鄭德民
(海南金海漿紙業(yè)有限公司,海南洋浦,578100)
雙輥壓榨洗漿機是目前世界上洗滌和壓榨最佳的洗漿機之一,主要由槽體、刮刀、1根打碎螺旋、2根布漿螺旋、2支轉轂和液壓系統(tǒng)組成。其工作原理是漿料從洗漿機頂部的兩側進入,并通過兩側的布漿螺旋將漿料均勻分布在2支轉轂表面上,漿料隨著轉轂的轉動順勢向下[1-2]。因轉轂與槽體的間隙逐漸變小,漿料逐漸被擠壓,漿料中的水分通過轉轂表面的濾網(wǎng)進入轉轂內部,然后通過與轉轂連接的水腿流入下方的濾液槽;漿料經(jīng)過擠壓后變成干漿,被下方的洗滌水洗滌后重新稀釋,經(jīng)過2個轉轂之間的間隙被再次壓榨成干漿。隨著轉轂轉動,漿料被送至轉轂的上方空間,通過兩端的刮刀將干漿從轉轂表面刮落,然后采用打碎螺旋將成塊的干漿打碎,并把干漿運送至稀釋螺旋進行稀釋,最后送至下方立管,進行下一工段處理。
輥式洗漿機在運轉過程中,經(jīng)常會發(fā)生故障,本文對輥式洗漿機故障原因進行分析,主要介紹了輥式洗漿機技術改造經(jīng)驗。
1.1 端面密封改善
輥式洗漿機端面密封為整圓環(huán)密封,采用橡膠管(氣囊內充水)加塑料密封條密封。因氣囊破損率較高,密封條容易磨損,且轉轂表面與端面密封之間存在出漿死角,致使該部分產(chǎn)生積漿堆積,從而加大端面耐磨環(huán)的磨損,造成該部位泄漏,導致漿料進入濾液槽,致使濾液纖維含量較高,引起洗網(wǎng)水管堵塞。
為了解決以上問題,用“5WHY”查出問題根源:即存在出漿死角和密封易磨損。經(jīng)過班組技術研討,制訂了以下改善措施:①將出漿區(qū)域密封座U型槽部分切除,同時縮短橡膠管(氣囊)和塑料密封條的長度,保持出漿區(qū)域端面密封的開放,從而防止積漿,降低耐磨環(huán)的磨損;②密封條與密封座采用間隙配合,不能過緊,確保密封條能自由滑動,防止硬性磨損;③將橡膠管(氣囊)水加壓改為空氣加壓,使得壓力更加柔和,并連接機外的壓力表,注意觀察橡膠管(氣囊)內實際空氣壓力控制在140~160 MPa左右,防止橡膠管(氣囊)破損,提高使用壽命;④在每臺洗漿機轉鼓被動側開1個檢查孔,方便日常檢查轉轂端面密封情況(見圖1),及時調整氣囊壓力,減少停機拆卸側蓋時間,避免不必要的產(chǎn)量損失。
圖1 端面密封改善Fig.1 Head face seal improved
通過以上改善,可以讓車間管理者及時掌握轉轂端面密封的磨損動態(tài)信息,徹底解決轉轂端面密封因非正常老化而造成的漿料泄漏問題。
1.2 噴淋水管改善
輥式洗漿機的主體設備是轉轂,由2個表面帶有篩板,下面是格倉結構的棍子組成。轉轂表面篩板厚度3 mm,篩孔直徑1 mm,開孔率≥16%。由于篩孔直徑較小,所以極易被纖維堵塞,從而影響脫水效率。因此,篩板表面的清洗設備顯得非常重要,清洗設備的好壞直接影響洗漿機整體洗滌效果。
原制造廠商提供的輥式洗漿機采用手輪式噴淋系統(tǒng),大約每小時安排人員轉動一次手輪,因手輪柄較短,每次轉動都需要人爬到轉轂液壓缸上進行作業(yè),極易出現(xiàn)人員傷亡,非常危險。且該噴淋系統(tǒng)的噴頭還經(jīng)常出現(xiàn)堵塞,每次都需要停機拆卸后對噴頭進行清洗疏通,嚴重影響洗漿機的運轉效率。
經(jīng)過與多方人員的技術研討,決定將現(xiàn)有手輪式噴淋裝置改為自動式噴淋裝置。改善后的噴淋管采用直徑108 mm,厚度4 mm,材質316L不銹鋼管焊接而成,噴淋管上安裝自動清洗噴嘴,噴嘴的間距大約102 mm,噴嘴到轉轂表面的距離大約150 mm。在噴淋管內還安裝毛刷清洗裝置,毛刷轉動采用電機驅動,可以通過程序聯(lián)鎖自動轉動毛刷清洗噴嘴和管道內壁,防止積垢和噴嘴堵塞(見圖2)。噴淋管自動旋轉裝置采用流量控制(正常工作壓力0.8 MPa,流量57 L/s),當流量低于50 L/s時,毛刷清洗裝置自動啟動,開始對噴嘴進行清洗,不再需要人工轉動。
圖2 噴淋水管改善Fig.2 Spray pipe improvement
通過以上改善,基本解決輥式洗漿機噴淋水管堵塞問題,保障洗漿機洗滌效果,減少不必要的停機時間,省時又省力。
1.3 打碎螺旋改善
打碎螺旋部件主要由螺旋主軸、齒輪箱和電機組成,負責將洗滌壓榨后的干漿打碎后輸送至下方的稀釋螺旋,是輥式洗漿機本體最后1個漿料輸出部件[3]。因為漿料經(jīng)過洗滌壓榨后,干漿不斷從2個轉轂之間向上涌出,而打碎螺旋正處于2個轉轂上方,所以打碎螺旋的主軸受下方干漿的擠壓,容易發(fā)生彎曲變形,從而引發(fā)齒輪箱激烈晃動,最終導致齒輪箱因磨損嚴重而損壞。
原制造廠商提供的打碎螺旋齒輪箱采用的是傳統(tǒng)鍵連接裝配方式,這種裝配方式在安裝時需靠人工敲打,方法比較暴力,很容易對齒輪箱產(chǎn)生破損;特別是打碎螺旋或齒輪箱一旦發(fā)生故障,這種裝配方式在拆卸時非常困難,耗時又費力。
為了攻克打碎螺旋的難題,本班組成員進行不斷研究,最終確定改善方案。首先解決螺旋主軸變形問題:①將打碎螺旋的管壁厚度從12 mm增加至14 mm,增加整條螺旋的抗拉強度,防止螺旋受擠壓而變形;②在螺旋主軸與齒輪箱之間增加聯(lián)軸器,即兩者之間不再是直接連接,而是采用聯(lián)軸器連接,一旦發(fā)生故障,只要將聯(lián)軸器和有故障的部件拆除即可,不需要像以前那樣將螺旋和齒輪箱整體拆除;③在日常運轉過程中,生產(chǎn)控制人員需要注意觀察打碎螺旋電機的負載情況,一旦發(fā)現(xiàn)電機負載有逐步提升跡象,說明打碎螺旋腔體內的干漿量過多或者濕度過小,需要安排人員將打碎螺旋頂部蓋板打開,用水管進行疏通,確保正常運轉。
然后解決齒輪箱磨損問題:①將原廠齒輪箱更改為SEW齒輪箱,并增加油過濾冷卻循環(huán)系統(tǒng),對齒輪箱內部油品進行過濾和冷卻,延長齒輪箱的使用壽命;②齒輪箱固定方式由原先的螺栓剛性固定變?yōu)椴邃N懸掛式的彈性固定,一旦螺旋主軸發(fā)生晃動,齒輪箱也隨著發(fā)生同頻率晃動,從而減輕螺旋主軸對齒輪箱的破壞影響;③將齒輪箱裝配方式由鍵連接更改為收縮盤結構,一旦齒輪箱發(fā)生故障,只要用內六角扳手將鎖緊盤松動,即可快速將齒輪箱拆卸,有效解決齒輪箱難裝難拆問題,具體實物圖見圖3。
圖3 打碎螺旋改善Fig.3 Smash screw improvement
除上述改善外,筆者還對洗漿機進行一系列技術改造,比如轉轂軸承改善、刮刀改善和液壓系統(tǒng)改善等。通過一年多的技術改造,將制漿車間9臺舊洗漿機逐一改造完成,有效降低洗漿機的故障率,提升洗漿機運轉效率,年度故障損失時間由改善前1256 h下降至改善后472 h,每年為企業(yè)節(jié)降100多萬元的維修保養(yǎng)費用。