500 t/d榨油機優(yōu)化改進的研究與探討

張 國，王春杰

中糧工程裝備(南皮)有限公司 (南皮 061500)

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500 t/d榨油機優(yōu)化改進的研究與探討

張 國，王春杰

中糧工程裝備(南皮)有限公司 (南皮 061500)

分析研究了當(dāng)前榨油機在整體結(jié)構(gòu)、榨軸受力方向、榨螺表面堆焊硬質(zhì)合金工藝、榨籠結(jié)構(gòu)、榨油機螺旋進料方式等方面存在的一些問題，并有針對性的在500 t/d榨油機的設(shè)計上進行優(yōu)化改進，以更好地適應(yīng)大型油脂加工廠的生產(chǎn)、日常維護及修理要求。

螺旋榨油機；榨螺；榨籠；液壓鎖緊；液壓開合；定量絞龍進料

現(xiàn)代制油行業(yè)主導(dǎo)潮流是加工規(guī)模大型化，生產(chǎn)經(jīng)營集約化，工藝裝備現(xiàn)代化，油脂加工廠的日加工規(guī)模已達到千噸以上，2010年我國1 000 t/d以上的油脂加工企業(yè)已達146家[1]，廣州東莞、廣西防城港等油脂加工企業(yè)日加工菜籽達到了2 000～3 000 t，由于油廠規(guī)模的不斷擴大，對單機大處理量的榨油設(shè)備的需求越來越迫切。目前國內(nèi)榨油機型號主要有，ZX18、ZY24、ZY28、ZY32、ZY34型螺旋榨油機，日處理量為10 t、50 t、150 t、220 t、300 t，而國外一些著名的榨油機生產(chǎn)商，如弗倫奇、安德森、克虜伯和西蒙—羅斯唐斯等公司，生產(chǎn)的榨油機，一次壓榨能力高達200 t/d，干餅殘油率低于5%～8%；預(yù)榨能力高達500 t/d，預(yù)榨餅殘油率為17%～21%，自動化程度高，穩(wěn)定性好，開機后基本沒有故障，易損件使用壽命長，1年內(nèi)無需更換。

與國外榨油機相比，國內(nèi)榨油機還有一定的差距，主要有以下幾點：處理量偏小，沒有日處理量達到500 t的機型；維修率高，減速機制造精度低易出現(xiàn)故障，造成停機；自動化程度低，主要靠人工調(diào)整進料量，對操作工的素質(zhì)要求較高，當(dāng)運行不穩(wěn)定時，不及時調(diào)整會造成停機；易損件壽命低，一般使用3個月左右就需更換，并且更換時拆卸困難等。為滿足油脂工業(yè)發(fā)展的需要，開發(fā)設(shè)計了日產(chǎn)量達到500 t的螺旋預(yù)榨機，在產(chǎn)品設(shè)計中采用新的設(shè)計理念，積極學(xué)習(xí)國外廠家及學(xué)者的先進技術(shù)及經(jīng)驗，對原來國內(nèi)榨油機在使用中出現(xiàn)的一些問題進行了優(yōu)化改進。

1 整體結(jié)構(gòu)研究

改變了榨油機的受力部位，原來榨油機的主軸向力由減速機承受，造成減速機只能非標設(shè)計，不能選用定型的成熟的減速機產(chǎn)品。經(jīng)深入研究，將軸向力的受力點改到了強板上，使主減速機不在承受榨油機產(chǎn)生的巨大的軸向力，這樣減速機就可選用定型的產(chǎn)品，可以采用弗蘭德、SEW等高端減速機，提高榨油機的運轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。

改變原有榨籠結(jié)構(gòu)，將原有榨油機的一個整體榨籠改成了分段榨籠。為保證油料的壓榨時間，500 t/d榨油機在設(shè)計時榨籠較長，如果采用單個榨籠，鑄造及加工都比較困難，經(jīng)分析設(shè)計，將榨籠分成前后兩段榨籠，中間采用中間墻板及榨籠對開圈將兩段榨籠聯(lián)接到了一起(圖1)，減小了榨油機的制造難度。

圖1 500 t/d 榨油機外形示意圖

2 榨軸的受力方向

改變榨軸的受力方向，榨螺之間采用特殊的密封機構(gòu)，徹底解決了榨螺拆卸問題及榨軸后出油問題。原有榨機榨軸的受力是拉伸力，榨軸在高溫和強拉力下，被拉長很多，但榨螺的熱膨脹量無法來補償榨軸的伸長量，造成榨螺之間產(chǎn)生間隙，在榨籠內(nèi)強大的壓力下，很多油渣被擠進榨螺空隙并進入到榨軸與榨螺的空隙內(nèi)。長時間使用后將造成油渣在其內(nèi)部的積聚，使在榨螺磨損后更換時，榨螺根本無法從榨軸上卸出，必須要用火燒，將其內(nèi)聚集的油渣全部碳化，再用100 t以上的千斤頂頂出，非常的費時費力。

500 t/d榨油機在設(shè)計上完全改變了榨軸的受力方向，由原來拉力變?yōu)楝F(xiàn)在的壓力，榨螺之間被強大的擠壓力壓緊，榨螺之間基本不會產(chǎn)生間隙，并且榨軸只有熱膨脹量，這樣榨螺的熱膨脹量已基本能補償榨軸的膨脹量。并且榨螺與榨螺之間加設(shè)密封裝置有效地補償榨螺之間的微量間隙。使油渣不會進入到榨軸與榨螺的間隙內(nèi)，使榨螺可以很容易拆卸，也不會產(chǎn)生榨軸后出油問題。

3 榨螺表面堆焊硬質(zhì)合金工藝

500 t/d榨油機的榨螺采用先進表面堆焊工藝，使榨螺使用壽命顯著提高。原有榨油機榨螺的表面處理工藝為表面滲碳，滲碳深度一般在0.8～1.5 mm，然后淬火處理。原來榨螺的使用壽命大約在2～3個月。現(xiàn)在采用了先進的等離子噴焊及焊接機器人自動堆焊技術(shù)，將耐磨合金粉噴熔焊在榨螺表面或直接在榨螺表面進行熔焊，使榨螺的耐磨程度顯著提高，使用壽命比滲碳榨螺提高1倍以上，使用壽命最好的可達到5～6個月。

4 液壓榨籠開合裝置

在500 t/d榨油機上完成了榨螺主軸的液壓預(yù)緊及榨油機榨籠的液壓開合。設(shè)計了主軸螺母的液壓拉伸鎖緊裝置。原來用人工大錘鎖緊，根本就鎖不緊，造成榨機在運行過程中，由于壓力作用，使榨螺之間出現(xiàn)縫隙，使油渣等進入主軸內(nèi)，使更換配件時無法輕松拆出，對于有腐蝕的油料，造成主軸疲勞斷裂?，F(xiàn)在的液壓拉伸鎖緊可以對螺母施加100～300 t的預(yù)緊力，使榨螺之間貼合緊密，避免了在榨膛高溫高壓的作用下，油渣進入主軸，使更換配件更容易。

通過采用液壓榨籠開合裝置，使500 t/d榨油機的榨籠開合更安全省力，原來榨油機的榨籠均采用手拉葫蘆人工開合榨籠，因榨籠體積大、重量重，每片榨籠的重量達到了2 t，如仍采用手拉葫蘆可能造成手拉葫蘆滑鏈，有時會造成榨籠損壞，有時會造成維修人員受傷，現(xiàn)在使用液壓開合裝配，只要操作一下?lián)Q向閥，就可以輕松完成榨籠的開合。

5 榨籠結(jié)構(gòu)改進

在榨籠厚重的肩部側(cè)面增加了和榨籠板間距等寬的通透孔，優(yōu)化設(shè)計的顯著特點主要體現(xiàn)在兩個方面：第一，使鑄件的壁厚均勻，避免了薄壁與厚壁的連接裂紋和厚壁的縮孔等鑄造缺陷，提高了鑄件質(zhì)量；第二，榨油機工作時在強大的榨膛壓力下沿榨籠結(jié)合面冒出的油渣，沿著榨籠的螺桿孔會進入這個通透孔卸壓，然后落入榨油機的集油槽中。而設(shè)計改進前，油渣進入螺桿孔后會在榨膛壓力的作用下慢慢將螺桿和螺桿孔之間的間隙填滿壓實，榨機維修時榨籠螺桿拆卸十分困難。

6 榨油機螺旋進料方式

500 t/d榨油機不再需要輔助蒸炒鍋，改用由變頻調(diào)速減速機帶動的絞龍送料。使大型螺旋預(yù)榨機實現(xiàn)了自動化控制。設(shè)備開始工作時，工作人員根據(jù)榨油機的工作狀況，可手動調(diào)整變頻器的工作頻率，以控制胚料輸送量的多少，逐步合理地建立起榨膛壓力。正常工作后，轉(zhuǎn)到自動控制狀態(tài)，系統(tǒng)會根據(jù)事先設(shè)定的主電機的工作電流，自動調(diào)整變頻器的工作頻率，維持榨膛壓力的相對穩(wěn)定，使預(yù)榨機能夠自動連續(xù)工作。

7 結(jié)束語

榨油機是油脂制取設(shè)備中的關(guān)鍵設(shè)備，榨油機的使用穩(wěn)定性、安全可靠性、直接關(guān)系到油脂加工廠的效益。通過以上的設(shè)計改進，可以提高榨油機的使用穩(wěn)定性，可靠性，大大減輕了工人的勞動強度，使榨油機的維修與保養(yǎng)更方便。

Design improvement for 500 t/d large model oil press

Zhang Guo, Wang Chunjie

COFCO Engineering Equipment (Nanpi) Co., Ltd. (Nanpi 061500)

In order to adapt to the current large scale development of oil plant, 500 t/d oil press was designed. Such items were improved as integral structure, shaft stress direction change, screws surface with carbide surfacing technology, press cage structure and press feed device. After improvement, the 500 t/d oil press can adapt to large-scale factory production and daily maintenance.

screw oil press; press worm; press cage; hydraulic locking device; hydraulic switching; quantitative auger feeding

2016-09-28

糧食公益性行業(yè)科研專項(項目編號：201513003- 4)。

張 國，男，1971年出生，工程師，主要從事油脂制取設(shè)備的開發(fā)與制造工作或研究。

TS223

B

1672-5026(2017)02-046-02