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脱溶机主轴密封结构及夹箍分片滑动轴承设计应用

发布时间:2016-11-21 浏览次数:494

张瑞洋,吴之强,万辉,赵勇,陈俊强
(无锡中粮工程科技有限公司,无锡 214035)
  摘 要:脱溶机Z底冷风层的搅刀座与缸底上的内挡圈间设计迷宫结构用来密封因搅刀碾压及重力作用渗漏的粕粉末。将滑动轴承及钢套设计成了夹箍分片式结构,使脱溶机滑动轴承调整及更换方便快捷。
  关键词:脱溶机;密封结构;夹箍结构;滑动轴承
  脱溶机(DTDC)是目前油脂企业中性能优越和应用Z为广泛的脱溶机设备。脱溶机设计和应用直接关系到企业的产品运营及经济的可行性。按照应用特性的不同分为5个设计区间,即:预脱溶层、逆流层、脱溶层、热风层、冷风层。其中预脱层、逆流层及冷风层部分设备设计为两层或多层[1-2]。根据浸出物料的不同,逆流层和热风层会有不同的改进结构设计满足物料结团特征、颜色控制、水分控制等设计条件[3-4]。脱溶机内物料的搅拌动力来自于底部减速机到脱溶机主轴的传动系统。Z底部冷风层缸底与主轴的轴向密封是脱溶机密封结构设计的关键,其传动结构关系到传动效率高低及操作更换是否方便的主要因素。结合工程实践经验设计更新了脱溶机底密封及分片滑动轴承设计结构。
  1 脱溶机底密封结构设计
  1.1脱溶机底密封结构常见问题
  脱溶机(DTDC)普遍采用下传动的结构形式,为防止粕末在出轴处渗漏,会设置填料密封进行封堵,湿粕从上而下脱溶、烘干及冷却的过程中,经过多层搅拌后已形成较多粉末,Z后会在搅刀的碾压及料层的重力作用下,慢慢从滑动轴承的缝隙渗入到填料箱内,渗入的粕末会加剧填料的磨损,填料损耗到一定程度后粕末就会从填料箱渗漏出来。同时因为填料的封堵,渗入滑动轴承内的粕末无法排出,就会加剧滑动轴承的磨损,随设备运行时间增长,滑动轴承磨损缝隙会加大,粕末渗漏的情况会更加严重,为防止粕末渗漏需不断添加填料压紧,如果不及时清理,漏出的粕末会堆积在齿轮箱上,给车间卫生及安全生产带来隐患。
  1.2脱溶机底迷宫密封结构设计
  为了防止粕末过多的渗漏设计的关键,在Z底层的搅刀座与缸底上的内当圈间,设计了一个类似迷宫结构(图1),将原设计与缸底上平面平齐的内挡圈向上延伸40mm,并在搅刀座下缘加工出一个能容纳内挡圈伸出部份的空间,这就形成了一个简单的迷宫密封结构。DTDCZ后一层为冷风冷却层,没有液体或可燃气体等介质需要密封,这样的迷宫结构就可以封住大部份因搅刀碾压及重力作用渗漏的粕末,并在滑动轴承座的下端设计了填料结构,压入具有自润滑性能的四氟编织填料,防止越过迷宫结构的微量粕末渗出。
  1.3脱溶机底迷宫密封结构设计应用
  此迷宫密封结构在DTDC 240×6花生饼脱溶机及DTDC 320×7棉籽一次浸出脱溶机上的使用中,即使不用四氟填料进行封堵,也基本没有粕末从滑动轴承间隙间渗漏出来。由于渗入滑动轴承间隙的粕末量大大减少,滑动轴承的磨损也减小,延长了底部滑动轴承的使用寿命。
  2 脱溶剂分片滑动轴承设计应用
  2.1脱溶机缸底与主轴的传动结构问题及产生原因
  DTDC脱溶机上的主轴是由固定在缸底上的多个滑动轴承定心支撑,传统的滑动轴承设计为将加工完成的滑动轴承压入钢套,串入主轴调整后与缸底进行焊接,由于焊接应力产生的变形很难控制,且焊接后就很难再对滑动轴承进行调整,这就会造成空转电机负荷大、设备共振及异响、滑动轴承异常磨损等现象。虽然滑动轴承都会采用非常耐磨的铜质合金,但由于在固体物料中运转,磨损不可避免,脱溶机在运行一定时间后就需要更换滑动轴承,以改善其运行性能。由于在设计滑动轴承与钢套的配合公差时,为防止主轴转动时由于摩擦力带动滑动轴承在钢套内旋转,都会设计比较大的过盈,需要采用热套工艺才能压入,加上焊接钢套产生的收缩应力,更换滑动轴承非常困难,加上需要将主轴抽离轴承位置才能进行更换。
  所以只对脱溶机进行简单的消溶很难完成更换,往往需将整个浸出车间消溶,对脱溶机动火才能完成更换滑动轴承的工作,浸出车间的消溶会造成大量的溶剂损耗[5]
  2.2夹箍分片式脱溶机滑动轴承结构设计
  为使DTDC脱溶机滑动轴承调整及更换方便快捷,将滑动轴承及钢套设计成了夹箍分片式结构(见上图),在需要更换滑动轴承时,只需对脱溶机进行简单消溶,拆下夹箍轴承座,就可对分片滑动轴承进行更换,整个过程不再需要抽出主轴,只需松紧夹箍轴承座上的螺栓就可完成。滑动轴承在整体加工结束后,用数控线切割对中剖开,线切割所产生的缝隙很小,且在设计时考虑了主轴的热膨胀,滑动轴承与主轴的设计间隙较大,线切割后拼合的滑动轴承内孔的椭圆度并不会影响其与主轴的配合,如在主轴试运转的过程中发现有异常现象,可以采用在配合面夹金属薄片的方式调整间隙。
  为防止滑动轴承在运转过程中走外圆,夹箍轴承座在加工夹持面时,两个配合面之间会预留6mm的间隙,在装入分片滑动轴承后,坚固两边螺栓,使其抱紧滑动轴承。抱上主轴的夹箍轴承座与座圈组装后与缸底下沿进行焊接组装,如焊接变形造成滑动轴承与主轴的配合出现问题。
  2.3夹箍分片式脱溶机滑动轴承结构设计
  此滑动轴承结构设计在DTDC 220×7至DTDC 460×8系列脱溶机上的使用中,通过在夹箍轴承座与座圈的配合面间加调整片进行调整,通过调整各个夹箍轴承座,使各个滑动轴承与主轴的配合达到Z佳状态,消除空转异响及共振等现象,并且由于摩擦的减少,空载负荷的降低也)有利于节能。
  3 小结
  脱溶机迷宫密封结构及夹箍分片式滑动轴承设计较好的解决了脱溶机在工程实践应用过程中粕末在出轴处渗漏及脱溶机滑动轴承调整及更换不方便问题,增加了滑动轴承调整及更换速率及灵活性。对减少安全卫生隐患与减少工厂因更换滑动消溶带来不必要的经济损失经济损失具有应用推广价值。
  参考文献
  [1]倪培德.油脂浸出设备研究及发展趋势[J].中国油脂,2005,30(5):12-13.
  [2]周秀娟,廖占权.浸出车间蒸脱机及尾气回收系统的改进[J].粮食与食品工业,2011,18(6):17-18.
  [3]刘玉兰.油脂制取与加工工艺学[M].北京:科学出版社,2009.
  [4]黄荣,袁榕.蒸脱机在棉饼浸出生产中的设计与操作[J].粮食与食品工业,2009,16(6):12-13.
  [5]孟祥伟.浸出车间消溶的方法、要点和应注意的几个问题[J].中国油脂,2001,26(1):20-21.
来源:《粮食与食品工业》2015年第3期
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