MC尼龍軸瓦在甘蔗糖廠φ1000×2000大型壓榨機(jī)上的應(yīng)用

陳德望，陳 疆，張仁杰，陳士范，陳鳳陶（廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院校辦廠，廣東廣州5000；昆明高士技貿(mào)有限責(zé)任公司，云南昆明6500；云南省輕紡工業(yè)設(shè)計(jì)院，云南昆明65004）

?

MC尼龍軸瓦在甘蔗糖廠φ1000×2000大型壓榨機(jī)上的應(yīng)用

陳德望1，陳 疆2，張仁杰1，陳士范1，陳鳳陶3*
（1廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院校辦廠，廣東廣州510300；2昆明高士技貿(mào)有限責(zé)任公司，云南昆明650011；3云南省輕紡工業(yè)設(shè)計(jì)院，云南昆明650041）

摘 要：本文簡述MC尼龍的性能特點(diǎn)，甘蔗糖廠壓榨機(jī)采用滾動軸承或銅軸瓦存在的問題及MC尼龍軸瓦在甘蔗糖廠大型壓榨機(jī)上的應(yīng)有效果。實(shí)踐證明MC尼龍軸瓦在大型壓榨機(jī)（Ф1000×2000）上的應(yīng)用是可行的。

關(guān)鍵詞：MC尼龍，MC尼龍軸瓦，滑塊，糖廠壓榨機(jī)

0 前言

在上世紀(jì)80年代中后期至90年代，廣東、廣西、云南、海南等甘蔗糖廠壓榨機(jī)的軸承裝置中大多采用滾動軸承和銅軸瓦。由于滾動軸承和銅軸瓦價(jià)格昂貴、輥軸長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)會造成壓榨機(jī)輥軸軸頸磨損，縮短輥軸的使用壽命，維修停機(jī)時(shí)間長和維修成本高，上世紀(jì)90年代初，廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院校辦廠和昆明高仕技貿(mào)有限責(zé)任公司共同研制開發(fā)了甘蔗糖廠中小型壓榨機(jī)的MC尼龍軸瓦，用以代替滾動軸承或銅軸瓦，先后在10多個(gè)糖廠的壓榨機(jī)中使用，很好地解決了上述缺陷，同時(shí)也為糖廠帶來較好的經(jīng)濟(jì)效益。隨著糖業(yè)的發(fā)展，越來越多糖廠采用大型壓榨機(jī)，故研制大型壓榨機(jī)的MC尼龍軸瓦，用以代替大型壓榨機(jī)的滾動軸承或銅軸瓦，有較大的經(jīng)濟(jì)效益和較好的發(fā)展前景。

1 MC尼龍的性能簡介

MC尼龍又稱單體澆鑄尼龍，它是由特殊的聚合方式將已處理的單體加入催化劑后直接鑄入熱的模具中聚合成固體的毛坯件。MC尼龍的分子量高，結(jié)晶度大，內(nèi)應(yīng)力小，各項(xiàng)物理、機(jī)械性能比一般尼龍高：MC尼龍的摩擦系數(shù)較低，自潤滑性能好，可用水作潤滑劑，耐磨性極佳；壓縮強(qiáng)度、拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度均優(yōu)于尼龍6和尼龍66；密度小、重量輕、使用壽命長、加工方便快捷、維修容易[1]。因而國內(nèi)外廣泛應(yīng)用于制糖、造紙、食品、紡織等輕工機(jī)械、礦山機(jī)械、冶金機(jī)械、造船機(jī)械、化工機(jī)械、游樂設(shè)施、木工機(jī)械、包裝機(jī)械等行業(yè)。MC尼龍?zhí)貏e適宜于代替有色金屬，用于制造軸瓦、軸套、齒輪、蝸輪、滑輪、滑塊、進(jìn)瓶螺旋、密封環(huán)等機(jī)械零件，可取得很好的經(jīng)濟(jì)效益。

銅與尼龍機(jī)械性能對比見表1。MC尼龍使用特點(diǎn)：①產(chǎn)品成本低，只有鑄銅的30%～50%，可節(jié)

約大量有色金屬；②零件重量輕，加工性能好，省工省時(shí)，加工安裝方便；③摩擦系數(shù)低，節(jié)約能源；④自潤滑性能好，可實(shí)現(xiàn)少油或無油潤滑，減少污染；⑤吸震性能佳，減少工作噪音；⑥抗腐蝕性好，適宜于腐蝕性場合；⑦適用于高壓低速或中壓中速的工作場合以及較高工作溫度(120℃)場合，使用壽命長，運(yùn)轉(zhuǎn)可靠；⑧MC尼龍軸瓦安全可靠，不傷軸頸，對輥軸起到了安全保護(hù)作用，解決了銅軸瓦損壞輥軸難題；⑨MC尼龍滑塊代替壓榨機(jī)萬向聯(lián)軸節(jié)銅滑塊，克服了滑塊加油難，磨損大的問題，提高使用壽命。

表1 銅與尼龍機(jī)械性能對比[2]

2 MC尼龍軸瓦在甘蔗糖廠中小型壓榨機(jī)的應(yīng)用情況

壓榨機(jī)是糖廠的重要設(shè)備，采用滑動軸承已經(jīng)跨越了上百年，國內(nèi)外均認(rèn)為是較安全、可靠的軸承裝置，但軸承裝置中采用的銅軸瓦，因硬度高、軸頸易磨損，縮短了輥軸的使用壽命，如何解決銅軸瓦存在的問題，是多年來壓榨機(jī)采用滑動軸承需解決的難題。上世紀(jì)80年代中后期至90年代，在廣東、云南、廣西擴(kuò)建、新建糖廠推廣使用滾動軸承，10多年運(yùn)行出現(xiàn)2個(gè)問題：①因運(yùn)行環(huán)境差，酸性蔗汁易進(jìn)入軸承，造成軸承易損壞；②萬向聯(lián)軸節(jié)連接傳動軸引起的軸向串動易損壞滾動軸承，運(yùn)轉(zhuǎn)中出現(xiàn)事故停機(jī)時(shí)間長，降低了壓榨機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的可靠性，影響了全廠正常生產(chǎn)。同時(shí)，滾動軸承造價(jià)高，備件價(jià)格昂貴，帶來企業(yè)生產(chǎn)成本高、經(jīng)濟(jì)效益降低，這是壓榨機(jī)滾動軸承需解決的問題。

隨著工程塑料在各行業(yè)的推廣應(yīng)用，上世紀(jì)90年代開始，廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院校辦廠（原輕工部廣州輕工業(yè)學(xué)校實(shí)驗(yàn)廠）和昆明高士技貿(mào)有限責(zé)任公司在有關(guān)糖廠和制造廠配合下，在采用MC尼龍軸瓦和滑塊代替壓榨機(jī)的銅軸瓦、滾動軸承和萬向聯(lián)軸節(jié)的銅滑塊方面做了大量的研究工作并取得專利[3]，在糖廠生產(chǎn)上取得成效，先后在云南雨過鋪糖廠、朋普糖廠、彌勒糖廠、開遠(yuǎn)糖廠、灣甸糖廠、舊城糖廠、瑞麗糖廠、景罕糖廠、芒市華僑糖廠、永甸糖廠、永康糖廠、者孟糖廠、弄璋糖廠和景真糖廠的φ850×1700、φ700×1400、φ900× 1800、φ710×1370、φ630×1200等壓榨機(jī)系列的滾動軸承、銅軸瓦和萬向聯(lián)軸節(jié)銅滑塊改用MC尼龍滑動軸承和MC尼龍滑塊。多年的生產(chǎn)實(shí)踐證明，用MC尼龍材料制成的壓榨機(jī)軸瓦、滑塊是成功的，具有如下的優(yōu)點(diǎn)：①壓榨機(jī)生產(chǎn)安全率高，解決了使用滾動軸承存在的安全難題，提高了壓榨機(jī)工作的可靠性；②MC尼龍軸瓦在長時(shí)間運(yùn)轉(zhuǎn)中，不傷軸頸，對輥軸起到了安全保護(hù)作用，解決了銅軸瓦損壞輥軸難題；③MC尼龍滑塊代替壓榨機(jī)萬向聯(lián)軸節(jié)銅滑塊，克服了滑塊加油難，磨損大問題，提高了使用壽命；④MC尼龍軸瓦耐磨性能好，磨耗少，合理使用可用2個(gè)榨季，壽命長，運(yùn)行可靠；⑤壓榨機(jī)維修、安裝簡便，可節(jié)約大量維修工時(shí)和費(fèi)用，降低了勞動強(qiáng)度；⑥經(jīng)濟(jì)效益好，以φ700 ×1400壓榨機(jī)為例，MC尼龍軸瓦代替滾動軸承，成本降低85%，MC尼龍軸承代替銅軸承，成本降低60%；⑦減少了備件，減少了資金的積壓。

3 MC尼龍軸瓦在大型壓榨機(jī)（φ1000×2000）的應(yīng)用

3.1 大型壓榨機(jī)(φ1000×2000)使用銅軸瓦存在的問題

在大型壓榨機(jī)(φ1000×2000)上推廣使用MC尼龍軸瓦，大大減少材料成本、維修成本，體現(xiàn)了較好的經(jīng)濟(jì)效益。而使用銅軸瓦存在不利的問題

3.1.1成本高

銅軸瓦的密度約是MC尼龍的7.8倍。大型壓榨機(jī)使用的銅軸瓦尺寸大，重量較重,故銅軸瓦的價(jià)格比MC尼龍軸瓦的價(jià)格會高很多。

3.1.2 傷軸頸影響生產(chǎn)和增加維修費(fèi)用

壓榨機(jī)由于長時(shí)間使用銅軸瓦，造成軸頸損傷，把軸頸磨成凹陷。由于大型壓榨機(jī)滾軸尺寸較大(φ 1000×2000)，重量大。軸頸損傷后，要打磨光滑，維修費(fèi)會很高。使用MC尼龍軸瓦，不損傷軸頸，軸頸會保持很光滑，不用維修軸頸。

3.2 MC尼龍大型軸瓦（用在大型壓榨機(jī)上）在鑄造、設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問題

壓榨機(jī)MC尼龍軸瓦的工作情況是許多因素決定的，包括MC尼龍的配方及反應(yīng)、聚合工藝所得材料的物理機(jī)械性能、鑄件的后處理、軸承的設(shè)計(jì)、裝配方法、負(fù)荷特點(diǎn)、運(yùn)轉(zhuǎn)速度、潤滑情況、軸瓦的工作環(huán)境（如溫度、濕度和雜物的影響）、工作的磨擦條件、對磨材料的性能等。因此，MC尼龍大型軸瓦在鑄造、設(shè)計(jì)時(shí)必須充分考慮到各個(gè)方面的因素。

3.1.2 MC尼龍大型軸瓦在鑄造中應(yīng)考慮的問題

MC尼龍大型軸瓦由于尺寸大、重量大（毛坯重約100 kg）,故其在鑄造工藝上和以往小型MC尼龍軸瓦鑄造工藝有所不同，其中應(yīng)考慮的問題有：①選擇更合理的配方體系；②調(diào)整各種反應(yīng)、聚合速度；③對聚合毛坯進(jìn)行各種后處理等。

3.1.2 MC尼龍大型軸瓦在設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮的問題

大多糖廠企業(yè)為經(jīng)濟(jì)效益，往往會把壓榨機(jī)的產(chǎn)能提到最高，比如原是7000 t/d產(chǎn)能可能提到10000 t/d。MC尼龍大型軸瓦應(yīng)用在大型壓榨機(jī)(φ 1000×2000)時(shí)，MC尼龍軸瓦在設(shè)計(jì)中也應(yīng)考慮到大型壓榨機(jī)產(chǎn)能提高后的可靠性。由于MC尼龍軸瓦在φ850×1700壓榨機(jī)上已應(yīng)用了相當(dāng)長一段時(shí)間，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。故φ1000×2000壓榨機(jī)軸瓦可與φ850×1700 MC尼龍軸瓦采用類比法來設(shè)計(jì)校驗(yàn)MC尼龍軸瓦的承載能力。

3.1.2 φ1000×2000壓榨機(jī)MC尼龍軸瓦承載問題計(jì)算（類比法）

式中，[P]A為φ850的MC尼龍軸瓦比壓值，[P]B為φ1000的MC尼龍軸瓦比壓值，因[P]B<[P]A，而φ850尼龍軸瓦又經(jīng)長期實(shí)踐使用無問題，故φ1000 ×2000尼龍軸瓦在承載方面是沒有問題的。

3.3 MC尼龍大型軸瓦試用過程情況

3.3.1 MC尼龍大型軸瓦使用情況

2012/13年榨季弄璋糖廠壓榨車間在φ1000× 2000壓榨機(jī)上試用4塊MC尼龍軸瓦，2號壓榨機(jī)頂輥試用2塊、2號壓榨機(jī)后輥試用2塊，現(xiàn)將使用情況總結(jié)如下。

2012/13年榨季歷時(shí)126.844天，壓榨甘蔗總量為804693.095 t，平均日處理甘蔗6520.610 t，試用的4塊MC尼龍軸瓦未出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，水路、油路未出現(xiàn)過阻塞，能滿足榨季生產(chǎn)工藝要求。

4塊MC尼龍軸瓦在停榨解體保養(yǎng)時(shí)全部取出，經(jīng)整個(gè)榨季運(yùn)轉(zhuǎn)，軸瓦表面光滑無裂紋。榨輥軸頭表面光滑無損傷。軸瓦磨損最大處為頂輥傳動端靠減速器一側(cè)厚度由50 mm磨損至48.01 mm，磨損了1.99mm，萬噸甘蔗磨損0.025 mm，從總的試用軸瓦磨損情況看，MC尼龍軸瓦可用于φ1000×2000壓榨機(jī)替代銅軸瓦。

2014/15年榨季φ1000×2000壓榨機(jī)銅軸瓦全改用MC尼龍軸瓦，運(yùn)行良好達(dá)到改造預(yù)期目的。3.3.2 MC尼龍大型軸瓦在生產(chǎn)試用過程的溫度測量（表1）

表2 弄璋糖廠榨季生產(chǎn)試用過程MC尼龍軸瓦溫度測量（2013年）

3.3.3 MC尼龍大型軸瓦使用中應(yīng)注意問題

近年來，隨著國內(nèi)甘蔗糖廠對MC尼龍軸瓦和滑塊帶來的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)效益了解，越來越多的糖廠用MC尼龍軸瓦和滑塊代替原有的滾動軸承、銅軸瓦和銅滑塊。各廠實(shí)踐證明，要達(dá)到良好的使用效果，MC尼龍軸瓦和滑塊要合理加工、安裝、維護(hù)，如使用不當(dāng)將直接影響使用壽命，現(xiàn)提出加工，使用、維護(hù)注意事項(xiàng)：①機(jī)械加工時(shí)，刀具要鋒利，進(jìn)刀量應(yīng)平穩(wěn)、緩慢；鉆孔時(shí)，要加冷卻液降溫、勤退屑，避免燒蝕熔結(jié)，造成零件脹裂；②MC尼龍軸瓦導(dǎo)熱性低（1.1723～1.2142 kJ/(m·h·℃)），軸頸與軸瓦運(yùn)轉(zhuǎn)中摩擦發(fā)出的熱量單純采用傳統(tǒng)的外冷卻方法不能解決軸承的發(fā)熱問題，應(yīng)抓好油潤滑的前提下，水冷卻采用了內(nèi)冷卻和外冷卻結(jié)合以內(nèi)冷卻為主的冷卻辦法，有效地控制了軸承在60～70℃正常溫度下運(yùn)轉(zhuǎn)；③MC尼龍軸瓦穩(wěn)定性比銅差，有易變形的特性，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)認(rèn)真考慮MC尼龍軸瓦在軸承座上定位的可靠性，采用軸瓦徑向兩邊用螺釘或壓板將其固定在軸承座上，防止出現(xiàn)“抱軸現(xiàn)象”；④在潤滑上應(yīng)選用先進(jìn)、可靠的自控干油潤滑系統(tǒng)，解決糖廠潤滑系統(tǒng)多年來存在的可靠性低、潤滑效果差問題，為重負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)的壓榨機(jī)創(chuàng)造良好的工作條件。潤滑脂采用無錫煉油廠生產(chǎn)的803壓榨機(jī)專用潤滑脂；⑤要合理控制水冷卻水量。按環(huán)保要求盡量復(fù)用冷卻水，減少冷卻總用水量。

4 結(jié)論

經(jīng)過上述的理論計(jì)算及甘蔗糖廠的實(shí)際應(yīng)用證明，MC尼龍大型軸瓦應(yīng)用在φ1000×2000壓榨機(jī)大型壓榨機(jī)上是穩(wěn)定可靠的，可以給甘蔗糖廠帶來較大的經(jīng)濟(jì)效益，MC尼龍軸瓦在甘蔗糖廠大型（φ1000×2000）壓榨機(jī)上的應(yīng)用前景是光明的。

參考文獻(xiàn)

[1] 中國科學(xué)院化學(xué)研究所. 鑄型尼龍[M]. 北京：科學(xué)出版社，1973.

[2] 上海紅軍塑料廠，上海儀表塑料件廠，一機(jī)部材料研究所. 工程塑料應(yīng)用[M]. 上海：上海人民出版社，1971.

[3] 陳疆. 榨糖機(jī)榨輥支承裝置. 01214251.4[P]. 2001-02-20.

(本篇責(zé)任編校：朱滌荃)

Application of Monomer Casting Nylons Bearings to Big Squeezers in Sugarcane Factories

CHEN De-wang, CHEN Jiang, ZHANG Ren-jie, CHEN Shi-fan, CHEN Feng-tao
(1School-Run Factory of Guangdong Industry Technical College, Guangzhou, Guangdong 510300;2Kunming Gaoshi Technical & Trade Co. Ltd., Kunming, Yunnan 650011;3Yunnan Design Institute of Light & Textile Industry, Kunming, Yunnan 650041)

Abstract:Based on the summary of functions and characteristics of monomer casting nylons, this paper analyzes the problems of applying rolling bearings or copper bearings to squeezers of sugarcane factories and the prospective effects for using monomer casting nylons on big sugarcane squeezers. It has been proven the feasibility of adopting monomer casting nylons on big squeezers (Ф1000×2000).

Keywords:Monomer casting nylons; Monomer casting nylons bearing; Sliding block; Squeezers of sugarcane factories

*通訊作者：陳鳳陶(1942-)，男，教授級高工，主要研究方向：甘蔗糖廠提汁工藝設(shè)備等；E-mail: kmgscft@163.com

作者簡介：陳德望(1963-)，男，廣東輕工職業(yè)技術(shù)學(xué)院校辦廠廠長，工程師，研究方向：MC尼龍軸瓦項(xiàng)目技術(shù)研制開發(fā)、加工、生產(chǎn)等；E-mail: 1587477201@qq.com

收稿日期：2015-12-30；修回日期：2016-02-01

中圖分類號：TS247

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B

文章編號：1005-9695(2016)01-0037-05

引文格式：陳德望，陳疆，張仁杰，等. MC尼龍軸瓦在甘蔗糖廠φ1000×2000大型壓榨機(jī)上的應(yīng)用[J]. 甘蔗糖業(yè)，2016(1)：37-41.