硬度為HRC38-40,生產(chǎn)2500t飼料后表面有明顯的磨損,孔的內(nèi)部開(kāi)始出現(xiàn)凹痕。
目前國(guó)產(chǎn)x46Cr13合金鋼
顆粒機(jī)環(huán)模的使用壽命一般在5000-12000t左右,但生產(chǎn)特種水產(chǎn)飼料使用壽命偏低(由于孔徑和顆粒機(jī)型偏小),而大型設(shè)備則超過(guò)12000t。
①?zèng)Q定壓模使用性能和壽命的幾個(gè)因素
a.耐磨性:多數(shù)壓模的損壞是由于磨耗。壓模會(huì)因使用而引起表面磨損和模孔增大。壓模的耐磨性隨它的表面硬度、顯微結(jié)構(gòu)和化學(xué)成分而變化。要使壓模得到最佳的耐磨性,關(guān)鍵在于材料的選擇和熱處理的方法。
b.耐腐蝕性:有些飼料成分和添加劑在高溫、高壓下會(huì)引起點(diǎn)蝕,從而腐蝕壓模材料。
因此,腐蝕是影響壓模性能的最關(guān)鍵的影響因素,必須加以控制。高鉻、高碳的壓模具有最好的耐腐蝕性。
c.韌性:在制粒過(guò)程中壓模承受很大的壓力,這種壓力能引起壓模的即時(shí)損壞:超過(guò)工作時(shí)間也會(huì)造成壓模的疲勞損傷。因此,壓模材料的選擇、熱處理的方法和模孔的多少都是決定壓模韌性的重要因素。
②環(huán)模材料的特性
a.耐磨性與韌性:提高壓模硬度(假定金屬結(jié)構(gòu)固定不變)能增強(qiáng)耐磨性,但會(huì)降低壓模的韌性。換言之,用提高壓模硬度的方法來(lái)改進(jìn)耐磨性,會(huì)增加脆性、降低韌性。因此必須將壓模的硬度限制在能保持使用所需最低限度的結(jié)構(gòu)水平上。
b.耐腐蝕性與耐磨性和韌性:壓模的金屬結(jié)構(gòu)差和耐腐蝕材料的化學(xué)成分不佳會(huì)降低耐磨性,壓模的沖擊韌性也比較差,較容易開(kāi)裂。
c.韌性與孔數(shù):如果使用一種質(zhì)量較差的壓模材料而想通過(guò)增加孔數(shù)來(lái)提高制粒產(chǎn)量,是很難達(dá)到的。增加孔數(shù)很可能導(dǎo)致壓模的開(kāi)裂。壓模材料(在熱處理的同時(shí))具有不同強(qiáng)度和不同韌性的特點(diǎn)。有些材料的孔數(shù)要少一點(diǎn)才能保持最低程度的韌性和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
③壓模材料的選用
對(duì)于壓模的特性怎樣才算優(yōu)質(zhì)以及與選材之間的關(guān)系如何,很難下一個(gè)完整的定義。在市場(chǎng)上出售的各類(lèi)壓模材料以及它們所具有的性能與缺點(diǎn)都要加以檢驗(yàn)。目前用于生產(chǎn)壓模的材料一般可分為三大類(lèi):合金、鉻或淬硬的不銹鋼、滲碳不銹鋼。上述三大類(lèi)材料有很多品種,它們的物理性質(zhì)和化學(xué)性質(zhì)又各不相同。每一類(lèi)材料在制造過(guò)程中又都能通過(guò)特殊的熱處理方法改變其性質(zhì)的。
a.合金壓模:美國(guó)多數(shù)飼料廠選用合金壓模。這種壓模由滲碳鋼制成,硬度很高,具有最佳程度的耐磨性和韌性。
壓模的滲碳硬化(表面硬化)是一種熱處理方法。即將壓模加熱至高溫,然后摻入足量的碳?xì)猓@樣,鋼的外層吸收了很多碳。這種碳使鋼模的表面交得更硬,從而增加壓模表面的耐磨性。芯部材料中含碳較低,呈軟性,具有較高的沖擊韌性。這類(lèi)壓模不易開(kāi)裂。同時(shí)因?yàn)楸砻媸翘蓟挠矊樱虼诵静砍薯g性,壓模更耐磨。但是這一類(lèi)的壓模耐腐蝕性較差。
生產(chǎn)這類(lèi)壓模所用的材料需根據(jù)成本和熱處理的工藝特性而定。一般來(lái)說(shuō),在選擇材料時(shí)要注意鎳的不同含量。因?yàn)楹嚵扛撸茉鰪?qiáng)韌性和增加壓模開(kāi)孔數(shù),但是材料成本也將提高。
b.鉻壓模有時(shí)也叫不銹鋼壓模。一般采用X40Cr13經(jīng)淬硬或真空淬硬制成的壓模。
這種材料約含碳0.4%~0.5%,鉻12%~14%。此類(lèi)壓模,能防止制粒原料的點(diǎn)蝕,但耐磨性和韌性比滲碳鋼壓模差。它們的外表面并不硬,但是芯部卻比滲碳鋼壓模硬。用顯微鏡觀察,標(biāo)準(zhǔn)的中性淬硬鉻壓模從表面到芯部晶相結(jié)構(gòu)相當(dāng)均勻。與滲碳鋼壓模的硬度呈逐步下降的情況不同,中性淬硬的鉻壓模從表面到芯部的硬度變化很小。
鉻的壓模具有很高的耐腐蝕性。在歐洲,由于飼料的腐蝕性非常大。所以壓模的鉻含量很高,而美國(guó)的飼料廠則不需要使用此類(lèi)耐蝕程度的壓模。
c.滲碳不銹鋼壓模:此類(lèi)壓模是一種更好的產(chǎn)品。滲碳不銹鋼壓模具有同合金壓模相似的淬硬表面,并且由于滲碳層有大量的碳化鉻,耐磨性一般很強(qiáng),但是它們同滲碳合金一樣,從表面到芯部的硬度逐步遞減。
通過(guò)顯微鏡觀察,可以看到壓模外表聚集的碳化鉻呈現(xiàn)出許多的斑點(diǎn)。這些非常硬的粒子分散在整個(gè)滲碳層上,提高壓模的耐磨性。
由于此類(lèi)壓模具有極好的耐磨性,能多次應(yīng)用,因此噸顆粒飼料消耗壓模成本較低。此類(lèi)壓模比合金壓模更耐腐蝕,但比鉻壓模要差一些。
(3)環(huán)模的轉(zhuǎn)速
設(shè)計(jì)環(huán)模轉(zhuǎn)速時(shí)要考慮四個(gè)問(wèn)題:①制粒產(chǎn)量:它與轉(zhuǎn)速?zèng)]有正反比關(guān)系,存在最佳轉(zhuǎn)速范圍對(duì)應(yīng)最佳產(chǎn)量;②顆粒成形率,太高轉(zhuǎn)速容易把壓制出來(lái)的顆粒甩碎,降低成形率,即等于產(chǎn)量下降;③不同飼料配方對(duì)應(yīng)不同轉(zhuǎn)速,以壓制高品質(zhì)飼料;④環(huán)模內(nèi)徑尺寸,環(huán)模運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生離心力,轉(zhuǎn)速太高,離心力就越大,影響顆粒機(jī)穩(wěn)定性。綜合上面因素和結(jié)合世界制造顆粒機(jī)的經(jīng)驗(yàn),環(huán)模的轉(zhuǎn)速應(yīng)由環(huán)模內(nèi)徑線速度確定。
根據(jù)經(jīng)驗(yàn),模孔直徑小的環(huán)模,應(yīng)采用較高的線速,而模孔直徑大的環(huán)模則應(yīng)采用較低的線速。環(huán)模的線速,會(huì)影響制粒效率、能耗及顆粒的堅(jiān)實(shí)度。在一定范圍內(nèi),環(huán)模的線速提高,產(chǎn)量增大、能耗提高,顆粒的硬度和粉化率指數(shù)上升。一般認(rèn)為,模孔直徑為①3. 2—6. 4mm時(shí),壓模的最高線速可達(dá)到10. 2m/s;模孔直徑為中16~19mm時(shí),壓模的最高線速應(yīng)限制在6.1~6. 6m/s。而在實(shí)際應(yīng)用中,國(guó)內(nèi)外廠商選用的環(huán)模線速均在3. 5~8. 5m/s。而一機(jī)多用的情況下僅使用一種線速度,是不能適應(yīng)不同種類(lèi)飼料加工的要求的。比較普遍的現(xiàn)象是,大型顆粒機(jī)生產(chǎn)小孔徑顆粒飼料時(shí)質(zhì)量不如小型顆粒機(jī)效果好,尤其是在生產(chǎn)直徑3mm以下的畜禽飼料和水產(chǎn)飼料時(shí)特別明顯。文獻(xiàn)[8]認(rèn)為是環(huán)模的線速過(guò)低和壓輥直徑過(guò)大是主要因素,這些因素會(huì)造成壓制物料穿孔速度過(guò)快,從而影響硬度和粉化率指數(shù)。最理想的解決辦法是采用無(wú)級(jí)調(diào)速。由于位置和投資成本的限制,也不太現(xiàn)實(shí)。CPM等多家公司采用可調(diào)雙速傳動(dòng),以適應(yīng)不同孔徑和原料的加工需要,獲取最佳的生產(chǎn)效果,提高顆粒機(jī)的通用性。國(guó)外還有多家公司采用同一種機(jī)型配置2-3種不同的環(huán)模線速,供客戶(hù)選擇,以適應(yīng)不同的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)要求。因此最佳環(huán)模線速的選擇是一項(xiàng)具有現(xiàn)實(shí)意義的研究課題。本課題將在第四章進(jìn)行環(huán)模轉(zhuǎn)速對(duì)生產(chǎn)率影響的試驗(yàn)研究。
2.4.2壓輥結(jié)構(gòu)
壓輥主要由壓輥偏心軸、壓輥殼、滾動(dòng)軸承等組成。壓輥的作用壓輥的作用是將物料擠壓入模孔,在模孔中受壓成型。

(1)壓輥的材料及表面
模、輥線速度基本相等,而輥的直徑小,故壓輥磨損率比壓模大。若輥模同時(shí)更換,則壓輥硬度應(yīng)高于壓模5-6HRC。故壓輥一般用高碳合金鋼制造。為使物料壓入模孔,壓輥與物料間必須有一定的摩擦力。壓輥?zhàn)龀刹煌问降拇植诒砻妫苑乐箟狠伌蚧?br />
①拉絲輥面:是目前最常見(jiàn)的一種,防滑能力較強(qiáng),但物料有可能向一邊滑移。如將拉絲槽做成兩端封閉型,則可以減少這種滑移。
②帶凹穴的輥面:凹穴內(nèi)填滿(mǎn)物料,形成摩擦表面摩擦系數(shù)較小,物料不易側(cè)向滑移。
③槽溝輥面:在輥面上有窄形的槽溝以增加摩擦力,與凹穴輥面一樣,物料不易側(cè)向滑移。
④碳化鎢輥面:輥面嵌有碳化鎢顆粒,表面粗糙,質(zhì)硬耐磨。對(duì)于磨損壓輥嚴(yán)重及粘性大的物料,這種輥面尤為見(jiàn)效。具有碳化鎢涂面的壓輥,使用壽命比拉絲輥長(zhǎng)3倍以上。但在使用時(shí),務(wù)必使該輥定位準(zhǔn)確,避免磨損壓模。
每一壓輥繞其中軸旋轉(zhuǎn)。中軸為偏心軸,旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)螺栓使偏心軸轉(zhuǎn)動(dòng),壓輥的旋轉(zhuǎn)中心軸也隨之改變,由此可改變壓輥與壓模的間隙,以使不同原料或產(chǎn)品獲得理想的壓制效果。
(2)壓輥的技術(shù)參數(shù)
壓輥的數(shù)量:環(huán)模顆粒壓制機(jī)的壓輥一般為2~3只,特殊情況有多只;根據(jù)受力分布合理性,以3只壓輥為最佳。平模顆粒壓制機(jī)一般為2~5只,常用4只。壓輥直徑:對(duì)于二輥式顆粒壓制機(jī)的輥模徑比為0. 43~0. 55,三輥式為0.39~0. 46。平模顆粒壓制機(jī)壓輥的直徑應(yīng)是環(huán)模的1.6倍,才能使兩者壓實(shí)層相同。在實(shí)際應(yīng)用中,在兩種機(jī)型功率相同的情況下,壓輥直徑比為1. 25~1. 77。
壓輥的表面硬度與使用壽命:壓輥的材料表面硬度在理論上應(yīng)低于壓模的表面硬度HRC2-3,這樣能保證環(huán)模的低磨損和使用壽命。原則上新模配新輥,模輥的最佳壽命比為1:1,國(guó)外常用1:2,國(guó)內(nèi)使用1:3。
(3)模輥間隙
模輥間隙調(diào)整極為重要,間隙過(guò)小,會(huì)加劇磨損;間隙過(guò)大,會(huì)造成打滑,影響顆粒質(zhì)量。模輥間隙一般為0.1-0.4,對(duì)環(huán)模型顆粒機(jī)一般物料間隙為0.1-0.3,壓草粉為0.5。對(duì)平模顆粒機(jī)一般間隙為0.005-0.3。
壓輥安裝到環(huán)模內(nèi)后,利用壓輥偏心軸,可以調(diào)整壓輥外表面與環(huán)模內(nèi)表面之間的間隙,壓輥應(yīng)調(diào)整到與環(huán)模輕微接觸且剛好能帶動(dòng)壓輥似轉(zhuǎn)非轉(zhuǎn)為宜。壓輥調(diào)節(jié)原理如圖2.26所示。松開(kāi)壓輥調(diào)節(jié)螺栓3,通過(guò)擰動(dòng)抵在偏心調(diào)節(jié)凸緣上的與壓輥調(diào)節(jié)螺栓3對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)螺栓就可調(diào)整壓輥與環(huán)模之間的間隙。調(diào)至正確位置后,擰緊旋松的調(diào)節(jié)螺栓并鎖緊。

輥模間隙自動(dòng)調(diào)整裝置的種類(lèi)很多,基本原理是采用氣動(dòng)或液壓執(zhí)行機(jī)構(gòu),自動(dòng)調(diào)節(jié)。氣動(dòng)輥模間隙調(diào)整裝置的工作原理:利用氣源的壓力差帶動(dòng)氣動(dòng)馬達(dá)旋轉(zhuǎn),氣動(dòng)電機(jī)通過(guò)花鍵帶動(dòng)蝸輪蝸桿機(jī)構(gòu)轉(zhuǎn)動(dòng),蝸輪通過(guò)梯形螺旋前后往復(fù)運(yùn)動(dòng),而調(diào)節(jié)桿兩端安裝在球面軸上,這樣調(diào)節(jié)桿可在一定范圍內(nèi)擺動(dòng),帶動(dòng)調(diào)隙輪轉(zhuǎn)動(dòng),從而買(mǎi)現(xiàn)調(diào)節(jié)模輥的間隙。此外,在環(huán)模堵料時(shí),能使壓輥迅速遠(yuǎn)離環(huán)模內(nèi)表面,這樣便于清理,節(jié)省時(shí)間,提高效率。
三門(mén)峽富通新能源銷(xiāo)售顆粒機(jī)、
秸稈壓塊機(jī)、飼料顆粒機(jī)、
木屑顆粒機(jī)等生物質(zhì)燃料飼料成型機(jī)械設(shè)備,同時(shí)還有大量的生物質(zhì)顆粒燃料出售。