環(huán)模式棒(塊)成型
顆粒機(jī)上的
壓輥采用的是直輥式,壓輥的寬度尺寸較小。整體式環(huán)模棒(塊)成型顆粒機(jī)上壓輥的寬度尺寸較大,壓輥外緣的結(jié)構(gòu)形狀與顆粒環(huán)模、顆粒平模成型用的壓輥結(jié)構(gòu)類(lèi)似,有閉式槽型、開(kāi)式槽型、凹孔型、人字斜槽型等多種形式,如圖6. 12所示。寬形壓輥比窄形壓輥耐磨,閉式槽型壓輥的耐磨性?xún)?yōu)于開(kāi)式槽型。對(duì)環(huán)模成型技術(shù)研究結(jié)果表明,套筒式和分體模塊式環(huán)模,配用對(duì)應(yīng)壓輥是環(huán)模式棒(塊)狀成型顆粒機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)。
B.壓輥的性能與減磨分析
壓輥是環(huán)模式成型顆粒機(jī)最主要的易損件。壓輥的工況條件非常惡劣,工作中承受了很大的摩擦力和劇烈的振動(dòng),在較高的溫度下產(chǎn)生快速摩擦磨損,壓輥承載軸承如果不能得到嚴(yán)格的密封和潤(rùn)滑,則會(huì)很快升溫與侵入的生物質(zhì)粉末及泥土膠合在一起,產(chǎn)生嚴(yán)重磨損直至停止轉(zhuǎn)動(dòng)。因此,解決壓輥承載軸承的密封問(wèn)題在某種程度上可以說(shuō)比壓輥的耐磨問(wèn)題更為重要,所以要選用有較好密封性能的耐磨密封圈,配以防塵設(shè)計(jì),解決生物質(zhì)成型顆粒機(jī)這一重要問(wèn)題。
壓輥的轉(zhuǎn)速是影響壓輥耐磨性的重要因素。為追求生產(chǎn)率,當(dāng)初壓輥的設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)速都比較高,一般為200~300 r/min,套筒式和分體模塊式環(huán)模又采用了窄形壓輥,更加快了壓輥的磨損速度,即使在壓輥的外緣結(jié)構(gòu)和材料方面采取了諸多耐磨措施,壓輥的使用壽命仍不足100 h,磨損后的壓輥外緣形式見(jiàn)圖6.13。作者分析認(rèn)為,壓輥的轉(zhuǎn)速越高,產(chǎn)生的切向力越大,正壓力越小,合力方向越偏向切向力方向,偏磨損越嚴(yán)重。生產(chǎn)實(shí)踐驗(yàn)證了這一結(jié)論的正確性:在保持生產(chǎn)率不變的情況下,壓輥轉(zhuǎn)速降為50~100r/min時(shí),成型能耗可降低30%~50%,成型腔偏磨損和壓輥磨損都會(huì)顯著減輕。
壓輥與環(huán)模之間的間隙稱(chēng)為模輥間隙,它不僅影響壓輥和模孔的人口耐磨性,而且影響生產(chǎn)率和能耗。模輥間隙過(guò)大時(shí),模孔口處的物料容易從擠壓區(qū)滑脫,使成型效率降低。壓輥間隙越大,上述作用越明顯。模輥間隙過(guò)小時(shí),摩擦力增大,壓輥和環(huán)模端部磨損加大,溫度過(guò)高,能耗增加。另外由于單位時(shí)間內(nèi)原料喂入量少,生產(chǎn)率降低。
設(shè)計(jì)時(shí),模輥間隙應(yīng)根據(jù)壓輥的轉(zhuǎn)速來(lái)確定。壓輥的轉(zhuǎn)速高,模輥間隙應(yīng)盡可能地選小一些,顆粒成型的模輥間隙一般為0.8~1.5mm,棒(塊)成型的模輥閭隙可適當(dāng)選大一些。壓輥轉(zhuǎn)速為50~100r/min時(shí),模輥間隙可選擇3~5mm。模輥間隙小,產(chǎn)生的轉(zhuǎn)動(dòng)力矩也小,可降低電機(jī)負(fù)荷,提高生產(chǎn)效率。使用一段時(shí)間后,由于磨損原因模輥間隙會(huì)變大,還應(yīng)增設(shè)間隙調(diào)節(jié)裝置,用于調(diào)節(jié)模輥間隙。
為提高壓輥的使用壽命,壓輥材料的選用非常重要。窄形壓輥可將壓輥加工成組合式壓輥結(jié)構(gòu),增設(shè)壓輥齒圈,齒圈部分的材料單獨(dú)選擇,單獨(dú)加工,磨損后單獨(dú)更換。壓輥母體材料性能不必太高,原則上不更換。齒圈可采用軸承鋼、模具鋼或調(diào)質(zhì)鋼堆焊修復(fù)。
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