顆粒機(jī)壓輥磨損機(jī)理及壓輥異常故障原因分析
[壓輥環(huán)模 新聞資訊]環(huán)模顆粒機(jī)的制粒過程是物料由供料系統(tǒng)送入成型室的準(zhǔn)備區(qū)，在環(huán)模和壓輥的摩擦力作用下，準(zhǔn)備區(qū)物料被不斷拋入壓實(shí)區(qū)，進(jìn)入壓實(shí)區(qū)后，物料被推動(dòng)著繼續(xù)向前移動(dòng)擠入到環(huán)模?？字校?dāng)顆粒達(dá)到一定密度后從?？字袛D出，被切刀切斷成所需長度的成型顆粒。
環(huán)模顆粒機(jī)的核心工作部件是環(huán)模與壓輥，壓輥是較易損耗、需要經(jīng)常更換的零部件。其主要原因是壓輥在使用一段時(shí)間后，由于受到物料和環(huán)模的強(qiáng)烈摩擦和擠壓，使得其外表面受到嚴(yán)重的磨損，從而無法正常工作。壓輥磨損過快，不僅會(huì)降低顆粒的成型率，造成易損件的成本升高，還直接影響生產(chǎn)率。
顆粒機(jī)壓輥磨損機(jī)理分析
按壓輥材料的磨損機(jī)理來分，磨損有以下幾種形式：
在環(huán)模顆粒機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，壓輥在環(huán)模內(nèi)滾動(dòng)，其外表面承受脈動(dòng)的接觸壓應(yīng)力，同時(shí)又受到物料顆粒強(qiáng)烈的摩擦和擠壓。因此壓輥的磨損機(jī)理應(yīng)是疲勞磨損和磨粒磨損兩種形式的綜合，壓輥磨損速度的快慢主要受壓輥的材料、表面狀況、摩擦性質(zhì)、接觸疲勞強(qiáng)度、法向載荷的大小以及物料的性質(zhì)等因素的影響。此外，壓輥的磨損度還與原料顆粒的大小、硬度及濕度等因素都有關(guān)系。如果所擠壓的原料有較強(qiáng)烈的酸堿性，那么壓輥的磨損機(jī)理還應(yīng)包括腐蝕磨損。
另外，顆粒機(jī)產(chǎn)能與在單位時(shí)間內(nèi)壓實(shí)區(qū)入口物料喂入量與物料攫取角、物料運(yùn)動(dòng)速度、壓實(shí)區(qū)入口高度等參數(shù)有關(guān)。在制粒工作中，壓輥部分摩擦槽被物料填充、壓輥表面越來越光滑等因素，均會(huì)影響物料的攫取效果，導(dǎo)致了設(shè)備的實(shí)際生產(chǎn)率低于理論生產(chǎn)率。
有研究分析數(shù)據(jù)表明，優(yōu)化壓輥的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)，滿足壓輥外表面的接觸疲勞強(qiáng)度和壓輥的運(yùn)行工況等要求，可以降低磨損度。
以下是引用某生產(chǎn)廠家制造的某型雙輥式飼料顆粒機(jī)為例來計(jì)算壓輥的磨損度，所需要的計(jì)算參數(shù)為：電機(jī)的功率(P)，90 kW；環(huán)模的內(nèi)徑(D1)，400 mm；環(huán)模的轉(zhuǎn)速（n1），287 r/min；壓輥的外徑(D2)，160 mm；壓輥的長度(f)，120 mm；壓輥的直齒寬度(b)，2.5 mm。將壓輥的外徑D2和齒寬b作為未知量，而將所有其它參數(shù)值作為已知量代入前述K的理論計(jì)算公式中，這樣就得到r如下壓輥線磨損度與其外徑和齒寬的函數(shù)關(guān)系式：
下圖給出了在不同的齒寬6下，壓輥的線磨損度K1隨外徑D2的變化規(guī)律。可以看出，減小壓輥的外徑D2和增大齒寬6將減慢壓輥的磨損速率，從而延長其使用壽命。另外，從圖中還可以看出，如果壓輥的齒寬較小，那么采用較小的外徑，對(duì)減輕壓輥的磨損程度更有效；反之，如果壓輥的齒寬較大，那么采用較小的壓輥外徑，對(duì)減輕磨損的效果就不大。由于齒寬的大小還同時(shí)直接影響著壓輥表面壓強(qiáng)的高低和飼料擠出?？椎碾y易程度，因此這一結(jié)論對(duì)壓輥的結(jié)構(gòu)尺寸設(shè)計(jì)具有重要的參考價(jià)值。
由于壓輥的工作過程是不斷與物料摩擦擠壓的過程，且在制粒機(jī)工作時(shí)，模、輥線速度基本相同，而壓輥的直徑較小，所以壓輥的磨損率比環(huán)模大。為了盡量做到模、輥同時(shí)更換，壓輥的硬度應(yīng)高于環(huán)模5-6HRC，故寶殼壓輥環(huán)模建議壓輥選用有較高耐磨性的材質(zhì)。
壓輥異常故障原因及解決辦法
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故障 |
原因 |
解決辦法 |
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壓輥的磨損不均勻 |
物料的分布情況不好 |
應(yīng)檢查刮料器，必要時(shí)應(yīng)加以調(diào)整 |
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使用了質(zhì)量差、結(jié)構(gòu)差的壓輥殼 |
盡量使用同等型號(hào)的壓輥殼 |
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壓輥殼的邊緣上嚴(yán)重磨損 |
使用了具有無錐口的外沿?？椎沫h(huán)模 |
建議使用具有錐口的外沿?？篆h(huán)模 |
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顆粒機(jī)噪聲大 |
壓輥與環(huán)模的間隙過小 |
及時(shí)將壓輥與環(huán)模調(diào)整到合適間距，每班次調(diào)整環(huán)模和壓輥間隙 |
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壓輥軸承間隙過大 |
應(yīng)更換壓輥軸承 |
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工作電流產(chǎn)生波動(dòng) |
可能某部位軸承出問題，使機(jī)器運(yùn)轉(zhuǎn)不正常，停機(jī)檢查或更換軸承 |
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物料的調(diào)質(zhì)工作未做好 |
提高蒸汽的添加量 |
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壓輥軸承的使用壽命過短 |
使用了不合適的潤滑脂 |
需嚴(yán)格按規(guī)定使用潤滑脂 |
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壓輥的潤滑脂加得太少 |
每隔2小時(shí)對(duì)壓輥軸承加油潤滑，每隔4小時(shí)對(duì)主軸前軸承加油潤滑 |
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軸承蓋和密封圈損壞 |
更換已損壞的軸承蓋和密封圈 |
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使用了精度不穩(wěn)定的壓輥軸承或翻新軸承 |
正確選擇選擇正規(guī)廠家提供的備件 |
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偏心軸不能轉(zhuǎn)動(dòng) |
壓輥架主軸上的夾緊環(huán)未松開 |
敲擊圓柱頭螺栓，以便松開夾緊蓋 |