水下切粒機切粒不規則的原因分析及解決措施

摘 要 分析切粒機出現切粒不規則現象的原因。通過在定刀架和刮模板間隙中加裝墊片，修復動刀前、后角，效果良好。

關鍵詞 切粒機，；切片粒子不規則；措施

中圖分類號：TQ320 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）13-0107-01

1 概述

我公司切片車間切粒設備為1臺洛陽南峰產的SQL680D型水下切粒機。該切粒機從2006年使用至今，一直較為正常。但近期經常出現切粒外觀不規則的問題。

在實際生產中，如果切片邊緣帶有尖角，在輸送物料的過程中，尖角會與輸送管道壁摩擦，從而產生粉末，會造成過濾器的堵塞，給生產帶來不便。

2 問題原因分析

根據切出粒子不規則的現象，再根據以往的維修經驗，決定從以下幾方面入手分析。

1）動刀。

①前角。切削過程中，動刀刀刃受力分布情況詳見圖1。

1.定刀機架；2.定刀；3.鑄帶條；4.動刀；α.動刀后角；p.鑄帶條對動刀的壓力；γ.動刀前角；F.動刀的切削力；f.鑄帶條對動刀的摩擦力

圖1 切粒機動刀在切削過程中的受力情況

圖1中刀尖部受的切削力是鑄帶條對刀刃的反作用力p與刀后面所受摩擦力f的合力，前角γ、后角α與p、f形成的四邊形，可利用余弦定理得出切削力F：

F2=f2+p2+2fpcos（γ+α）

根據公式得知，隨著γ角增大，總切削力F會在一定范圍內，呈余弦關系下降，并且可以減小切粒的塑性形變，改善外觀品質。對于合成樹脂類材料，強度、硬度并不高，而塑性較大，應選擇較大的前角。但加大前角的前提是必須保證刀具有足夠的強度。

②后角。動刀后角的作用是減小摩擦。鑄帶條在切斷瞬間，仍繼續下降。鑄帶條與刀刃后面產生摩擦，摩擦力使得鑄帶條在輸送過程中的不規則運動，造成亂切。由此可見，后角同樣是在保證刀的強度的前提下選擇較大的角度。

2）定刀。因為動刀有多個刃齒，相比之動刀，定刀磨損速度要快一些。當定刀的刃口面磨損到一定程度，切出的切粒帶尖角或毛刺，影響切出粒子的外觀品質，就必須換刃或修磨。

3）定刀架和刮模板間隙。隨著動刀的多次修磨，其外徑尺寸有了較大的縮小，為了保證后進料輥與刮模板的工藝間隙，使得定刀架和刮模板之間就會產生一個較大的間隙（測量>3 mm），產生夾料、亂切、切粒出現大量不規則的現象。

4）進料間隙。進料輥在運轉時，鑄帶條主要依靠前后進料輥間產生的摩擦力帶入的。旋轉的進料輥對相接觸的鑄帶條的作用力包括正壓力和摩擦力，當此兩種力小于切削力的垂直向下分力，此時鑄帶條在2個進料輥之間被拉動而產生相對位移的滑動，使得進料速度與切刀轉速不匹配，就會造成切粒不規則的現象。要使切粒外觀品質合格，就必須保證前后進料輥對鑄帶條的正壓力足夠大，產生的摩擦力，大于切削時產生的垂直向下分力。

通過分析可知，正壓力的產生，一是依靠2臺頂緊氣缸對進料輥的壓緊力，二是依靠鑄帶條的壓陷深度。正常切粒時，鑄帶條的厚度與壓陷深度的差值必須要大于進料的間隙。另外，如果進料輥局部磨損嚴重，會造成對此處的鑄帶條壓緊力不夠，產生亂切現象。

5）動、定刀間隙。通過分析可知，鑄帶條在剪切過程中可分為刀刃切入鑄帶條和鑄帶條相對位移滑動兩個階段。

在刀刃切入鑄帶條的階段，動、定刀對鑄帶條的作用力形成力矩，并使鑄帶條發生轉動。轉過一定角度，當該力矩與進料輥對鑄帶條的力矩達到平衡時，轉動停止。當刀刃切入到一定深度時，動、定刀對鑄帶條的作用力大于剪切面上鑄帶條的阻力，剪切過程就由刀刃切入階段過渡到相對位移滑動階段，鑄帶條沿剪切面向下滑動，直到切斷為止。

通過分析可知，動、定刀對鑄帶條的作用力的大小與鑄帶條抗剪切性能有關，當動、定刀間隙增大后，動、定刀對鑄帶條的作用力形成的力矩會增大，鑄帶條轉動的角度就會增大，進料輥對鑄帶條的平衡力矩隨之增大。當動、定刀間隙過大時，鑄帶條拉力增加，在剪切后期，鑄帶條不是被剪切斷的，而是被拉斷的，造成切粒不規則。

通過查找資料和實踐摸索，動、定刀間隙在0.02～0.05 mm為宜。動、定刀間隙小于0.02 mm，容易打刀；但動、定刀間隙大于0.05 mm時，切粒會出現不規則的現象。

3 解決方法

1）動刀。我公司一直是外委修磨動刀，但由于對設備認識不足，未理解到前、后角度的重要性，也未對外委修磨提出角度的要求，僅是要求將刃口修磨至鋒利、無缺口。前、后角度的誤差，是造成切粒外觀品質差的主要原因。通過刀具生產專業廠家的校正了刀刃的前后角，使得修復后的動刀能夠切出外觀品質合格的切片粒子。

2）定刀。嚴格定刀的采購質量的把關，保證刀具的硬度和耐磨性。

3）定刀架和刮模板間隙。當動刀外徑由于修磨減小到極限尺寸時，在定刀與定刀機架之間固定加裝墊片，可以基本避免因夾料產生的切粒不規則現象。

4 解決后的效果

上述幾項解決方法實施后，切片車間的切粒機一直處于良好的工作狀態。從實施效果看，我們對問題的分析是正確的，措施實施的效果是良好的，保證了切粒裝置運行的可靠性。

參考文獻

[1]王宏建，蔡澄.SQLJ-2.5水下切粒機在合成樹脂切粒中的應用[J].化工機械，2004，31（1）.

[2]劉忠輝，張國躍.影響水下切粒機切割刀使用壽命的原因分析及對策[J].化工機械，2012，39（6）.

作者簡介

孫林（1976-），男，四川綿陽人，機械工程師，本科，研究方向：機械設計、制造工藝與設備。endprint

摘 要 分析切粒機出現切粒不規則現象的原因。通過在定刀架和刮模板間隙中加裝墊片，修復動刀前、后角，效果良好。

關鍵詞 切粒機，；切片粒子不規則；措施

中圖分類號：TQ320 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）13-0107-01

1 概述

我公司切片車間切粒設備為1臺洛陽南峰產的SQL680D型水下切粒機。該切粒機從2006年使用至今，一直較為正常。但近期經常出現切粒外觀不規則的問題。

在實際生產中，如果切片邊緣帶有尖角，在輸送物料的過程中，尖角會與輸送管道壁摩擦，從而產生粉末，會造成過濾器的堵塞，給生產帶來不便。

2 問題原因分析

根據切出粒子不規則的現象，再根據以往的維修經驗，決定從以下幾方面入手分析。

1）動刀。

①前角。切削過程中，動刀刀刃受力分布情況詳見圖1。

1.定刀機架；2.定刀；3.鑄帶條；4.動刀；α.動刀后角；p.鑄帶條對動刀的壓力；γ.動刀前角；F.動刀的切削力；f.鑄帶條對動刀的摩擦力

圖1 切粒機動刀在切削過程中的受力情況

圖1中刀尖部受的切削力是鑄帶條對刀刃的反作用力p與刀后面所受摩擦力f的合力，前角γ、后角α與p、f形成的四邊形，可利用余弦定理得出切削力F：

F2=f2+p2+2fpcos（γ+α）

根據公式得知，隨著γ角增大，總切削力F會在一定范圍內，呈余弦關系下降，并且可以減小切粒的塑性形變，改善外觀品質。對于合成樹脂類材料，強度、硬度并不高，而塑性較大，應選擇較大的前角。但加大前角的前提是必須保證刀具有足夠的強度。

②后角。動刀后角的作用是減小摩擦。鑄帶條在切斷瞬間，仍繼續下降。鑄帶條與刀刃后面產生摩擦，摩擦力使得鑄帶條在輸送過程中的不規則運動，造成亂切。由此可見，后角同樣是在保證刀的強度的前提下選擇較大的角度。

2）定刀。因為動刀有多個刃齒，相比之動刀，定刀磨損速度要快一些。當定刀的刃口面磨損到一定程度，切出的切粒帶尖角或毛刺，影響切出粒子的外觀品質，就必須換刃或修磨。

3）定刀架和刮模板間隙。隨著動刀的多次修磨，其外徑尺寸有了較大的縮小，為了保證后進料輥與刮模板的工藝間隙，使得定刀架和刮模板之間就會產生一個較大的間隙（測量>3 mm），產生夾料、亂切、切粒出現大量不規則的現象。

4）進料間隙。進料輥在運轉時，鑄帶條主要依靠前后進料輥間產生的摩擦力帶入的。旋轉的進料輥對相接觸的鑄帶條的作用力包括正壓力和摩擦力，當此兩種力小于切削力的垂直向下分力，此時鑄帶條在2個進料輥之間被拉動而產生相對位移的滑動，使得進料速度與切刀轉速不匹配，就會造成切粒不規則的現象。要使切粒外觀品質合格，就必須保證前后進料輥對鑄帶條的正壓力足夠大，產生的摩擦力，大于切削時產生的垂直向下分力。

通過分析可知，正壓力的產生，一是依靠2臺頂緊氣缸對進料輥的壓緊力，二是依靠鑄帶條的壓陷深度。正常切粒時，鑄帶條的厚度與壓陷深度的差值必須要大于進料的間隙。另外，如果進料輥局部磨損嚴重，會造成對此處的鑄帶條壓緊力不夠，產生亂切現象。

5）動、定刀間隙。通過分析可知，鑄帶條在剪切過程中可分為刀刃切入鑄帶條和鑄帶條相對位移滑動兩個階段。

在刀刃切入鑄帶條的階段，動、定刀對鑄帶條的作用力形成力矩，并使鑄帶條發生轉動。轉過一定角度，當該力矩與進料輥對鑄帶條的力矩達到平衡時，轉動停止。當刀刃切入到一定深度時，動、定刀對鑄帶條的作用力大于剪切面上鑄帶條的阻力，剪切過程就由刀刃切入階段過渡到相對位移滑動階段，鑄帶條沿剪切面向下滑動，直到切斷為止。

通過分析可知，動、定刀對鑄帶條的作用力的大小與鑄帶條抗剪切性能有關，當動、定刀間隙增大后，動、定刀對鑄帶條的作用力形成的力矩會增大，鑄帶條轉動的角度就會增大，進料輥對鑄帶條的平衡力矩隨之增大。當動、定刀間隙過大時，鑄帶條拉力增加，在剪切后期，鑄帶條不是被剪切斷的，而是被拉斷的，造成切粒不規則。

通過查找資料和實踐摸索，動、定刀間隙在0.02～0.05 mm為宜。動、定刀間隙小于0.02 mm，容易打刀；但動、定刀間隙大于0.05 mm時，切粒會出現不規則的現象。

3 解決方法

1）動刀。我公司一直是外委修磨動刀，但由于對設備認識不足，未理解到前、后角度的重要性，也未對外委修磨提出角度的要求，僅是要求將刃口修磨至鋒利、無缺口。前、后角度的誤差，是造成切粒外觀品質差的主要原因。通過刀具生產專業廠家的校正了刀刃的前后角，使得修復后的動刀能夠切出外觀品質合格的切片粒子。

2）定刀。嚴格定刀的采購質量的把關，保證刀具的硬度和耐磨性。

3）定刀架和刮模板間隙。當動刀外徑由于修磨減小到極限尺寸時，在定刀與定刀機架之間固定加裝墊片，可以基本避免因夾料產生的切粒不規則現象。

4 解決后的效果

上述幾項解決方法實施后，切片車間的切粒機一直處于良好的工作狀態。從實施效果看，我們對問題的分析是正確的，措施實施的效果是良好的，保證了切粒裝置運行的可靠性。

參考文獻

[1]王宏建，蔡澄.SQLJ-2.5水下切粒機在合成樹脂切粒中的應用[J].化工機械，2004，31（1）.

[2]劉忠輝，張國躍.影響水下切粒機切割刀使用壽命的原因分析及對策[J].化工機械，2012，39（6）.

作者簡介

孫林（1976-），男，四川綿陽人，機械工程師，本科，研究方向：機械設計、制造工藝與設備。endprint

摘 要 分析切粒機出現切粒不規則現象的原因。通過在定刀架和刮模板間隙中加裝墊片，修復動刀前、后角，效果良好。

關鍵詞 切粒機，；切片粒子不規則；措施

中圖分類號：TQ320 文獻標識碼：A 文章編號：1671-7597（2014）13-0107-01

1 概述

我公司切片車間切粒設備為1臺洛陽南峰產的SQL680D型水下切粒機。該切粒機從2006年使用至今，一直較為正常。但近期經常出現切粒外觀不規則的問題。

在實際生產中，如果切片邊緣帶有尖角，在輸送物料的過程中，尖角會與輸送管道壁摩擦，從而產生粉末，會造成過濾器的堵塞，給生產帶來不便。

2 問題原因分析

根據切出粒子不規則的現象，再根據以往的維修經驗，決定從以下幾方面入手分析。

1）動刀。

①前角。切削過程中，動刀刀刃受力分布情況詳見圖1。

1.定刀機架；2.定刀；3.鑄帶條；4.動刀；α.動刀后角；p.鑄帶條對動刀的壓力；γ.動刀前角；F.動刀的切削力；f.鑄帶條對動刀的摩擦力

圖1 切粒機動刀在切削過程中的受力情況

圖1中刀尖部受的切削力是鑄帶條對刀刃的反作用力p與刀后面所受摩擦力f的合力，前角γ、后角α與p、f形成的四邊形，可利用余弦定理得出切削力F：

F2=f2+p2+2fpcos（γ+α）

根據公式得知，隨著γ角增大，總切削力F會在一定范圍內，呈余弦關系下降，并且可以減小切粒的塑性形變，改善外觀品質。對于合成樹脂類材料，強度、硬度并不高，而塑性較大，應選擇較大的前角。但加大前角的前提是必須保證刀具有足夠的強度。

②后角。動刀后角的作用是減小摩擦。鑄帶條在切斷瞬間，仍繼續下降。鑄帶條與刀刃后面產生摩擦，摩擦力使得鑄帶條在輸送過程中的不規則運動，造成亂切。由此可見，后角同樣是在保證刀的強度的前提下選擇較大的角度。

2）定刀。因為動刀有多個刃齒，相比之動刀，定刀磨損速度要快一些。當定刀的刃口面磨損到一定程度，切出的切粒帶尖角或毛刺，影響切出粒子的外觀品質，就必須換刃或修磨。

3）定刀架和刮模板間隙。隨著動刀的多次修磨，其外徑尺寸有了較大的縮小，為了保證后進料輥與刮模板的工藝間隙，使得定刀架和刮模板之間就會產生一個較大的間隙（測量>3 mm），產生夾料、亂切、切粒出現大量不規則的現象。

4）進料間隙。進料輥在運轉時，鑄帶條主要依靠前后進料輥間產生的摩擦力帶入的。旋轉的進料輥對相接觸的鑄帶條的作用力包括正壓力和摩擦力，當此兩種力小于切削力的垂直向下分力，此時鑄帶條在2個進料輥之間被拉動而產生相對位移的滑動，使得進料速度與切刀轉速不匹配，就會造成切粒不規則的現象。要使切粒外觀品質合格，就必須保證前后進料輥對鑄帶條的正壓力足夠大，產生的摩擦力，大于切削時產生的垂直向下分力。

通過分析可知，正壓力的產生，一是依靠2臺頂緊氣缸對進料輥的壓緊力，二是依靠鑄帶條的壓陷深度。正常切粒時，鑄帶條的厚度與壓陷深度的差值必須要大于進料的間隙。另外，如果進料輥局部磨損嚴重，會造成對此處的鑄帶條壓緊力不夠，產生亂切現象。

5）動、定刀間隙。通過分析可知，鑄帶條在剪切過程中可分為刀刃切入鑄帶條和鑄帶條相對位移滑動兩個階段。

在刀刃切入鑄帶條的階段，動、定刀對鑄帶條的作用力形成力矩，并使鑄帶條發生轉動。轉過一定角度，當該力矩與進料輥對鑄帶條的力矩達到平衡時，轉動停止。當刀刃切入到一定深度時，動、定刀對鑄帶條的作用力大于剪切面上鑄帶條的阻力，剪切過程就由刀刃切入階段過渡到相對位移滑動階段，鑄帶條沿剪切面向下滑動，直到切斷為止。

通過分析可知，動、定刀對鑄帶條的作用力的大小與鑄帶條抗剪切性能有關，當動、定刀間隙增大后，動、定刀對鑄帶條的作用力形成的力矩會增大，鑄帶條轉動的角度就會增大，進料輥對鑄帶條的平衡力矩隨之增大。當動、定刀間隙過大時，鑄帶條拉力增加，在剪切后期，鑄帶條不是被剪切斷的，而是被拉斷的，造成切粒不規則。

通過查找資料和實踐摸索，動、定刀間隙在0.02～0.05 mm為宜。動、定刀間隙小于0.02 mm，容易打刀；但動、定刀間隙大于0.05 mm時，切粒會出現不規則的現象。

3 解決方法

1）動刀。我公司一直是外委修磨動刀，但由于對設備認識不足，未理解到前、后角度的重要性，也未對外委修磨提出角度的要求，僅是要求將刃口修磨至鋒利、無缺口。前、后角度的誤差，是造成切粒外觀品質差的主要原因。通過刀具生產專業廠家的校正了刀刃的前后角，使得修復后的動刀能夠切出外觀品質合格的切片粒子。

2）定刀。嚴格定刀的采購質量的把關，保證刀具的硬度和耐磨性。

3）定刀架和刮模板間隙。當動刀外徑由于修磨減小到極限尺寸時，在定刀與定刀機架之間固定加裝墊片，可以基本避免因夾料產生的切粒不規則現象。

4 解決后的效果

上述幾項解決方法實施后，切片車間的切粒機一直處于良好的工作狀態。從實施效果看，我們對問題的分析是正確的，措施實施的效果是良好的，保證了切粒裝置運行的可靠性。

參考文獻

[1]王宏建，蔡澄.SQLJ-2.5水下切粒機在合成樹脂切粒中的應用[J].化工機械，2004，31（1）.

[2]劉忠輝，張國躍.影響水下切粒機切割刀使用壽命的原因分析及對策[J].化工機械，2012，39（6）.

作者簡介

孫林（1976-），男，四川綿陽人，機械工程師，本科，研究方向：機械設計、制造工藝與設備。endprint