軋坯機在線磨輥的創新

孫杰 姚強

摘要：軋坯機是壓榨工藝中核心設備之一，通過軋坯機（軋輥）將破碎豆擠壓成坯片從而破壞大豆的細胞組織、增加大豆的比表面積，提高壓榨的出油率。軋坯機中的軋輥在長期使用中會出現輥面不均，兩端碎裂、掉邊，脹輥等等一系列問題，從而造成坯片厚薄不均、軋坯機震動大、軸承非正常磨損等等不良后果。因此軋坯機輥的磨輥修復成為一項重要的工作，如何高效的磨輥成為各大榨油廠研究的重點工作，尤其是在線磨輥技術的使用。

關鍵詞：軋坯輥 在線磨輥 輥面不均

一、軋胚輥維修保養方式介紹

目前國內對軋坯輥的保養修復方式主要為在線磨輥修復和拆卸后車削磨削，拆卸軋坯輥進行車削磨削加工修復能夠很好的修復軋坯輥存在的輥面凹凸不平，輥體大小頭以及輥邊脫落問題，但同時存在拆卸安裝以及返廠周期長，人力損耗大，費用高等問題。而在線磨輥修復雖然不能達到車削磨削后的效果，但是可以較好的修復輥面軸向不平、輥面失圓以及輥面橫紋[2]，同時無需拆卸設備，只需安裝磨輥機即可進行磨輥修復便捷且修復成本低，因此在線磨輥成為榨油廠地首選。

二、軋胚機在線磨輥設備技術發展對比

歷經多年對磨輥的經驗積累和設備的更新換代，目前某糧油基地的在線磨輥設備已經使用到了第三代自動化磨輥設備，下面簡單分享下三代磨輥設備各自的特點以及使用情況。

（一）第一代磨輥機使用情況

某糧油基地使用的第一代在線磨輥機為瑞士某企業的磨輥機，該磨輥機通過兩個支架安裝在軋坯機軸承座上進行作業，使用的是φ150*80*32砂輪，轉速為 1490r/min，采用接近開關進行反饋感應左右移動，通過調整手輪進行砂輪進退刀作業，同時通過特制距離卡尺和電流反饋來進行磨輥機的水平調整和砂輪的進退刀。該磨輥機結構簡單，安裝可以使用軋坯機自帶的安裝點，進退刀操作簡單，但是存在一下問題：1、磨輥效率低，由于使用的砂輪直徑小，砂輪采用單邊接觸輥面，磨輥接觸面較小導致磨輥效率不高，修磨一臺軋坯機需要96小時以上;2、精度不高，使用人工進退刀控制精度差，同時磨床與支架非剛性連接，易受環境振動影響磨床與輥面的平行度;3，存在安全隱患，安裝過程因需要搬運磨輥機本體存在摔落砸傷維修人員風險，同時易導致磨輥機砂輪與軋坯輥碰撞產生暗傷在運行中碎裂飛濺;4、成本較高，使用的原裝砂輪雖然磨削效果好但是材質為碳化硅，自銳性差，砂輪與輥面接觸面在形成積碳后打滑，不能有效研磨輥面，且砂輪成本極高，需要投入的人力成本也較高，維修人員勞動強度也較大。為消除以上問題對磨輥效率的影響，某糧油基地對磨頭部位進行了改造加固，同時改用國產白剛玉材質的砂輪進行磨輥，并根據磨輥機特點，使用定制加長刀尺來進行水平安裝調整，一定程度上提高了磨輥效率，但是未到理想狀態，因此某糧油基地根據實際使用情況和市場考察開始使用第二代磨輥機

（二）第二代磨輥機使用情況

某糧油基地使用的第二代在線磨輥機為北京某企業磨輥機，該磨輥的結構相對于瑞士某企業磨輥進行了改進，使用了整體式結構，可以整體直接安裝到軋坯機軸承座上進行作業，使用的是φ200*100*100砂輪，轉速為2840r/min，砂輪磨削進給量0.05-0.30mm，采用改進版接近開關感應器進行反饋感應左右移動，與瑞士某企業磨輥機使用相似的方式進行砂輪進退刀作業，同時通過電流反饋來顯示磨損情況從而進行磨輥機安裝時的水平調整和修磨時砂輪的進退刀。相對于瑞士某企業磨輥機來說存在以下優勢：1、設備整體構造更簡單，不需要外界電源箱控制器，實現控制系統和設備本體一體化;2、磨輥效率提高，使用大口徑砂輪，并且改用鉻剛玉材料，自銳性良好，砂輪與輥面采用兩端接觸，磨削效果大幅提高，修磨同等情況下的一臺軋坯機只需要48-64小時;3、精度有所提高，磨削部位采用磨頭和砂輪獨立進刀，同時增加了進退刀刻度，可以較為合理地進行進退刀，避免進刀過多情況發生;4，安全性提高，整體式結構體一個人即可完成安裝，無需搬運，整體移動具有較高的安全可靠性。5、磨頭結構簡單，作業中砂輪損壞僅需單獨拆除電機即可維修，節省時間。但在長期使用中也發現存在下問題：1、進刀裝置需要人工憑經驗對進刀量進行調整，導致精度仍然存在不穩定性;2、由于磨頭基座部位加強了穩定性，存在重心前移，在移動過程容易傾斜傾倒;3、對軋坯輥倒角因磨頭電機不能切換正反轉，在倒角作業效果有一定的影響，4、原廠磨輥機缺乏電流顯示表，無法通過數據顯示來反饋磨輥情況。5、由于導軌與基座連接自由間隙較大，砂輪轉速過高且不可調，對輥面不圓的處理過程中，砂輪與失圓輥面突出部存在撞刀現象，造成磨頭基座振動大，輥面修磨效果不理想。針對存在問題，某糧油基地使用了半自動升降機來進行磨輥機的安裝和運輸，同時自主改造增加了電流顯示來進行磨輥情況反饋，大大提高了磨輥機運輸安裝的效率和安全性，同時明顯提高了磨輥過程中操作的準確性。在使用該磨輥機的過程中，某糧油基地不斷地與各設備廠家交流新的磨輥技術和設備，因此在2020年下半年某糧油基地引進了自動化磨輥設備

（三）第三代磨輥機使用情況

某糧油基地使用的第三代在線磨輥機為CNC全數控高精密型在線磨輥機。該磨輥使用了和瑞士某企業磨輥機相似的結構，但是固定支架改為底座固定于軋坯機鋼結構上，使用定制大砂輪?300*127*100mm，砂輪進給有效行程為100mm，同時最小進給量0.005mm，砂輪轉速可自動調節并可正反轉，磨頭有效磨削長度為2135mm。通過顯示屏可以將電流，磨頭Z軸和X軸位，進刀量和進刀次數等等數據進行顯示反饋。相對于之前兩種磨輥機存在以下優勢：1、磨輥效率更高，使用特制砂輪以及數控調節可以更好地提高修磨效果，同等情況下磨輥時間為36-54小時;2、磨輥精度明顯提升，使用CNC全數控技術進行計算調整磨輥，同時導軌與磨頭基座穩定性高，進刀量控制準確，砂輪轉速在800-1000r/min尤其對失圓輥面突出部修復有良好的效果。3、降低勞動強度，實行自動進給，行走，只需要磨輥前調整好中途無需調整行走路徑。同時根據我們使用發現仍存在以下需要改進地方：1、結構未使用整體式設計，轉運以及安裝過程較為繁瑣，尤其磨輥機固定點未使用軋坯機自帶固定點，在水平調整和安裝過程耗時較長;2、缺乏防塵除塵設備，導軌易磨損。3、設備在磨輥作業中出現砂輪或同步皮帶損壞后，更換或維修的過程中必須拆除整臺設備，且維修較為繁瑣，待維修完成后還需要重新安裝至軋坯機并調整相關參數才能繼續作業，較為費時。在使用該自動化磨輥機過程中，某糧油基地根據自身磨輥經驗，增加了圓周尺多點測算、百分表定位等等方式來增加磨輥數據參考準確性，同時和廠家探討使用根據軋坯機自身所帶安裝點來進行設備安裝的改造方案，為后續的定制版自動化磨輥機的設計改造提供了有力支持。

科技創新技術是企業發展的內在動力，不斷引進先技術，創新科技并運用到實際生產當中是現代化企業的重要工作之一。在線磨輥技術的不斷發展，使用更科學更精確可靠的手段將會使軋坯輥的保養修復更加高效，使用壽命更加長。

參考文獻：

[1]左青 劉立新 左暉 關于大型軋坯機維護討論 中國油脂 2018，43（04），157-160

[2] 翟鵬 顧廷權 王學敏 李鶴 熱軋在線磨輥技術進展冶金設備 2019，（05），37-41

中儲糧鎮江糧油有限公司 江蘇鎮江 212000