摘要：結合人造板生產工藝過程，分析了人造板多層熱壓機液壓系統工作循環中能量轉換的特點。提出了降低能耗的新思路，設計了復合快速缸-蓄能器液壓系統。經分析、對比，該系統作為人造板多層熱壓機動力傳遞裝置，明顯降低了能耗，節約了能源，并改善了熱壓機的工作性能。

    關鍵詞：低能耗；液壓系統；復合快速缸；蓄能器

    中圖分類號：TS64文獻標識碼：A文章編號：1001-4462 2003)09-0009-03

   

    人造板多層熱壓機(以下簡稱熱壓機)是生產各種人造板的主體設備。隨著人造板工業的迅速發展，特別是竹材人造板的開發與利用，熱壓機的使用量日益增加。探討其節能方法，無疑具有重要的現實意義。長期以來，從事熱壓機液壓系統設計的工程技術人員，在研究、設計熱壓機系統時，不僅著眼于滿足各種人造板生產工藝的要求，而且在降低能耗、節約能源方面積極探索，先后設計了高壓泵-輔助液壓缸快速供油系統，高-低壓泵組快速供油系統以及高、低壓泵組-蓄能器快速供油系統等，所有這些都從不同程度上降低了熱壓機液壓系統的能耗。然而，如何利用熱壓機自身結構及工作特點，去探討高效節能方法，仍然是工程技術人員所共同關注的。為此，筆者在了解現有熱壓機液壓系統節能方法的基礎上，設計了復合快速缸-蓄能器液壓系統。

    1節能新設計的構思

    圖1所示是熱壓機壓制人造板的一般熱壓工藝曲線。

   

    當人造板板坯送入熱壓板后，啟動熱壓機液壓系統，于是熱壓機快速閉合(( t1 )→升壓(t2 ) →保壓、充電(t3) →降壓(t4 ) →熱壓板張開(t5 )，完成一個工作周期。在整個工作周期中，熱壓機快速閉合和升壓階段是靠液壓泵組輸出液壓能，借助柱塞撐著活動橫梁和活動壓板及板坯上升，使其獲得位能。隨著負載阻力增加，油泵供油壓力上升，充滿柱塞缸工作腔中的高壓油儲蓄著很高的液壓能，支撐著壓機活動部件并壓緊板坯。在降壓和壓板張開的過程中，活動部件具有的位能和柱塞缸工作腔儲蓄的液壓能，除了克服密封阻力和其他機械摩擦阻力之外，在液壓油流經閥口、管道，直至油箱的過程中釋放了全部能量。現場觀察結果顯示，熱壓機向油箱排油時，振動劇烈，噪聲嚴重，液壓油排人油箱引起擾動、翻滾，油箱底部污染物上浮，伴有大量泡沫形成，油溫也不斷升高。這些不良后果都是耗費能量所致。如果在熱壓機降壓和壓板張開過程中，將這部分能量盡可能回收，進行二次利用，則不但可以有效排除上述種種不良現象，而且還能降低壓機液壓系統的能耗。為此筆者設想:借助蓄能器回收熱壓機降壓、壓板張開時排出的具有一定壓力能的液壓油，同時采用小柱塞缸實現熱壓機快速閉合，將蓄能器回收的壓力油輸人熱壓機大柱塞缸中，以此來替換原熱壓機液壓系統中大流量低壓泵，輔助熱壓機實現快速閉合。這樣就可以大幅度降低熱壓機液壓系統中的液壓泵容量和電動機功率，產生明顯的節能效果。

    2復合快速缸-蓄能器液壓系統的組成與工作原理

    圖2所示為復合快速缸-蓄能器液壓系統。

   

    本系統主要由復合快速缸、蓄能器、兩個二位二通邏輯換向閥(以下簡稱邏輯換向閥)、高壓泵、充壓泵等組成。復合快速缸是在原柱塞缸的柱塞中套裝小的柱塞而成。小柱塞下端與原缸體底部固連，從軸線方向加工油道與A腔連通。為保證熱壓機活動部件快速、平穩，同步上升，將熱壓機的每個柱塞缸都做成復合快速缸。蓄能器應預先充液至上限壓力(視熱壓機層數而定，一般為0.6MPa )。熱壓機快速閉合時，兩泵向復合快速缸A腔供油，同時蓄能器通過邏輯換向閥7向復合快速缸B腔供油，熱壓機快速閉合。閉合到位，邏輯換向閥7關閉，邏輯換向閥4接通，向復合快速缸A腔、B腔同時供油，升壓到熱壓工藝所需的最高工作壓力。然后進人保壓過程。保壓完畢，二位二通換向閥9換向卸壓到一定程度，邏輯換向閥7與邏輯換向閥4都接通排油。熱壓機排出的油液由蓄能器回收，以備再用。當熱壓板下降速度明顯降低時，可啟動手動液控單向閥6，使熱壓板快速下降到位。

    3耗能分析與比較

    下面用某竹膠板廠使用的BY134x8/20竹簾膠合板熱壓機系統與上述復合決速缸-蓄能器液壓系統進行比較。

    BY134x8/20熱壓機液壓系統采用兩套高、低壓泵組供油，專用充壓泵充壓、保壓。高壓泵公稱流量為2x73L/min，低壓泵公稱流量為2x560L/min，滿足熱壓機壓制竹簾膠合板的電動機總