摘自：欧阳琳．木材工业．V ol.11，No.2-6；V ol.12，No.1
一、连续平压机概况
生产规模的大型化并未停滞，最近，Siempelkamp公司提供了年产40万m3刨花板成套设备，Dieffenbacher公司己设计出年产45万m3的连续平压热压机。
自动化运维系统传统的多层和单层热压机目前之所以仍有市场，主要在于其理论、设计、制造、技术和使用经验等都己成熟，压机结构简单，维修也比较方便。但是随着人造板生产的发展，无论是单层或多层热压机都愈来愈不能满足人造板生产发展的要求。
薄页纸传统的热压机，在人造板（刨花板、中密度纤维板，下同）生产线上，形成了一个不和谐音符。它使流水式的人造板生产线到此突然中断。这不仅造成生产节拍失衡，为此不得不增设加速运输机、快速运输机等一系列设备以平衡节拍。另外压制的板材厚度不均，原材料消耗率高，能耗大等等，也都是间歇式热压机不足之处。在这种情况下迫使人们寻求新型的热压机械，以满足生产发展的需求，于是连续平压热压机就应运而生了。可以说连续平压热压机的兴起，是近二十多年来人造板机械最重要的突破，也是对任何一种传统热压机的有力挑战，它使人造板生产面貌为之一新。
30多年前，英国首先提出了人造板连续平压热压工艺的设想，由于理论、设计和制造等一系列难点，经10多年的研究，于七十年代初期首台连续平压热压机才在机械制造能力很强的原联邦德国试制成功。
早期的连续平压热压机型式多样，有履带式、钢带式等，典型的如“巴尔特夫”双履带连续平压热压机。该机结构复杂，履带运行不平稳易产生爬行，噪声大，与钢带同步性差，磨损严重，因而很快就被淘汰。目前投入运行的只有两种型式，即钢带滚子链型和钢带油膜型压机，而又以前者占绝对优势。
连续平压热压机的生产厂家，只局限于德国的四大公司，即Kusters、Bison、Siempelkamp和Dieffenbacher公司。
1977年Kusters公司率先生产了钢带滚子链型连续平压热压机，该原型机安装于比利时年产12万m3的刨花板生产线上，至令己运行20年，技术状态仍然良好。1981年，Bison公司推出了首台钢带油膜型连续平压热压机用于该公司的刨花板生产线。1984年，Siempelkamp公司为美国制造了用于中密度纤维板生产的连续平压热压机。就连一贯热衷于不断加大幅面和增加层次以生产热压机而著名的Dieffenbacher公司，也一改初衷，加入了连续平压热压机的竞争行列，于1990年向丹麦提供了该公司第一台热压板幅面为2 600mm×34 000 mm的CPS型连续平压热压机。
连续平压热压机问世至令虽然只有20多年，但发展很快，目前己发展到第7代。除了制造精度、自动化程度有了提高外，零部件及整机寿命都有所延长，整机性能和可靠性也有很大提高，单机产量儿乎提高了3倍，生产成本也有所降低。
1995年全世界连续平压热压机的保有量共150多台，1996年还将有20多台投入运行。目前全世界的连续平压热压机，均由德国四大机械制造公司提供，其中以Siempelkamp公司所占份额最高为47%，其余Kusters占29%，Dieffenbacher占 20%，Bison所占分额最小己被逐步挤出市场，而由前三大公司所垄断。
早期的连续平压热压机主要用于刨花板生产，近期则多为中密度纤维板和定向刨花板生产线配套。单机年产量一般为5－30万m3，以10－20万m3居多，平均年产量15万m3，最高产量达到45万m3（刨花板）。目前北美、欧洲及亚洲国家如日、韩、泰、印尼、马未西亚等大型人造板生产线85%以上采用连续平压热压机配套。因此采用连续平压热压机，成为人造板企业先进性的重要标志。
我国首先采用连续平压热压机的是福建邵武贮木场刨花板生产线。近期福建福州、永安，江苏丹阳，四川乐山以及北京等地新建的大型中密度纤维板厂也都采用了连续平压热压机。一些筹建年产量10万m3的中密度纤维板厂，在引进设备的谈判中，除美国 W IW工厂仍以传统的多层压机报价外，其他如瑞典、德国、奥地利等国无不以连续平压热压机配套。很明显连续平压热压机己占据了大型人造板生产线配套
压机的绝大部分市场，并将继续保持这种态势。这一格局的形成，主要在于连续平压热压机具有一系列优势。
二、连续平压热压机的特点
1．生产连续化连续平压热压机的采用，消除了人造板生产线上连续化的唯一障碍，使整个生产线全部实现了流水式的连续化生产。
2．产品质量好板材表面平整、质地细密，断面密度梯度分布合理，接近理想状态。所压制的板材比强度高，在板材密度减少4%时，仍具有与间歇式热压机所压板材有相同的强度。
3．板材厚度精确由于连续平压热压机不仅在纵向各区段可自动调节压力，而且沿热压板横向压力也可自动精密微调。因而板材厚度尺寸精确，一般厚度公差不大于±0.1mm。 4．原材料消耗率低原材料消耗率为间歇式压机的90%。由于受热与受压同步，板材预固化层极薄。因而可不砂光或少砂光，一般中密度纤维板砂光量仅0.2mm（单面）。无横向裁边损失，一座年产10万m3的中密度纤维板厂，可减少砂光损失和横向裁边损失9 800 m3。
5．板材规格多首先是板材幅面大，宽度可达3 000 mm，长度几乎不限。板材厚度可在2－38 mm 的大范围内任选，且“经济板厚”区间宽，即对由于板材厚度不同而引起的生产率波动不甚敏感。
特种设备检验检测人员管理系统6．生产率高热压过程中，不存在压机闭合、开启、装板和卸板等辅助时间，因而生产率高。生产率为相同幅面单层热压机的15倍，多层热压机的23倍。
7．节电、省热在整个热压过程中，钢带始终接触板坯，加压系统无空载与峰值压力的大幅度波动，系统压力近乎恒定，处于一种半静止状态。热压板不同区段的压力、温度和热量，按热压曲线高低不同区段设计，而不是象间歇式热压机那样按最高压力、最高温度和最大供势量设计，因而节电、省热，直接电耗仅为间歇式热压机的二分之一，热耗低10%－15%。 8．简化了生产设备采用连续平压热压机的人造板生产线，不需装板机、卸板机、加速运输及快速运输机等设备，从而缩短了生产线，降低了厂房造价。当产量相同时，连续平压热压机与多层热压机、单层热压机所占作业面积之比为1︰1.10︰1.65。
9．材尽其用连续平压热压机，可根据大小不同的压力区段，对主要受力件，按等强度设计，因而可以节约制造材料。多层热压机和单层热压机则是按最高压力设计，而最高压力只是短暂的一瞬。
10．由于不使用厚度规，因而变换生产板材的厚度时勿须停机，可以“在线”调节，只需几分钟即可转换不同厚度的板材生产。
11．设计、制造难度大，材料品种多，要求高，金属热处理工艺复杂。零、部件制造精度及安装都要
求很高，保养、维修也比较困难。结构重量大，价格昂贵，与相同产量的单层热压机相比，约重20%，价高26%。
12．综合效益好尽管连续平压热压机价格昂贵（与单层热压机比，价格有减小趋势），但由于它产品质量好，生产效率高，节能、省原料等一系列优点。用于生产规模较大的人造板生产线，仍有明显优势，除了板材质量好外，人造板生产成本可降低15%左右，被公认为热压机首选机种。
三、连续平压热压机工作原理
图1为刨花板生产线铺装工段至连续平压热压工段示意图。物料定量进入铺装机料仓1，经铺装成型后板坯由输送带送至预压机2进行预压和纵向齐边。齐边后的板坯在运输过程中通过板坯密度测量和金
图1连续平压热压工艺流程
Fig.1 Flow chart of continuous flat hot technology
属探测器3，如板坯质量不合格，由翻板机卸入废板回收机4后再风送回刨花计量料仓。合格的板坯则被送入连续平压热压机加压成板，经称重后横截，纵向裁边成一定规格的板材。
图2表示钢带滚子链型连续平压热压机工作原理。板坯1由运输带送至连续平压热压机的带有角度β可调的进料口，并在驱动辊筒7和张紧辊筒2
上运行的环形钢带5的带动下，进入压机受热加
仙台病毒压，板坯在运行过程中完成热压工序。
图2 连续平压热压机工作原理 Fig.2 Operation principle of continuous flat hot press 压力来自机架上的成百个油缸6，通过热压
板3、滚子链4和钢带5将压力传递给板坯。热
压板在横向设有热流通道，以热油、热水或饱和
蒸汽加热热压板并将热量传给板坯。
钢带速度一般可在13－40m/min 的范围内调
节，以适应生产2－38mm 多种厚度规格板材的要求。产量的高低主要由热压板长度的增减来调节。目前世界上最大产量的刨花板连续平压热压机年
产量可达45万m 3。
带有角度的进料口可进行大范围调节，改变进料口角度β的大小与钢带速度的高低，可以改变板材密度梯度的分布。进料口角度大，钢带速度高，对板坯压缩快，板材密度梯度大。反之，板材的密度梯度就小。
1．板坯加压
图3为生产厚16 mm 刨花
板的加压曲线。整个曲线可分为
升压段、高压段、低压段（降压
段）和中压段（回升段）。板坯
进入压机进料端时，由于急剧压
缩，加之刚受热，刨花弹性大，
胶液流动性差，因而压力急剧升
高，当板坯进入进料口终点，压
力达到峰值 3.5MPa 。由于板坯继续受热使刨花软化。胶液流动性增加，并将刨花粘在一起使板
坯反弹力下降，但下降速度小于进料端板坯的升压速度。这一高压区段约占热压板长度的14％。随着
板坯的继续运行，温度升高并传至板坯芯部。此时板坯内水分开始汽化，但由于板坯幅面很大，因此排气困难。此时热压板压力减至0.5MPa ，以利蒸汽的排除，此区段长度约为热压板长度的60%。当水蒸气顺利排除后，为了获得设定厚度的板材，热压板间距离减小到设定值，板坯压力回升至1.0MPa 。随着板坯内胶液逐渐固化、板坯压力逐渐下降直至脱离钢带。连续平压热压机中部区段的降压排汽，不能象间隙式热压机那样靠热压板整体间距的加大来完成。由于热压板的其他区段还需保持高压，只能靠减少降压区段油缸压力，使局部热压板在板坯反弹力作用下产生一定挠度，从而达到增大热压板间距、完成降压排汽的目的。因此热压板在工作过程中始终是一曲面，而非平面。这一点与间歇式热压机热压板的工况有很大的区别。
图3 加压曲线
Fig.3 Pressing curve
板坯材质、厚度、含水率、胶粘剂以及热压温度等参数不同时，有不同的压力曲线，热压板的挠度大小和分布区段也就不一。如用连续平压热压机生产16mm 的中密度纤维板，热压板长度为23 000mm 时，压力区段分为5、4、3、2、1.5MPa 等5个区段。压力曲线设定后，通过微机编程，可以在线任选，由控制系统改变各机架油缸压力来得到不同的压力曲线。
1）板材的厚度控制 无论是中密度纤维板或刨花板，板材厚度精度都是十分重要的指标。板材厚度
精度也是间歇式热压机生产中的一个技术难点。而连续平压热压机较好地解决了这一难题，它可以将幅面为3 000×30 000mm、厚度25mm的板材，其厚度精确地控制在±0.1mm的范围内。
① 板材厚度的设定图4a为连续平压热压机一个机架受力单元的板材厚度设定控制原理图。图中3为控制板，其上有隔热板、滚子链、热压板和钢带等部件，其总重量为F。5为控制头，还有计量轴1和油缸2。计量轴1精密地上下移动以设定上、下热压板的间距。这个间距与板材厚度有密切关系，因此也可以认为，计量轴的位置决定了板材厚度y。板材厚度设定后．油泵4启动，液压油通过关闭的控制室M 进入油缸2，柱塞将推动控制板3向上，控制头5也随之而起（见图4b），离开控制室M拉开距离S。此时液压油部分回流至油箱，显然距离S的大小控制着油缸压力大小。此时油缸压力为p，各油缸压力之和仅与控制板上所有零部件质量之和F保持平衡，因为此时热压机里并无板坯。
图4 板坯厚度控制
Fig.4 Mat thickness control
如欲设定新的板材厚度y1，设y1小于y。将相应的数据输入中心控制系统，全部机架的计量轴将提升至相当于y1板厚位置。由于计量轴1的提升使控制室S闭合，液压油重新泵入油缸内，这样柱塞压力大于控制板上载荷F，因而将控制板上举，达到相应于板材厚度的位置，此时控制头5与计量轴再次拉开
距离S，部分液压油回流油箱。由于F力大小未变，油缸压力p大小仍和以前一样，用以平衡F力。显然F力越小，p便随之减少，距离S也就越宽。板坯厚度的改变只需向中心控制室输入一个数据，压机上、下热压板的间距，包括压机进料上、下热压板的间距和进料角度，就可保持在设定的位置上，整个过程不到一分钟。热压板间距调好后，板坯即可送入压机，板坯由于受压而产生弹力，于是F力大于p力，从而迫使控制板3向下运动，距离S闭合。更多的液压油泵入油缸，直到p力上升与F力相平衡，使两钢带之间的间距精确地保持在所设定的y1尺寸上，这样才能生产出厚度一致的板材。计量轴1的调节精度很高，可以达到0.04mm，这足以满足板材厚度公差为±0.1mm的要求。
② 板材横向厚度的控制图5为连续平压热压机油缸布置俯视图。箭头所指为板坯运行方向，计量轴1与泵4和两付机架的油缸联接，油缸按左、右对称排列。两付机架的油缸由两个L型管路联为一组，一个计量轴控制同一排6个油缸和下一个机架的一个差动油缸，在图中以同一方向的剖面表示。
如果由于铺装不均，板坯左侧较之板坯右侧为厚，当板坯进入热压机后，左侧就会产生大于右侧的反弹力，迫使左侧控制板3下移并关闭与计量轴距离S，液压油会更多地泵入左侧油缸而压力升高，于是热压板保持坚挺、平整，使两热压板的间距在横向保持平行。同理，当板坯右侧较厚时，右侧油缸压力
自动升高，使热压板保持坚挺、平整，以维持设定的热
压板间距，并保持平行，以此获得等厚的板材。
③ 板坯横向压力曲线的设定 如②中所述板坯横
向厚度的控制，只考虑了板坯纤维或刨花自身的弹力。
实际上热压板还承受着板坯受热后产生的蒸汽压力。假如板坯铺装均匀，纤维或刨花的横向弹力大小就会一致，然而板坯蒸汽压力则不相等，呈现出中间大，两侧发电机出口断路器
小的纺锤形压力曲线。图6中上、下两个半月形的1区，
看门狗芯片
表示蒸汽压力的分布规律。因为板坯中部排汽困难，使蒸汽聚积而压力升高，两侧排汽容易，蒸汽压力与大气压几乎相等。图6中2区的矩形表示板坯铺装均匀，板坯弹力一致。但由于板坯横向蒸汽压力的不一，板坯总的反力仍呈纺锤形曲线。曲率大小与板坯厚度、宽度、含水率、压力、热压温度和升温速
度等因素有关。因此，在同一机架上的图7 压机不同的横向压力曲线
Fig.7 Pressing curve of different
transverse
pressure
图5 压机横向油缸布局
Fig.5 Transverse cylinder arrangement
of continuous flat hot press
1．油缸压力不能按等量设计，否则板材厚度会不一致。
不同的工艺条件，有不同的横向压力曲线，要获得厚度均匀的板材，应设计与板坯压力曲线一致的油缸压力曲线（图7）以保持油缸压力与板坯反力的平衡。这是通过一个受力单元上的3个普通油缸和两侧4个差动油缸压力的改变来实现的。从图8可以看出，要获得厚度一致的板材，在板坯宽度方向中部的油缸压力必须高于两侧油缸压力，以平衡板坯中部高于两侧的蒸汽压力（图8－2），否则会使板坯厚度计量轴 2．差动油缸 3．普通油缸 4
．油泵
图6 板坯横向压力变化
Fig.6 Transverse Pressure variation of mat
图8 压机横向油缸压力与板坯厚度关系 Fig.8 Relationship between transverse cylinder
pressure and mat thickness
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