李同祥1 武輝1 王洪波2
(1.卜蜂水產(陽江)有限公司;2.徐州正大飼(sì)料有限公司)
摘 要:壓輥是飼料環(huán)模製粒機的重要部件之一,壓輥軸承由於工作環境惡劣(粉(fěn)塵高、溫度(dù)高,一般接近100℃以(yǐ)上),如密(mì)封不好,或潤滑不當,會嚴重影響軸承壽命(mìng);其(qí)次軸承的(de)潤滑油在蒸汽高溫的作用下失效滴入飼料中,輕者影響飼料外觀(疑視黴變(biàn)),重者雞、豬等吃了就會產生致癌的(de)二惡英毒(dú)素,嚴重威脅著人(rén)類(lèi)的健康,本世紀歐洲的瘋牛病,大家都還記憶猶新,查到Z後原因是飼料被石油化合物汙染造成。為避免上述問題發生,保證人類健康(kāng)食品安全,筆(bǐ)者通過多年的(de)實踐,分析(xī)壓輥漏油的原因並提出解決問題的方案,與(yǔ)大家共享。
關鍵詞:製(zhì)粒機壓輥;漏油;原因及對策
1 壓輥(gǔn)漏油的原因
1.1設(shè)計選型原因
目前國(guó)內外壓輥軸承密封基本上采取兩種形式,一種是機械迷宮式密封(見圖1),典型的是美國CPM公司製粒機、國(guó)內江蘇正昌集團ZCZL製粒機。另一類是骨架油封密封(見(jiàn)圖2),典型的是英(yīng)國UMT公司製粒(lì)機、國內江蘇牧(mù)羊集團MUZL製粒機。

機械迷宮式密封壓輥由於長(zhǎng)時(shí)間磨(mó)損、多(duō)次裝配、密封端蓋不同(tóng)廠家測繪加工誤差、裝配質量等致使軸承外圈與壓輥殼、軸承內圈與壓輥軸、軸承內外圈與密封內、外蓋(gài)之間的配合和間隙變化,會(huì)發生相對運(yùn)動,從而發生(shēng)軸承內(nèi)圈外台階與密封內(nèi)蓋(gài)踫擦發(fā)熱,軸承(chéng)溫度急(jí)劇(jù)升高(可發現燒藍甚至發黑部位),超過潤滑脂滴點溫度,致使潤(rùn)滑脂失效從半(bàn)固態變成液(yè)態(tài)而從密封蓋淌出。
骨架油封密封由(yóu)於橡膠件老化和自緊螺旋彈簧的(de)彈性失效,會使壓輥腔內的油(yóu)脂由於(yú)多種原因失(shī)效更容(róng)易向外(wài)流淌。
1.2潤滑脂質量
潤滑脂在常(cháng)溫下(xià)可附著於垂直表麵不流失,並能在(zài)敞開(kāi)或密封不良的摩擦部位工作,具有其它(tā)潤滑劑所不(bú)可(kě)替代的特點。潤滑脂(zhī)的作用主要是潤滑、保護和密封,在常溫和靜止狀態(tài)時它象固體,能保持自己的形狀而不流動,能黏附在金屬上而不滑落。在高溫(wēn)或受到超過一定限度的(de)外力時,它又象液體能產生流(liú)動。
目前由於市場原因,一些低質劣質(zhì)、以次充(chōng)好潤滑脂會(huì)被采購(gòu)到飼料廠(chǎng),從而不能滿足製粒機壓輥潤滑要求,一般(bān)壓輥潤滑(huá)脂的工作(zuò)溫度必須保證在130℃左右,滴點溫度(加熱後形態開始下滴溫度)在(zài)160℃以上。
1.3加油方式不當
目前飼料廠壓輥加油方式一般是(shì)兩種:一種是手動油槍(qiāng)加油,一種是氣(qì)動泵自動或半(bàn)自動加油,前(qián)者加油速度慢,費(fèi)時費力,後者加油速度快。但加油的頻次和加油量往往受控於操作者的素質和責任心。如果加油不(bú)足會造成壓輥軸承潤滑(huá)不良,壽命(mìng)縮短,溫度升高,潤滑脂(zhī)受熱變態流淌。如果加油過多會發生油脂直接從(cóng)端蓋流出到製粒室。
1.4工作(zuò)環境(jìng)
一些飼料廠5S工作不好,工作環境(jìng)粉塵嚴重,致使清潔潤滑脂遭受汙染,無論在初次裝配或使用過程中(zhōng)加(jiā)入含粉塵、異物的潤滑脂(zhī),但(dàn)使軸承(chéng)得(dé)不到潤滑,反而加劇軸(zhóu)承磨(mó)損。
1.5零部配(pèi)件選擇不當
一些工廠零部配件是自行加工,由於(yú)無(wú)專業技術人員測繪,往往是(shì)用(yòng)舊件讓加工單位自行測繪,但由於原件已經磨損,造成加工出來的備件已不能保(bǎo)證裝配後的尺寸精度。另外一種是向專業工廠購置,由於現在生產(chǎn)壓輥的工(gōng)廠很多,質量和尺寸不一致(zhì),造成工廠間配(pèi)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(jǐ)的維修工或操作(zuò)工完成,如果沒有經過專業培訓,其軸承遊隙裝配(pèi)調整是很難(nán)達(dá)到專(zhuān)業(yè)要求的。
2 防止壓輥漏(lòu)油對策
2.1設計改進
2.1.1在壓(yā)輥軸承潤滑脂設計中務必選用適合於使用條件的潤滑方法和優質的潤滑劑,設(shè)計出可清除潤滑劑(jì)中塵埃及防(fáng)止外(wài)部異物侵入和潤滑劑泄(xiè)漏的適宜密封裝置。由於機械(xiè)迷宮式密封具有結構簡單、維修更換方便、可重複多次利用,被大部分製粒機廠家采用;而骨架式油封由於拆卸困難,一(yī)般更(gèng)換軸承或壓輥殼(ké)全是破壞性拆除,重複利用率低(dī),從而增加(jiā)了運行成本,現國內好多飼料廠已將牧羊集(jí)團的骨(gǔ)架式油封密封壓輥改成機械迷宮式密封。
2.1.2無論機械迷宮(gōng)式或骨架式油封密封的壓輥中的零(líng)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(gōng)尺寸的統一。目前(qián)國內生產壓輥殼的工廠很多,各工廠的設計思路不一樣,避免用機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(huò)使(shǐ)用,從而影響生產。
2.1.3在(zài)機械迷宮式密封內端蓋設計方麵,如用(yòng)原配件測繪,建議加大內端蓋外倒(dǎo)角(jiǎo)(一般從內圈外(wài)台肩外2mm處,見圖3),這樣可(kě)減少由於裝配、卡簧選(xuǎn)擇、磨(mó)損等導致軸承與密封(fēng)內蓋相踫而發熱現象發生。

2.1.4為避免裝配、磨(mó)損等因素導致軸承內圈外台肩與密封內蓋相踫而發熱現(xiàn)象發生,在原有機(jī)械迷宮式密封設計基礎上,可做改進性創新(xīn)設計,將外端蓋(gài)壓緊軸承內圈的部位加大到台肩尺寸(見圖4),從而保證軸承(chéng)外圈壓緊的密封內端蓋永遠與(yǔ)軸承內圈外台肩(jiān)不相踫。

2.1.5為避免加油過多或軸承內油脂變質淌出,在外端蓋軸頸處加裝耐(nài)高溫O型密封圈(可選矽膠、全氟醚橡膠材料材質),O型密封圈具有密封性好(hǎo),動摩擦阻(zǔ)力小,壽(shòu)命長,對油(yóu)液、溫度和壓力的適應性強(qiáng),結構緊湊,所占空間小,製造簡單,拆(chāi)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受到油脂擠壓膨脹,從而堵(dǔ)住迷宮(gōng)通道,避免多餘油脂溢出(chū)壓輥端蓋麵。
2.2采購滿足壓輥工(gōng)作環境的潤滑脂
2.2.1潤滑脂的選型
環模的壓輥是與(yǔ)飼料接觸的,飼料是多種原料混合(hé)後經過高溫蒸汽調質再到製粒室,高溫(wēn)原料到(dào)製粒室後經壓輥和環模間相對旋轉(zhuǎn)運轉,從環模孔中擠出變成成品顆粒。高溫蒸汽(飽和蒸汽)的溫度大約在150~180℃,原料經蒸汽(qì)調質後,變成70~90℃高溫原料,製粒機的壓輥與(yǔ)這些高(gāo)溫(wēn)原料接觸,溫度至(zhì)少達到70~90℃,再加上壓輥高速運轉,摩擦產生熱量,這(zhè)時壓輥的溫度會在90~100℃左右。考慮潤滑(huá)脂滴點溫度比工作溫度高20~30℃,所以壓輥(gǔn)用的潤滑脂滴點溫度應在130℃以上,但不是越高越(yuè)好(hǎo)。在選用潤滑脂時,往往(wǎng)希望(wàng)能獲得高滴點,因為滴點高意味著(zhe)應用範圍寬(kuān)。高溫潤滑脂的首要指標就是滴點,如果(guǒ)沒有高滴點就不具備高溫潤滑脂(zhī)的條件。當然,性能良好(hǎo)的高溫(wēn)潤滑脂,除了滴點高之外,還應(yīng)具有良好的抗氧化安定性和低的蒸發損失等。高溫潤滑(huá)脂雖能承受的工作(zuò)溫度高,但采購價格也會高,因此選擇油脂(zhī)類型,既要(yào)保證設備正常運轉又要考慮運行成本。
飼(sì)料廠壓輥(gǔn)一般選用鋰基潤滑(huá)脂,能夠工作(zuò)的溫度上限為110~130℃,也可選用複合鈣基潤滑脂,能夠工作的溫(wēn)度上限為150~160℃。另外還要求色澤淺,壓輥軸承少用黑色,如(rú)二硫化鉬潤滑脂。
隨著飼(sì)料安全意識的提升,估計不久將來食品級高(gāo)溫潤滑脂(zhī)(由特殊複合磺酸鹽稠化耐高溫食品級合成油,並加有抗氧化、防腐(fǔ)蝕等添(tiān)加劑精製(zhì)而成,不含任何有毒物(wù)質及重(chóng)金(jīn)屬,對人體無害,適合-40~+300℃範圍使用)將被選用到飼料壓輥軸承潤滑。
2.2.2潤滑脂的質量檢驗
按照選(xuǎn)定好的油脂規格進行采購,采購進來的油脂一定(dìng)要做質量檢測,潤滑脂滴點試驗器是按照國家石油化工行業(yè)標準SH/T0115《潤滑脂和固(gù)體烴滴點測(cè)定法(fǎ)》規定的要求設計製造的。該儀器為(wéi)空氣浴,測定滴點(diǎn)在100℃以上(shàng)的潤(rùn)滑脂(zhī)和固體烴的(de)滴點,即將潤滑脂(zhī)和固體烴裝入滴(dī)點溫(wēn)度計的脂杯中,在規定的加熱條件下,使脂杯中的試樣滴出一滴液體或流(liú)出油柱25mm時的溫度(dù)稱為滴點。
另在飼料(liào)廠中Z簡單的方法隨機取樣刮在燒杯側壁(bì)上,放在烘箱內(一般飼料廠化驗室均有該設施),溫度設定在130℃,加(jiā)熱30min,取出(chū)觀察,如發現不流淌下滴,則基本(běn)上滿足(zú)壓輥使用要求。
2.3選擇合適的加油(yóu)方法、加(jiā)油周期、加油量
2.3.1為了提高生產效率,製粒機壓輥加油逐漸由原來的手動變成自動或半自動(氣動加脂泵)。如製粒機機型(xíng)較小,應選擇手動或半自動加油,如製粒機機型較大,可選擇全自動控製加(jiā)油機(jī)(加油周期、加油量按程序設定自動完成)。
2.3.2加脂量過大,會使摩擦力矩增大溫度升高,耗(hào)脂量增大;而加脂量過少,則(zé)不能獲得可靠潤(rùn)滑(huá)而(ér)發生幹摩擦。一般來講,適宜的加脂量為軸承內總(zǒng)空隙體積(jī)的1/3~1/2。估算公式:Q=0.005×D×B。
式中(zhōng):Q——填充量(g);
D——軸承外徑(jìng)(mm);
B——軸承寬度(mm)。
製粒(lì)機的加油周期應按照說明書(shū)要求進行,間隔時間一般不應多(duō)於4h,消耗(hào)量應根據(jù)生產飼料的品種(zhǒng)而定(dìng),一般畜禽料(liào)每噸飼料40g左右,水產料可能會高些,要根(gēn)據(jù)各機型測(cè)定(dìng)。手動加油如用手動油槍可定量加入槍(qiāng)筒內,如半自動可安裝油脂流量計或用稱量法(將(jiāng)氣動泵(bèng)放在電子秤上,加油前稱重儀表置零(líng))加油過程中觀察流(liú)量計或稱重(chóng)儀表數值變(biàn)化(huà),可知加入油脂數量,不能多加(jiā)或少(shǎo)加。
由於潤滑脂品種、質量都(dōu)在不(bú)斷地改進和變化,老設(shè)備改用新潤(rùn)滑(huá)脂時(shí),應先經試(shì)驗,試用後方(fāng)可正式使用;在更換新脂時,應先清除廢潤滑脂,將部件(jiàn)清洗(xǐ)幹淨。在補加(jiā)潤滑脂時,應將廢潤滑(huá)脂擠出,在(zài)排脂口見到新潤滑脂時為止。
2.4添加油脂的環(huán)境
2.4.1無論是維修初次裝配(pèi)加油還是在車間現場使用過程中加油,一定要保持各種環境(jìng)清潔衛生,在(zài)領取和加注潤滑脂前(qián),要嚴(yán)格注意(yì)容器和工具(jù)的清潔,設備上的供脂口應(yīng)事(shì)先擦拭幹淨,嚴防機械雜質(zhì)、塵埃和砂粒的混(hún)入,另還得防止人為破壞油脂質量。
2.4.2氣候溫度的變化,添加油脂的牌號(hào)也應不同,具體牌號應向油脂供應商或生產廠家谘詢(xún),如果夏季用了冬季的(de)脂或者相反,結果(guǒ)都將適得其反。低溫季節使用高牌號(hào)油脂,油脂流動性差,會出現加油困難甚至加不進去。
2.5加強維修保養,提高裝配質量
2.5.1製粒機的(de)壓輥密封無論是骨架油封和迷宮式油封,更換壓輥殼的同(tóng)時,盡量更換掉舊骨架油封或者磨(mó)損的迷宮(gōng)式油封,它們的損壞,直接影響到壓輥和軸承的壽命,甚至由於漏油影響(xiǎng)飼料品質。
2.5.2壓輥總(zǒng)成的安裝,應按照其裝配程序和合(hé)適的間隙裝(zhuāng)配,裝配的工序規範,安裝完以後,應(yīng)該(gāi)使用手能盤動,做到不鬆(sōng)不緊,然後檢查(chá)整(zhěng)體,鎖緊螺母和(hé)止退墊圈,清理表麵油汙(wū)。
2.5.3壓輥總成環模內的安裝
在壓輥總成安(ān)裝到壓輥支撐杆前(qián),還(hái)應該檢查製粒機的壓輥油路暢通,初期加油時應確保油加(jiā)入到壓輥軸承內。清理內部雜物,防止雜物卡住壓輥支承端,使(shǐ)壓輥安裝不到位,要求壓輥(gǔn)殼兩端麵處於環模的退刀槽上。另還應保(bǎo)證(zhèng)壓輥偏心位置正確,隨環模旋轉方向而處於鬆弛趨勢狀態,並調(diào)整好環模(mó)與壓輥間隙,否則會造成壓輥(gǔn)受意外作用力,導致軸承損(sǔn)壞。
2.6加強操作維(wéi)護,延長工作壽命
2.6.1異物進入製粒室後,應立即停機檢查並清理(lǐ),否則,小的金屬(shǔ)異物就在製粒機的壓輥和環模之間來回碾壓,堵塞模孔,環模(mó)出料量減少,另(lìng)壓輥受到來回衝擊,製粒機(jī)震動大,易損壞壓輥軸承,軸承發熱,油脂(zhī)外溢;大的金屬異物進入製粒機的壓輥和環模之間,就造成大事故,如環模斷裂,壓輥受損,甚至製粒機機(jī)體毀(huǐ)壞。
2.6.2製粒機在(zài)運轉過程中,應該避免堵(dǔ)機現象,建議安裝製粒係統負荷控製儀,可自動將調質溫度(蒸汽添加)、電機電流(喂料量)形成反饋,避免頻(pín)繁堵機。堵機後應停機,鬆開壓輥,清理壓輥和環模間的粘料,手動盤動環模運轉自如,切忌未清理完帶料點動製粒機,讓壓輥承受意(yì)外作用力。
2.6.3定(dìng)期檢查壓輥磨損情況(kuàng)和鬆緊程度,如發現壓輥軸承間隙較大,應(yīng)鬆開止退墊圈,鎖緊圓螺母,減少軸承跳動。
來源:《飼料工業》2014年15期