木屑顆粒機(jī)環模特性與應用
發布日期:2020-11-11
環模(mó)是木屑顆粒機的關鍵零件,是(shì)顆粒機的最(zuì)主要易損件(jiàn),根據統計,環模(mó)損耗費占整個生產車間維修(xiū)費(fèi)的25%以上,同時對擠(jǐ)壓出來的顆粒飼料質量有(yǒu)著直接的影響。因此,了解環模的特性並對環模進行正確的選用(yòng)、合理的使用以及有效的(de)保養,對於(yú)飼料生產(chǎn)者來說(shuō)是至關(guān)重要的。下麵對環模的特性及其選用(yòng)、使用和保養作些淺析(xī),以供大(dà)家(jiā)參(cān)考。
1、環(huán)模的特性
1.1 環模材料和熱處(chù)理
環模(mó)材料主要(yào)有碳(tàn)素結構鋼、合金結構鋼和不鏽鋼3類。碳素結構鋼如45鋼,其熱處理硬度一般為HRC45—50,它屬於比較低檔的環模材料,其耐磨性和耐腐蝕性都較差;合金結構鋼,如20CrMnTi、40Cr、35CrMo等,熱處理硬度在HRC50以上,並具有良好的綜合力學性能(néng),由此類材料製造的環模強度高,耐磨性也好,但缺(quē)點是耐腐蝕性不好;不鏽鋼材料有X46Cr13(德國牌號)、4Cr13、3Cr13等,這些(xiē)材料的剛度(dù)和韌性都較好,熱處理硬度大於HRC50,並具有(yǒu)良好的耐磨性(xìng)和耐腐蝕性,使用壽命較長。
為了控製環模熱處理後的硬度均勻性,每個環模熱處(chù)理後,在圓周方向三等分(fèn)處的每個(gè)部位,取不少於3點測(cè)硬度平均值,其各部位的硬度值之差應不大於HRC4;
另外,應對環模毛坯的硬度加以控(kòng)製,其硬度(dù)在HB170~220之間為宜,如果硬(yìng)度過(guò)高,鑽孔時鑽頭易斷裂,並造成死孔,硬度過(guò)低則影響模孔的光潔度(dù)。為了(le)控製毛坯內部材質的均勻性,有條件的話,應(yīng)對每個毛坯進行內部探傷,防止毛坯內部有裂紋、氣孔、夾砂等缺陷。
1.2環模孔結構、壓(yā)縮(suō)比和粗糙度(dù)
常見的環模孔主(zhǔ)要(yào)有直形孔、階梯形孔、外錐(zhuī)形孔和內錐形孔等。階梯形孔又分(fèn)為釋放式階梯孔(俗(sú)稱(chēng)減壓孔或釋放孑L)和壓縮式階(jiē)梯孔(kǒng),如圖(tú)1所示,不(bú)同的(de)模(mó)孔形式適合不同種類的飼料原料或不同的飼料(liào)配方。
環模壓(yā)縮比是指環模孔的有效長度和環模孔的最小直徑的比值,它是反映顆粒飼料擠壓強度的一個指標。壓縮比越(yuè)大,擠(jǐ)出的顆粒飼料越結實。對於直形孔的環(huán)模壓縮比來說,環模孔的有效長度即為環模的(de)總厚度(dù),最小直徑即為模孔本(běn)身的直徑:對於釋放式階梯孔和外錐形孔來說,模(mó)孔(kǒng)的有效長度即為環模的總厚度減去釋放孔的長度或外錐孔的長度,小直徑段的孔徑(jìng)即為計算壓縮比的孔徑:對於壓縮式階(jiē)梯(tī)孔和內錐(zhuī)形孔來說,這(zhè)種情況比較特殊(shū),一般把整個環模厚度作為模孔的(de)有效長度,最(zuì)小(xiǎo)直徑取小直徑段的孔徑,當(dāng)然(rán),這樣計算出的環模壓縮比的含義和前兩種情況是有區別的。
粗糙度也是衡量(liàng)環模質量的重(chóng)要指標。在同樣的(de)壓縮比下,粗糙度值越大,飼料擠(jǐ)出阻力越大,出料越(yuè)困難,過大的粗(cū)糙度也影響顆粒表麵的質量(liàng)。合適的粗糙(cāo)度值為應在0.8~1.6之間。
1.3環模工作麵積、孔的排(pái)列和開孔率
環(huán)模工作(zuò)麵積指環模的(de)內徑周長和有效寬度的乘積,有效寬度指環(huán)模兩越程槽之間的(de)距離。在同(tóng)樣的(de)工作麵積下,環模內徑和有效寬度成反比(bǐ)。
環模(mó)鑽(zuàn)孔時的排列方式一般沿周向排列,並在(zài)寬度方(fāng)向上排與排(pái)之(zhī)間的小孔相互(hù)交錯,使整個鑽出的小孔呈近似(sì)等邊三角形排列。如果設(shè)小(xiǎo)孔(kǒng)的直徑為d.小孔與小孔例如,小孔直徑為4.5mm的環模,如(rú)果取小孔之間的壁厚為2.6mm.則可以算出(chū)環模開孔率為36%。從(cóng)上麵的公式可以(yǐ)看出,在模孑L直徑一定(dìng)的情況下,要(yào)提(tí)高環模的開(kāi)孔率,必須減小模孔之間的壁(bì)厚(hòu),但最小壁厚必須滿足環模強度的(de)需要。
一般的規律是,模孔直徑越大,環模開孔率越高。
1.4環模線速度
環(huán)模線速度指環模內圓切線速度,它的高低影響到擠壓區內的料層厚度及物料(liào)通過模孔的時間(jiān),進(jìn)而影響製粒機產量和顆粒質量。線速度過高(gāo)時,有可能使擠壓區(qū)內的物料形(xíng)成斷層,製粒不連續,製出的顆(kē)粒鬆軟,粉料多,而且對於水分含量較高的物料還易打滑,甚至根本不能製粒;較低的環模(mó)線速度雖然製出的顆粒質(zhì)量好,但對產量影響較大。常用的環模線(xiàn)速度一般在6~9m/s之間。
1.5環模(mó)安裝方式
環模安(ān)裝方式主(zhǔ)要有直麵式(shì)安(ān)裝、錐麵式安(ān)裝和抱箍(gū)式安裝。直麵式安(ān)裝簡單,環模不易傾斜,但環模固定螺栓容易剪斷,不適用於大(dà)型號的製粒機。錐麵式安裝(zhuāng)環模定心性能好,傳遞扭矩大,環模固定螺栓不易剪斷,但需要裝配者細心和掌握一定的技巧,不(bú)然環模易裝斜。抱箍式安裝比較適用於小型號的製(zhì)粒機,安裝方便,需時短(duǎn),缺點是環模本身不對稱,不能掉麵使用。
2、環模的選(xuǎn)用
通過環模的特性可以看(kàn)出,選用一個環模(mó)需要考慮(lǜ)的因素是很(hěn)多的。但在實際工作中,通常一些因素是早已設計好了的,如環模的安(ān)裝方式、環模線速度和環模(mó)工作麵積等,這在購買顆粒機時就已經(jīng)決定了,一般不(bú)會改變。另外一些因素可通過選擇專業的環模製造廠家來保證,如(rú)環(huán)模的(de)材料、熱處(chù)理強度及耐磨性、模孔的開孔率和粗(cū)糙度(dù)等,這些因(yīn)素專業(yè)的環模製(zhì)造廠家通常都能達到最佳(jiā)的性能要求,使用者隻要做(zuò)到不貪(tān)圖便宜(yí)選購沒有技術和設備保障的廠家生產環模就(jiù)可以了。例如模孔的加(jiā)工和熱處(chù)理質量要靠(kào)專門的槍鑽和真空熱處(chù)理設備才能保證,普通的鑽床和熱處理方法很難加工出高質量(liàng)的環模。
目前在飼料廠普遍麵臨的是如何根據自己生產的飼料品種及配方來選(xuǎn)用合適的模孔形(xíng)式及環模壓縮比。一般來說(shuō),直形孔和釋(shì)放式階梯形孔適於加工配合飼料:外錐形孔適合加工脫脂糠等高纖維的飼料:內錐形孔和壓縮(suō)式階梯孔宜加工草粉料類比重輕的飼料。對於上麵提到的釋放式階梯孔的設計原因.是由於某些品種(zhǒng)的飼料,尤其是小直徑的飼料,在保證合(hé)理壓縮比的條件下(xià),環模的壁厚達(dá)不到最低要求,以致環模強度不夠,在生產中常會出現環模爆裂現(xiàn)象,而不(bú)得已采取的加厚措施,方法(fǎ)是在保證模孔(kǒng)有效長度的前提下,增(zēng)加環模的(de)厚度並同時增(zēng)加減壓孔(kǒng)(釋放孔)。
對於(yú)環模壓縮比的選用,由於各家配方不一樣,采用的原料各異,同時(shí)製粒工藝也不同,具(jù)體合適的壓縮比還要靠各(gè)個飼料生(shēng)產(chǎn)廠家在生產中摸索得到.這裏隻能根據以往的經驗給出一個大致的範圍。一般來說,畜禽類(lèi)飼料宜選用9—13之間的壓(yā)縮比;魚類飼料宜選用13~16之間的(de)壓縮比;蝦類飼料宜(yí)選用(yòng)20—25之間的壓縮比;熱敏感類飼料宜選用7~9之間的壓縮比:牧草和秸稈(gǎn)類飼料宜選用6~9之間的(de)壓縮比。另外,飼料生產者也可根據自己的質量要求稍稍提高或降低(dī)實際的壓縮比,比如選用稍低的壓(yā)縮比對於增加產量、降低能耗、減(jiǎn)輕環模的磨損有利,但同時也(yě)降低了飼料品質(zhì),如顆粒不夠結實(shí),粉化率高等;反之,則(zé)對顆粒品質有利,如顆粒外觀光滑,密度增加,粉(fěn)化率小等,但會增加生產成本。
3、環模(mó)的使(shǐ)用
正確地調整環模和壓輥之間的工作(zuò)間隙是(shì)環模使用的關鍵(jiàn)。~般來說,環模與壓輥之間的間(jiān)隙在0.1~0.3mm之間為宜。通常情況(kuàng)下(xià),新壓輥(gǔn)和新環模相配宜采用稍(shāo)大的間隙,舊壓輥和(hé)舊環模相配宜采用較小的間隙,大孔徑的環模宜(yí)選用(yòng)稍大(dà)的間隙,小孔徑的(de)環模宜選用稍小的間隙,容易製粒的物料宜取大(dà)間(jiān)隙,難以製粒的物料宜取小間隙。對於(yú)操作者(zhě)來說(shuō),要有(yǒu)實際的操(cāo)作經驗,對環(huán)模間隙能夠熟練地進行選擇和調整。另外,在環模使用過程中還要注意(yì)以下幾點:新購環模一(yī)般在開機前需要用油料進行“洗模”,以去除模孔中的毛刺(cì)。如(rú)果是在正規廠家購買的Ø2.5以(yǐ)上大模孔的環模,可不進(jìn)行,而對於模孔在‘p2.5以下(xià)的環模,一般需(xū)要用油料(liào)在正常生產前“洗模”幾分鍾到二十幾分鍾為好,對於模(mó)孔粗糙度較差的環模,有時還需要在油料中攙入20%~50%的細砂進行研磨後才能進行正常的生產。環模在使用(yòng)過程中,一(yī)定(dìng)要(yào)盡量避免物料中混有(yǒu)大塊砂石、砂粒、鐵塊、螺(luó)栓及鐵屑等硬質(zhì)顆粒,以免加快環模的磨損(sǔn)或對環模造成過大的(de)衝擊,造成(chéng)環模爆裂。如果有鐵質進入(rù)模孔,一定要及時衝出或鑽出。對於兩麵對稱安裝的環模,可在生產一定時間後反過來安裝使用,以使(shǐ)環模(mó)磨損均勻。環模安裝好後一定不要傾斜,不然會產生不均勻磨損:緊固環模的螺栓一定要達到所需要的鎖緊扭矩,以避免(miǎn)螺栓剪斷和(hé)環模損壞。
4、環(huán)模的(de)保養
對環模進行合理的保養是保(bǎo)證環模能夠正常工作和延長其使用壽命的必要措(cuò)施之(zhī)一,在平時工作中(zhōng)應注意做好以下(xià)幾點:當需要更換環模時(shí),應以非腐蝕性油料將(jiāng)原來的飼(sì)料擠出,以便再次使用時出料順暢,並能防止模孔腐蝕。環模在使用一定(dìng)的(de)時間後,應定期檢查環模內表麵是否有局部凸出部分,並檢查模孔導料口是否有磨平、封口或內翻等現象,如有,應用磨(mó)光機或其它具將環模工作內表麵凸出部分磨平,然(rán)後再對導料口進行倒角,對(duì)環模進行必要的修(xiū)複,以延長環模的使用壽命。修複時應注意環模工作內表麵最低處應高於越程槽底部2mm,並且修複後仍有壓輥(gǔn)偏心軸調節餘量,否則環模就應該報廢。假如多數模(mó)孔被物料(liào)堵塞(sāi)不出料,可以采取用油浸泡或用油蒸煮的辦法使物料軟化,再(zài)重新進行製粒;如果仍然不能製粒,則可(kě)以用電鑽將堵塞模孔的物料鑽出後,再用油性物料加(jiā)細砂研磨後使(shǐ)用。環模必(bì)須存放(fàng)在幹燥、清潔的地方,並做好規格標(biāo)識(shí),若存放(fàng)於潮濕的地方,有可能會造成環模的腐蝕,從而降低環模的使用壽命或影(yǐng)響出料效果。
綜上所述,隻(zhī)有充分認識環(huán)模的基本特(tè)性,並對環模能夠進行正(zhèng)確的選用、合理的使用和有效的保養,才能夠充分發揮顆粒機及(jí)其環模的性能,從而降低成本(běn),提高製粒效率和製粒質量,為企業創造更多的經濟效益。
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