背景介紹:
速凍機是食品加工行業(yè)的關(guān)鍵設備之一,在食品行業(yè)中應用非常廣泛。速凍機在主要用來(lái)對各種食品進(jìn)行快速凍結,尤其雙螺旋速凍機以其緊湊的結構、占地小、凍結效率高、凍結效果好等優(yōu)點(diǎn)普遍作為食品行業(yè)的速凍設備。國內生產(chǎn)速凍設備的廠(chǎng)家較多,其中又以江蘇南通地區速凍設備具有較強的代表性。目前國內各廠(chǎng)家速凍設備品牌不一,但是功能基本相同,構造大同小異,電氣控制較為簡(jiǎn)單,行業(yè)通性強。由于雙螺旋速凍設備在食品行業(yè)的廣泛應用和較大的保有量和速凍機日常的運行遇到各種故障和問(wèn)題,基于此,本文從速凍機的常見(jiàn)故障入手,為相同或類(lèi)似故障問(wèn)題的解決提供一個(gè)思路和參考。
一、設備原理簡(jiǎn)單分析
以下為雙螺旋速凍機的設備原理簡(jiǎn)圖:
速凍機主要有連續網(wǎng)帶、進(jìn)料出料轉籠、網(wǎng)帶支撐導軌、電動(dòng)機及減速機、漲緊機構,尼龍導向輪等主要部分組成。其工作原理是:進(jìn)出料轉籠在電機和減速機的驅動(dòng)下沿著(zhù)一個(gè)方向旋轉,前轉籠網(wǎng)帶支撐導軌是成一定角度向上,后轉籠網(wǎng)帶支撐導軌是成一定角度向下,且網(wǎng)帶鏈節開(kāi)口朝向后方,所以網(wǎng)帶只能朝著(zhù)一個(gè)方向在導軌上滑動(dòng)。內部轉籠曲面部分(圖中綠色豎直方向)有尼龍豎條均勻分布,在驅動(dòng)電機啟動(dòng)后每個(gè)轉籠上下端網(wǎng)帶漲緊使網(wǎng)帶向內(徑向)收縮從而抱緊轉籠,由于轉籠表面均勻分布有尼龍豎條,轉籠旋轉后在摩擦力的作用下帶著(zhù)網(wǎng)帶沿著(zhù)支撐導軌滑動(dòng),從而使前轉籠網(wǎng)帶沿支撐導軌向上滑動(dòng),后轉籠網(wǎng)帶沿支撐導軌向下滑動(dòng),前后網(wǎng)帶在漲緊機構的作用下形成循環(huán),物料在網(wǎng)帶上從前轉籠進(jìn)口進(jìn)入螺旋向上,到后轉籠后螺旋向下到出口,在蒸發(fā)器的作用下物料形成凍結。在此需要說(shuō)明的是:網(wǎng)帶與轉籠、網(wǎng)帶與導軌均是滾動(dòng)摩擦,轉籠的摩擦力使轉籠運動(dòng),此摩擦力不宜過(guò)大且不宜過(guò)小,過(guò)大會(huì )是網(wǎng)帶與轉籠的相對滑動(dòng)變小,前轉籠網(wǎng)帶更緊,上端容易翻帶。過(guò)小會(huì )使網(wǎng)帶與轉籠相對滑動(dòng)變大,網(wǎng)帶抱緊轉籠力變小,運行時(shí)會(huì )出現網(wǎng)帶像卡頓一樣的現象,甚至可能會(huì )出現網(wǎng)帶堆積現象,部分網(wǎng)帶過(guò)度向外移動(dòng)(沿導軌徑向向外)并滑出導軌,造成網(wǎng)帶卡死。
二、常見(jiàn)故障問(wèn)題及關(guān)鍵維修技術(shù)
1.網(wǎng)帶不轉,電機發(fā)熱嚴重,變頻器報警,空開(kāi)跳閘
這是速凍機在長(cháng)期運行后出現的最為嚴重的問(wèn)題之一,出現問(wèn)題后,電機定子線(xiàn)圈燒毀,網(wǎng)帶翻帶,網(wǎng)帶運行后很短時(shí)間內電機電流急聚增大,造成空開(kāi)頻繁跳閘。根據以上問(wèn)題分析可知,電機在嚴重過(guò)載的情況下運行,低速大轉矩更容易起熱,電流過(guò)大燒毀電機線(xiàn)圈是必然的結果。
根據以上問(wèn)題,在排除網(wǎng)帶機械卡死,減速機完好的情況下,轉籠軸承損壞或者卡死,造成摩擦力增大并引發(fā)以上問(wèn)題的主要原因。
解決方法:更換轉籠下軸承。
主要工具:千斤頂至少3個(gè),活動(dòng)扳手、套筒扳手等主要工具。
維修流程:
a.先拆下轉籠下方的軸承固定螺絲(如圖一)。
b.拆除完畢后,利用千斤頂在轉籠的三個(gè)支架,支架相互呈120°方向分布且距離軸承中心的距離盡量相等(如圖二),然后慢慢同時(shí)開(kāi)始升起千斤頂,保持相同速度和各方向水平。此操作務(wù)必保證轉籠在升起時(shí)的水平度。
c.在頂起大約十公分的高度后(如圖三),沿水平方向上敲出轉籠軸承。
d.敲出軸承后,保持轉籠和千斤頂不動(dòng),在新軸承固定到下方底座之前往軸承注油口里加夠足量低溫潤滑脂(如圖四),然后把軸承固定到底部支架上,按照原有的方位,底座螺絲孔與軸承底座螺絲孔、轉籠螺絲孔與軸承上轉籠螺絲螺絲固定孔務(wù)必對齊。保證安裝精度,對角依次固定好螺絲,螺絲必須采用不銹鋼材質(zhì)。
e.待底座螺絲固定好后,三個(gè)千斤頂同時(shí)慢慢卸荷,保證轉籠在下落時(shí)平穩、水平,轉籠落下后螺絲孔均對齊,沒(méi)有偏移現象。待轉籠與軸承完全結合壓緊后,對角依次固定好螺絲,螺絲材質(zhì)必須為不銹鋼。
f.安裝固定好螺絲后,移去千斤頂即可(安裝后如圖五),軸承安裝完畢。
2. 轉籠運轉正常,網(wǎng)帶卡阻,斷續運行
速凍機在經(jīng)過(guò)長(cháng)時(shí)間的運行后,網(wǎng)帶運行時(shí)會(huì )頓挫前行,形式網(wǎng)帶被卡住一樣,尤其前轉籠比較明顯。分析可知,前轉籠網(wǎng)帶在轉籠的帶動(dòng)下斜向上沿著(zhù)導軌滑動(dòng),加上前轉籠正好是物料進(jìn)口,負荷較大,如果轉籠與網(wǎng)帶內側摩擦力變小則網(wǎng)帶與轉籠相對滑動(dòng)會(huì )變得非常明顯,出現頓挫現象。如下圖,如果網(wǎng)帶內側尼龍豎條(綠色部分)與網(wǎng)帶摩擦力變小,網(wǎng)帶會(huì )頓挫前行,嚴重時(shí)可能無(wú)法使用。根據受力分析可知,此時(shí)在C處漲緊網(wǎng)帶,這樣網(wǎng)帶會(huì )更好的抱緊前轉籠,從而增大摩擦力減小滑動(dòng)距離。調整方法為:速凍機主變頻器速率不變時(shí)減小漲緊變頻的頻率,即漲緊電機速度減慢。前轉籠網(wǎng)帶將變緊,如果此現象仍無(wú)法改善,前轉籠上方將有翻帶的風(fēng)險,頻繁的翻帶將無(wú)法保證正常生產(chǎn)。
基于以上情況,漲緊重錘將不斷向上移動(dòng),達到上限報警位置后觸發(fā)報警,使整個(gè)驅動(dòng)裝置停機。如若導軌無(wú)明顯變形和卡阻的地方,檢查和更換尼龍將是解決問(wèn)題的最好辦法。
解決方法:檢查更換尼龍豎條。
準備工具:原廠(chǎng)尼龍豎條、銷(xiāo)軸、錘等工具。
維修流程:
a.徹底沖霜,待溫度回升到常溫后,提起漲緊重錘固定好,往一個(gè)轉籠上盤(pán)網(wǎng)帶,使網(wǎng)帶變松,網(wǎng)帶內側與尼龍豎條分離,便于尼龍豎條從轉籠上順利抽出。
b.抽出尼龍豎條后,在原有位置上安裝上去,并用銷(xiāo)軸在下端使豎條與轉籠銷(xiāo)好固定,防止脫落(如圖六)。
c.安裝好尼龍豎條后,放下漲緊重錘,盤(pán)緊轉籠網(wǎng)帶,開(kāi)機試運行。
3. 速凍機運行中,網(wǎng)帶頻繁翻帶
網(wǎng)帶翻帶是一個(gè)比較系統和復雜的問(wèn)題,這其中有導軌、尼龍豎條,以及漲緊電機速度與主電機不匹配等原因,在漲緊機構和導軌沒(méi)有大問(wèn)題的前提下,需要對網(wǎng)帶受力做綜合分析,即循環(huán)受力分析,最終找出問(wèn)題的原因。下面從兩個(gè)方面重點(diǎn)分析,一是網(wǎng)帶受力不平衡,主電機很漲緊電機速度不匹配。二是轉籠外側局部幾層網(wǎng)帶水平支撐導軌變形,一般情況下,轉籠最上層變形的可能性較大。
3.1 網(wǎng)帶受力不平衡,主轉籠電機速度與中門(mén)漲緊電機速度不匹配
根據網(wǎng)帶的運行方向和受力分析可知,前轉籠網(wǎng)帶較緊,中門(mén)漲緊重錘將逐漸向上移動(dòng),直到上限報警停機,解決的辦法是把漲緊電機速度調快,即減小主變頻器與漲緊變頻的頻率差。此時(shí)后轉籠網(wǎng)帶將慢慢變緊,前轉籠網(wǎng)帶變松,漲緊重錘慢慢向下。
3.2 局部網(wǎng)帶水平支撐導軌變形
局部網(wǎng)帶水平支撐導軌的變形也會(huì )引起速凍機的頻繁翻帶,尤其轉籠最上方的幾層水平支撐導軌變形時(shí),在有前轉籠到后轉籠時(shí)網(wǎng)帶在自身重力和物料的壓力的共同作用下,對水平導軌有向下的壓力,由于轉籠對網(wǎng)帶的輸送里全作用在網(wǎng)帶上,如果此時(shí)水平導軌變形,則網(wǎng)帶也呈變形扭曲狀態(tài),造成網(wǎng)帶輸送過(guò)程中造成卡阻(網(wǎng)帶內側和尼龍豎條的摩擦力局部變大),此時(shí)網(wǎng)帶容易翻帶,一般均為外翻。水平支撐導軌如下圖所示:
解決方法:校正網(wǎng)帶水平支撐導軌。
準備工具:水平儀、角磨機、焊機等主要工具。
a.用角磨機切割開(kāi)網(wǎng)帶,并盤(pán)出所有網(wǎng)帶。
b.用水平儀測量和水平支撐導軌呈平行狀態(tài)放置(和途中紅色線(xiàn)條平行放置)。
c.切割導軌下方角鐵支撐架,并對導軌校水平。
d.校水平后,焊接好水平支撐導軌和支撐架,焊接時(shí)尤其注意焊后的焊接應力集中和熱收縮變形。
注:密閉空間作業(yè),需注意觸電和煙霧等傷害的防范。
三、速凍機的保養和維護
a.保養
1)前后轉籠下端壓力軸承和上端軸承的加油保養,加注低溫潤滑脂,每月一次。
2)網(wǎng)帶尼龍導向輪,中門(mén)漲緊機構的球形軸承,入口A(yíng)和出口B處的軸承,加低溫
潤滑脂,每周一次。
3)前后轉籠主減速機檢查油位,油位不低于油鏡二分之一處,每月檢查一次,油位不
夠,加注低溫齒輪油,與原有油品標號保持一致。
4)減速機油顏色每月檢查一次,顏色發(fā)黑變深,更換低溫齒輪油,與原油品標號保持一致。
5)中門(mén)漲緊電機減速機油位檢查、油品質(zhì)檢查,步驟同上。
b.維護
1)各報警器支架和接近開(kāi)關(guān)檢查,確保支架完好,接近開(kāi)關(guān)報警正常。
2)檢查每層導軌和耐磨尼龍條,確保導軌無(wú)變形,尼龍條無(wú)脫落。
3)檢查前后主轉籠和豎直尼龍條,尼龍條無(wú)明顯磨損和脫落現象。
4)檢查主轉籠驅動(dòng)鏈條掉鏈報警器,確保主鏈條脫落后速凍機驅動(dòng)電機停止并報警。
以上為速凍機常見(jiàn)故障問(wèn)題維修流程和方法梳理,方法未必是合理和得當的,文中涉及到關(guān)于網(wǎng)帶受力的分析可能存錯誤和爭議的地方,希望大家批評指正。