聚甲醛雙螺桿擠出機(jī)的維護(hù)和故障處理

(開封龍宇化工有限公司 聚合廠，河南 開封 475000)

聚甲醛雙螺桿擠出機(jī)的維護(hù)和故障處理

楊艷兵

(開封龍宇化工有限公司 聚合廠，河南 開封 475000)

簡述了聚甲醛行業(yè)雙螺桿擠出機(jī)的日常維護(hù)，并根據(jù)我廠運(yùn)行情況，介紹擠出機(jī)的常見故障和處理辦法。

雙螺桿擠出機(jī)；模板；切粒；維護(hù)；故障處理

在聚甲醛行業(yè)，雙螺桿擠出機(jī)是將聚甲醛粉料與穩(wěn)定劑混合、混煉、熔融反應(yīng)、剪切、擠出及造粒的設(shè)備，是產(chǎn)品成型的終端設(shè)備，其重要性是顯而易見的，因此加強(qiáng)對擠出機(jī)的日常維護(hù)，確保其安全、穩(wěn)定、長周期運(yùn)行顯得尤為重要。

開封龍宇化工有限公司聚合廠雙螺桿擠出機(jī)組是從德國進(jìn)口，型號為ZSK177，主要由加料系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)裝置、機(jī)筒主體、切粒裝置和干燥分級系統(tǒng)等主要部分以及機(jī)筒冷卻水系統(tǒng)和真空抽氣系統(tǒng)等輔助部分組成。根據(jù)幾年的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，現(xiàn)就該機(jī)組的日常維護(hù)和經(jīng)常出現(xiàn)的問題及解決方法作簡單介紹。

1 機(jī)組各系統(tǒng)的維護(hù)

1.1加料系統(tǒng)

加料系統(tǒng)是由4臺(tái)重量計(jì)量喂料器組成，由重力加料器的稱重裝置發(fā)出的信號控制螺旋給料器的速度實(shí)現(xiàn)計(jì)量加料，聚甲醛粉料和人工配好的穩(wěn)定劑通過各喂料器進(jìn)入擠出機(jī)混合反應(yīng)。

喂料器由驅(qū)動(dòng)電機(jī)、減速機(jī)、稱重傳感器、料斗、攪拌槳葉和輸送槳葉組成，對于加料系統(tǒng)的日常維護(hù)，主要是控制來料的清潔度。穩(wěn)定劑在配制過程中，由于員工的疏忽大意，會(huì)將編織袋或其他異物隨穩(wěn)定劑一塊倒入設(shè)備中，編織袋進(jìn)入喂料器后纏在攪拌槳葉或輸送槳葉上，如果不及時(shí)發(fā)現(xiàn)長時(shí)間會(huì)造成槳葉變形，進(jìn)而影響計(jì)量的準(zhǔn)確性和送料的流暢性，所以提高員工的責(zé)任意識(shí)，規(guī)范配料，同時(shí)經(jīng)常檢查喂料器槳葉，是加料系統(tǒng)維護(hù)的日常內(nèi)容。

1.2驅(qū)動(dòng)裝置

驅(qū)動(dòng)裝置由功率為1 154 kW的變頻電機(jī)、離合器、齒輪箱及潤滑油冷卻系統(tǒng)組成。離合器維護(hù)主要是經(jīng)常檢查離合器摩擦片磨損情況(距離由4.5增加到12 mm應(yīng)更換摩擦片)，定期檢查密封圈密封情況，檢查柱銷彈性塊磨損情況，每年檢查聯(lián)軸器對中情況(徑向偏心為最大 0.35 mm，軸向偏心為最大 0.15 mm)。同時(shí)為了提高離合器的壽命，在日常操作中發(fā)生堵塞跳車后應(yīng)當(dāng)在20 min后再啟動(dòng)主電機(jī)，以避免離合器過熱受損。

齒輪箱的維護(hù)主要是對潤滑油的檢查：①每天查看齒輪箱油位、測量油溫，保證油位在正常位置，油溫最高不超過65 ℃；②每天檢查齒輪箱有無漏油，經(jīng)常清理油過濾器和油冷卻水過濾器；③每年更換一次潤滑油，每月進(jìn)行油品分析，保證油品質(zhì)量。

1.3機(jī)筒主體

18節(jié)筒節(jié)通過螺栓連在一起組成擠出機(jī)機(jī)筒主體，內(nèi)部為兩根同向旋轉(zhuǎn)的螺桿，螺桿通過聯(lián)軸器和減速機(jī)輸出軸相連，密封系統(tǒng)由迷宮密封件和氮?dú)饷芊饨M成。聯(lián)軸器是由一個(gè)內(nèi)部帶花鍵的連接套筒和兩端的分割環(huán)及固定螺紋環(huán)組成，在捏合機(jī)操作過程中要注意溫度及轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)要平穩(wěn)，避免因溫差過大造成螺桿軸向位移，及轉(zhuǎn)速劇烈增加造成聯(lián)軸器扭矩瞬間增大，進(jìn)而引起聯(lián)軸器螺紋環(huán)的損壞。

迷宮密封件的結(jié)構(gòu)和機(jī)械密封類似，是由兩個(gè)密封環(huán)和中間的密封條(動(dòng)環(huán))、內(nèi)側(cè)的固定片和外側(cè)的壓蓋(靜環(huán))及套有壓縮彈簧的固定螺栓組成。迷宮密封外設(shè)有氮?dú)饷芊?，以提高密封效果，氮?dú)鈮毫υO(shè)置在0.12 MPa左右。日常維護(hù)要查看氮?dú)鈮毫Γ瑝毫档蛣t說明軸封泄漏，此時(shí)適當(dāng)擰緊固定螺栓，必要時(shí)更換密封條和密封環(huán)。

1.4切粒裝置

熔融物料從螺桿部分被擠出，經(jīng)過換網(wǎng)過濾器過濾雜質(zhì)后進(jìn)入切粒裝置模板部分，模板上分布有近400個(gè)直徑2.5 mm的小孔，從小孔內(nèi)流出的物料在模板表面上被旋轉(zhuǎn)切刀切成均勻的顆粒，并被甩進(jìn)切粒機(jī)罩內(nèi)的水環(huán)中冷卻，顆粒最終隨水環(huán)從切粒機(jī)出口噴嘴處排出。

切粒裝置的維護(hù)有以下幾方面內(nèi)容：①根據(jù)換網(wǎng)過濾器的壓力大小及時(shí)更換其上的過濾網(wǎng)，以免物料內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)入模板而堵塞模孔，同時(shí)也避免產(chǎn)生小黑粒而影響產(chǎn)量和產(chǎn)品品質(zhì)；另外，一般10～15 d要更換一次模板，更換下的模板要放進(jìn)清洗機(jī)內(nèi)將模孔內(nèi)雜質(zhì)徹底清洗干凈。②切刀上有豁口或切刀變鈍時(shí)，會(huì)產(chǎn)生異形粒和粘連料，正常生產(chǎn)時(shí)，3～4 d應(yīng)更換一次刀盤(切刀安裝在刀盤上)，更換下的刀盤應(yīng)及時(shí)更換刀片，調(diào)整時(shí)保證刀片刀刃和調(diào)刀盤表面間隙在0.05～0.15 mm，間隙要均勻。切刀常見故障及處理方法見表1。③模板表面有一層0.2～0.3 mm厚的碳化鎢合金涂層，光滑耐磨，切刀在其表面旋轉(zhuǎn)切粒，使用一段時(shí)間后，其表面涂層會(huì)由于摩擦、熱脹冷縮或其他因素發(fā)生起泡、脫落，部分涂層脫落后模孔周圍表面變的凹凸不平，就會(huì)產(chǎn)生較多的帶尾巴料，對產(chǎn)品品質(zhì)影響較大。

切粒裝置的維護(hù)有以下幾方面內(nèi)容：①根據(jù)換網(wǎng)過濾器的壓力大小及時(shí)更換其上的過濾網(wǎng)，以免物料內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)入模板而堵塞?？?，同時(shí)也避免產(chǎn)生小黑粒而影響產(chǎn)量和產(chǎn)品品質(zhì)；另外，一般10～15 d要更換一次模板，更換下的模板要放進(jìn)清洗機(jī)內(nèi)將?？變?nèi)雜質(zhì)徹底清洗干凈。②切刀上有豁口或切刀變鈍時(shí)，會(huì)產(chǎn)生異形粒和粘連料，正常生產(chǎn)時(shí)，3～4 d應(yīng)更換一次刀盤(切刀安裝在刀盤上)，更換下的刀盤應(yīng)及時(shí)更換刀片，調(diào)整時(shí)保證刀片刀刃和調(diào)刀盤表面間隙在0.05～0.15 mm，間隙要均勻。切刀常見故障及處理方法見表1。③模板表面有一層0.2～0.3 mm厚的碳化鎢合金涂層，光滑耐磨，切刀在其表面旋轉(zhuǎn)切粒，使用一段時(shí)間后，其表面涂層會(huì)由于摩擦、熱脹冷縮或其他因素發(fā)生起泡、脫落，部分涂層脫落后模孔周圍表面變的凹凸不平，就會(huì)產(chǎn)生較多的帶尾巴料，對產(chǎn)品品質(zhì)影響較大。

表1 切刀常見故障及處理方法

新模板一般使用3年左右需要修復(fù)涂層，修復(fù)涂層時(shí)要先將原有涂層磨掉，同時(shí)?？滓鎏厥獗Ｗo(hù)，然后將熔融的碳化鎢合金高壓均勻噴涂模板表面，最后打磨至所需厚度及光潔度。

為延長模板涂層壽命，一是調(diào)整切刀時(shí)要間隙均勻，避免切刀對模板涂層的不均勻摩擦；二是清理模板表面時(shí)要使用銅質(zhì)工具，且不可敲打表面；三是模板一般采用加熱的方式進(jìn)行整體清理，具體方法是將其放入細(xì)沙中，用液化氣加熱細(xì)沙，并鼓風(fēng)使細(xì)沙呈沸騰狀態(tài)，通過加熱的細(xì)沙將模板內(nèi)的物料清理干凈，加熱時(shí)溫度不能過高，一般將加熱室的溫度控制在380 ℃，加熱完畢后模板要在加熱室內(nèi)緩慢冷卻，因?yàn)榧崩洳粌H會(huì)破壞涂層，而且模板在劇烈的溫度變化下也可能發(fā)生裂開而損壞。

1.5機(jī)筒冷卻水系統(tǒng)

機(jī)筒冷卻水系統(tǒng)由冷卻水泵、水箱、換熱器、進(jìn)回水管線及電磁閥組成，冷卻水通過泵輸送至機(jī)筒各段夾套內(nèi)對筒體進(jìn)行冷卻，冷卻系統(tǒng)和裝在筒體上的電加熱系統(tǒng)相互配合，實(shí)現(xiàn)對機(jī)筒溫度的精確控制。

對于該系統(tǒng)的維護(hù)一是要保證冷卻水泵的正常潤滑，并視情況更換機(jī)封；二是水箱的溢流管要保持暢通，確保水流中蒸汽的正常排出，避免出現(xiàn)水擊；三是要經(jīng)常清理換熱器冷卻水過濾器，必要時(shí)對換熱器內(nèi)部使用清洗劑進(jìn)行清洗，保證正常的換熱效果；四是要經(jīng)常檢查電磁閥的密封墊片是否完好，線圈是否通路，并經(jīng)常清理電磁閥。

2 常見故障及處理

根據(jù)我廠運(yùn)行情況，擠出機(jī)組經(jīng)常發(fā)生的故障及處理方法如下：

2.1軸密封件泄漏

軸密封件泄漏時(shí)，密封壓力會(huì)降低，一方面可能造成設(shè)備停車，另一方面機(jī)體內(nèi)的物料會(huì)流進(jìn)密封件內(nèi)，長時(shí)間造成密封損壞及軸磨損，因此要及時(shí)消除泄漏。

密封件的壓縮量過小造成泄漏時(shí)，需要重新擰緊壓蓋螺母；密封條或密封動(dòng)靜環(huán)面磨損造成泄漏時(shí)，需要更換密封條或密封動(dòng)靜環(huán)。

2.2機(jī)筒溫度與設(shè)定值偏差大

機(jī)筒溫度偏差較大時(shí)，會(huì)影響物料在筒體內(nèi)的反應(yīng)，造成產(chǎn)品質(zhì)量出現(xiàn)問題。造成溫度偏大的主要因素及相應(yīng)處理方法簡要說明如下：①冷卻和加熱脈沖設(shè)定時(shí)間未實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化，冷卻時(shí)間或加熱時(shí)間過長造成溫度低于或高于設(shè)定值較多，此時(shí)需校準(zhǔn)溫度控制器或相應(yīng)的控制器程序，或更換新的控制器；②溫度低于設(shè)定值時(shí)，一是由于熱電偶和機(jī)筒之間接觸不良引起，二是由于冷卻水閥門關(guān)閉不嚴(yán)一直對機(jī)筒冷卻引起，此時(shí)一方面要檢查熱電偶接觸是否良好，修復(fù)或更換熱電偶，另一方面要檢查電磁閥，清潔、維修或更換電磁閥；③溫度高于設(shè)定值時(shí)，一是熱電偶持續(xù)加熱引起，二是由于冷卻水閥門堵塞引起，此時(shí)要一方面檢查、修復(fù)或更換熱電偶，另一方面要清洗電磁閥，保證水流暢通。

2.3機(jī)筒內(nèi)甲醛氣排出不暢

甲醛氣不能及時(shí)排出，會(huì)造成產(chǎn)品中出現(xiàn)氣泡料，同時(shí)也會(huì)使甲醛氣從切粒水箱處直接排進(jìn)大氣中，污染環(huán)境。①真空負(fù)壓不足，造成甲醛氣不能被完全抽出，此時(shí)要檢查真空泵運(yùn)行是否正常、查看管線有無泄漏處，調(diào)節(jié)抽氣閥門，以提高負(fù)壓；②物料進(jìn)入真空抽氣管造成堵塞時(shí)，甲醛氣不能被抽出，此時(shí)要拆開抽氣管進(jìn)行清理，保證管線暢通；③物料在熔融狀態(tài)下，內(nèi)部的甲醛氣被分離出來，但機(jī)筒溫度比較低時(shí)，甲醛氣無法從物料中分離或僅小部分被分離，被抽出的甲醛量也就很少，此時(shí)需提高機(jī)筒溫度，并根據(jù)產(chǎn)品分析數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整；④進(jìn)料量過高時(shí)，甲醛氣會(huì)產(chǎn)生較多而超出真空泵抽氣能力，此時(shí)需逐步降低進(jìn)料量至合理數(shù)值，保證甲醛氣產(chǎn)生和排出維持平衡。

2.4物料進(jìn)入真空抽氣管

物料堵塞抽氣管使甲醛氣抽出受阻，造成氣泡料產(chǎn)生，同時(shí)也容易發(fā)生纏刀，影響產(chǎn)品質(zhì)量和產(chǎn)量。①螺桿轉(zhuǎn)速過低、進(jìn)料量過高或后續(xù)阻力較大時(shí)，物料不能及時(shí)被擠出，就會(huì)流進(jìn)真空抽氣管內(nèi)，此時(shí)要及時(shí)降低進(jìn)料量、提高螺桿轉(zhuǎn)速，并通過更換過濾器濾網(wǎng)或模頭降低后續(xù)阻力，保證物料正常、及時(shí)被擠出造粒；②真空負(fù)壓過高時(shí)甲醛氣被抽出的同時(shí)物料也會(huì)被抽進(jìn)真空管內(nèi)，此時(shí)調(diào)節(jié)真空泵水環(huán)量及抽氣閥門以降低負(fù)壓，保證物料不被抽走。

2.5產(chǎn)品顆粒內(nèi)有氣泡

擠出溫度過高造成物料氣化嚴(yán)重，切出的粒子內(nèi)會(huì)含有氣泡；真空抽氣管堵塞，物料內(nèi)甲醛氣不能被及時(shí)排出，切出的粒子內(nèi)同樣會(huì)含有氣泡。防止氣泡產(chǎn)生，一要降低擠出溫度，使物料不發(fā)生氣化，二要及時(shí)清理抽氣管，保證物料內(nèi)甲醛氣及時(shí)被排出。

2.6產(chǎn)品顆粒形狀不規(guī)則

粘連料、帶尾料、結(jié)塊料、片狀料及非球形物料都屬于異形粒，異形粒對產(chǎn)品品質(zhì)影響較大，其產(chǎn)生原因也較多，現(xiàn)將原因及處理方法匯總?cè)绫?所示。

表2 異形粒產(chǎn)生原因及處理方法

3 結(jié)束語

擠出機(jī)作為聚甲醛生產(chǎn)的核心設(shè)備，必須全力保證其正常連續(xù)高效運(yùn)轉(zhuǎn)，然而要實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)并非一日之功，必須要求各專業(yè)人員共同協(xié)作：①工藝人員依據(jù)操作規(guī)程認(rèn)真操作，配料規(guī)范準(zhǔn)確，根據(jù)日常操作摸索總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，達(dá)到進(jìn)料量、螺桿轉(zhuǎn)速、真空度、機(jī)筒溫度、切粒轉(zhuǎn)速及切粒水量等等參數(shù)合理匹配，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化操作；②設(shè)備人員按照點(diǎn)巡檢標(biāo)準(zhǔn)長期精心保養(yǎng)，按時(shí)巡檢，定期換油，精確調(diào)刀，發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)處理，并保證備件庫存充足，使設(shè)備時(shí)刻處于最佳狀態(tài)；③電儀人員要經(jīng)常對加熱、監(jiān)測元件進(jìn)行檢查，保證對機(jī)筒、模頭等的精確加熱和遠(yuǎn)程監(jiān)控。

各專業(yè)人員有分工、有協(xié)作，操作規(guī)范、保證各部件完好，使擠出機(jī)保持良好的工作狀態(tài)，確保聚甲醛生產(chǎn)“安、穩(wěn)、長、滿、優(yōu)”運(yùn)行，才能持續(xù)提升企業(yè)的競爭力！

2014-07-29

楊艷兵(1987-)，男，助理工程師，從事化工設(shè)備管理工作，電話：13839994870。

TQ050.7

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1003-3467(2014)11-0056-03