四川真空挤出机是砖瓦生产挤出成型的主要设备。挤出成型是将泥料在螺旋绞刀转动时推向机头、机口和芯具，经过挤压形成密实的、符合一定尺寸及形状的泥条。在挤出机成型的过程中，既要克服机头、机口、芯架及缩小断面等形成密实泥条所需的阻力(工作阻力)，同时还要克服泥条运行中与泥缸的摩擦阻力、绞刀与泥料摩擦阻力等阻力(有害阻力)，需要消耗大量的功率，成为砖瓦生产中的电能消耗大户。因此挤出机的节能，对于建立节约型社会、砖瓦企业自身经济效益、砖瓦行业的持续健康发展至关重要

1、电机的节能

1.1 选择节能电机

挤出机电机的功率较大，对其节能影响大。选用高 效电机、减小电机的浮装容量，是保证电机节能的重要途径。Y、YX系列异步电机效率比JO系列电机效率高，功率损耗小，一般Y系列异步电机比JO系列电机的效率高出0.5%，而YX电机的平均效率比Y电机又高出3%。为了降低铜、铁损耗，电机宜采用损耗低、导磁性较好的磁性材料，杂散损耗降低的设计结构及制造工艺。除此之外，电机选型时还需考虑以下几点因素：①因转子效率的差异，鼠笼型电机较绕线型电机宜优先选择；②因功率因数的差异，高速电机较低速电机宜优先选择；③因电压等级差异，当负载较大时，高压电机较低压电机宜优先选择。

1.2 无功补偿节能

挤出机电动机一般为异步电动，异步电动机属感性负载，功率因数较低，且随负载的不同而变化，额定负载时功率因数较高，轻载时功率因数较低，一般在0.2～0.85之间，能量损耗大。无功补偿是指在保证电动机正常工作的前提下，通过补偿提高用电线路的功率因数，减少供电线路和变压器的能量损耗。由于电机正常运行时所吸收的有功功率和无功功率都是通过配电线路输送的，为减少配电线路的无功损耗，在挤出机的电动机主回路接线端安装电力电容器来改善功率因数是行之有效的办法。电容器与电机线圈相并联，电感吸收能量时，电容器释放能量，而电感放出能量时，电容器吸收能量。这样，作为感性负荷的电机所吸收的无功功率，可以由电容器所输出的无功功率得到补偿。这种无功就地补偿器能够提高电动机的功率因数(一般cosΦ可提高到0.95左右)，节能可达15%以上，尤其对负荷较低和电动机距变压器较远的场所其节电效果更为显著。

2、真空泵的节能

2.1  合理选择真空泵

真空挤出机使用真空泵主要包括往复式真空泵、滑阀式真空泵、水环式真空泵、射流式真空泵和旋片式真空泵等类型。油密封滑阀式真空泵是较节能的真空泵，从节能的角度看，应该是首 选的设备。但油密封滑阀式真空泵价格较高，不能抽吸带有固体粉尘的空气，须设置滤清器。旋片式真空泵具有效率高、功率消耗低、运转平稳的特点，但其价格较高。射流式真空泵极限真空度低，效率较低，功率消耗较高，但是射流泵对水质要求不高，还能抽吸带有粉尘和微小固体颗粒的气体，而且结构简单，节能效果较差，几乎不会出现故障，维修也很简单，所以有些砖瓦厂至今仍在使用射流泵。单级水环泵在要求的工作真空度条件下，其抽气速率也比较高。往复式真空泵因其故障率高，维修复杂，砖瓦企业中已经很少使用。选择真空泵应主要从是否能适应砖瓦企业比较恶劣的生产条件，以及抽气量、极限真空度、功率消耗等方面考虑，根据本企业的实际情况选择适用的真空泵。单级水环泵在要求的工作真空度条件下，其抽气速率也比较高，节能效果也很好，使用维护比较方便。射流泵需要的功率较大，但故障率低、维修保养简单。

2.2  提高真空泵的运行效率

布置真空管路系统时，在满足工艺条件的前提下，应尽量缩短管路长度，避免拐弯和分支现象，以减少空气运行过程中的阻力，提高真空泵的效率；安装各连接件时，应确保密封有效、不漏气，保证真空挤出机的真空度达到使用要求；对真空泵的运行进行合理调节，如在管路中安装一个与外界相通的控制阀，在产品、原料等发生变化不需要很高的真空度时，可以很方便地进行调整，有效降低真空泵不必要的功率消耗；真空挤出机工作过程中，真空泵除了抽出原料中的空气外，还有部分水分和原料颗粒，真空过滤器可以滤除气体中的杂质，净化进入真空泵的气体，保证真空泵的正常运行，延长其使用寿命，是真空系统中不可缺少的部件，选择过滤器滤网时，应考虑其工作环境，选用防水、耐腐蚀、易清洁的不锈钢板制成的滤网；真空系统内部的压力差不到0.1MPa，比自来水的压力差还要小，现在真空系统采用的静密封和动密封新结构、新材料完全可以长期保持稳定的高真空度，因此，应根据工艺要求选择合适的真空度和真空泵的功率，切不可采取大真空度或大功率真空泵来弥补泄漏量的浪费电能的做法了。

3、传动系统的节能

3.1  提高减速机的传动效率

3.1.1 合理选择齿轮材料

齿轮的材料是决定其传动效率的主要因素，在精度和材料合适的条件下，一般单级齿轮传动的效率可达到0.98以上。如果齿轮材料选择不合适，齿面接触强度太低，则使用后齿轮就出现点蚀、剥落，润滑油中大量的铁物质更加速齿轮的损坏，运转时减速箱发热漏油，导致传动效率下降。只有使用精度高、耐磨性好的硬齿面传动的减速器才能具有较高的传动效率。因此，选择齿轮材料时应该进行设计计算，根据功率扭矩选用合适的材料满足传动要求。由于软齿面减速器故障多，传动效率低，尽量避免采用。

3.1.2 使用抗磨节能剂

抗磨节能剂是润滑油、压力油和油脂的强化剂。传统润滑油技术是以“油”为基础，强调油膜及粘度的作用，“抗磨节能剂”技术则是把“油”作为倍力分子的载体(溶剂)及冷却剂。倍力分子在边界摩擦时利用瞬时的局部高温及新磨损的金属微屑产生成极性的、熔点高的共晶复合物，作为微型极性的吸附性滚珠填充在金属凹凸不平的表面上，能抗酸、抗碱、防锈，且微观接触面积加大，因此，可承受高压和高温，使“油”中的碱度、粘度及“油”的性质等成为次要，从而使“油”的工作范围和寿命大大扩大。使用抗磨节能剂可使齿轮润滑得到改善，减轻齿面点蚀发生，延长齿轮的寿命，减少摩擦阻力，提高传动效率，降低电机功耗。

3.2  提高V带的传动效率

挤出机电机与减速机之间一般采用V带(三角胶带)传动，它具有结构简单、传动平稳可靠等特点。影响V带传动效率的因素有包角、压紧力、摩擦系数等。因此，为了提高V带的传动效率，应选择加工精度高、质量好的带轮和胶带；提高安装水平，调整好中 心距，保证带传动所需的包角和张紧力；更换皮带时要做到一次全部更换，避免新旧胶带混用而造成胶带负载不均衡现象。尽管这样，由于普通V带各带长度不一，普遍存在打滑现象，传动效率都不高。联组窄V带的承载能力高，各V带的长度一致，与胶带轮槽的接触面积大，当量摩擦系数较大，传动效率可达95%以上，是较好的柔性传动之一。所以挤出机尽量采用联组窄V带传动。

3.3  提高联轴器的传动效率

联轴器的传动效率与其类型和制造、安装精度有关。一般来说挠性联轴器的传动效率要比刚性联轴器的传动效率高，所以挤出机与减速器之间联轴器应优先选择使用挠性联轴器。联轴器制造、安装精度对效率影响很大，如果减速器、挤出机箱体和底座的加工误差较大，特别是在安装时没有很好调整到位，则挤出机的绞刀轴和减速器的传动轴之间偏差较大，联轴器运转不平稳，甚至出现强烈振动的情况，在传动过程中消耗了部分功率。挤出机和减速器一般采用夹壳联轴节或十字滑块联轴节联结，不论采用那种联轴器，对安装精度都有较高的要求。采用夹壳联轴节联结时，减速器的输出轴和挤出机的绞刀轴须准确对中，否则就会产生很大的附加载荷，运转时会消耗一部分功率；十字滑块联轴器虽然属于挠性联轴器，可以补偿部分安装误差，但两轴之间的角度误差也不能超过30′，否则也会产生很大的附加载荷而增加功率损耗。如果在安装时能够准确调整，保持两轴之间的同轴度，其传动效率是可以大幅度提高的。

4、主机系统的节能

4.1  优化搅拌系统

虽然搅拌系统只是挤出机的辅助系统，但它对挤出机的生产效率和能耗影响很大。实际上，很大一部分挤出机的产量低、能耗高是由于搅拌系统的原料输送不畅，供料不足等原因造成的。如有挤出机的搅拌系统的绞刀排列不当，内外锥套空腔的压缩比过大，密封段过长，造成单位时间内上级搅拌部分进入下级真空箱的泥料过少，或是上级搅拌轴的转速偏低，泥料都堆积在搅拌箱内造成负荷过重，从而导致挤出机产量低、能耗高。因此，须优化搅拌系统，如使绞刀合理排列，对内外锥套的结构进行改进，确定适当的压缩比，选取合理的搅拌轴转速，使上级搅拌的供料和下级挤出部分配合得当，提高挤出机的产量，降低能耗。

4.2  优化螺旋绞刀的参数

螺距加大则挤出机生产能力也相应提高，这是因为绞刀旋转一周时，对螺距大的绞刀来说，泥料沿轴中 心线向挤出机机头所走过的行程要比螺距小的行程大。但当螺旋绞刀的螺距超过一定范围时，螺旋面作用于泥料的挤压力将减小，使泥料和螺旋面的滑动相应加大，因而生产效率随之降低。所以，螺旋绞刀的螺距须合适。从受料端到挤出端的螺距排列有等螺距排列、等差级数依次递增排列的排列、按等差级数依次递减的排列等方式。实践表明：采取等螺距排列时工作电流高、泥缸温度高、砖坯的废品率高、能耗高；采取变螺距排列方式时，砖坯质量高、能耗低。螺旋角太小，虽对泥料有较大的挤压力，可得到致密制品，但挤出机绞刀向前推进泥料的速度降低，生产效率也随之降低。螺旋角太大，导致泥料随同绞刀的回转运动，使挤出机的产量下降。螺旋绞刀的螺旋角度一般为15°~22°，可按原料的性质、含水率、制品等因素合理选取。挤出机螺旋绞刀性能不仅与参数相关，而且与制造精度密切相关。须提高螺旋绞刀的制作工艺水平，淘汰传统的砂型铸造和手工制作方式，采用先进的消失模精铸造工艺，制作合金耐磨绞刀，这种绞刀形状准确，耐磨性高，能长期保持绞刀与衬套的较小间隙，使挤出机长期持续节能。

4.3  采用浮动绞刀

挤出机在制造和安装过程中难免出现各种误差，这些误差的存在使得绞刀轴在工作时受到附加载荷而发生偏摆，长期使用后绞刀轴会发生弯曲和扭转变形而发生偏差，终导致挤出机泥缸发生“点头”的现象，这不仅影响到砖坯的质量和产量，而且还会增加能耗。采用浮动绞刀是解决挤出机泥缸“点头”问题的有效措施。浮动绞刀就是将绞刀轴制作成两根半轴，利用一节螺旋绞刀作为轴套，这节螺旋绞刀的前半部安装在前半轴，后半部安装在后半轴，后半轴作为绞刀轴的传动轴，前半轴上安装其余的螺旋绞刀。由于后半轴径向有一定的浮动量，当螺旋绞刀受力不平衡时会在泥缸内自动浮动调节，自动调节中 心不再产生偏转，泥缸也就不会“点头”了。实践证明，对于绞刀轴严重变形、泥缸“点头”厉害的挤出机，改造为浮动绞刀，不仅可以消除泥缸不点头现象，而且可提高产量40%左右，使电耗下降了20%。值得注意的是，制作浮动绞刀时一定要保证有高的加工精度和适当的配合公差，以及安装时保证两半轴的同心度，否则会适得其反。

4.4  改进泥缸的结构

泥缸的结构对挤出机能耗的影响也不容忽视。泥缸有锥形组合泥缸和圆柱形泥缸，锥形组合泥缸由于在出口处的绞刀叶片直径变小，使绞刀向前的挤压推力变小，导致挤出速度下降，挤出效率显著降低，能耗明显增加，一般耗电要增加20%以上；圆柱形泥缸不但能使挤出机产量增加，电耗下降，而且能使砖坯的质量得到提高。因此为了实现节能目的，应将老式的锥形组合泥缸更改为圆柱形泥缸。泥缸的长度也是影响挤出机能耗和砖坯质量的一个重要的因素，泥缸的长度须合适。有人以为泥缸越长越好，把泥缸做得很长，结果不但消耗了很多功率，使泥缸发热，砖坯质量也因此下降，一般来说，螺旋绞刀的封闭长度多为3个螺距；也有人认为泥缸越短，产量越高，电耗越低，把泥缸做得很短，结果使成形困难，砖坯成品率低，电耗反而高得多，一般螺旋绞刀的封闭长度应不小于两个螺距。泥缸的长度尽量是在砖机厂的试验挤出机上按不同的原料和工况，通过试验得出较好的数值，这样才能取得较好的节能效果。

4.5  合理设计机头、机口

机头一方面起到承上启下的连接作用，另一方面是成型压力的主要形成和产生区，再一方面是消化螺旋输送产生的泥流旋转。机头的形状须圆滑、平缓过渡，避免使截面发生急剧变化，否则会使阻力加大，工作电流急剧上升，泥条发热，产量下降。机口不仅决定挤砖机的产量，而且还直接影响着制品的尺寸规格和质量好坏以及能耗。机口锥度大，挤压力将增加，有利于坯体致密，但是机口锥度过大，靠近机口斜面的泥料摩擦阻力增加，泥与泥之间的“流差”随之加大。机口锥度小，对粘土高低塑性的适应性强，有利于成型，反之，对粘土塑性敏感。应根据粘土塑性指数的高低，合理选择机口的锥度，以达到成型效果好、出条率高的目的。机头、机口的长度也要合理，太长会加大阻力，使产量低，能耗高；太短则不利于砖坯的成型。机头、机口分单泥条的机头、机口和多泥条的机头、机口。对于单泥条的机头、机口，由于压缩比过大，造成能耗高，产量低。如果设计成双泥条机口或者一次挤出更多的泥条，产量将会大幅度提高，单位砖坯的能耗会低得多。设计多泥条的机头、机口并不困难，只要保持适当的挤压力，使泥条有足够的密实度就可以。一般来说只要将这种机头、机口的长度比单出口的长度增加一些。

如果是生产塑性较高的粘土制品，一般使用干机口或者水机口就可以了，如果是生产塑性较低、成型较困难的煤矸石空心砖，使用油机头比油机口、水机口、干机口更节能。当用塑性低的原料生产空心砖，尤其是采用人工干燥，其含水率较低时，挤出机的挤压力也较高，摩擦力较大，在挤出机的进泥口处其摩擦力相对较大，油机头可以在压力较大的部位注入一层润滑油，使工作电流大幅度降低，避免了机头和泥条摩擦产生的较高温度，成型变得更容易，产量也显著增加。

5、工艺系统的节能

5.1  优化原料配比

原料的配比对于挤出机的节能有很重要的影响，为了到达节能的目的，须优化原料配比。例如，有些塑性指数很高的粘土，如果能掺入一些破碎好的煤渣等其他低塑性原料，则泥条的流动性会更好，电耗会显著下降，产量也能提高。如果原料的颗粒级配不合理，粗颗粒的比例太大，则挤出成型困难，消耗的能量加大，原料中过大的颗粒还容易堵塞芯架而造成停机，使台时产量下降，此时应将破碎机的出料粒度变细，或者将细碎对辊机的间隙调小，使挤出机的挤出负荷变轻，能耗自然就会下降，产量也会随之提高。

5.2  控制原料合适的含水率

原料的含水率应根据原料的成分、生产工艺和制品来确定一个合理的数值。如果原料的含水率过低，则使成型挤出压力过大，造成生产不稳定，受料箱内容易发生“胀缸”，需要经常停机清理，使台时产量减少，单位砖坯的能耗相对增高了；如果原料的含水率过高，则使砖坯成品率低，单位砖坯的能耗相对增高，含水率过高的砖坯，当采用人工干燥时还需要大量的热能而增加能耗。

5.3  保持较好转速运转

挤出机并不是转速越高越好，在一定范围内绞刀转速提高时，挤出机的效率会相应提高，但与此同时却增加了挤出机的负荷与动力消耗，促使机械产生较大的磨损。并且挤出机的产量不会一直随着绞刀转速的提高而增加的。当绞刀转速增加到一定程度时，挤出机的产量增加得有限，甚至还会下降。因此绞刀存在一个转速问题。处于较好的转速时，挤出机产量随转速的提高而上升；超过那个转速时，产量的增加量变小或下降，动力消耗加大，反而使零件磨损加剧。挤出机要实现转速也不难，只要配置一组可拆卸皮带轮，使用中只要换上合适的皮带轮就可以获取转速了。在同样条件下，直径大的绞刀比直径小的绞刀的外缘圆线速度大，所以大直径绞刀的转速应当慢于小直径绞刀。

5.4  加强生产管理

加强生产管理也是节能降耗的一个重要途径。之所以一些砖厂的生产设备、生产原料和生产工艺都相同，而单位砖坯的电耗却相差甚大，其中主要原因就是管理不善。例如，一些砖厂生产组织和管理不善，在生产过程中，供料有时太少，造成挤出机吃不饱，产量低；有时供料又太多，造成挤出机“胀缸”，经常要停机清理，使台时产量降低。有些砖厂的前后工序配合不当，要么是原料不能及时供应，要么是砖坯不能及时运走，这样经常要停机停产，产量自然上不去，相对电耗就提高了。还有些砖厂不按时维修，造成设备带病作业，效率和能耗增加，如泥缸衬套磨平了仍未更换，绞刀与衬套间隙超差仍未进行焊补，这些因素都会增加挤出机与衬套的能耗。

6、结束语

砖瓦行业是建材行业的耗能大户，而其中挤出机的电耗要占到一般粘土砖厂电耗的1/3左右，为了实现可持续发展，砖瓦行业的节能降耗已是势在必行，而挤出机的节能尤为重要。挤出机的节能是一个系统工程，需要做好每一个环节的节能工作，这样才能达到良好的节能效果。由于砖瓦生产企业的原料、市场、人员素质、管理水平不同、生产情况各异，同一挤出机在各地使用的情况是不相同的，而且各砖瓦企业产品的起点也不相同，认识也不同，因此应客观公正地对待挤出机节能的问题。各砖瓦企业，应从自身的实际出发，因地制宜，循序渐进，力所能及地作好挤出机的节能工作，力争使企业节能工作上一个新台阶。