Компоненты грануляторов: применение, критерии выбора и практическое руководство.

Линия кольцевой фильеры диаметром 520 мм на комбикормовом заводе Среднего Запада потеряла 24 процента своей производительности за три недели. Кубок все еще находился в пределах технических характеристик; катковых снарядов не было. Профиль их зубьев стал плоским, поэтому гильзы скользили по корму, а не проталкивали его через отверстия матрицы. Эта последовательность — падение мощности, увеличение нагрузки на двигатель, сокращение срока службы кристалла — почти всегда является проблемой компонента, а не машины.

Компоненты гранулятора представляют собой сменные изнашиваемые детали внутри камеры прессования, которые преобразуют крутящий момент двигателя в усилие уплотнения. В комплект входят вкладыши роликов, кольцевая матрица, эксцентриковые валы, приводящие в движение ролики, а также внутренние детали, герметизирующие и смазывающие подшипниковый узел: торцевые крышки сальника, маслоотражатели и распорные кольца. Заменяйте их согласованным комплектом и отслеживайте их износ, и вы получите предсказуемое время безотказной работы. Игнорируйте их, и вы получите аварийные остановки и сломанные штампы.

Как компоненты гранулятора участвуют в работе пресс-камеры

Камера пресса представляет собой компактную систему: корпуса роликов прижимают подготовленный материал наружу к вращающейся кольцевой матрице, а трение между оболочкой, материалом и отверстиями матрицы образует гранулу.

Внутри матрицы вращаются две или три обечайки роликов, каждая из которых установлена ​​на эксцентриковом валу. Каждая оболочка прижимает тонкий слой материала к внутренней поверхности матрицы и проталкивает его в отверстия матрицы. Механическая нагрузка сосредоточена в трех областях: поверхности обечайки, внутренней поверхности матрицы и шейках подшипников за обечайками.

Эксцентриковый вал создает действие качения: его смещенная шейка заставляет корпус вращаться эксцентрично, поэтому каждая точка поверхности корпуса получает свежий кусок материала. Вал воспринимает циклические изгибающие нагрузки, поэтому выбор материала имеет значение: сталь 45 для стандартной подачи, 40Кр для более высокой усталостной прочности и 42CrMo для самых тяжелых непрерывных операций. На крупных заводах полный узел прижимного ролика объединяет корпус, вал и опорные детали в один сменный блок.

Материалы корпуса ролика: твердость, срок службы и реальные компромиссы

Корпус ролика гранул из подшипниковой стали GCr15/100Cr6 для мельниц с высокими нагрузками Этот корпус ролика изготовлен из высокоуглеродистой хромсодержащей стали, обеспечивающей усталостную прочность и целостность поверхности для тяжелого гранулирования биомассы, корма и древесного волокна, что делает его надежным выбором там, где твердость корпуса и прочность сердцевины имеют решающее значение. Просмотреть продукт →

Выбор материала корпуса ролика – это прямой компромисс между твердостью поверхности, прочностью сердцевины и стоимостью тонны окатышей.

Твердость противостоит абразивному износу из-за содержания кремнезема в питании; прочность противостоит растрескиванию при ударе. Ни одна оценка не дает максимума обоих. Четыре материала охватывают почти каждую спецификацию корпуса ролика в этой роли:

• Легированная сталь 40Кр - закалка и отпуск до твердости 40-48HRC. Универсальный сорт со сбалансированным соотношением цена-качество для стандартных смесей кормов.
• 20CrMnTi - науглероженный корпус достигает твердости 58-62 HRC на прочном низкоуглеродистом сердечнике. Справляется с абразивными материалами и высокой степенью сжатия без сколов.
• Подшипниковая сталь GCr15/100Cr6 - сквозная закалка до твердости 58-63 HRC с высочайшей износостойкостью и наилучшей стабильностью размеров для крупнотоннажных перевозок.
• Пружинная сталь 60Si2Mn - термообработан до 44-50 HRC с отличной эластичностью. При сильных ударах сгибается, а не трескается, что полезно для линий по производству древесных гранул.

Полевые данные с линий кормления птицы показывают, что роликовые корпуса из GCr15/100Cr6 обычно имеют ресурс от 6000 до 8000 метрических тонн, тогда как корпуса из 40Cr заменяются при весе от 3500 до 4500 тонн. На древесных гранулах 20CrMnTi и GCr15 служат дольше 40Cr, но 20CrMnTi лучше противостоит сколам при попадании в камеру частиц слишком большого размера. Премиальная стоимость корпуса окупается за счет меньшего количества замен, снижения счетов за электроэнергию и меньшего износа матрицы.

Убедитесь, что эксцентриковый вал и подшипники могут выдержать дополнительную нагрузку; более твердый корпус передает большую силу на матрицу и подшипниковый узел. Полный набор данных о твердости и износе можно найти в опубликованных на этом сайте руководствах по покупке корпусов подшипниковых стальных роликов.

Эксцентриковые валы и внутренние компоненты: опорный гипс

Эксцентриковый вал из легированной стали 40Cr для грануляторов и автомобильной промышленности Этот эксцентриковый вал из 40Cr обеспечивает высокую усталостную прочность и равномерную твердость, что подходит для требовательного промышленного применения. Это ключевой компонент пресс-камер грануляторов и автомобильных систем регулируемого подъема клапанов, подвергаемых прецизионной обработке на станках с ЧПУ. Просмотреть продукт →

Эксцентриковые валы и внутренние компоненты выходят из строя реже, чем корпуса роликов, но когда они выходят из строя, они уносят с собой всю камеру пресса.

Эксцентриковый вал расположен позади каждого корпуса ролика и преобразует вращение главного вала в орбитальное движение, которое поворачивает корпус. Его опорные шейки изнашиваются, на кулачке эксцентрика образуются усталостные трещины, а шпоночная канавка открывается при заклинивании корпуса. Замена эксцентрикового вала в полевых условиях — это многочасовая работа, поэтому интервалы проверки имеют такое же значение, как и марка материала:

• 45 стальной эксцентриковый вал - подходит для двигателей мощностью примерно до 90 кВт в стандартном режиме подачи.
• Эксцентриковый вал 40Cr - более высокая усталостная прочность; рекомендуется для кормовых смесей мощностью 110 кВт и выше или с высокой степенью сжатия.
• Эксцентриковый вал 42CrMo - максимальная прочность и ударная вязкость для прессов-грануляторов и длительной эксплуатации в тяжелых условиях.

Внутренние компоненты завершают работу. Торцевая крышка сальника подшипника герметизирует полость подшипника от потери пыли и смазки. Маслоотражатель или дефлектор вращается вместе с валом и распыляет смазку по обойме подшипника. Прецизионное проставочное кольцо устанавливает осевой зазор узла роликов. Все три изготовлены из стали 45, и их износ незаметен до тех пор, пока подшипник не перегреется или осевой люфт роликов не превысит допустимое значение.

Как подобрать компоненты гранулятора к вашей матрице и сырью

Сборка корпуса роликовой матрицы из легированной стали с подшипниками для тяжелых условий эксплуатации Этот комплектный роликовый узел оснащен корпусами из закаленной легированной стали (20CrMnTi или 40Cr), специальными профилями зубьев для захвата и герметичными коническими роликоподшипниками, что обеспечивает стабильное качество гранул и высокую производительность при производстве биомассы и кормов. Просмотреть продукт →

Правильный заменяемый компонент определяется степенью сжатия матрицы, абразивностью сырья и мощностью двигателя мельницы, а не маркой машины.

Кормовая пеллета, изготовленная на матрице диаметром 6 мм со степенью сжатия 1:8, ведет себя иначе, чем древесная гранула, изготовленная на матрице диаметром 8 мм, со степенью сжатия 1:5. Подача с высокой степенью сжатия быстро вдавливает мягкие оболочки; древесное волокно наказывает ракушки ударами сучков и негабаритной стружки. Гофрированные оболочки захватывают древесину и волокнистый материал, раковины с ямочками справляются с влажным кормом, а раковины с изогнутыми зубьями улучшают укус липких смесей.

1. Измерьте внешний диаметр существующего корпуса и проверьте зазор между роликом и матрицей, указанный в руководстве по техническому обслуживанию.
2. Выберите профиль зуба в соответствии с материалом: гофрированный, с углублениями или изогнутый зуб.
3. Подберите материал эксцентрикового вала в соответствии с мощностью двигателя и циклами нагрузки; никогда не используйте повторно вал с изношенной шейкой.
4. Заменяйте торцевые крышки сальника, маслоотражатели и прокладки каждый раз при замене узла ролика.
5. Зарегистрируйте срок службы оболочки в тоннах и запланируйте следующее изменение при достижении 70 процентов ожидаемого срока службы.

Операторы, которые хотят свести к минимуму риск переналадки, могут заказать полный узел прижимного ролика, чтобы корпус, вал и опорные детали поставлялись в одном согласованном комплекте. Это исключает вероятность несовпадения зазоров, когда детали поступают из разных партий, и сокращает время простоя стана во время технического обслуживания.

Часто задаваемые вопросы о компонентах грануляторов

Какие компоненты гранулятора изнашиваются первыми?

Оболочки роликов изнашиваются в первую очередь. Они создают прямой фрикционный контакт со слоем материала и матрицей, поэтому профиль зуба постепенно выравнивается. Стальной корпус подшипника при подаче обычно выдерживает от 6000 до 8000 метрических тонн, тогда как 40Cr меняется раньше. После вкладышей следующими предметами износа являются опорные шейки эксцентрикового вала и матрица.

Как узнать, что корпус ролика нуждается в замене?

Следите за пропускной способностью и силой тока двигателя. Если производительность по тому же рецепту упадет примерно на 5 процентов, а влажность или видимая высота зубьев уменьшится на одну треть, замените оболочку. Борозды, ямки и изменение цвета под воздействием тепла на поверхности скорлупы также указывают на ненормальный контакт.

Могу ли я использовать более твердый материал корпуса, чем оригинал?

Да, если эксцентриковый вал и подшипники в хорошем состоянии. Более твердая оболочка передает большую нагрузку на матрицу и подшипниковый узел, поэтому шейки вала должны быть прочными. Многие комбикормовые заводы переходят с 40Cr на GCr15 или 20CrMnTi и увеличивают интервалы замены на 40–80 процентов.

Что вызывает растрескивание корпуса ролика?

Трещины возникают в результате удара: металлических частиц, твердых частиц слишком большого размера или корпуса, который стал настолько тонким, что закаленный корпус разрушился. Пружинная сталь 60Si2Mn лучше всего противостоит ударам, а 20CrMnTi обеспечивает твердый корпус с прочным сердечником. Если трещины продолжают появляться в том же положении, проверьте подшипник эксцентрикового вала на наличие чрезмерного люфта.