淺析輥式洗漿機技術改造

鄭德民

（海南金海漿紙業有限公司，海南洋浦，578100）

雙輥壓榨洗漿機是目前世界上洗滌和壓榨最佳的洗漿機之一，主要由槽體、刮刀、1根打碎螺旋、2根布漿螺旋、2支轉轂和液壓系統組成。其工作原理是漿料從洗漿機頂部的兩側進入，并通過兩側的布漿螺旋將漿料均勻分布在2支轉轂表面上，漿料隨著轉轂的轉動順勢向下[1-2]。因轉轂與槽體的間隙逐漸變小，漿料逐漸被擠壓，漿料中的水分通過轉轂表面的濾網進入轉轂內部，然后通過與轉轂連接的水腿流入下方的濾液槽；漿料經過擠壓后變成干漿，被下方的洗滌水洗滌后重新稀釋，經過2個轉轂之間的間隙被再次壓榨成干漿。隨著轉轂轉動，漿料被送至轉轂的上方空間，通過兩端的刮刀將干漿從轉轂表面刮落，然后采用打碎螺旋將成塊的干漿打碎，并把干漿運送至稀釋螺旋進行稀釋，最后送至下方立管，進行下一工段處理。

輥式洗漿機在運轉過程中，經常會發生故障，本文對輥式洗漿機故障原因進行分析，主要介紹了輥式洗漿機技術改造經驗。

1 技改內容

1.1 端面密封改善

輥式洗漿機端面密封為整圓環密封，采用橡膠管（氣囊內充水）加塑料密封條密封。因氣囊破損率較高，密封條容易磨損，且轉轂表面與端面密封之間存在出漿死角，致使該部分產生積漿堆積，從而加大端面耐磨環的磨損，造成該部位泄漏，導致漿料進入濾液槽，致使濾液纖維含量較高，引起洗網水管堵塞。

為了解決以上問題，用“5WHY”查出問題根源：即存在出漿死角和密封易磨損。經過班組技術研討，制訂了以下改善措施：①將出漿區域密封座U型槽部分切除，同時縮短橡膠管（氣囊）和塑料密封條的長度，保持出漿區域端面密封的開放，從而防止積漿，降低耐磨環的磨損；②密封條與密封座采用間隙配合，不能過緊，確保密封條能自由滑動，防止硬性磨損；③將橡膠管（氣囊）水加壓改為空氣加壓，使得壓力更加柔和，并連接機外的壓力表，注意觀察橡膠管（氣囊）內實際空氣壓力控制在140～160 MPa左右，防止橡膠管（氣囊）破損，提高使用壽命；④在每臺洗漿機轉鼓被動側開1個檢查孔，方便日常檢查轉轂端面密封情況（見圖1），及時調整氣囊壓力，減少停機拆卸側蓋時間，避免不必要的產量損失。

圖1 端面密封改善Fig.1 Head face seal improved

通過以上改善，可以讓車間管理者及時掌握轉轂端面密封的磨損動態信息，徹底解決轉轂端面密封因非正常老化而造成的漿料泄漏問題。

1.2 噴淋水管改善

輥式洗漿機的主體設備是轉轂，由2個表面帶有篩板，下面是格倉結構的棍子組成。轉轂表面篩板厚度3 mm，篩孔直徑1 mm，開孔率≥16%。由于篩孔直徑較小，所以極易被纖維堵塞，從而影響脫水效率。因此，篩板表面的清洗設備顯得非常重要，清洗設備的好壞直接影響洗漿機整體洗滌效果。

原制造廠商提供的輥式洗漿機采用手輪式噴淋系統，大約每小時安排人員轉動一次手輪，因手輪柄較短，每次轉動都需要人爬到轉轂液壓缸上進行作業，極易出現人員傷亡，非常危險。且該噴淋系統的噴頭還經常出現堵塞，每次都需要停機拆卸后對噴頭進行清洗疏通，嚴重影響洗漿機的運轉效率。

經過與多方人員的技術研討，決定將現有手輪式噴淋裝置改為自動式噴淋裝置。改善后的噴淋管采用直徑108 mm，厚度4 mm，材質316L不銹鋼管焊接而成，噴淋管上安裝自動清洗噴嘴，噴嘴的間距大約102 mm，噴嘴到轉轂表面的距離大約150 mm。在噴淋管內還安裝毛刷清洗裝置，毛刷轉動采用電機驅動，可以通過程序聯鎖自動轉動毛刷清洗噴嘴和管道內壁，防止積垢和噴嘴堵塞（見圖2）。噴淋管自動旋轉裝置采用流量控制（正常工作壓力0.8 MPa，流量57 L/s），當流量低于50 L/s時，毛刷清洗裝置自動啟動，開始對噴嘴進行清洗，不再需要人工轉動。

圖2 噴淋水管改善Fig.2 Spray pipe improvement

通過以上改善，基本解決輥式洗漿機噴淋水管堵塞問題，保障洗漿機洗滌效果，減少不必要的停機時間，省時又省力。

1.3 打碎螺旋改善

打碎螺旋部件主要由螺旋主軸、齒輪箱和電機組成，負責將洗滌壓榨后的干漿打碎后輸送至下方的稀釋螺旋，是輥式洗漿機本體最后1個漿料輸出部件[3]。因為漿料經過洗滌壓榨后，干漿不斷從2個轉轂之間向上涌出，而打碎螺旋正處于2個轉轂上方，所以打碎螺旋的主軸受下方干漿的擠壓，容易發生彎曲變形，從而引發齒輪箱激烈晃動，最終導致齒輪箱因磨損嚴重而損壞。

原制造廠商提供的打碎螺旋齒輪箱采用的是傳統鍵連接裝配方式，這種裝配方式在安裝時需靠人工敲打，方法比較暴力，很容易對齒輪箱產生破損；特別是打碎螺旋或齒輪箱一旦發生故障，這種裝配方式在拆卸時非常困難，耗時又費力。

為了攻克打碎螺旋的難題，本班組成員進行不斷研究，最終確定改善方案。首先解決螺旋主軸變形問題：①將打碎螺旋的管壁厚度從12 mm增加至14 mm，增加整條螺旋的抗拉強度，防止螺旋受擠壓而變形；②在螺旋主軸與齒輪箱之間增加聯軸器，即兩者之間不再是直接連接，而是采用聯軸器連接，一旦發生故障，只要將聯軸器和有故障的部件拆除即可，不需要像以前那樣將螺旋和齒輪箱整體拆除；③在日常運轉過程中，生產控制人員需要注意觀察打碎螺旋電機的負載情況，一旦發現電機負載有逐步提升跡象，說明打碎螺旋腔體內的干漿量過多或者濕度過小，需要安排人員將打碎螺旋頂部蓋板打開，用水管進行疏通，確保正常運轉。

然后解決齒輪箱磨損問題：①將原廠齒輪箱更改為SEW齒輪箱，并增加油過濾冷卻循環系統，對齒輪箱內部油品進行過濾和冷卻，延長齒輪箱的使用壽命；②齒輪箱固定方式由原先的螺栓剛性固定變為插銷懸掛式的彈性固定，一旦螺旋主軸發生晃動，齒輪箱也隨著發生同頻率晃動，從而減輕螺旋主軸對齒輪箱的破壞影響；③將齒輪箱裝配方式由鍵連接更改為收縮盤結構，一旦齒輪箱發生故障，只要用內六角扳手將鎖緊盤松動，即可快速將齒輪箱拆卸，有效解決齒輪箱難裝難拆問題，具體實物圖見圖3。

圖3 打碎螺旋改善Fig.3 Smash screw improvement

2 結語

除上述改善外，筆者還對洗漿機進行一系列技術改造，比如轉轂軸承改善、刮刀改善和液壓系統改善等。通過一年多的技術改造，將制漿車間9臺舊洗漿機逐一改造完成，有效降低洗漿機的故障率，提升洗漿機運轉效率，年度故障損失時間由改善前1256 h下降至改善后472 h，每年為企業節降100多萬元的維修保養費用。