徐 靜

(邁安德集團(tuán)有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225127)

軋坯機(jī)是油料加工預(yù)處理工藝中的關(guān)鍵設(shè)備之一。軋坯機(jī)的軋坯效果(坯片厚度0.25～0.35 mm[1])和物料過輥的碾壓率，直接影響出油率。無論是傳統(tǒng)機(jī)型[2-4]還是進(jìn)口機(jī)型，軋坯機(jī)或多或少都會存在漏料現(xiàn)象。軋坯機(jī)在使用一段時(shí)間后，軋輥磨損需進(jìn)行修磨，修磨后軋輥的直徑會變小，軋輥兩端的擋料板很難與修磨后的軋輥進(jìn)行匹配，國內(nèi)和國外的擋料機(jī)構(gòu)有的不能和定輥匹配貼合，有的和定、動輥都不能配合，這樣就不能實(shí)現(xiàn)100%的過輥碾壓，從而使粕殘油指標(biāo)升高。目前，國內(nèi)外都在對軋坯機(jī)的生命周期進(jìn)行評估和升級，漏料是軋坯機(jī)改進(jìn)的重點(diǎn)項(xiàng)目之一。

軋坯機(jī)主要從喂料輥兩端、后側(cè)及軋坯輥兩端漏料。對軋坯機(jī)漏料的原因進(jìn)行了分析，采用FMEA工具，計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)因素的RPN值，針對軋坯機(jī)100%碾壓失效進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)管控，若管控到位，可以降低成品粕殘油，提高油得率，從而提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

1 軋坯機(jī)漏料的原因

通過軋坯機(jī)的大豆必須經(jīng)過100%的碾壓，否則沒有經(jīng)過碾壓的物料會通過長時(shí)間累積不斷增加，進(jìn)入浸出車間后，會使粕殘油大幅度上升，造成經(jīng)濟(jì)損失。軋坯機(jī)出現(xiàn)漏料現(xiàn)象主要是以下4種原因。

1.1 液壓連鎖裝置原因

喂料輥下料和主輥合輥的時(shí)機(jī)不匹配。如果喂料門打開較早，物料流到兩主輥之間，此時(shí)主輥并沒有合輥到工作狀態(tài)，物料沒來得及被碾壓就從兩輥之間進(jìn)入下一個(gè)階段，雖然時(shí)間短暫，但是泄漏量大，特別在剛開機(jī)或由于某些原因頻繁開啟的情況下。喂料采用氣動門也會出現(xiàn)同樣下料和碾壓時(shí)機(jī)不匹配的問題。

1.2 喂料輥處漏料(見圖1)

不同物料的顆粒大小不一樣，喂料輥的齒形設(shè)計(jì)可以是不一樣的，物料通過喂料輥齒形的槽隨著喂料輥轉(zhuǎn)動或者直接通過槽漏轉(zhuǎn)動到喂料輥的后方，拋出喂料輥下方軋坯輥的進(jìn)料范圍[5]，從而沒有被碾壓就進(jìn)入下一階段。

喂料輥長度方向漏料一般為物料通過喂料輥槽向輥兩端溢流，這種情況是非常麻煩的，此時(shí)的物料會落在喂料輥下方軋坯輥長度方向的兩端，物料很難進(jìn)入兩軋輥之間，加大軋坯輥兩側(cè)密封的難度。

圖1 喂料輥后側(cè)(a)和兩端(b)漏料

1.3 主軋坯輥兩端漏料(見圖2)

主軋坯輥兩端的密封至關(guān)重要，也是最容易漏料的地方。早前，軋坯機(jī)輥兩端的擋料機(jī)構(gòu)，根本上解決不了輥兩端漏料的問題，國內(nèi)設(shè)備有的無此擋板，或者只能左右移動，會產(chǎn)生輥和擋料磨損嚴(yán)重，或初始位置調(diào)節(jié)不便，進(jìn)口設(shè)備也存在從兩端漏料的情況[6]。

首先，輥端密封需要在輥的兩端上下、前后、左右6個(gè)方向進(jìn)行密封；其次，當(dāng)輥工作一段時(shí)間后，由于磨損輥的直徑變小，密封裝置難以再和輥完整貼合，這時(shí)漏料的風(fēng)險(xiǎn)就隨之增加。

圖2 軋坯輥兩端漏料

1.4 加工問題

加工問題主要為喂料輥長度方向的前后漏料。擋料板直線度較差時(shí)，即使料門在關(guān)閉時(shí)，物料也會從料門和輥之間的空隙向下漏；后弧擋板變形也會導(dǎo)致在停機(jī)狀態(tài)下，物料從喂料輥后側(cè)漏料等。

2 風(fēng)險(xiǎn)控制

采用FMEA工具，計(jì)算具體風(fēng)險(xiǎn)因素RPN值，結(jié)果如表1所示。

表1 風(fēng)險(xiǎn)因素RPN值

由表1可知，匯總控制、結(jié)構(gòu)、加工3項(xiàng)風(fēng)險(xiǎn)類別的嚴(yán)重度、頻度數(shù)、探測度，可計(jì)算影響油料軋坯機(jī)漏料風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)RPN值(RPN=S×O×D)，從而確定風(fēng)險(xiǎn)順序數(shù)。采用評估和標(biāo)準(zhǔn)，對不同RPN值進(jìn)行不同類型等級的問題處理方法，對于高于100的，由產(chǎn)品經(jīng)理負(fù)責(zé)建立問題項(xiàng)目管理進(jìn)行處理，小于100的，由設(shè)計(jì)員進(jìn)行問題解決過程記錄處理。

2.1 控制

針對開機(jī)時(shí)的可能漏料現(xiàn)象，核心問題在于：液壓控制系統(tǒng)中料門開啟、關(guān)閉和軋輥的合、分輥動作由同一條回路控制；或者喂料和軋輥的連鎖時(shí)間差異過大。合輥動作時(shí)，料門同時(shí)打開，但是物料在合輥到位之前到達(dá)兩輥之間，有一部分物料沒有被軋輥軋成坯片就流入下一工段；分輥動作時(shí)，料門關(guān)閉，此時(shí)料門與軋輥之間的物料不經(jīng)過軋輥軋坯即流入下一工段；整個(gè)液壓系統(tǒng)是通過料斗中的料位自動控制，物料達(dá)到高料位時(shí)自動合輥，料位達(dá)到低料位時(shí)自動分輥，在整個(gè)生產(chǎn)過程中產(chǎn)量不穩(wěn)定時(shí)產(chǎn)品的殘油波動就很明顯，因而確定液壓控制是問題關(guān)鍵。通過優(yōu)化控制方式，將原來的單閥同時(shí)控制喂料和主軋輥改為分開雙閥控制或者采用氣動和液壓的組合，可根據(jù)實(shí)際需求調(diào)節(jié)軋輥和喂料輥之間的動作延遲，使喂料輥的物料下達(dá)到主軋輥時(shí)，軋輥正好合輥到工作狀態(tài)。

2.2 結(jié)構(gòu)

2.2.1 喂料輥

更改后的喂料輥槽不再是通槽，兩端頭位置不加工槽，保留一點(diǎn)盲頭，盲頭用擋板進(jìn)行擋料，這種結(jié)構(gòu)可以保證即使在上部物料的擠壓作用下也不會有少量細(xì)小破碎豆瓣被擠到端部出現(xiàn)漏料現(xiàn)象。即通過喂料輥端設(shè)置有盲槽段，使破碎的豆不能從側(cè)邊的縫隙漏出；喂料輥的槽型根據(jù)不同的物料盡量匹配。

2.2.2 軋坯輥

軋坯輥兩端擋料機(jī)構(gòu)要求全方位防止漏料，防止積灰導(dǎo)致漏料和防止輥磨損后的漏料[6]。針對軋坯機(jī)存在的上述問題，研發(fā)了可以在輥兩端進(jìn)行全方位調(diào)節(jié)，不僅可以移動，還可以旋轉(zhuǎn)，始終保持擋料板和輥體零距離接觸的擋料機(jī)構(gòu)，保證所有物料都能經(jīng)過工作區(qū)間。

兩輥端面擋料機(jī)構(gòu)，依靠一個(gè)類似褲衩型的擋料板擋在兩輥的端面，初始的時(shí)候，擋板可以上下、前后、左右調(diào)節(jié)到適當(dāng)?shù)奈恢?，保證端上下、前后、左右6個(gè)方向進(jìn)行密封；當(dāng)輥用一段時(shí)間后逐漸磨損，兩輥之間的距離逐漸靠近，擋板通過一個(gè)滑桿機(jī)構(gòu)，可以跟著輥的移動一起水平移動,密封裝置能保持完整貼合在輥上，真正實(shí)現(xiàn)了全方位調(diào)節(jié)。

擋料板實(shí)際工作中和輥是有摩擦的，隨著時(shí)間延長，擋料板會逐漸被磨損，造成和輥不能有效貼合，也可能造成漏料，設(shè)計(jì)擋料板時(shí)將與輥接觸的部分和不接觸的部分分開，磨損一定程度只需更換接觸部分即可。

2.3 加工

針對喂料處的料門等變形的處理，通過增加焊接工裝，控制前料門和后弧擋板的焊接變形，保證長度方向的直線度。通過腰圓孔，使后擋料板可以在一定范圍內(nèi)調(diào)節(jié)?？刂莆沽锨岸寺┝弦部蓪⑽沽祥T和喂料輥的位置進(jìn)行調(diào)整，將下料擋板面調(diào)節(jié)到喂料輥上方的垂直位置，即使喂料門打開，輥不轉(zhuǎn)動，物料也無法通過重力從料門處下料。

3 風(fēng)險(xiǎn)控制效果

通過對軋坯機(jī)進(jìn)行改進(jìn)，重新計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)因素的RPN值，結(jié)果如表2所示。

表2 改進(jìn)后風(fēng)險(xiǎn)因素的RPN值

由表2可知，風(fēng)險(xiǎn)控制各類漏料位置的風(fēng)險(xiǎn)因素都維持在5以內(nèi)，RPN值降低至20以內(nèi)，效果明顯變好，滿足風(fēng)險(xiǎn)控制要求。

通過改進(jìn)，軋坯機(jī)喂料結(jié)構(gòu)的漏料問題得到徹底解決，所有經(jīng)過喂料的物料都能進(jìn)入軋坯輥之間進(jìn)行軋坯；將喂料門的開啟和軋坯輥的分、合輥進(jìn)行有效的連鎖；進(jìn)料時(shí)，動輥和定輥先靠近，設(shè)定一定的時(shí)間，再打開喂料門，喂料輥轉(zhuǎn)動進(jìn)行喂料，使最早的物料也能被軋坯。停機(jī)時(shí)，則反之，從而徹底解

決與喂料輥相關(guān)的漏料問題。對主軋坯輥兩端漏料的問題進(jìn)行優(yōu)化，采用了前后、左右、上下軋坯輥擋料機(jī)構(gòu)，即使輥磨損后，擋料機(jī)構(gòu)也可以隨著輥的磨損匹配。改變了喂料輥結(jié)構(gòu)，使經(jīng)過喂料輥的物料都能經(jīng)過軋坯輥進(jìn)行軋坯，提升了加工精度，也降低了物料經(jīng)過喂料裝置的泄漏。

4 結(jié)束語

針對軋坯機(jī)普遍存在漏料現(xiàn)象，對軋坯機(jī)漏料的原因進(jìn)行了分析，采用FMEA工具，計(jì)算風(fēng)險(xiǎn)因素的RPN值，對軋坯機(jī)100%碾壓失效進(jìn)行了風(fēng)險(xiǎn)管控。

通過不斷改進(jìn)實(shí)施和現(xiàn)場實(shí)際運(yùn)用，對客戶的軋坯機(jī)進(jìn)行改造升級，跟蹤了解使用情況。結(jié)果表明，客戶成品由于漏料引起的粕殘油從原來的0.8%～1.1%降至0.6%～0.8%。通過對設(shè)備漏料風(fēng)險(xiǎn)控制，成品粕殘油降低0.2個(gè)百分點(diǎn)左右。