1 壓輥漏油的原因
目前由于市場原因,一些低質(zhì)劣質(zhì)、以次充好潤滑脂會(huì)被采購到飼料廠,從而不能滿足制粒機(jī)壓輥潤滑要求,一般壓輥潤滑脂的工作溫度必須保證在130℃左右,滴點(diǎn)溫度(加熱后形態(tài)開始下滴溫度)在160 ℃以上。
1.1 設(shè)計(jì)選型原因
目前國內(nèi)外壓輥軸承密封基本上采取兩種形式,一種是機(jī)械迷宮式密封(見圖1),典型的是美國CPM公司制粒機(jī)、國內(nèi)江蘇正昌集團(tuán)ZCZL制粒機(jī)。另一類是骨架油封密封(見圖2),典型的是英國UMT公司制粒機(jī)、國內(nèi)江蘇牧羊集團(tuán)MUZL制粒機(jī)。
機(jī)械迷宮式密封壓輥由于長時(shí)間磨損、多次裝配、密封端蓋不同廠家測繪加工誤差、裝配質(zhì)量等致使軸承外圈與壓輥殼、軸承內(nèi)圈與壓輥軸、軸承內(nèi)外圈與密封內(nèi)、外蓋之間的配合和間隙變化,會(huì)發(fā)生相對運(yùn)動(dòng),從而發(fā)生軸承內(nèi)圈外臺階與密封內(nèi)蓋踫擦發(fā)熱,軸承溫度急劇升高(可發(fā)現(xiàn)燒藍(lán)甚至發(fā)黑部位),超過潤滑脂滴點(diǎn)溫度,致使?jié)櫥陌牍虘B(tài)變成液態(tài)而從密封蓋淌出。
骨架油封密封由于橡膠件老化和自緊螺旋彈簧的彈性失效,會(huì)使壓輥腔內(nèi)的油脂由于多種原因失效更容易向外流淌。
1.2 潤滑脂質(zhì)量
潤滑脂在常溫下可附著于垂直表面不流失,并能在敞開或密封不良的摩擦部位工作,具有其它潤滑劑所不可替代的特點(diǎn)。潤滑脂的作用主要是潤滑、保護(hù)和密封,在常溫和靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)它象固體,能保持自己的形狀而不流動(dòng),能黏附在金屬上而不滑落。在高溫或受到超過一定限度的外力時(shí),它又象液體能產(chǎn)生流動(dòng)。
目前由于市場原因,一些低質(zhì)劣質(zhì)、以次充好潤滑脂會(huì)被采購到飼料廠,從而不能滿足制粒機(jī)壓輥潤滑要求,一般壓輥潤滑脂的工作溫度必須保證在130℃左右,滴點(diǎn)溫度(加熱后形態(tài)開始下滴溫度)在160 ℃以上。
1.3 加油方式不當(dāng)
目前飼料廠壓輥加油方式一般是兩種:一種是手動(dòng)油槍加油,一種是氣動(dòng)泵自動(dòng)或半自動(dòng)加油,前者加油速度慢,費(fèi)時(shí)費(fèi)力,后者加油速度快。但加油的頻次和加油量往往受控于操作者的素質(zhì)和責(zé)任心。如果加油不足會(huì)造成壓輥軸承潤滑不良,壽命縮短,溫度升高,潤滑脂受熱變態(tài)流淌。如果加油過多會(huì)發(fā)生油脂直接從端蓋流出到制粒室。
1.4 工作環(huán)境
一些飼料廠5S工作不好,工作環(huán)境粉塵嚴(yán)重,致使清潔潤滑脂遭受污染,無論在初次裝配或使用過程中加入含粉塵、異物的潤滑脂,但使軸承得不到潤滑,反而加劇軸承磨損。
1.5 零部配件選擇不當(dāng)
一些工廠零部配件是自行加工,由于無專業(yè)技術(shù)人員測繪,往往是用舊件讓加工單位自行測繪,但由于原件已經(jīng)磨損,造成加工出來的備件已不能保證裝配后的尺寸精度。另外一種是向?qū)I(yè)工廠購置,由于現(xiàn)在生產(chǎn)壓輥的工廠很多,質(zhì)量和尺寸不一致,造成
工廠間配件互換性差。
1.6 裝配質(zhì)量
一般工廠更換壓輥殼或軸承都是自己的維修工或操作工完成,如果沒有經(jīng)過專業(yè)培訓(xùn),其軸承游隙裝配調(diào)整是很難達(dá)到專業(yè)要求的。
2 防止壓輥漏油對策
2.1 設(shè)計(jì)改進(jìn)
2.1.1 在壓輥軸承潤滑脂設(shè)計(jì)中務(wù)必選用適合于使用條件的潤滑方法和優(yōu)質(zhì)的潤滑劑,設(shè)計(jì)出可清除潤滑劑中塵埃及防止外部異物侵入和潤滑劑泄漏的適宜密封裝置。由于機(jī)械迷宮式密封具有結(jié)構(gòu)簡單、維修更換方便、可重復(fù)多次利用,被大部分制粒機(jī)廠家采用;而骨架式油封由于拆卸困難,一般更換軸承或壓輥殼全是破壞性拆除,重復(fù)利用率低,從而增加了運(yùn)行成本,現(xiàn)國內(nèi)好多飼料廠已將牧羊集團(tuán)的骨架式油封密封壓輥改成機(jī)械迷宮式密封。
2.1.2 無論機(jī)械迷宮式或骨架式油封密封的壓輥中的零部配件各工廠要收集或測繪原始的圖紙,保證每次外購或加工尺寸的統(tǒng)一。目前國內(nèi)生產(chǎn)壓輥殼的工廠很多,各工廠的設(shè)計(jì)思路不一樣,避免用機(jī)器型號去采購壓輥殼或壓輥殼密封件(隔套、密封端蓋等)而造成無法裝配或使用,從而影響生產(chǎn)。
2.1.3 在機(jī)械迷宮式密封內(nèi)端蓋設(shè)計(jì)方面,如用原配件測繪,建議加大內(nèi)端蓋外倒角(一般從內(nèi)圈外臺肩外2mm處,見圖3),這樣可減少由于裝配、卡簧選擇、磨損等導(dǎo)致軸承與密封內(nèi)蓋相踫而發(fā)熱現(xiàn)象發(fā)生。
2.1.4 為避免裝配、磨損等因素導(dǎo)致軸承內(nèi)圈外臺肩與密封內(nèi)蓋相踫而發(fā)熱現(xiàn)象發(fā)生,在原有機(jī)械迷宮式密封設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,可做改進(jìn)性創(chuàng)新設(shè)計(jì),將外端蓋壓緊軸承內(nèi)圈的部位加大到臺肩尺寸(見圖4),從而保證軸承外圈壓緊的密封內(nèi)端蓋永遠(yuǎn)與軸承內(nèi)圈外臺肩不相踫。
2.1.5 為避免加油過多或軸承內(nèi)油脂變質(zhì)淌出,在外端蓋軸頸處加裝耐高溫O型密封圈(可選硅膠、 全氟醚橡膠材料材質(zhì)),O型密封圈具有密封性好,動(dòng)摩擦阻力小,壽命長,對油液、溫度和壓力的適應(yīng)性強(qiáng),結(jié)構(gòu)緊湊,所占空間小,制造簡單,拆裝方便,成本低等。O型密封圈在過量加油或高溫油脂流淌時(shí)受到油脂擠壓膨脹,從而堵住迷宮通道,避免多余油脂溢出壓輥端蓋面。
2.2 采購滿足壓輥工作環(huán)境的潤滑脂
2.2.1 潤滑脂的選型
環(huán)模的壓輥是與飼料接觸的,飼料是多種原料混合后經(jīng)過高溫蒸汽調(diào)質(zhì)再到制粒室,高溫原料到制粒室后經(jīng)壓輥和環(huán)模間相對旋轉(zhuǎn)運(yùn)轉(zhuǎn),從環(huán)??字袛D出變成成品顆粒。高溫蒸汽(飽和蒸汽)的溫度大約在150~180 ℃,原料經(jīng)蒸汽調(diào)質(zhì)后,變成70~90 ℃高溫原料,制粒機(jī)的壓輥與這些高溫原料接觸,溫度至少達(dá)到70~90 ℃,再加上壓輥高速運(yùn)轉(zhuǎn),摩擦產(chǎn)生熱量,這時(shí)壓輥的溫度會(huì)在90~100 ℃左右??紤]潤滑脂滴點(diǎn)溫度比工作溫度高20~30 ℃,所以壓輥用的潤滑脂滴點(diǎn)溫度應(yīng)在130℃以上, 但不是越高越好。在選用潤滑脂時(shí),往往希望能獲得高滴點(diǎn),因?yàn)榈吸c(diǎn)高意味著應(yīng)用范圍寬。高溫潤滑脂的首要指標(biāo)就是滴點(diǎn),如果沒有高滴點(diǎn)就不具備高溫潤滑脂的條件。當(dāng)然,性能良好的高溫潤滑脂,除了滴點(diǎn)高之外,還應(yīng)具有良好的抗氧化安定性和低的蒸發(fā)損失等。高溫潤滑脂雖能承受的工作溫度高,但采購價(jià)格也會(huì)高,因此選擇油脂類型,既要保證設(shè)備正常運(yùn)轉(zhuǎn)又要考慮運(yùn)行成本。
飼料廠壓輥一般選用鋰基潤滑脂,能夠工作的溫度上限為110~130℃,也可選用復(fù)合鈣基潤滑脂,能夠工作的溫度上限為150~160℃。另外還要求色澤淺, 壓輥軸承少用黑色,如二硫化鉬潤滑脂。
隨著飼料安全意識的提升,估計(jì)不久將來食品級高溫潤滑脂(由特殊復(fù)合磺酸鹽稠化耐高溫食品級合成油,并加有抗氧化、防腐蝕等添加劑精制而成,不含任何有毒物質(zhì)及重金屬,對人體無害,適合-40~+300℃范圍使用)將被選用到飼料壓輥軸承潤滑。
2.2.2 潤滑脂的質(zhì)量檢驗(yàn)
按照選定好的油脂規(guī)格進(jìn)行采購,采購進(jìn)來的油脂一定要做質(zhì)量檢測,潤滑脂滴點(diǎn)試驗(yàn)器是按照國家石油化工行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)SH/T0115《潤滑脂和固體烴滴點(diǎn)測定法》規(guī)定的要求設(shè)計(jì)制造的。該儀器為空氣浴,測定滴點(diǎn)在100℃以上的潤滑脂和固體烴的滴點(diǎn),即將潤滑脂和固體烴裝入滴點(diǎn)溫度計(jì)的脂杯中,在規(guī)定的加熱條件下,使脂杯中的試樣滴出一滴液體或流出油柱25mm時(shí)的溫度稱為滴點(diǎn)。
另在飼料廠中最簡單的方法隨機(jī)取樣刮在燒杯側(cè)壁上,放在烘箱內(nèi)(一般飼料廠化驗(yàn)室均有該設(shè)施),溫度設(shè)定在130℃,加熱30min,取出觀察,如發(fā)現(xiàn)不流淌下滴,則基本上滿足壓輥使用要求。
2.3 選擇合適的加油方法、加油周期、加油量
2.3.1 為了提高生產(chǎn)效率,制粒機(jī)壓輥加油逐漸由原來的手動(dòng)變成自動(dòng)或半自動(dòng)(氣動(dòng)加脂泵)。如制粒機(jī)機(jī)型較小,應(yīng)選擇手動(dòng)或半自動(dòng)加油,如制粒機(jī)機(jī)型較大,可選擇全自動(dòng)控制加油機(jī)(加油周期、加油量按程序設(shè)定自動(dòng)完成)。
2.3.2 加脂量過大,會(huì)使摩擦力矩增大 溫度升高,耗脂量增大;而加脂量過少,則不能獲得可靠潤滑而發(fā)生干摩擦。一般來講,適宜的加脂量為軸承內(nèi)總空隙體積的1/3~1/2。估算公式:Q=0.005×D×B。
式中: Q——填充量 (g);
D——軸承外徑 (mm);
B——軸承寬度 (mm)。
制粒機(jī)的加油周期應(yīng)按照說明書要求進(jìn)行,間隔時(shí)間一般不應(yīng)多于4h,消耗量應(yīng)根據(jù)生產(chǎn)飼料的品種而定,一般畜禽料每噸飼料40g左右,水產(chǎn)料可能會(huì)高些,要根據(jù)各機(jī)型測定。手動(dòng)加油如用手動(dòng)油槍可定量加入槍筒內(nèi),如半自動(dòng)可安裝油脂流量計(jì)或用稱量法(將氣動(dòng)泵放在電子秤上,加油前稱重儀表置零)加油過程中觀察流量計(jì)或稱重儀表數(shù)值變化,可知加入油脂數(shù)量,不能多加或少加。
由于潤滑脂品種、質(zhì)量都在不斷地改進(jìn)和變化,老設(shè)備改用新潤滑脂時(shí),應(yīng)先經(jīng)試驗(yàn),試用后方可正式使用;在更換新脂時(shí),應(yīng)先清除廢潤滑脂, 將部件清洗干凈。在補(bǔ)加潤滑脂時(shí),應(yīng)將廢潤滑脂擠出,在排脂口見到新潤滑脂時(shí)為止。
2.4 添加油脂的環(huán)境
2.4.1 無論是維修初次裝配加油還是在車間現(xiàn)場使用過程中加油,一定要保持各種環(huán)境清潔衛(wèi)生,在領(lǐng)取和加注潤滑脂前,要嚴(yán)格注意容器和工具的清潔,設(shè)備上的供脂口應(yīng)事先擦拭干凈,嚴(yán)防機(jī)械雜質(zhì)、塵埃和砂粒的混入,另還得防止人為破壞油脂質(zhì)量。
2.4.2 氣候溫度的變化,添加油脂的牌號也應(yīng)不同,具體牌號應(yīng)向油脂供應(yīng)商或生產(chǎn)廠家咨詢,如果夏季用了冬季的脂或者相反,結(jié)果都將適得其反。低溫季節(jié)使用高牌號油脂,油脂流動(dòng)性差,會(huì)出現(xiàn)加油困難甚至加不進(jìn)去。
2.5 加強(qiáng)維修保養(yǎng),提高裝配質(zhì)量
2.5.1 制粒機(jī)的壓輥密封無論是骨架油封和迷宮式油封,更換壓輥殼的同時(shí),盡量更換掉舊骨架油封或者磨損的迷宮式油封,它們的損壞,直接影響到壓輥和軸承的壽命,甚至由于漏油影響飼料品質(zhì)。
2.5.2 壓輥總成的安裝,應(yīng)按照其裝配程序和合適的間隙裝配,裝配的工序規(guī)范,安裝完以后,應(yīng)該使用手能盤動(dòng),做到不松不緊,然后檢查整體,鎖緊螺母和止退墊圈,清理表面油污。
2.5.3 壓輥總成環(huán)模內(nèi)的安裝
在壓輥總成安裝到壓輥支撐桿前,還應(yīng)該檢查制粒機(jī)的壓輥油路暢通,初期加油時(shí)應(yīng)確保油加入到壓輥軸承內(nèi)。清理內(nèi)部雜物,防止雜物卡住壓輥支承端,使壓輥安裝不到位,要求壓輥殼兩端面處于環(huán)模的退刀槽上。另還應(yīng)保證壓輥偏心位置正確,隨環(huán)模旋轉(zhuǎn)方向而處于松弛趨勢狀態(tài),并調(diào)整好環(huán)模與壓輥間隙,否則會(huì)造成壓輥受意外作用力, 導(dǎo)致軸承損壞。
2.6 加強(qiáng)操作維護(hù),延長工作壽命
2.6.1 異物進(jìn)入制粒室后,應(yīng)立即停機(jī)檢查并清理,否則,小的金屬異物就在制粒機(jī)的壓輥和環(huán)模之間來回碾壓,堵塞模孔,環(huán)模出料量減少,另壓輥受到來回沖擊,制粒機(jī)震動(dòng)大,易損壞壓輥軸承, 軸承發(fā)熱,油脂外溢;大的金屬異物進(jìn)入制粒機(jī)的壓輥和環(huán)模之間,就造成大事故,如環(huán)模斷裂,壓輥受損,甚至制粒機(jī)機(jī)體毀壞。
2.6.2制粒機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中,應(yīng)該避免堵機(jī)現(xiàn)象,建議安裝制粒系統(tǒng)負(fù)荷控制儀,可自動(dòng)將調(diào)質(zhì)溫度 (蒸汽添加)、電機(jī)電流(喂料量)形成反饋,避免頻繁堵機(jī)。堵機(jī)后應(yīng)停機(jī),松開壓輥,清理壓輥和環(huán)模間的粘料,手動(dòng)盤動(dòng)環(huán)模運(yùn)轉(zhuǎn)自如,切忌未清理完帶料點(diǎn)動(dòng)制粒機(jī),讓壓輥承受意外作用力。
2.6.3 定期檢查壓輥磨損情況和松緊程度,如發(fā)現(xiàn)壓輥軸承間隙較大,應(yīng)松開止退墊圈,鎖緊圓螺母,減少軸承跳動(dòng)。