一種糖廠撕解機尼龍墊塊的簡易加工方法

2024-06-16 00:00:00林喬治

廣西糖業(yè) 2024年2期

林喬治. 一種糖廠撕解機尼龍墊塊的簡易加工方法［J］. 廣西糖業(yè)，2024，44（2）：118-121.

DOI：10.3969/j.issn.2095-820X.2024.02.009

摘要：撕解機是甘蔗糖廠的關(guān)鍵設(shè)備，墊塊是撕解機的重要部件，主要安裝在撕解機轉(zhuǎn)鼓上，甘蔗的破碎效果通過增減撕解機墊塊來實現(xiàn)，一般每座撕解機均安裝數(shù)百塊墊塊，墊塊上布刀的數(shù)量視生產(chǎn)實際需要而安裝。在榨季內(nèi)或生產(chǎn)過程中撕解機的墊塊磨損后需重新加工安裝，耗時耗材較多，不利于連續(xù)、安全生產(chǎn)。近年來，尼龍材質(zhì)墊塊因其經(jīng)濟實惠及綠色環(huán)保性已替代價格昂貴的鋁塊或硬枧木材質(zhì)墊塊。通過多年一線實踐、試驗和總結(jié)，作者發(fā)明了一種適合甘蔗糖廠應(yīng)用的撕解機尼龍墊塊簡易加工方法，且應(yīng)用該方法成效明顯：無需刨床和銑床機加工設(shè)備，2人利用電動切割機即可現(xiàn)場制作，縮短外招標加工周期，為檢修安裝贏得時間；將閑置磨損少的尼龍墊塊按布刀規(guī)格尺寸要求切割加工，重新安裝在各臺撕解機上，達到修舊利廢目的；各項參數(shù)均達到制糖行業(yè)撕解機安裝技術(shù)指標要求，安裝后能安全平穩(wěn)運行。應(yīng)用撕解機尼龍墊塊簡易加工項目，可大幅節(jié)省尼龍墊塊采購成本和外招標加工成本，同時，多產(chǎn)出的白砂糖可產(chǎn)生較高的經(jīng)濟效益。因此，撕解機尼龍墊塊簡易加工方法可供糖廠在制糖生產(chǎn)中參考應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：甘蔗糖廠；撕解機；尼龍墊塊；加工方法；破碎效果

中圖分類號：TS243.1"""""""""""""""""""""" 文獻標志碼：A 文章編號：2095-820X（2024）02-0118-04

收稿日期：2023-12-25

基金項目：南寧東江制糖有限責任公司壓榨槽改造——甘蔗自卸除雜系統(tǒng)技改項目（東江［技］-2022-1）

第一作者：林喬治（1976-），男，工程師，主要從事糖機工程設(shè)備與糖廠壓榨提汁研究工作，E-mail：2639990559@qq.com

0 引言

甘蔗進入壓榨機前必須進行破碎處理，而撕解機是甘蔗破碎處理的關(guān)鍵設(shè)備，其對蔗料破碎、提高生產(chǎn)能力、持蔗能力和壓榨糖分抽出率發(fā)揮著很大作用［1］。撕解機運行不正常將極大影響糖廠生產(chǎn)安全率、均衡率、榨蔗量和收回率，而如果因故障長時間停機會引起整個糖廠流程物料的生產(chǎn)工藝發(fā)生改變，導致產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定，增加動力能耗，不利于節(jié)能增效。從自卸系統(tǒng)或喂蔗臺喂入輸蔗機的成捆成條甘蔗，體積大、交叉零亂，厚薄不均、長短不一，根部、中段和表皮均較堅硬，蔗條與蔗條間空隙較大（單位體積重僅125.0～150.0 kg/m3），送入壓榨機后會造成壓榨機入轆困難、入料高位槽堵塞，導致榨量小難過榨，抽出率和收回率也無法得到保障［2］。因此，砍運的甘蔗進入糖廠后，需先在壓榨車間利用撕解機進行破碎預(yù)處理。破碎后蔗料密度增大，在壓榨機轉(zhuǎn)速不變的前提下單位時間內(nèi)榨蔗量可大幅提高［3］，且破碎后蔗料中蔗皮光滑度降低，纖維互相交織，蔗料易被表面帶有人字溝或麻點菠蘿釘?shù)恼ポ亰A持入轆，還可隨著壓榨機面輥的浮升適當加厚，因此，可極大提高甘蔗處理量。而甘蔗的破碎效果需通過增減撕解機墊塊來實現(xiàn)［4］。甘蔗糖廠撕解機的墊塊多為鋁塊或硬枧木材質(zhì)，具有可成批鑄造加工及耐腐蝕優(yōu)點，但存在磨損快和無法現(xiàn)場加工等缺陷。近年來尼龍材質(zhì)墊塊因具有經(jīng)濟實惠及綠色環(huán)保特性，已廣泛應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域［5-6］，但鮮見經(jīng)簡單加工即可用于甘蔗糖廠撕解機的研究報道。作者通過多年一線實踐、試驗和驗證，發(fā)明一種撕解機尼龍墊塊簡易加工方法，結(jié)合南寧東江制糖有限責任公司的應(yīng)用效果調(diào)查，介紹其簡易加工方法和應(yīng)用效益，為供糖廠制糖生產(chǎn)提供參考。

1 鋁塊、硬枧木和尼龍材質(zhì)墊塊特點比較

鋁塊材質(zhì)墊塊耐腐蝕，可成批鑄造加工，但會隨著撕解機的運行磨損較快且無法現(xiàn)場加工。硬枧木材質(zhì)墊塊雖方便加工，但安裝使用后吸收水分會造成墊木塊膨脹難以拆裝，已被多數(shù)糖廠淘汰。

尼龍墊塊是一種具有多種優(yōu)異特性的工程塑料，以其出色的物理和化學性質(zhì)在工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，其主要特點有：①良好的耐磨性：由于具有特殊的成分和結(jié)構(gòu)，相比普通塑料，尼龍墊塊其耐摩擦性更強，這種特性使其在運輸過程中磨損減少，使用壽命延長，進而降低維修成本；②高彈性：在承載重物如泥土或沙子時，尼龍墊塊能適應(yīng)較大的變形量且其中的材料顆粒不會脫落，對環(huán)境污染減少；③優(yōu)異的抗拉性能：尼龍墊塊具有優(yōu)良的拉伸強度、韌性和承載能力，可有效減少蹦邊現(xiàn)象，減少維護次數(shù)，提高工作效率，節(jié)約人工和時間成本，同時減少設(shè)備損傷，提高設(shè)備的耐用度；④環(huán)保無味：尼龍墊塊符合歐盟及RoHS標準要求，可回收再利用，質(zhì)地純凈無雜質(zhì)，易于安裝使用；其價格便宜；可大幅降低生產(chǎn)和使用成本；⑤吸震隔熱功能：尼龍墊塊能有效阻止外部環(huán)境噪音進入設(shè)備內(nèi)部，并對內(nèi)部溫度進行調(diào)節(jié)；⑥高低溫沖擊不變形：尼龍墊塊具有良好的溫度穩(wěn)定性，防老化功效強，不脆化、不褪色，適用于惡劣工作環(huán)境；⑦高強度、高硬度、高韌性：尼龍墊塊具有良好的機械性能和耐腐蝕性，同時還耐熱、耐寒和耐紫外線輻射；⑧自潤滑性能：自身具有一定的潤滑性能，非常適用于需要減少摩擦的設(shè)備；⑨絕緣性和無磁性：尼龍墊塊具備優(yōu)異的絕緣性能，無磁性，隔熱效果好，重量輕，部分產(chǎn)品具備防落功能，可用于半導體、汽車、航空航天工業(yè)和室內(nèi)裝飾等領(lǐng)域。⑩應(yīng)用廣泛性：尼龍墊塊廣泛應(yīng)用于機械設(shè)備、制糖工業(yè)和建筑工程等多個領(lǐng)域，因其多種優(yōu)異特性而成為這些領(lǐng)域中不可或缺的材料。

2 尼龍墊塊的簡易加工

近年來，廣西各制糖企業(yè)和農(nóng)戶為解決砍運人工費用高［7］及從事糖料蔗生產(chǎn)的蔗農(nóng)老齡化嚴重［8-9］及種植收割機械化程度不高［10-12］問題而大力推行甘蔗機收一體化運作模式，甘蔗機收一體化面積已占甘蔗總種植面積的30%～40%。但甘蔗機收一體化運作模式收獲的甘蔗普遍存在夾雜泥沙、石頭及其他雜物多等問題［13-15］，導致糖廠壓榨車間各臺撕解機轉(zhuǎn)鼓上的刀片和尼龍墊塊很快磨損，每次小期洗機均需檢查和更換，特別是撕解機轉(zhuǎn)鼓兩端的尼龍墊塊磨損更快，直接影響撕解機蔗刀的壓緊度和破碎效果。為保證設(shè)備的安全率和完好率，尼龍墊塊磨損處低于轉(zhuǎn)鼓外徑高度后就必須更換。以往撕解機的尼龍墊塊均按生產(chǎn)工藝設(shè)計的布刀要求給出整套圖紙，經(jīng)外招標加工后再取回糖廠車間安裝，每加工一套撕解機的尼龍墊塊造價達2萬多元，整套設(shè)備更換成本高，從設(shè)計、出圖、審核到招標采購等流程耗時長達數(shù)月，且外招標加工單位經(jīng)常延期交貨，嚴重影響糖廠的檢修安裝工作進度。此外，招標加工單位不接收零星撕解機尼龍墊塊加工任務(wù)，致使糖廠的檢修安裝工作更被動。

尼龍墊塊簡易加工方法的發(fā)明，可輕松解決上述尼龍墊塊磨損和檢修安裝問題。具體操作方法如下：在車間平整開闊的地面上，用自備220或380 V電動切割機，按切割機裝配要求安裝尺寸適合的圓盤鋸、夾好固定螺絲，再次確認圓盤鋸與轉(zhuǎn)軸貼合緊密無松動；接好電源后將需切割的尼龍墊塊放在切割機夾臺上，根據(jù)排刀墊塊尺寸測量并用記號筆劃線標記需切割的墊塊寬度，按操作規(guī)程要點將裝好的切割機圓盤鋸?fù)螺p按，使圓盤鋸?fù)鈭A鋸齒尖與記號筆標記的劃線重合（墊塊寬度必須與測量好、需切割的墊塊寬度相符），以確保切割出來的尼龍墊塊寬度達到要求（尼龍墊塊具有一定的伸縮特性，偏差±1.0 mm可忽略不計），然后鎖緊切割機夾臺上的調(diào)節(jié)卡扣鎖緊裝置，再次手動下壓切割機，確認校準無誤后啟動切割機，緩慢進刀；在無自動滴水裝置條件下，為安全起見，建議2人協(xié)同操作，其中1人往圓盤鋸不間斷淋冷水，避免高速運轉(zhuǎn)引起黏連，另1人手動輕壓切割機手柄，一次性將尼龍墊塊割開；待切開尼龍墊塊后，按停止鍵停下切割機；切割機靜止不轉(zhuǎn)后，進行下一塊尼龍墊塊的校正、測量和夾緊，然后重復(fù)之前開機、淋水、切斷和停機步驟（圖1）。

3 換裝尼龍墊塊后撕解機的運行效果

3.1 換裝尼龍墊塊的重要性

撕解機調(diào)整尼龍墊塊布刀是按破碎度、蔗渣含髓率、壓榨抽出率、蔗渣收購方反饋的產(chǎn)品質(zhì)量要求進行布置，每重新布刀一次，原用的撕解機尼龍墊塊均因蔗刀厚度、刀數(shù)、墊塊厚度不同而被更換閑置。如2008/2009年榨季南寧東江制糖有限責任公司擴建6000 t/d產(chǎn)能車間后，撕解機需多次重新設(shè)計布刀（圖2），由原來布置的1#撕解機108把、2#撕解機156把、3#撕解機132把，改為1#撕解機108把、2#撕解機204把、3#撕解機180把，重新布刀后各臺撕解機尼龍墊塊的尺寸不再符合參數(shù)要求而大量閑置浪費，同時新?lián)Q裝的刀片和尼龍墊塊又很快磨損，需不斷更換，企業(yè)經(jīng)濟負擔增大。因此，糖廠急迫需安裝經(jīng)簡易加工方法加工的尼龍墊塊。

3.2 換裝尼龍墊塊的效果

撕解機簡易尼龍墊塊加工項目的實施，并經(jīng)實踐不斷總結(jié)和改進，不但減少了加工工時，還無需送到廠外進行外包加工，減少對外招標加工的依賴。以2023/2024年榨季南寧東江制糖有限責任公司過榨50萬t甘蔗為例，該公司中途更換撕解機端邊尼龍墊塊1次，共6塊，且僅需將閑置磨損小的尼龍墊塊按現(xiàn)有的布刀技術(shù)規(guī)格自行切割加工，按撕解機安裝技術(shù)各項參數(shù)要求安裝到撕解機上（圖3），撕解機即可安全高效運行。

3.2.1 經(jīng)濟效益

節(jié)省經(jīng)費：南寧東江制糖有限責任公司按3臺撕解機配置，每套尼龍墊塊價值約21000.0元，1#撕解機有108塊尼龍墊塊，每塊尼龍墊塊造價約194.0元，每臺撕解機有12排尼龍墊塊，以每臺撕解機兩端易損尼龍墊塊按24塊計，實施撕解機尼龍墊塊簡易加工可直接節(jié)約經(jīng)費13968.0元。實施撕解機尼龍墊塊簡易加工項目至今，南寧東江制糖有限責任公司壓榨車間撕解機尼龍墊塊采購成本和外招標加工成本均為0，即未產(chǎn)生采購和加工費用。

產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益：因撕解機平穩(wěn)安全運行，保證了均衡過蔗，破碎效果及壓榨收回效果得以提高，按提高壓榨抽出率0.05%測算：按單榨季榨蔗量60.00萬t、蔗糖分平均12.7%、煮煉收回率89.0%計，可多產(chǎn)出白砂糖33.90 t，白砂糖售價按市場價6500.0元/t計，產(chǎn)生直接經(jīng)濟效益22.04萬元

3.2.2 技術(shù)效益

實施尼龍墊塊簡易加工項目，在榨季內(nèi)各臺撕解機運行完全達到預(yù)期目標，既避免因技術(shù)改進換下閑置的尼龍墊塊報廢，又解決外招標加工利用刨床、銑床加工尼龍墊塊的麻煩和費用問題，效果顯著。

3.2.3 其他效益

通過實施撕解機尼龍墊塊簡易加工項目，參與人員的攻關(guān)知識、加工問題能力、合作精神及改進意識均得到提升；項目方法簡單安全，投入少，收效快，社會效益和經(jīng)濟效益顯著，值得推廣。

4 結(jié)語

廣西加快推進蔗糖產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級、廣西糖業(yè)“二次創(chuàng)業(yè)”及高質(zhì)量發(fā)展，把糖業(yè)這一特色優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)做強做大，可保障國家糖業(yè)安全，促進蔗農(nóng)增收致富，需各糖企深挖潛力，共繪藍圖。糖廠實施撕解機尼龍墊塊簡易加工項目，投入少、見效快，可解決目前部分糖廠全程機械化機收中存在的泥沙多、蔗葉多、雜質(zhì)多及撕解機易堵塞等問題，提高破碎效能、壓榨量和均衡生產(chǎn)能力，降低撕解機維護成本及工人勞動強度，獲取良好的經(jīng)濟效益和社會效益。撕解機尼龍墊塊簡易加工方法可行，可供制糖企業(yè)挖掘破碎設(shè)備潛力參考應(yīng)用。

參考文獻：

［1］韋敏同. 撕解機蔗刀排刀法和榨機底梳的安裝［J］. 廣西糖業(yè)，2018（5）：34-38.

［2］吳勤飛. 甘蔗糖廠提高壓榨抽出率的技術(shù)工藝分析［J］. 技術(shù)與市場，2019，26（2）：96-97.

［3］梁耀祥. 糖廠壓榨機節(jié)能的探討［J］. 甘蔗糖業(yè)，1988（1）：5-8.

［4］菓青. 淺談提高甘蔗破碎效果的措施［J］. 甘蔗糖業(yè)，2016（1）：31-36.

［5］黃康軍，李彬. 自潤滑雙向齒輪泵：202220444420.9［P］. 2022-07-05.

［6］李星辰. 飛機輪轂軸承保護蓋：202120565385.1［P］. 2021-11-16.

［7］李炳楊. 廣西甘蔗種植現(xiàn)狀、問題及對策［J］. 熱帶農(nóng)業(yè)科學，2018，38（4）：119-127.

［8］覃宏宇. 廣西甘蔗生產(chǎn)現(xiàn)狀調(diào)查與研究——以來賓市博宣蔗區(qū)為例［D］. 南寧：廣西大學，2016.

［9］廖平偉. 我國甘蔗機械化生產(chǎn)的技術(shù)及經(jīng)濟分析研究［D］. 福州：福建農(nóng)林大學，2010.

［10］韋善勤. 加快推進武宣縣甘蔗機械化收獲之探索［J］. 廣西農(nóng)業(yè)機械化，2021（4）：14-15.

［11］劉曉雪，閆彩云. 廣西甘蔗生產(chǎn)關(guān)鍵影響因素及解決路徑的調(diào)查分析［J］. 中國糖料，2020，42（4）：68-75.