劉建平　山西省五臺縣益通節(jié)能技術(shù)研究所 

 

　　摘要：采用電磁鐵與壓縮彈簧組裝于壓具鋼板上的結(jié)構(gòu)，并用單相半波整流方式使其產(chǎn)生推移式的壓制與振動(dòng)過程;可提高合成石薄板的致密性，并使其具有微量的磁性，也可降低其成型設(shè)備的造價(jià)。www.stonebuy.com

　　關(guān)鍵詞：合成薄板電磁鐵彈簧半波整流推移振動(dòng)磁化 

　　1引言     

　　目前，用真空振動(dòng)成型機(jī)壓制成立體的荒料再鋸切成薄板的合成石板材，以其柔和的觀感和耐磨、耐滑的優(yōu)點(diǎn)，使其在建材領(lǐng)域成為走俏的裝飾產(chǎn)品http://www.stonebuy.com/sample/。在廣東省通稱為崗石的合成石，以其微晶的產(chǎn)品http://www.stonebuy.com/sample/為主導(dǎo)而呈現(xiàn)出迅猛發(fā)展的勢頭，并在雙軸混料機(jī)混合微粒石料的混合料，混料后期進(jìn)行花紋配制和成型設(shè)備的研制方面取得了一定成效。但是，某些工藝改進(jìn)和設(shè)備改進(jìn)還需做進(jìn)一步的研究。例如在其成型中預(yù)制細(xì)微條紋須運(yùn)用的“形體染色，霧狀噴涂”的要點(diǎn)還理解不足;荒料成型中防制水印的“混勻制水，細(xì)微填充”的要素也認(rèn)識不夠。尤其在具有較大市場http://www.stonebuy.com/enterprise/FuJian/QuanZhouShi.html需求的薄板成型設(shè)備的研制方面，似乎在其接近于-1.0kg•f/cm2的真空度、1.0kg•f/cm2的壓強(qiáng)和70Hz的振動(dòng)頻率的較強(qiáng)機(jī)械http://www.stonebuy.com/machine/力組合作用的程序中約束了思路的擴(kuò)展，始終延用傳統(tǒng)的氣動(dòng)壓制和液壓振動(dòng)的模式，因此使其成型設(shè)備的價(jià)位居高不下。對這種1.0-2.0cm的厚度和密實(shí)度大于2.5沙耐的料體壓縮量小于1.0cm的薄板成型，可否用一種創(chuàng)意而將電磁力直接作用于壓具的鋼板與其鋪料的鋼板之間，利用其兩塊鋼板固有的導(dǎo)磁性而用電磁吸引力進(jìn)行薄板成型呢?可否利用石料中一般含有0.3%左右的Fe2O3成份，在其與粘合劑混合而壓成的板材上具有微量的磁性呢?對此問題的研究，對降低設(shè)備造價(jià)和提高產(chǎn)品http://www.stonebuy.com/sample/內(nèi)在品質(zhì)等方面具有多重的意義。 

　　2用電磁力壓板的因素分析     

　　現(xiàn)行的薄板成型機(jī)采用的氣壓和液壓的作用力，歸根到底是使其壓具底面的鋼板相對于鋪放混合料的模板產(chǎn)生壓制與振動(dòng)力，使其間的用聚酷樹脂混合的散狀料成為帶有豁性的薄板體。從電工技術(shù)的角度并抽象地觀察，相對的壓具與鋪料板的兩塊鋼板恰好是理想的導(dǎo)磁回路與相互間宜于進(jìn)行電磁吸引的磁鐵結(jié)構(gòu)。其邊長是125cm以上的平板尺寸相對其間2.0cm左右的空隙尺寸的比例是前者遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于后者，用電磁吸引力進(jìn)行兩者吸合的基本條件是具備的。若在壓具的鋼板上裝設(shè)6一12個(gè)電磁鐵，分別經(jīng)由電磁鐵的中柱鐵心，混合料、鋪料板，壓具鋼板和電磁鐵的外部鐵心構(gòu)成導(dǎo)磁回路，或經(jīng)混合料、鋪料板與相鄰的中柱鐵心構(gòu)成導(dǎo)磁回路。參照常規(guī)的盤式電磁鐵的吸力與其勵(lì)磁安匝的平方成正比，而與間隙的平方成反比的計(jì)算公式，若使其間隙為2.0cm的電磁鐵瞬間產(chǎn)生6000kg•f的吸力，其電磁容量僅為2skvA左右。對于8%左右的不飽和聚醋樹脂與粒徑為4.0mm以下的石料混合的散狀混合料，其薄板致密的主要因素在于真空度，振動(dòng)頻率和壓制中的揉動(dòng)力。采用6個(gè)電磁鐵及其依次并循環(huán)地導(dǎo)電順序，恰好以其振動(dòng)壓制中的波動(dòng)特點(diǎn)適應(yīng)了薄板成型而致密的需求。采用單相半波整流或直流斬波方式提供脈動(dòng)電流，并用裝設(shè)于壓具側(cè)邊或上側(cè)的壓縮彈簧的彈力配合而構(gòu)成的電磁振動(dòng)成型裝置，其脈波電流與其導(dǎo)磁回路是其產(chǎn)生電磁吸力及振動(dòng)力的必要條件，壓縮彈簧的彈力與其較小的壓制厚度是形成強(qiáng)振動(dòng)力的充分條件。壓縮彈簧在限定距離時(shí)的彈力相對電磁鐵的平均吸引力保持在1-3：6的比例時(shí)，其電磁鐵的脈動(dòng)電流在截止時(shí)段失去吸力的瞬間則利用彈簧力將壓具微量抬起，從而由其配合作用產(chǎn)生100Hz以上頻率的高頻振蕩過程。這種用電磁鐵與彈簧的方案，不僅避免了采用氣壓與液壓兩套系統(tǒng)的復(fù)雜性，同時(shí)使其裝置的體積與其造價(jià)大幅度地降低。尤其是這種電磁振動(dòng)壓制過程兼有的磁化性能，利用其石料中必有的含鐵成份與顏料中的含鐵成份，使其壓實(shí)的板材仍保持有微量的磁性。 

　　3電磁振動(dòng)裝里的電氣控制     

　　采用6只普通晶閘管或整流管以分別的單相半波整流方式構(gòu)成其電磁鐵的主電路，使其在三相交流電源的每相的正半波或負(fù)半波時(shí)分別經(jīng)一只晶閘管而構(gòu)成脈波式的通流回路。如圖1主電路原理圖所示，石只電磁鐵對應(yīng)的Wab,  Wac,  Wbc,  Wba,  Wca和Wcb 6只電磁線圈，依次與D1、D6,  D2,  D4、D3和D5 6只普通晶閘管分別相聯(lián)而構(gòu)成單相半波可控整流電路。在主接觸器J}閉合與各晶閘管加觸發(fā)脈沖時(shí)，各電磁線圈分別經(jīng)一只晶閘管流通近于半波的電流。由于三相電源電壓互差120°相角和三只晶閘管的正向通流及其三只晶閘管的負(fù)向通流，使6個(gè)電磁鐵線圈按上述順序形成依次并循環(huán)導(dǎo)電的規(guī)律，在各個(gè)時(shí)間段內(nèi)至多有三個(gè)線圈保持通流，因此形成了逐步推移的電磁鐵依次作用的過程。這種依次間隔600電角度導(dǎo)通并接近于180°電角度的半波通流形式，形成了3600電角度內(nèi)6個(gè)電磁線圈各循環(huán)通流一次的導(dǎo)電規(guī)律，因此形成了每秒50次的壓具鋼板以波紋形態(tài)進(jìn)行推移壓制的特點(diǎn)。利用該電磁振動(dòng)特有的推移壓制力，很可能一舉克服薄板成型往往低于荒料成型的壓制效果的重大缺陷。www.heituxidu.com    

　　本型電控裝置可采用6只整流管分別進(jìn)行其單相不可控的半波整流，并配用一種曲折移相型調(diào)壓器進(jìn)行其電壓量的調(diào)節(jié)，以此避免諧波損耗較大和功率因素較低的缺陷。在其電磁線圈分別與電容器采用串聯(lián)補(bǔ)償方式時(shí)，其輸人的容量可降低30%以上，并可相應(yīng)提高電磁壓制力。采用可編程序控制器與傳感器可構(gòu)成自動(dòng)控制系統(tǒng)，在電磁鐵的電壓調(diào)節(jié)與對應(yīng)薄板壓制中及時(shí)調(diào)節(jié)其參數(shù)，并在1.2-2.5min的推移壓制和整平壓制中，保證其壓制薄板的密實(shí)性與其厚度的均勻性。 

　　4電磁振動(dòng)成型裝置的基本結(jié)構(gòu)     

該型裝置成型的薄板宜采用245 x 125mm的規(guī)格，其厚度在1.0-2.5cm之間。6只電磁鐵為方形或圓形的鋼制盒狀體，其中柱鐵心上套裝電磁線圈，并分成兩排裝置于壓具鋼板的上面。壓具的鋼板對應(yīng)于磁鐵的外沿對應(yīng)開孔，并將其外側(cè)鐵心與壓具鋼板緊固為一體。結(jié)構(gòu)為套筒與活塞形并在其中套裝壓縮彈簧的彈力器，分別裝設(shè)于壓具的兩邊的下側(cè)而用其彈力在非通電時(shí)將壓具抬起，使得鋪放混合料的模板在其下部的空隙間方便地進(jìn)行傳輸。由4-6個(gè)彈力器支撐壓具并與電磁鐵配合形成較大振動(dòng)力的結(jié)構(gòu)，在通電時(shí)壓具克服彈力而對鋪料板進(jìn)行電磁吸引力，并在其間的間隙逐漸縮小時(shí)增大其壓制力。真空箱的結(jié)構(gòu)與現(xiàn)行的實(shí)體面材人造石的真空箱的結(jié)構(gòu)基本相同，兩端的密封門采用垂直提升形式時(shí)，可與兩端相連的傳動(dòng)輥相接而成流水線。配用的真空泵的功率也相對減小，抽制真空的參數(shù)依然以接近-1 kg•f/cm2為標(biāo)準(zhǔn)。 

　　5結(jié)束語     

　　電磁振動(dòng)型薄板成型裝置采用單相半波通流的電磁鐵與壓縮彈簧配合的方式，以其特有的壓制力、振動(dòng)力、推移力和磁化力四種作用力進(jìn)行合成石薄板的成型，有效地克服了現(xiàn)行的合成石薄板的致密性不夠與往往變形的缺陷。單相半波通流的電磁鐵與彈簧配合產(chǎn)生振動(dòng)力的方法看似簡單，但它利用三相電源的相角差與壓具等鋼制件固有的導(dǎo)磁性，以簡易的結(jié)構(gòu)及較低的制造成本構(gòu)成了適宜于巖石材http://www.stonebuy.com/料成型薄板的一種高性能的成型設(shè)備。對合成石薄板成型而致密的問題，本文作者就如何產(chǎn)生適量的推移力或稱其為揉合力的壓制方式堅(jiān)持了多年的研究，并在雙螺旋推壓及振動(dòng)延壓的擠壓成型和組合瓦形板的振動(dòng)滾壓成型的小型試驗(yàn)中摸索出產(chǎn)生揉動(dòng)力的規(guī)律，總結(jié)出其振動(dòng)頻率和快速的揉合力是薄板致密并消除內(nèi)應(yīng)力的經(jīng)驗(yàn)。pic.stonebuy.com     

　　總之，用電磁鐵及其依次并循環(huán)的通流方式使其壓具鋼板形成的推移并振動(dòng)的壓制方式，其間運(yùn)用了一種剛?cè)嵯酀?jì)的理念及做法，對包括瓷磚在內(nèi)的合成石薄板成型可能具有更型換低的意義。