張 國(guó)，王春杰

中糧工程裝備(南皮)有限公司 (南皮 061500)

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500 t/d榨油機(jī)優(yōu)化改進(jìn)的研究與探討

張 國(guó)，王春杰

中糧工程裝備(南皮)有限公司 (南皮 061500)

分析研究了當(dāng)前榨油機(jī)在整體結(jié)構(gòu)、榨軸受力方向、榨螺表面堆焊硬質(zhì)合金工藝、榨籠結(jié)構(gòu)、榨油機(jī)螺旋進(jìn)料方式等方面存在的一些問(wèn)題，并有針對(duì)性的在500 t/d榨油機(jī)的設(shè)計(jì)上進(jìn)行優(yōu)化改進(jìn)，以更好地適應(yīng)大型油脂加工廠的生產(chǎn)、日常維護(hù)及修理要求。

螺旋榨油機(jī)；榨螺；榨籠；液壓鎖緊；液壓開合；定量絞龍進(jìn)料

現(xiàn)代制油行業(yè)主導(dǎo)潮流是加工規(guī)模大型化，生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)集約化，工藝裝備現(xiàn)代化，油脂加工廠的日加工規(guī)模已達(dá)到千噸以上，2010年我國(guó)1 000 t/d以上的油脂加工企業(yè)已達(dá)146家[1]，廣州東莞、廣西防城港等油脂加工企業(yè)日加工菜籽達(dá)到了2 000～3 000 t，由于油廠規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)單機(jī)大處理量的榨油設(shè)備的需求越來(lái)越迫切。目前國(guó)內(nèi)榨油機(jī)型號(hào)主要有，ZX18、ZY24、ZY28、ZY32、ZY34型螺旋榨油機(jī)，日處理量為10 t、50 t、150 t、220 t、300 t，而國(guó)外一些著名的榨油機(jī)生產(chǎn)商，如弗倫奇、安德森、克虜伯和西蒙—羅斯唐斯等公司，生產(chǎn)的榨油機(jī)，一次壓榨能力高達(dá)200 t/d，干餅殘油率低于5%～8%；預(yù)榨能力高達(dá)500 t/d，預(yù)榨餅殘油率為17%～21%，自動(dòng)化程度高，穩(wěn)定性好，開機(jī)后基本沒(méi)有故障，易損件使用壽命長(zhǎng)，1年內(nèi)無(wú)需更換。

與國(guó)外榨油機(jī)相比，國(guó)內(nèi)榨油機(jī)還有一定的差距，主要有以下幾點(diǎn)：處理量偏小，沒(méi)有日處理量達(dá)到500 t的機(jī)型；維修率高，減速機(jī)制造精度低易出現(xiàn)故障，造成停機(jī)；自動(dòng)化程度低，主要靠人工調(diào)整進(jìn)料量，對(duì)操作工的素質(zhì)要求較高，當(dāng)運(yùn)行不穩(wěn)定時(shí)，不及時(shí)調(diào)整會(huì)造成停機(jī)；易損件壽命低，一般使用3個(gè)月左右就需更換，并且更換時(shí)拆卸困難等。為滿足油脂工業(yè)發(fā)展的需要，開發(fā)設(shè)計(jì)了日產(chǎn)量達(dá)到500 t的螺旋預(yù)榨機(jī)，在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中采用新的設(shè)計(jì)理念，積極學(xué)習(xí)國(guó)外廠家及學(xué)者的先進(jìn)技術(shù)及經(jīng)驗(yàn)，對(duì)原來(lái)國(guó)內(nèi)榨油機(jī)在使用中出現(xiàn)的一些問(wèn)題進(jìn)行了優(yōu)化改進(jìn)。

1 整體結(jié)構(gòu)研究

改變了榨油機(jī)的受力部位，原來(lái)榨油機(jī)的主軸向力由減速機(jī)承受，造成減速機(jī)只能非標(biāo)設(shè)計(jì)，不能選用定型的成熟的減速機(jī)產(chǎn)品。經(jīng)深入研究，將軸向力的受力點(diǎn)改到了強(qiáng)板上，使主減速機(jī)不在承受榨油機(jī)產(chǎn)生的巨大的軸向力，這樣減速機(jī)就可選用定型的產(chǎn)品，可以采用弗蘭德、SEW等高端減速機(jī)，提高榨油機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性。

改變?cè)姓セ\結(jié)構(gòu)，將原有榨油機(jī)的一個(gè)整體榨籠改成了分段榨籠。為保證油料的壓榨時(shí)間，500 t/d榨油機(jī)在設(shè)計(jì)時(shí)榨籠較長(zhǎng)，如果采用單個(gè)榨籠，鑄造及加工都比較困難，經(jīng)分析設(shè)計(jì)，將榨籠分成前后兩段榨籠，中間采用中間墻板及榨籠對(duì)開圈將兩段榨籠聯(lián)接到了一起(圖1)，減小了榨油機(jī)的制造難度。

圖1 500 t/d 榨油機(jī)外形示意圖

2 榨軸的受力方向

改變榨軸的受力方向，榨螺之間采用特殊的密封機(jī)構(gòu)，徹底解決了榨螺拆卸問(wèn)題及榨軸后出油問(wèn)題。原有榨機(jī)榨軸的受力是拉伸力，榨軸在高溫和強(qiáng)拉力下，被拉長(zhǎng)很多，但榨螺的熱膨脹量無(wú)法來(lái)補(bǔ)償榨軸的伸長(zhǎng)量，造成榨螺之間產(chǎn)生間隙，在榨籠內(nèi)強(qiáng)大的壓力下，很多油渣被擠進(jìn)榨螺空隙并進(jìn)入到榨軸與榨螺的空隙內(nèi)。長(zhǎng)時(shí)間使用后將造成油渣在其內(nèi)部的積聚，使在榨螺磨損后更換時(shí)，榨螺根本無(wú)法從榨軸上卸出，必須要用火燒，將其內(nèi)聚集的油渣全部碳化，再用100 t以上的千斤頂頂出，非常的費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

500 t/d榨油機(jī)在設(shè)計(jì)上完全改變了榨軸的受力方向，由原來(lái)拉力變?yōu)楝F(xiàn)在的壓力，榨螺之間被強(qiáng)大的擠壓力壓緊，榨螺之間基本不會(huì)產(chǎn)生間隙，并且榨軸只有熱膨脹量，這樣榨螺的熱膨脹量已基本能補(bǔ)償榨軸的膨脹量。并且榨螺與榨螺之間加設(shè)密封裝置有效地補(bǔ)償榨螺之間的微量間隙。使油渣不會(huì)進(jìn)入到榨軸與榨螺的間隙內(nèi)，使榨螺可以很容易拆卸，也不會(huì)產(chǎn)生榨軸后出油問(wèn)題。

3 榨螺表面堆焊硬質(zhì)合金工藝

500 t/d榨油機(jī)的榨螺采用先進(jìn)表面堆焊工藝，使榨螺使用壽命顯著提高。原有榨油機(jī)榨螺的表面處理工藝為表面滲碳，滲碳深度一般在0.8～1.5 mm，然后淬火處理。原來(lái)榨螺的使用壽命大約在2～3個(gè)月?，F(xiàn)在采用了先進(jìn)的等離子噴焊及焊接機(jī)器人自動(dòng)堆焊技術(shù)，將耐磨合金粉噴熔焊在榨螺表面或直接在榨螺表面進(jìn)行熔焊，使榨螺的耐磨程度顯著提高，使用壽命比滲碳榨螺提高1倍以上，使用壽命最好的可達(dá)到5～6個(gè)月。

4 液壓榨籠開合裝置

在500 t/d榨油機(jī)上完成了榨螺主軸的液壓預(yù)緊及榨油機(jī)榨籠的液壓開合。設(shè)計(jì)了主軸螺母的液壓拉伸鎖緊裝置。原來(lái)用人工大錘鎖緊，根本就鎖不緊，造成榨機(jī)在運(yùn)行過(guò)程中，由于壓力作用，使榨螺之間出現(xiàn)縫隙，使油渣等進(jìn)入主軸內(nèi)，使更換配件時(shí)無(wú)法輕松拆出，對(duì)于有腐蝕的油料，造成主軸疲勞斷裂?，F(xiàn)在的液壓拉伸鎖緊可以對(duì)螺母施加100～300 t的預(yù)緊力，使榨螺之間貼合緊密，避免了在榨膛高溫高壓的作用下，油渣進(jìn)入主軸，使更換配件更容易。

通過(guò)采用液壓榨籠開合裝置，使500 t/d榨油機(jī)的榨籠開合更安全省力，原來(lái)榨油機(jī)的榨籠均采用手拉葫蘆人工開合榨籠，因榨籠體積大、重量重，每片榨籠的重量達(dá)到了2 t，如仍采用手拉葫蘆可能造成手拉葫蘆滑鏈，有時(shí)會(huì)造成榨籠損壞，有時(shí)會(huì)造成維修人員受傷，現(xiàn)在使用液壓開合裝配，只要操作一下?lián)Q向閥，就可以輕松完成榨籠的開合。

5 榨籠結(jié)構(gòu)改進(jìn)

在榨籠厚重的肩部側(cè)面增加了和榨籠板間距等寬的通透孔，優(yōu)化設(shè)計(jì)的顯著特點(diǎn)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：第一，使鑄件的壁厚均勻，避免了薄壁與厚壁的連接裂紋和厚壁的縮孔等鑄造缺陷，提高了鑄件質(zhì)量；第二，榨油機(jī)工作時(shí)在強(qiáng)大的榨膛壓力下沿榨籠結(jié)合面冒出的油渣，沿著榨籠的螺桿孔會(huì)進(jìn)入這個(gè)通透孔卸壓，然后落入榨油機(jī)的集油槽中。而設(shè)計(jì)改進(jìn)前，油渣進(jìn)入螺桿孔后會(huì)在榨膛壓力的作用下慢慢將螺桿和螺桿孔之間的間隙填滿壓實(shí)，榨機(jī)維修時(shí)榨籠螺桿拆卸十分困難。

6 榨油機(jī)螺旋進(jìn)料方式

500 t/d榨油機(jī)不再需要輔助蒸炒鍋，改用由變頻調(diào)速減速機(jī)帶動(dòng)的絞龍送料。使大型螺旋預(yù)榨機(jī)實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化控制。設(shè)備開始工作時(shí)，工作人員根據(jù)榨油機(jī)的工作狀況，可手動(dòng)調(diào)整變頻器的工作頻率，以控制胚料輸送量的多少，逐步合理地建立起榨膛壓力。正常工作后，轉(zhuǎn)到自動(dòng)控制狀態(tài)，系統(tǒng)會(huì)根據(jù)事先設(shè)定的主電機(jī)的工作電流，自動(dòng)調(diào)整變頻器的工作頻率，維持榨膛壓力的相對(duì)穩(wěn)定，使預(yù)榨機(jī)能夠自動(dòng)連續(xù)工作。

7 結(jié)束語(yǔ)

榨油機(jī)是油脂制取設(shè)備中的關(guān)鍵設(shè)備，榨油機(jī)的使用穩(wěn)定性、安全可靠性、直接關(guān)系到油脂加工廠的效益。通過(guò)以上的設(shè)計(jì)改進(jìn)，可以提高榨油機(jī)的使用穩(wěn)定性，可靠性，大大減輕了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度，使榨油機(jī)的維修與保養(yǎng)更方便。

Design improvement for 500 t/d large model oil press

Zhang Guo, Wang Chunjie

COFCO Engineering Equipment (Nanpi) Co., Ltd. (Nanpi 061500)

In order to adapt to the current large scale development of oil plant, 500 t/d oil press was designed. Such items were improved as integral structure, shaft stress direction change, screws surface with carbide surfacing technology, press cage structure and press feed device. After improvement, the 500 t/d oil press can adapt to large-scale factory production and daily maintenance.

screw oil press; press worm; press cage; hydraulic locking device; hydraulic switching; quantitative auger feeding

2016-09-28

糧食公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(項(xiàng)目編號(hào)：201513003- 4)。

張 國(guó)，男，1971年出生，工程師，主要從事油脂制取設(shè)備的開發(fā)與制造工作或研究。

TS223

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1672-5026(2017)02-046-02