so on density fiberboard major installations. At present the equipment factory production's hot press has finalized basically, to improve hot press's structure performance and reduce the production cost, this article mainly has carried on the design to five side thrust type hot press structure, and to hot press's important part under carrier's structure, the intensity and the rigidity has carried on the project analysis and calculates, causes the carrier to be more reasonable in the structure, reduced the material and the energy consumption, raised the productivity. The design main union existing design idea, in conforms to under the design requirements premise, in the design in press's rack whole has mainly used the steel plate welding closed type rack, this kind of structure manufacture convenience does not need the large-scale processing equipment, and, the selection has mainly used the I-steel, the angle steel and so on commonly used material, uses processing craft which the steel plate welds, thus, the production technology capability is good, generally the machine shop can make. In the design has mainly used CAD, engineering drawing soft wares Pro \ E and so on, used the software Pro \ E to carry on the stress analysis.Key words: lateral pressure type, thermal-pressing machine, structural design, stress analysis目录1.引言 (5)1.1五层侧压式热压机的发展概况及现状 (5)1.2热压机的特点 (6)1.3热压机的发展带来的机遇和挑战 (7)2.热压机的结构设计 (8)2.1框架结构 (9)2.2柱塞结构 (10)2.3上托板结构 (10)2.4下托板结构 (11)2.5平衡机构简要设计 (12)2.5.1工作原理 (12)2.5.2齿条的设计 (15)2.6轴承的选取 (15)2.7侧压缸支架结构 (16)2.8侧压缸螺栓设计校核 (17)3.热压机主要部件的受力分析 (18)3.1立柱的设计校核 (18)3.2上托板的设计校核 (18)3.3下托板的结构设计 (25)3.4下横梁底板受力分析 (28)附录 (30)参考文献 (35)致谢.......................................... 错误!未定义书签。

人造板多层热压机低能耗液压系统设计
丁勇义;吴德政
【期刊名称】《林业机械与木工设备》
【年(卷),期】2003(031)009
【摘要】结合人造板生产工艺过程,分析了人造板多层热压机液压系统工作循环中能量转换的特点.提出了降低能耗的新思路,设计了复合快速缸-蓄能器液压系统.经分析、对比,该系统作为人造板多层热压机动力传递装置,明显降低了能耗,节约了能源,并改善了热压机的工作性能.
【总页数】3页(P9-11)
【作者】丁勇义;吴德政
【作者单位】中南林学院工业学院,湖南,株洲,412006;株洲车辆厂,湖南,株
洲,412000
【正文语种】中文
【中图分类】TS64
【相关文献】
1.刨花板、中纤板多层热压机组的液压系统设计 [J], 曾奇军;曾凡军;彭贵生
2.多层人造板热压机框架、同时闭合的简易设计计算 [J], 张玉波;吕绍岩;玄立恒
3.对《人造板多层热压机》横梁强度计算的商榷 [J], 徐义忠
4.人造板多层热压机同时闭合装置专家系统设计——压机参数的确定 [J], 王伟平;谢力生
5.基于VB的人造板多层热压机杠杆式同时闭合装置专家系统程序设计 [J], 王伟平;谢力生
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人造大理石板材多层固化压机机组的设计与研制摘要：本文对人造石英石板材的生产工艺及生产线设备做了概述，对该生产线上的关键设备多层固化压机机组进行了市场调研和系统设计，并研制出市场所需的大幅面，一边装板一边固化，循环式高效多层固化压机，并对其技术参数，工作原理，结构特点，安装调试等作了阐述。

关键词：人造大理石板材；多层固化压机；设计与研制1概述随着现代建筑业的蓬勃发展，对装饰材料提出了轻质、高强、美观、大幅面、多品种的要求，人造饰面石材就是在这种形势下出现的。

国外人造大理石制造业已经有30多年的发展历史，我国近十年才刚刚兴起，但是发展迅速，目前我国人造大理石板材以聚酯型人造大理石板材为主，是以不饱和聚酯为粘结剂，与石英砂、大理石、方解石粉等搅拌混合，真空铺装预压成型，在一定温度（约110℃）和压力下，使固化剂产生固化作用，经冷却、切边、抛光等工序而制作而成。

由于人造大理石板材组成中含有92%以上的天然大理石，因此保留了天然石高贵、典雅的特性，更具有色泽艳丽、颜色均匀、尺寸精确、光洁度高、抗压耐磨、透气性好、环保的特点、它重量轻、强度高、耐腐蚀、耐污染、施工方便、花纹图案可人为控制，是一种国际流行的绿色环保装饰材料。

市场需求量越来越大。

该生产线装备主要由原料配制系统，称量布料系统、搅拌混料系统、真空铺装压预压成型系统、多层热固化系统、冷却输送后处理系统、电气控制系统等组成。

为适应石材行业对人造大理石板材生产设备的日益高效质优的需求，昆山登云科技职业学院，昆山永茂机械制造有限公司经过广泛的市场调查，联合开发，共同功关，应用多层压机成熟的技术，综合国内外先进技术，成功设计研制出生产市场所需的12～15层大幅面人造大理石板材多层固化压机（也称固化炉）机组，具有快速装、卸板，快速固化，装板和固化同时进行，产品平整不变形等特点，满足了市场对产品的要求，取得了较好的经济效益和社会效益。

（见图1）图1人造大理石多层固化压机机组外形图（未加保温罩的状态）2主要技术参数2.1热压板规格：1680X3600X40mm;2.2工作层数：15～18层；2.3每层热压板打开距离：80mm;2.4压板举升油缸：φ50X150，4个；2.5吊笼升降油缸φ150X3000，4个；2.6液压系统压力： 63kgf/cm2；2.7加热介质：导热油；2.8固化温度：110℃；2.9固化周期：1小时；2.10电机总功率: 15KW；3功能和结构多层固化压机机组（也称固化炉）是人造大理石生产线的关键设备之一。

目次1 总则 (6)2 节能设计内容及范围 (7)3 生产工艺与设备选型优化与节能 (8)3.1 生产工艺优化与节能 (8)3.2 设备选型优化与节能 (9)4 总平面布置与建筑设计优化与节能 (10)5 供电系统优化与节能 (12)6 供热系统优化与节能 (13)7 供水系统优化与节能 (14)8 供气（压缩空气）系统优化与节能 (15)附录A 本规范用词说明 (16)条文说明 (13)总则1.0.1为贯彻国家节能法，指导人造板工程节能设计，提高设计质量，保证工程节能效果、发挥投资效益，制订本规范。

1.0.2本规范适用于利用人工速生原料林以及以枝丫材、小径材、木材加工剩余物、回收木材等为原料的纤维板、刨花板等非单板型人造板项目的工程节能设计。

1.0.3人造板工程节能设计必须执行国家有关方针政策、把节约能源放在优先位置，同时做到技术先进适用、经济合理、有效利用资源、合理用地安全生产和满足环境保护要求，并实现清洁生产。

1.0.4人造板工程节能设计除应符合本规范规定外，还应符合国家现行的有关标准和规范的规定。

节能设计内容及范围2.0.1人造板工程节能设计包括生产工艺与设备选型优化与节能、总平面布置与建筑优化与节能、供电系统优化与节能、供热系统优化与节能、供水系统优化与节能及供气（压缩空气）系统优化与节能。

2.0.2工程设计包括初步设计和施工图设计阶段，其内容和深度应符合现行有关设计文件组成及深度规定的要求。

生产工艺与设备选型优化与节能3.1 生产工艺优化与节能3.1.1人造板生产线工艺设计应根据原料条件和产品要求，采用先进、实用的节能生产工艺和节能措施，合理利用能源，减少能源损失，进行优化设计。

3.1.2工艺流程应做到简捷顺畅，满足优质、高产、低耗、安全生产和环境保护的要求，实现清洁生产。

3.1.3工艺布置应与工艺流程相适应，物料的输送应避免迂回交叉。

3.1.4人造板生产主要耗能环节应配置监控、调节和计量装置。

节能型人造板热压机液压系统设计摘要热压机是人造板生产中最重要的设备之一。

发展人造板产业是提高木材利用率的有效途径，热压机是人造板工艺中极其重要的设备，而热压机液压系统是控制热压工艺的关键。

在本设计的液压系统中，采用斜盘式轴向柱塞变量泵，既能实现液压缸的快速动作，又可以缓慢加压。

同时，由于系统采用液控单向阀，通过重力作用实现卸荷。

系统最大特色是采用了快速液压缸与主作用缸的配合使用，以达到快速前进，低速缓慢工进的效果，既节省整体循环时间，又保证了板材压制需要的力量。

另外，系统中采用液压集成块技术，使得系统结构紧凑,元件密度高,占据面积小，运用灵活方便，又易于实现标准化。

本设计在原有QD实验热压机液压系统的基础上作了进一步的改进，使整个系统结构更加完善，减少了系统的能量损失，使热压机具有更高的稳定性和较高的工作效率，在人造板热压成型生产中性能更加完备。

关键词：热压机；液压系统；变量泵供油；快速卸荷The design of energy-efficient wood-based panel hot pressmachine hydraulic systemAbstractHot pressing machine is one of the most important of equipment in the man-made board production manufacturing. The development of panel industry is an effective way to improve the utilization ratio of the wood，hot pressing machine is a very important equipment in the process of man-made board，and the hydraulic system of the hot pressing machine is the key to control hot-pressing process.In this design of the hydraulic system，the swash plate axial piston variable displacement pump, both the fast action of the hydraulic cylinder, and slowly pressurized. At the same time, the system uses the pilot-operated check valve unloading by gravity. The most significant feature of the system is used in conjunction the rapid hydraulic cylinder with the main acting cylinder, in order to achieve fast forward low speed slowly work into effect, saving the overall cycle time, and ensures the plate to suppress the strength needed. In addition，the technology of hydraulic manifold blocks is used in this system，which allow the system structure to be compact，the element density to be high，the occupy of area to be small and can be used flexibly and conveniently，meanwhile，it's easy to realize standardized.This design is on the basis of the original experiment QD hot pressing machine hydraulic system, and has many further improvements，making the whole system structure be more compact，narrowing the energy that system takes up，letting the hot pressing machines have higher stability and higher efficiency，and the performance is more complete in the production of man-made heat mould board.Keywords: hot pressing machine; hydraulic system;variable pump oil; quick unload目录1 绪论 (1)1.1 国内人造板的总体概况 (1)1.2 热压机的发展 (2)1.2.1 热压机的起源—多层压机 (2)1.2.2 单层热压机 (3)1.3 热压机的发展现状 (4)1.3.1 国外热压机的发展现状 (4)1.3.2 国内热压机的发展现状 (4)2 热压机总体方案的确定和设计 (6)2.1方案原理分析 (6)2.2 热压机系统内部各部件的功用 (7)2.2.1 液压泵的功用 (7)2.2.2 液压缸的功用 (7)2.2.3 液压集成块的功用 (7)2.2.4 油箱的功用 (7)3 液压缸的设计 (8)3.1 液压缸类型与安装方式的确定 (8)3.2 液压缸的结构设计 (8)3.2.1 缸体与缸的连接 (8)3.3 液压缸的主要技术性能参数的计算 (8)3.3.1 压力设定 (8)3.3.2 流量 (9)3.3.3 运动速度 (9)3.3.4 推力和拉力 (9)3.3.5 行程 (10)3.3.6 液压缸的基本参数 (10)3.4 液压缸缸的设计计算 (11)3.4.1 缸体内径的计算 (11)3.4.2 缸体壁厚的计算 (12)3.4.3 缸体外径的计算 (12)3.4.4 缸体壁厚的验算 (12)3.4.5 缸体的材料和技术要求 (13)3.5 柱塞杆径的计算与校核 (13)3.5.1 柱塞杆径的计算 (13)3.5.2 柱塞杆直径的校核 (14)3.5.3 柱塞杆的材料和技术要求 (14)3.6缸盖的设计计算 (14)3.6.1 缸盖的结构 (15)3.6.2 缸底以及法兰厚度的计算 (15)3.6.3 缸盖的材料和技术要求 (16)3.6.4 缸筒的技术要求 (16)3.7双头螺柱的计算 (16)3.8导向套的设计 (17)3.8.1 导向套的结构 (17)3.8.2 最小导向长度的确定 (17)3.8.3 导向套的材料及技术要求 (18)3.9密封件和防尘圈的选用 (18)3.9.1 柱塞杆的密封 (18)3.9.2 其他密封 (18)3.9.3 柱塞杆的防尘装置 (18)4 液压泵以及阀块的选择 (20)4.1流量计算 (20)4.2压力计算 (20)4.3泵的选择、校核 (21)4.3.1泵的压力计算 (21)4.4 液压阀块的选择 (23)4.4.1材料的选择 (23)4.4.2阀型号的选择 (23)5 油箱的设计 (27)5.1油箱在液压系统中的主要功能 (27)5.2油箱的设计要点 (27)5.3油箱容量的计算 (28)5.3.1发热计算 (28)5.3.3油箱容积计算 (29)5.4油箱中油液的冷却与加热 (30)5.4.1油液的冷却 (30)5.4.2油液的加热 (30)5.5 油箱主要附件的选配 (31)5.5.1 空气滤清器 (31)5.5.2 过滤器 (31)5.5.3 吸油口过滤器 (31)5.5.4回油口过滤器 (32)5.5.5 其他附件 (32)5.5.6 油盘 (32)6 结论 (33)参考文献 (35)致谢 (34)毕业设计（论文）知识产权声明 (35)毕业设计（论文）独创性声明 (1)1 绪论1.1 国内人造板的总体概况近年来，随着建筑装饰和家具业的快速发展，国内木材需求量急剧增长，木材供应的缺口越来越突出。

1人造板热压机的相关概述1.1人造板热压机的概念随着经济的发展，人们对家具的质量和装修的标准越来越高，而大量地使用天然木材将会导致环境的破坏，目前，热压机是制造人造板的重要机器，它的性能决定了人造板的生产质量。

在生产过程中，液压系统在整个机器运作过程中起着至关重要的作用，它不仅是机器的动力来源，更是机器的中枢系统，决定了产品的生产质量和生产数量。

根据热压作业的要求，热压机需要提供热量，还要向板坯提供一定的压力，生产出合格的人造板。

热压机性能十分重要，和生产的效益及创造的收益都有密不可分的联系。

1.2液压系统的工作原理液压系统是热压机设备正常运行的动力来源，在生产线上，液压系统起着决定性的作用，直接决定了生产产品的质量。

在生产的过程中，液压系统的主要作用是实现热压机的移动，控制热压机上升、下降、保持运动状态不变。

热压过程中，主要的影响因素有温度、湿度等。

只有在适宜的工作环境下，才能制造出高质量的产品。

热压的流程主要有以下几个阶段：第一步，板坯进行压缩，这一步的主要目的是排出空气；第二步是温度渗透环节，这一步要控制好温度，温度直接影响了加压的时间和生产的效率；第三步加压至一定的厚度，然后利用液压系统进行控制；第四步是降压、排气、对产品进行定型。

热压机是依靠液压系统进行一系列的动作调整的，从而控制压力，保证设备的正常运行。

2人造板热压机液压系统的常见故障在生产的过程中，由于多种因素的影响，液压系统容易出现一系列的问题和故障。

工作人员必须不断地在工作过程中进行总结，把相应的问题记录下来，及时地对机器进行维护和保养，从而保证企业的正常生产，确保产品的质量。

目前，热压机液压系统的主要问题集中在以下方面，分别是热压机不启动的问题、速度过快或者过慢的问题、油液流量变动过大或者过小的问题以及出现油击现象的问题。

每种故障的背后都存在着一定的原因，找到问题所在，并且做出相应的解决方案是十分重要的。

2.1调试阶段常见故障在调试阶段，液压系统的故障原因主要集中在以下几个方面：首先，器件速度不够稳定，液压阀的阀芯不灵活，可能会卡住或者是方向装错，在元件的连接处，发现渗漏的情况；其次，控制元件堵塞导致压力系统不稳定，阀类元件变形或者太软，控制系统运行出现问题；最后，液压系统的设计出现问题，元件之间不能较好地匹配，造成机器出现故障。