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壓榨輥的分類及軸承位磨損修複工藝
2018-05-29 15:36 阅读次数:[]
壓榨輥的分類:
 
  平輥壓榨
 
  普通壓榨和正壓榨均使用平輥壓榨。平輥壓榨的結構,上輥爲石輥,下輥爲膠輥,兩個輥均具有平整光滑的輥面。
 
  石輥是一種常見的平壓榨輥。石輥通常使用易于與紙剝離的材料制成,大多使用花崗石。花崗石的主要特點是其組織中有許多微小的孔隙,儲存著一定的空氣,有利于濕紙頁的剝離,其缺點是成本高,易于脆裂。在運轉中,如轉速太快或負荷過大可能産生軸頭過熱,使石輥表面産生軸向或環形裂紋,高溫膨脹嚴重時會造成軸心脫落。
 
  隨著紙機車速的提高,花崗石輥的局限性日益明顯。現在大多數采用橡膠與石英砂混合制成的人造石代替天然花崗石,作爲上壓石輥。
 
  平輥壓榨的下辊是包胶的铸铁辊。包胶除了提供压辊的耐腐蚀性能外,更重要的是提供良好的弹性,缓和上压辊对湿纸和毛毯的压榨作用,从而延长毛毯使用寿命,同时减少湿纸“压化”。弹性的包胶下辊还能够赋予两辊间接触良好、脱水均匀的效果,并补偿下压辊中高的误差。
 
  生産一般紙時膠輥的橡膠硬度通常爲70~90肖氏硬度。壓榨部各道壓榨所用膠輥的硬度,隨著各道壓榨線壓力的提高,膠輥的硬度也要相應地加大。
 
  網襯壓榨
 
  網襯壓榨包括两种方式,即衬网压榨和套网压榨。
 
  1、襯網壓榨
 
  襯網壓榨是在壓榨毛毯內再襯上一條網眼比較大的塑料網,從而達到減少壓區流體壓力和有利于脫水的目的。采用襯網壓榨可以達到提高壓區壓力、提高濕紙幅幹度和紙機車速的目的。但由于襯網壓榨的塑料網裝在毛毯裏面,裝卸比較麻煩,易于破損。同時效果有限。因此沒有被廣泛推廣使用。
 
  2、套網壓榨
 
  套網壓榨是在下面的平壓膠輥或真空輥上套上一張網套,塑料網套的兩端用分塊壓環或整圈壓環加以固定。
 
  套網輥的膠層硬度應比普通膠輥稍高一些,一般爲95~96肖氏硬度,硬度最小不低于88~90。如果膠層太軟,網套容易變形。另外,膠輥兩端應加工成半徑不小于12.5mm的圓弧形,以防網套裂口或擦傷。
 
  套網壓榨所用的網套是用厚度爲2.25mm、定量約900g/m2、空隙容積約1500cm/m雙層編織單絲塑料網制成。套網壓榨的脫水機理與溝紋壓榨基本相同。因爲網套是用單絲雙層織接,與毛毯接觸的一面有足夠容納壓出水的網目空隙,而底層又有可供流水的通道,所以壓榨時從濕紙中脫出的水是按垂直流動的方式脫水。
 
  真空壓榨
 
  真空壓榨多用于中、高速纸机。真空压榨的上压辊为石辊,下压辊为真空压辊。真空压辊的构造与真空伏辊基本相同,辊壳由青铜或不锈钢铸成,辊壳的厚度由需要的刚度和强度来决定。纸机的其他工作参数如车速、真空度等不变,辊壳愈厚,脱水能力愈小。高速抄纸时,毛毯和湿纸的水分被吸出之后,经过辊上眼孔,几乎来不及达到真空室中便转过真空吸水区,然后被辊子的离心力抛入白水盘。真空室的作用仅用来抽吸壳眼孔中的空气,辊壳越厚,抽吸空气的体积越多。所以,采用高强金属制成辊壳较薄的真空压辊,有利于提高压榨脱水效率。
 
  真空壓輥輥殼上包有厚度爲30~40mm的橡膠。包膠的好處是使壓力分布均勻,減少毛毯的磨損,提高壓榨線壓力。
 
  生産實踐表明,真空壓輥上孔眼的軸向和周向中心距小些,眼孔數目多些,可以顯著提高真空壓輥的脫水作用,從而有效地消除壓花現象,延長毛毯的使用壽命。真空壓輥眼孔直徑應妥爲選擇,既保證輥子有足夠大的脫水量,又要考慮到開孔會影響輥子強度和在紙上留下“影痕”。真空壓輥的眼孔直徑一般爲4mm左右。
 
  溝紋壓榨
 
  盡管真空壓榨有許多優點,但存在設備投資大,生産費用高的問題,且壽命並不長。現在也有許多紙機已改用溝紋壓榨輥代替真空壓榨輥。
 
  溝紋壓輥是在20世紀50年代末開發出來的一種改進型壓榨輥。
 
  溝紋壓榨结构形式也是上辊为石辊,下辊为胶辊。包胶辊胶层上用合金钢刀切出宽为0.5~0.6mm、深1.0~3.5mm、沟纹距约为3.0~3.6mm的螺旋型沟纹,
 
  溝紋的開口率是影響脫水的重要參數。開口率指的是溝紋開口面積的百分率。研究證明:溝紋的開口率不應太大,若開口率太大,脫水效果反而不好。溝寬而扣多的溝紋輥,壓榨時接觸面積太小,很難形成將水從毛毯壓入溝紋所必需的壓力。而窄溝有利于減少從溝中返回到毛毯中的水量。通常認爲開口率以16%較好。溝紋的面積從一壓到三壓應逐步降低,以適應生産需要。
 
  使用普通針刺毛毯,壓輥的溝紋宜窄且深,否則紙中容易出現壓痕。底網針刺毛毯比較硬挺,不易出現壓痕,溝紋的加工宜寬且淺。生産高級紙時,大多采用矩形溝紋。溝紋壓輥的橡膠硬度應大于普通壓榨膠輥,因爲硬度低的膠輥,溝紋容易變形,影響脫水效率。溝紋壓輥膠層的硬度一般爲85~90肖氏硬度。但膠輥硬度還是嫌軟,使用長久了溝紋會變形,出現“拔毛”現象。
 
  與普通壓榨比較,溝紋壓榨容易脫水,壓榨時線壓較低,同時膠層厚度增大。因此可以減少輥子的中高,避免紙的兩邊水分較高、不均勻而産生筋道。壓榨時,毛毯和濕紙的走向也很重要。在壓榨出口,濕紙應盡快與毛毯分開,毛毯也應盡快與溝紋輥分離,以免水份回濕到毛毯和濕紙頁中去。必須保持溝紋壓榨的輥溝清潔,防止堵塞,注意溝內積水的排除。在紙機車速較高時,溝紋輥上還需配備軟質刮刀,清除從輥溝中沖到輥面的高壓水。
 
  早期的溝紋壓榨,多用在二、三壓上,現在一壓也可以使用溝紋壓榨。圓網紙機壓榨膠輥改爲溝紋輥後,增加了線壓而無壓花現象,同時出壓榨紙頁的水分下降,提高了紙機車速,取得了較好的效果。不鏽鋼溝紋輥因不易變形而獲得廣泛使用。但需要防止産生壓榨振動或紙上溝印太明顯等問題。
 
  盲孔壓榨
 
  盲孔壓輥是20世紀70年代在溝紋壓輥的基礎上開發的另一種改進型壓輥。盲孔壓輥也是在鐵輥芯上挂橡膠或聚氨酯。包膠面上鑽有孔徑爲2mm、深爲12~15mm的盲孔。也可鑽出深淺不同、兩排相間的盲孔,盲孔壓輥的開孔率約爲25%~30%,其眼孔容積比溝紋壓輥約大5倍,因此可以容納更多的壓榨水。盲孔壓輥的實心部分不像溝紋壓輥那樣容易損壞,因此輥子可包覆較軟的膠層,約爲70~90肖氏硬度。其結果一是可以減輕毛毯的磨損,二是可以提供較寬的壓區,有利于提高壓區線壓力。15mm深度的盲孔與2.5mm溝深的溝紋壓輥相比,在重新挂膠以前,可以比溝紋壓輥多磨許多次。
 
  在雙毯壓榨中上、下兩個壓榨輥都可以使用盲孔壓榨,以便實現兩面對稱排水,這是有別于溝紋壓榨的獨特優勢。考慮到高線壓壓榨的需要,兩個盲孔壓輥的膠層硬度一般在90肖氏硬度左右。
 
  寬壓區壓榨
 
  寬壓區壓榨是一种广泛采用的新型压榨技术。宽压区压榨由压脚顶着压辊形成压区,压区宽度可达250mm,因此可相应延长湿纸页在压区内的受压时间,压榨线压力可提高到约1700kN/m。与普通压榨相比,生产挂面纸板时,宽压区压榨可节约干燥纸板的能耗约25%~30%,纸板的耐破度提高25%。宽压区压榨生产定量为340g/m2的挂面纸板,出压榨纸幅的干度最高可达47%,而普通压榨只能达到40%~42%干度。
 
  靴式壓榨
 
  近年來,隨著造紙技術的不斷發展,造紙機在幅寬和速度上得到了很大的提高,已有多台幅寬超過10米、速度超過2000m/min的造紙機在造紙發達的國家和地區得以應用。這些寬幅高速造紙機的壓榨部普遍采用大輥徑、寬壓區的壓榨方式。這種寬壓區壓榨的輥經一般在1300~1500mm、壓區寬度一般在100~300mm之間。
 
  升溫壓榨
 
  升溫壓榨指的是在压榨部提高湿纸页温度以强化压榨脱水的一项措施。提高湿纸页温度可以从三个方面提高脱水效率,即减小流体流动阻力、减小纤维压缩阻力和减少回湿作用。流动阻力随着水的黏度下降而降低,因此升温有利于促进脱水效率。湿纸页温度升高到60~65℃,半纤维素和木素开始软化,湿纸页纤维层的压缩阻力也随之减小,有利于更多的水从压区中压榨脱除;另外,温度上升,水表面张力减小,出压区后湿纸页的回湿也会减小。
 
  在壓榨輥長期運轉過程中,壓榨輥頭部承受較大的動壓力,在這些情況出現後較易出現壓榨輥軸承位磨損的情況。
 
  壓榨輥軸承位磨損常見的修複方法:
 
  目前國內修複壓榨輥軸承位磨損常見的方法爲鑲軸套、打麻點、堆焊、電刷鍍、熱噴塗、激光熔覆等,這些修複工藝的出現在推動技術工藝改進與發展的同時,又因複雜的工藝條件和現場環境而受到限制,尤其是在面對一些突發緊急、設備龐大、拆卸複雜等的設備問題,這些工藝顯然是心有余而力不足的。鑲軸套、打麻點的方式是非常陳舊的軸類修複方法,修複效果差,目前已經很少采用。現就其它幾種修複方法進行簡要分析:
 
  1、堆焊(補焊)工藝
 
  堆焊是在工件的表面或邊緣進行熔敷一層耐磨、耐蝕、耐熱等性能金屬層的焊接工藝。不同的工件和堆焊焊條要采用不同的堆焊工藝,才能獲得滿意的堆焊效果。堆焊中最常碰到的問題是開裂。一般堆焊(補焊)後需要熱處理,並機加工。補焊最大的缺點是熱應力集中,熱影響區大,容易造成軸的變形。
 
  2、熱噴塗工藝
 
  熱噴塗是將熔融狀態的噴塗材料,通過高速氣流使其霧化噴射在零件表面上,形成噴塗層的一種金屬表面加工方法。熱噴塗需要專業的噴塗工具,熱噴塗的主要缺點在于噴塗層與基材金屬之間結合強度不夠,噴塗層有氣孔等缺陷,不易機加工等。
 
  3、電刷鍍工藝
 
  電刷鍍是用電解方法在工件表面獲取鍍層的過程。其優點就是可以實現在線修複,其缺點非常明顯。電刷鍍工藝其刷鍍塗層受到磨損量的限制,一般電刷鍍塗層刷鍍厚度小于0.2mm。當磨損量大于0.2mm時,其刷鍍效率將成倍下降,且刷鍍層過厚時,使用過程中刷鍍層容易脫落,使用壽命短。
 
  4、激光熔覆工藝
 
  激光熔覆亦稱激光包覆或激光熔敷,是一種新的表面改性技術。它通過在基材表面添加熔覆材料,並利用高能密度的激光束使之與基材表面薄層一起熔凝的方法,在基層表面形成與其爲冶金結合的添料熔覆層。激光熔覆的優點是基材的加熱不受金屬基體的影響,熔敷金屬冷卻速度快。其缺點是工期較長,價格昂貴;熔覆層仍屬于電熔池結合,有較大內應力,易變形,存在産生裂紋的可能性。
 
  基于上述所述,軸類磨損修複新工藝-索雷工業碳納米聚合物材料現場修複技術的出現與普及大大開拓了設備管理者的思路和眼界。索雷工業修複技術來源于美國,一直服務于軍方和航空領域。被成功引進後在設備的在役再制造與高端再制造領域發揮了重大作用,尤其是在現代化的生産企業自動化程度高、連續生産要求高的背景下,及時、快速、低成本、環保等方面體現出了明顯優勢。
 
  索雷工業修複技術優點:
 
  1、索雷技術可以根據軸頭磨損的實際工況環境采取不同的修複工藝,如:機加工修複、模具修複、部件對應關系修複等,大多數情況下可實現現場修複;
 
  2、轉速在1000轉以下的可以采取現場模具修複、四邊定位法修複、使用刮板分次修複等免拆卸修複工藝,減少停機停産,降低工人勞動強度;
 
  3、自主修複提高一線工人的操作技能,彌補了企業外協的經濟損失,使企業人力資源得到最大限度的發揮;
 
  4、修複時間短,第一時間修複確保了設備正常運行,可以很好的減少設備的庫存,往往更換設備的時間就可以采取索雷進行修複;
 
  5、使用壽命95%情況下超過新設備使用壽命,是傳統修複費用的1/5--1/10;
 
  6、對修複厚度沒有要求,不會産生應力;
 
  7、轉速較高的情況下可以采取機加工的方法修複,材料可以車銑刨磨機加工;
 
  8、産品不斷升級。
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