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飼料制粒機環模的功能與保養
發布：河(he)北亞達機(ji)械制造(zao)有限公司 發布時間：2024-03-04 瀏(liu)覽：2次
0 引言
制粒(li)機(ji)(ji)是飼料生產工(gong)藝的(de)關鍵設備，而環模是制粒(li)機(ji)(ji)工(gong)作的(de)心臟部件，也是制粒(li)機(ji)(ji)最易磨損的(de)零件之一。針對(dui)環模在使(shi)用(yong)(yong)中出現的(de)問題，改(gai)善環模的(de)使(shi)用(yong)(yong)條件，對(dui)提高(gao)產品(pin)質(zhi)量和產量，降低能(neng)耗（制粒能(neng)耗占整個車(che)間總(zong)能(neng)耗30%~35%），減(jian)少生產成本(ben)（環模損耗一(yi)項費用(yong)(yong)占整個生產車(che)間的(de)裝修費25%~30% 以上）等方(fang)面有著極大的影響。
1 環模的(de)工作原(yuan)理
環(huan)模(mo)(mo)是由電動機經減速器帶動旋轉(zhuan)(zhuan)，安裝在環(huan)模(mo)(mo)內的壓輥不公轉(zhuan)(zhuan)，由于與轉(zhuan)(zhuan)動著的環(huan)模(mo)(mo)摩(mo)擦（通過(guo)壓實(shi)物料）而自轉(zhuan)(zhuan)。被調質(zhi)好的(de)物料(liao)進入壓(ya)制(zhi)室，被撒(sa)料(liao)器(qi)均分于壓(ya)輥之間，被壓(ya)輥鉗入、擠(ji)壓(ya)，并通過環模(mo)(mo)模(mo)(mo)孔(kong)連續高強度(du)擠(ji)壓(ya)成(cheng)(cheng)形，形成(cheng)(cheng)柱狀顆粒并隨(sui)著環模(mo)(mo)圈(quan)回(hui)轉，由固定安裝在環模(mo)(mo)外面(mian)的(de)切(qie)(qie)刀切(qie)(qie)成(cheng)(cheng)一定長度(du)的(de)顆粒飼(si)料(liao)。環模與壓輥在任何接(jie)觸(chu)點(dian)的線速度(du)都(dou)相同，其(qi)全(quan)部壓力(li)都(dou)被用于制粒。環模在(zai)正常工作過程中，始終存在(zai)著與物料間的摩擦作用。隨著生產物料量(liang)的增加，環模逐(zhu)漸(jian)磨損，并最(zui)終(zhong)導致(zhi)失(shi)效。
2 環模磨損與失效
環(huan)模(mo)在正常使(shi)用中(zhong)出(chu)現的(de)磨損和失(shi)效可分成(cheng)3類：環模(mo)工作一(yi)段時間后，出料各小孔內壁磨損，孔徑增(zeng)大，所生產的顆(ke)粒(li)飼(si)料直徑超(chao)過規定值而失效(xiao)；環模內壁磨損(sun)后，內表面(mian)凹凸(tu)不(bu)平(ping)嚴重，使飼料流(liu)動(dong)受阻，出料量下降而停止使用；環模(mo)內(nei)壁(bi)磨損后，使(shi)內(nei)徑(jing)增(zeng)大(da)，壁(bi)厚(hou)減小(xiao)，同時出料小(xiao)孔(kong)(kong)內(nei)壁(bi)也隨著(zhu)磨損，使(shi)各出料小(xiao)孔(kong)(kong)間(jian)的壁(bi)厚(hou)不(bu)(bu)斷(duan)減薄(bo)，因而結構(gou)強(qiang)度下降(jiang)，在出料小(xiao)孔(kong)(kong)的直徑(jing)增(zeng)大(da)到(dao)(dao)允許的規(gui)定值之(zhi)前（即出現第一類失(shi)效(xiao)現象之(zhi)前），在最危(wei)險的截面上首先(xian)出現裂(lie)紋并不(bu)(bu)斷(duan)擴大(da)，直到(dao)(dao)裂(lie)紋延伸(shen)到(dao)(dao)較大(da)的范圍而導致(zhi)環模(mo)失(shi)效(xiao)。造成(cheng)環模(mo)出現這幾種(zhong)磨(mo)(mo)損和失效的(de)原(yuan)因，首先是磨(mo)(mo)粒磨(mo)(mo)損，其次(ci)是疲勞破壞。
2.1 磨粒磨損
磨粒磨損(sun)(sun)(sun)原因很多，分為正常磨損(sun)(sun)(sun)、不正常磨損(sun)(sun)(sun)。正常磨損原因主要有物料的配方、粉(fen)碎粒(li)度(du)、粉(fen)料的調質(zhi)質(zhi)量等。正(zheng)常(chang)磨損情況下環模(mo)出現軸向均勻磨損，導致(zhi)環模模孔變大(da)，壁(bi)厚變薄(bo)。不(bu)正常磨損主要(yao)原因是壓(ya)輥調(diao)得太(tai)緊(jin)，與環模間(jian)隙過小導致互相(xiang)磨損；撒料器角度不(bu)好，導致(zhi)分配物料不(bu)均(jun)勻，造成環模(mo)部(bu)分先(xian)磨損；模內掉進(jin)金屬而磨損(sun)。這種情況下環模多出現不規則磨損，多為腰鼓形。
2.1.1 原(yuan)料(liao)粒度
原(yuan)料(liao)粉碎細(xi)(xi)度要(yao)適中均勻(yun)，因為原(yuan)料(liao)粉碎細(xi)(xi)度決定著飼料(liao)組成的表(biao)面積，粒(li)度越(yue)細(xi)(xi)，表(biao)面積越(yue)大，物料(liao)吸收蒸(zheng)汽中水分越(yue)快(kuai)，有利于進行調質與顆粒(li)成形。原料粒度過粗，會增(zeng)加壓模(mo)的磨損，并造成生產率下降，能(neng)耗增(zeng)大。一般(ban)要求原料(liao)粉碎后要能全部通過8目篩(shai)面，25目篩(shai)上物不得(de)大于35%。對粗(cu)纖維含量高的物料，要(yao)添(tian)加(jia)一(yi)定量的油脂，這樣在制(zhi)粒(li)過程(cheng)中，可以減少(shao)物料與環模(mo)之(zhi)間的摩擦(ca)力，有利(li)于物料通過環模(mo)，且成形后顆(ke)粒(li)外觀較光滑。
2.1.2 原(yuan)料含雜質較(jiao)多
物料中(zhong)含砂及鐵雜質過多(duo)，會加快(kuai)壓模的磨損。因(yin)此，原料清(qing)雜工作十分重要。多數(shu)飼(si)料(liao)廠(chang)對清(qing)除(chu)原料(liao)中鐵雜質較為重視，因鐵質物(wu)質對壓模、壓輥乃至設備會造成強烈的破壞。而對砂石類雜(za)質的清除卻(que)不(bu)不(bu)夠重視。
2.1.3 蒸汽的添(tian)加
對物(wu)料添加蒸汽可軟化物(wu)料，使物(wu)料中(zhong)含油細(xi)胞組織分裂，并(bing)(bing)使油脂呈游(you)離狀態，在(zai)制粒過(guo)程(cheng)中(zhong)起潤滑作(zuo)用，從(cong)而減輕物(wu)料對壓(ya)模的磨損作(zuo)用，并(bing)(bing)提高(gao)制粒機的工作(zuo)效率。一般添加蒸(zheng)汽(qi)的壓力應在0.2~0.4MPa之間，壓力高低(di)隨(sui)壓制物料品(pin)種(zhong)而變化。蛋白質含量較(jiao)高的物料，使(shi)用蒸汽壓力應稍(shao)低(di)一些，含纖維較(jiao)多的物料，使(shi)用蒸汽壓力可稍(shao)高一些。添(tian)加蒸汽應使物料(liao)含水(shui)率(lv)達16%~17%，物料(liao)調質后的溫度(du)在78~87℃時(shi)為(wei)最(zui)適宜。
2.1.4 環模與壓輥之(zhi)間的間隙
環模(mo)與壓輥(gun)之間的(de)間隙過小，會加快環模(mo)與壓輥(gun)表(biao)面(mian)的(de)磨(mo)損(sun)，特別(bie)是在制粒機啟動和停止(zhi)時的(de)空運轉期間，這(zhe)種磨(mo)損(sun)作用更加嚴重(zhong)。綜合環(huan)模、壓輥(gun)表面(mian)的圓度(du)誤差及工作面(mian)與安裝面(mian)之間(jian)的同軸度(du)誤
差(cha)等相關(guan)因(yin)素，環模(mo)與壓(ya)輥(gun)之間的間隙一般在0.2~0.4mm為宜，壓(ya)制(zhi)小(xiao)(xiao)直徑顆(ke)粒飼料或使用(yong)新(xin)環模(mo)時取(qu)小(xiao)(xiao)值。
2.1.5 撒(sa)料器安裝角度(du)
撒(sa)料器安裝角(jiao)度(du)不正(zheng)確(que)，會導致環模與壓輥間的(de)物(wu)料分布不均勻(yun)。因此，進入擠(ji)壓(ya)時，環(huan)模(mo)(mo)與壓(ya)輥的(de)擠(ji)壓(ya)應力和摩擦力沿軸向出現(xian)非均勻現(xian)象，最終導致環(huan)模(mo)(mo)與壓(ya)輥磨損呈(cheng)不均勻分布。
2.2 疲勞破壞(huai)
制(zhi)粒(li)機(ji)環模(mo)為多(duo)孔(kong)環形零件(jian)，工作(zuo)條件(jian)惡劣，在使用過程中長期(qi)承受壓(ya)(ya)輥的(de)(de)擠壓(ya)(ya)力和物料的(de)(de)摩擦(ca)力，使之產(chan)生(sheng)彎(wan)曲應力和接觸壓(ya)(ya)應力。但這些(xie)應力不是影響環模(mo)壽命的主(zhu)要(yao)因素，其主(zhu)要(yao)失效形(xing)式還(huan)是來自于(yu)疲勞破壞。環(huan)(huan)模在制粒過程中受到交(jiao)變的(de)作用，其交(jiao)變應力(li)是非對稱(cheng)循(xun)環(huan)(huan)的(de)，則環(huan)(huan)模通常發生疲勞破壞。在此基礎上，提(ti)出(chu)適當增大環(huan)模寬(kuan)度、厚(hou)度及(ji)內徑，可(ke)提(ti)高環(huan)模的抗彎(wan)能力和生產率。同時增大內徑和(he)有效擠壓(ya)長度，可(ke)明顯降(jiang)低(di)環模的接觸(chu)壓(ya)應力。為有效改善環模的(de)受力條件(jian)，除改變(bian)環模外形(xing)尺寸，還(huan)可(ke)以(yi)采取選用合(he)適材質和(he)熱處理技術，以(yi)及設計(ji)環模表面開(kai)孔(kong)率等途徑。環模通常(chang)由碳（合金(jin)）鋼(gang)或(huo)不銹(xiu)鋼(gang)材(cai)料經鍛(duan)壓、切削、鉆孔、熱處理等工序制成(cheng)。環(huan)模鉆(zhan)孔(kong)時(shi)，應采用多孔(kong)槍(qiang)鉆(zhan)加工，以保證各孔(kong)質量。熱處理時(shi)，應采(cai)用真空(kong)淬(cui)火設備，可避免在普(pu)通設備中經常出現的(de)表面氧化(hua)的(de)脫(tuo)炭(tan)，從而獲得更高(gao)的(de)硬度。環(huan)模表(biao)面開孔率(lv)直接影響制粒(li)機的產(chan)量和環(huan)模強(qiang)度。開孔率大(da)，制粒機產量高，環模強度低；反之(zhi)，環模強(qiang)度(du)提高(gao)，制粒機產(chan)量降(jiang)低。由于選材(cai)及環(huan)(huan)模(mo)尺(chi)寸的差異(yi)，要得(de)到(dao)恰(qia)當(dang)的環(huan)(huan)模(mo)模(mo)孔(kong)開孔(kong)率數值，以更(geng)好(hao)地協調它的產量(liang)及使(shi)用壽命，目前還有較大的困難。對(dui)于(yu)模(mo)(mo)孔直(zhi)徑(jing)為2~12mm的環模(mo)(mo)，其模(mo)(mo)孔開孔率(lv)一般(ban)應選(xuan)定在(zai)20%~30%之間。模孔(kong)越小(xiao)，開(kai)孔(kong)率取(qu)值越小(xiao)，反之，開(kai)孔(kong)率取(qu)值越大。制造廠可根據所選環(huan)模(mo)材料、環(huan)模(mo)外(wai)形(xing)結構與尺(chi)寸(cun)，采取逐次迫近(jin)試驗方法，確定環(huan)模(mo)開孔率(lv)的大小，保證環(huan)模(mo)有足夠的強度，以防止其承載時(shi)破裂(lie)而縮短使(shi)用壽命(ming)。在設計(ji)環模外(wai)形結構時(shi)，應盡量減少環模外(wai)表面沿徑向(xiang)分布的溝槽數量，并(bing)減小(xiao)其(qi)深度。因為沿(yan)徑向分布的溝糟(zao)是(shi)最容易(yi)產生應(ying)力(li)集(ji)中(zhong)的部位。在長期(qi)交變應(ying)力作用下，首先易在此(ci)部位產生微裂紋，繼而逐步擴大，最終(zhong)造(zao)成環模斷(duan)裂。
3 結 語
; 環模在生產過程中主要有兩種(zhong)失效(xiao)原因(yin)，一是磨粒磨損(sun)，二是疲勞破壞。要從根本上避免(mian)環模(mo)的(de)失(shi)效(xiao)是不現實的(de)，只(zhi)有(you)改善環模(mo)制造、生(sheng)產(chan)及使用條(tiao)件，從而延長環模(mo)的(de)使用壽命(ming)，節約成本，保證飼料的(de)生(sheng)產(chan)效(xiao)率。
