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雙螺旋速凍機常見故障的維修及關鍵技術

河南眾品食業股份有限公司工程技術公司 鄭帥 李廣州 張明四

  信息來源:中國肉類機械網     發布日期:2017-03-09   瀏覽次數:3554  字號:[ ]
 
核心提示:速凍機是食品加工行業的關鍵設備之一,在食品行業中應用非常廣泛。速凍機在主要用來對各種食品進行快速凍結,尤其雙螺旋速凍機以其緊湊的結構、占地小、凍結效率高、凍結效果好等優點普遍作為食品行業的速凍設備。
  背景介紹:
  速凍機是食品加工行業的關鍵設備之一,在食品行業中應用非常廣泛。速凍機在主要用來對各種食品進行快速凍結,尤其雙螺旋速凍機以其緊湊的結構、占地小、凍結效率高、凍結效果好等優點普遍作為食品行業的速凍設備。國內生產速凍設備的廠家較多,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,電氣控制較為簡單,行業通性強。由于雙螺旋速凍設備在食品行業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題,基于此,本文從速凍機的常見故障入手,為相同或類似故障問題的解決提供一個思路和參考。
  一、設備原理簡單分析
  以下為雙螺旋速凍機的設備原理簡圖:

  速凍機主要有連續網帶、進料出料轉籠、網帶支撐導軌、電動機及減速機、漲緊機構,尼龍導向輪等主要部分組成。其工作原理是:進出料轉籠在電機和減速機的驅動下沿著一個方向旋轉,前轉籠網帶支撐導軌是成一定角度向上,后轉籠網帶支撐導軌是成一定角度向下,且網帶鏈節開口朝向后方,所以網帶只能朝著一個方向在導軌上滑動。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,在驅動電機啟動后每個轉籠上下端網帶漲緊使網帶向內(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網帶沿著支撐導軌滑動,從而使前轉籠網帶沿支撐導軌向上滑動,后轉籠網帶沿支撐導軌向下滑動,前后網帶在漲緊機構的作用下形成循環,物料在網帶上從前轉籠進口進入螺旋向上,到后轉籠后螺旋向下到出口,在蒸發器的作用下物料形成凍結。在此需要說明的是:網帶與轉籠、網帶與導軌均是滾動摩擦,轉籠的摩擦力使轉籠運動,此摩擦力不宜過大且不宜過小,過大會是網帶與轉籠的相對滑動變小,前轉籠網帶更緊,上端容易翻帶。過小會使網帶與轉籠相對滑動變大,網帶抱緊轉籠力變小,運行時會出現網帶像卡頓一樣的現象,甚至可能會出現網帶堆積現象,部分網帶過度向外移動(沿導軌徑向向外)并滑出導軌,造成網帶卡死。
  二、常見故障問題及關鍵維修技術
  1.網帶不轉,電機發熱嚴重,變頻器報警,空開跳閘
  這是速凍機在長期運行后出現的最為嚴重的問題之一,出現問題后,電機定子線圈燒毀,網帶翻帶,網帶運行后很短時間內電機電流急聚增大,造成空開頻繁跳閘。根據以上問題分析可知,電機在嚴重過載的情況下運行,低速大轉矩更容易起熱,電流過大燒毀電機線圈是必然的結果。
  根據以上問題,在排除網帶機械卡死,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以上問題的主要原因。
  解決方法:更換轉籠下軸承。
  主要工具:千斤頂至少3個,活動扳手、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),然后慢慢同時開始升起千斤頂,保持相同速度和各方向水平。此操作務必保證轉籠在升起時的水平度。
  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,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。
  e.待底座螺絲固定好后,三個千斤頂同時慢慢卸荷,保證轉籠在下落時平穩、水平,轉籠落下后螺絲孔均對齊,沒有偏移現象。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,網帶卡阻,斷續運行
  速凍機在經過長時間的運行后,網帶運行時會頓挫前行,形式網帶被卡住一樣,尤其前轉籠比較明顯。分析可知,前轉籠網帶在轉籠的帶動下斜向上沿著導軌滑動,加上前轉籠正好是物料進口,負荷較大,如果轉籠與網帶內側摩擦力變小則網帶與轉籠相對滑動會變得非常明顯,出現頓挫現象。如下圖,如果網帶內側尼龍豎條(綠色部分)與網帶摩擦力變小,網帶會頓挫前行,嚴重時可能無法使用。根據受力分析可知,此時在C處漲緊網帶,這樣網帶會更好的抱緊前轉籠,從而增大摩擦力減小滑動距離。調整方法為:速凍機主變頻器速率不變時減小漲緊變頻的頻率,即漲緊電機速度減慢。前轉籠網帶將變緊,如果此現象仍無法改善,前轉籠上方將有翻帶的風險,頻繁的翻帶將無法保證正常生產。
  基于以上情況,漲緊重錘將不斷向上移動,達到上限報警位置后觸發報警,使整個驅動裝置停機。如若導軌無明顯變形和卡阻的地方,檢查和更換尼龍將是解決問題的最好辦法。
  解決方法:檢查更換尼龍豎條。
  準備工具:原廠尼龍豎條、銷軸、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,往一個轉籠上盤網帶,使網帶變松,網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,并用銷軸在下端使豎條與轉籠銷好固定,防止脫落(如圖六)。
  c.安裝好尼龍豎條后,放下漲緊重錘,盤緊轉籠網帶,開機試運行。
  3. 速凍機運行中,網帶頻繁翻帶
  網帶翻帶是一個比較系統和復雜的問題,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有大問題的前提下,需要對網帶受力做綜合分析,即循環受力分析,最終找出問題的原因。下面從兩個方面重點分析,一是網帶受力不平衡,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 網帶受力不平衡,主轉籠電機速度與中門漲緊電機速度不匹配
  根據網帶的運行方向和受力分析可知,前轉籠網帶較緊,中門漲緊重錘將逐漸向上移動,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。此時后轉籠網帶將慢慢變緊,前轉籠網帶變松,漲緊重錘慢慢向下。
  3.2 局部網帶水平支撐導軌變形
  局部網帶水平支撐導軌的變形也會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,在有前轉籠到后轉籠時網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,由于轉籠對網帶的輸送里全作用在網帶上,如果此時水平導軌變形,則網帶也呈變形扭曲狀態,造成網帶輸送過程中造成卡阻(網帶內側和尼龍豎條的摩擦力局部變大),此時網帶容易翻帶,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.用角磨機切割開網帶,并盤出所有網帶。
  b.用水平儀測量和水平支撐導軌呈平行狀態放置(和途中紅色線條平行放置)。
  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,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)網帶尼龍導向輪,中門漲緊機構的球形軸承,入口A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,顏色發黑變深,更換低溫齒輪油,與原油品標號保持一致。
  5)中門漲緊電機減速機油位檢查、油品質檢查,步驟同上。
  b.維護
  1)各報警器支架和接近開關檢查,確保支架完好,接近開關報警正常。
  2)檢查每層導軌和耐磨尼龍條,確保導軌無變形,尼龍條無脫落。
  3)檢查前后主轉籠和豎直尼龍條,尼龍條無明顯磨損和脫落現象。
  4)檢查主轉籠驅動鏈條掉鏈報警器,確保主鏈條脫落后速凍機驅動電機停止并報警。
  以上為速凍機常見故障問題維修流程和方法梳理,方法未必是合理和得當的,文中涉及到關于網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。
 
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