环模的长径比和压缩比(饲料厂之环模的学习)

Posted 2023-06-02

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环模的长径比和压缩比(饲料厂之环模的学习)

一、环模的分类与安装

环模的分类按与主机的装配形式来分类，一般分为螺钉式和抱箍式两种；按用途分类:畜禽类（粮食颗粒，饲草颗粒），水产类（鱼料，螃蟹，虾料），燃料类（木屑颗粒，草颗粒），肥料类（有机肥，复合肥等）。

1．抱箍型环模:以正昌CPM系列为代表的，其特点是：装卸速度快，同轴度易予调整，紧固牢固可靠，适应性强；不易开裂，缺点是结构比较复杂，制造成本比较高，制造期长。

抱箍型环模的安装：环模正确的安装，是制粒工艺中最重要的环节，关键就是同轴度的把握，抱箍型环模的装配与传动盘耐磨衬圈应该遵守间隙配合的规则；其标准公差为：320-400型0.2mm左右；420以上的0.3mm左右，安装时垫上木板用锤轻轻敲入。相对于旧设备，耐磨衬圈磨损严重，造成装配间隙过加大，虽然安装容易，但环模会因自重自然下沉就形成了与空心轴的同轴度偏差，这个偏差如果超出标准规定，会造成一系列不良后果（比如：启动主机后运转不平稳，震动较大——有周期性震动响动，感觉到环模不圆等、就是同轴度偏差太大所造成的）标准做法是抱箍一定要按号码排序安装，在紧固过程中一定要循序渐进逐渐抱紧，要确保三个端口间隙相等（要用尺测），同时用带磁性座的百分表来测量环模径向跳动偏差，使其控制在0.2MM-0.3mm以内。抱箍的作用不仅是抱紧环模传递动力，还保护环模安全工作，不至于开裂，为确保抱箍的有效性：要满足4个条件：A.抱箍与环模配合部位两者之间的几何尺寸必须相吻合，（3块形式的抱箍比2块形式的抱箍要好的多）；B.3块抱箍的连接部位，要有足够的间隙(5-10MM)，同时要注意3块抱箍的排序；C.抱箍与传动盘和环模之间只有两斜面接触，其他不能有干涉的地方；D.抱箍螺拴要采用大于8.8级高强度螺拴，和特制的标准垫片(凹凸垫).

螺钉式环模：其特点是，结构简单紧凑，制造成本较低，效率高，可以正反调换使用，以至到环模的后期能够容易的得到磨损比较平整的工作面，缺点是调整比较麻烦，强度较差。

螺钉式装配形式分直边（圆柱面）和斜边（圆锥面）两种。直边（柱面式--布勒系列）装配环模：装卸很容易，同轴度较容易保证，其最大的难点是装配公差的把握，以420型为例如果控制在0.3-0.4mm以内，那么直边螺钉式是最好的一种装配形式，最基本的一点是它和传动盘之间的轴向位置是固定的不会变化，从而也就保证了环模与压辊之间的配合；实际中还要考虑到热胀冷缩的因素，也就是热机状态下更换冷环模时，一定要让环模有一个预热膨胀的过程。斜边（锥面式牧羊系列）装配环模：是在直边的基础上改进的新的装配形式，其装配面制作成锥面与传动盘锥面在紧固螺拴的作用下形成紧密配合，从而能够牢固、可靠、平稳、有效的传递动力同时又增加了环模的强度。其关键问题还在于：如何调整环模与传动盘的轴向平行度，使其达到标准要求，标准做法是：把环模装到传动盘上，少许拉紧，然后用百分表测量环模的端面，手盘动传动盘旋转，测量到最低点用传动盘后面的顶丝将环模顶出，最高点用后边的紧丝往后拉，最后整体环模端面轴向跳动控制在0.2mm以内。那么同轴度也就得到了保证；还要注意的一点是所有环模紧固螺拴受力要均衡达到标准要求。

二、环模的结构与应用

环模也称压膜，环模是颗粒饲料形成的心脏。在环模内，经过调质的粉状饲料被挤压成所需要的形状。在生产中，根据质量要求以及所设计的类型选择合适的环模结构。

环模的结构主要参数：

Q：环模内径；B：环模总宽度；W：环模有效宽度；d：模孔直径（一般为1~16mm）；

L：环模有效长度（对粉料实际进行压缩的作用的模孔长度）；

T：模孔总长度：表示环模的总厚度，为增加环模的强度，总厚度可能大于环模的有效长度；

D：入口直径：多数环模有锥形的入口，使粉料容易流进环模孔，粉料的压缩过程始于这个锥形入口；

D2/d2：压缩比，环模入口面积与颗粒料横截面积之比，这是物料进入环模模孔之后被压缩的一个指标，即每个压孔最大的面积与最小孔径面积的比值。也就是环模内面每个孔的喇叭口的面积与实际制粒孔的面积的比值。

L/D：长径比：长径比是环模的重要参数之一，长径比是每个压粒孔的有效长度与孔径的比值。长径比的大小影响成品的紧密程度和产量。但平时大家习惯把长径比称作压缩比，而忽视了真正意义上的压缩比，因为大家平时很少关注真正意义上的压缩比。压缩比选择不同，就算同样的长径比的环模，它在生产过程中所表现的状况是不一样的，北方和南方模具厂可能在压缩比上选择不一样，还有生产不同类型的饲料也要选择不同的压缩比。

环模的压缩比（L/D）是指环模的有效工作长度和模孔直径之比。可根据原料配方和产品要求来选择环模的压缩比。环模的压缩比低可增加产量、降低能耗、减轻环模和压辊的磨损。但颗粒松散，长短不一，饲料粉化率高；反之颗粒结实，外观光滑而且有光泽，粉化率小，但生产成本高。用户可根据自己的需要来选择环模的压缩比，畜禽颗粒料的环模一般压缩比在10以下，水产颗粒饲料的环模压缩比多在10以上。

孔型，根据原料的不同特点或饲料产品的不同要求，将模孔加工成不同的孔型。其中直形孔是最常见的孔型，阶梯孔适合加工小粒径的物料，外锥孔适合加工粗纤维含量多的物料，内锥孔适宜加工牧草类等体积打的物料。


标准环模无释放段，用在较高压紧厚度	标准释放段环模各孔释放段一样，用在压紧厚度较低

外边排释放段环模预防堵机一般2排外面容易堵机	变量释放段环模预防堵机从料分配的问题

开孔率，开孔率= 孔面积总和/工作面积，其他参数相同时，开孔率大，产量就越大。但开孔率过大时，环模强度下降，使用寿命缩短。根据孔径大小，开孔率在20%~30%之间为宜。孔径小，取小值，孔径大，取大值。

K=工作面宽度（不含两边沟槽和沟槽以外的非工作区宽度，如上图）

R=环模内径（如上图）

d=压缩段环模孔半径

环模内周长M=R*3.14

孔面积总和=孔个数*r2*3.14

工作面积=K*M

环模材料选择，环模是主要易损件。按产品要求可选用不锈钢、铸钢或碳钢和合金钢制造，对某些特殊的物料，也可以采用青铜模，但青铜模使用寿命较短。合金钢压模可生产4000-5000吨，比一般生产的压模制4.5mm的平均寿命长4-5倍。

环模的磨损：

A点：以a1方向力为主

B点：b1方向力为主，b3的回力也不可忽视

在A、B点，a2、b2方向力都很小

在C点：以c2方向力为主，c1方向为辅，c3基本忽略。

所以极易出现：压辊两端磨损，环模两边不出料的现象。

三、环模的维护与保养

1．新环模的启用：

①. 洗模：取新鲜大米糠40kg（玉米粉），植物油6kg（大豆油），干细砂（不含土）过20目标准筛筛下物10kg备用。

②. 将米糠40kg与6kg植物油混合并揉搓均匀（不能含有油疙瘩）即成为冲洗环模的油料（其总含油量应小于30%）

③. 起动主机，用拌好的油料20kg冲洗10分钟，停机检查环模出料率达100%，可进行下一步。

④. 再取油料10kg，和上述油料混合，起动主机，继续冲洗，将砂料逐渐撒入料中，随着冲洗的进行将砂料渐渐掺入，这个过程需要10分钟。之后再冲洗20分钟，感觉出料很通畅。可停机检查模孔出料能达100%则进行下一步，否则继续冲洗。

⑤. 起动主机将剩余油料投入机内，继续冲洗5分钟，将砂料全部冲出，即可准备生产。

2. 环模的正常使用

①．工艺流程中的除铁器必须有操作工负责清理，规定：每天、每班清理一次，并制表做记录，形成制度化。

②. 开机生产：开机必须在空载状态下进行，把斜槽料门打到外排位置。启动主机运转正常后，依次启动调质器和给料器，少许加速给料器，同时打开上部调质器蒸汽阀门加汽，观察料温上升及调质效果，待调质温度升至60℃左右，合上料门开始制粒，观察主机电流的变化，逐渐加大给料和加汽，使得主机负荷平稳上升，达到额定负荷。调节温度达到标准要求。

调质温度随产品的不同而不同，畜禽料80-85℃，鱼料90-95℃，特种水产料100℃左右。料型的长短由切刀的调整和给料速度的快慢来决定，标准规定：颗粒长度是直径的2-2.5倍。

③. 正常运转：当调质温度达到标准要求，主机电流达到额定值而不再摆动，基本进入最佳状态，此时工艺各环节出现波动都会影响主机的稳定，比如供汽压力的变化，疏水效果，原料的变化，工艺流程是否顺畅，所以全系统有机的配合才能形成稳定高效的状态和产能。

环模保养

当停机间歇2小时以上，或更换环模时，应以非腐蚀性油料，反复冲洗环模，直到将所有的物料全部挤出为止。否则热的环模会把原物料颗粒烘干变硬，影响下次使用，久而久之变成死孔；发现有死孔时，要用钢钉及时通开，死孔多时可用手电钻用小于模孔的钻头逐个打通，切莫未经处理继续使用，其生产效率会越来越低。环模使用一个结段后，应检查工作面是否平整，内外的磨损程度是否一致，喇叭孔刃口是否锋利，如果有异常需检查刮料板的磨损状况和角度是否正确，会影响模具工作面上料的分布情况，务请彻底消除。喇叭孔刃口破坏时，须用硬质合金钻头锪成35-50度的锥孔。环模在整个使用寿命周期中，为发挥其最高的产能，和最佳的经济效益，建议所配压辊应更替使用：开始配新辊壳，到150小时，再配一副新压辊，使用一个结段后再换上原压辊，直到环模失效。这样操作的意图是：使环模在整个寿命周期中环模工作面与压辊配合保持平整，磨损一致。从而达到稳产，高效，低耗的目的。

环模应存放于清洁，干燥通风的地方，并涂刷机油做防锈蚀处理。


标准环模无释放段，用在较高压紧厚度	标准释放段环模各孔释放段一样，用在压紧厚度较低

外边排释放段环模预防堵机一般2排外面容易堵机	变量释放段环模预防堵机从料分配的问题