王昊
(大連橡膠塑料機(jī)械有限公司,遼寧 大連 116036)
大型擠壓造粒機(jī)組是聚烯烴裝置中最關(guān)鍵的成套設(shè)備,集機(jī)、電、儀高度一體化,自動化控制水平高,其中包含盤車裝置、主電機(jī)、聯(lián)軸器、主減速器裝置、混煉擠壓裝置、開車閥裝置、換網(wǎng)器裝置、水下切粒裝置、離心干燥機(jī)、振動篩等部件,也可以根據(jù)生產(chǎn)能耗等要求額外增設(shè)熔體齒輪泵裝置。氣動摩擦離合器用于連接主電機(jī)與主減速器,作為機(jī)組中重要部件之一,一方面起到能夠傳遞較大扭矩的作用,更重要的一方面則是在混煉擠壓裝置扭矩過載或是設(shè)備故障時,離合器立刻脫開,起到過載保護(hù)的作用。
氣動摩擦離合器系統(tǒng)由四部分組成:儀表風(fēng)控制系統(tǒng)、速差檢測控制系統(tǒng)、摩擦包組件、主電機(jī)及主減速器聯(lián)接套。圖1所示為摩擦包組件和主電機(jī)及主減速器聯(lián)接套所組成的離合器本體。本離合器可以在不移動主電機(jī)和主減速器的前提下,單獨(dú)拆卸中間的摩擦包組件,可大大減少離合器拆裝的時間。
圖1 氣動摩擦離合器結(jié)構(gòu)示意圖
本離合器可以在不移動主電機(jī)和主減速器的前提下,單獨(dú)拆卸中間的摩擦包組件。摩擦離合器在使用一段時間后,必須進(jìn)行摩擦片(序5)的更換或修復(fù),進(jìn)行修理或更換??纱蟠鬁p少離合器拆裝的時間。主電機(jī)端聯(lián)接套(序12)與摩擦包組件由12個橡膠緩沖器(序10)連接而成,這種連接方式拆裝方便,并且橡膠緩沖器通過自身變形能夠吸收開機(jī)時的巨大沖擊載荷,起到明顯的減振降噪效果,且不需要定期潤滑;主減速器端聯(lián)接套(序1)與摩擦包組件通過長螺栓連接,形成一個儀表風(fēng)氣室,以骨架密封圈及O型圈進(jìn)行密封,當(dāng)給離合器提供預(yù)緊壓力時,需借助主減速器另一端的旋轉(zhuǎn)接頭及儀表風(fēng)控制系統(tǒng)提供的儀表風(fēng),儀表風(fēng)進(jìn)入氣室推動活塞缸體(序3),使其壓緊壓力盤(序4),從而壓緊摩擦片,此時離合器處于工作狀態(tài)。離合器所能傳遞的扭矩與儀表風(fēng)壓力成正比線性關(guān)系。大造粒主減速器一般有兩個擋位,即高速擋和低速擋,不同的擋位對應(yīng)不同的造粒負(fù)荷,同時對應(yīng)不同的離合器儀表風(fēng)壓力。在摩擦片發(fā)生磨損的情況下,儀表風(fēng)壓力會自動推動活塞補(bǔ)償磨損量,因此不會影響機(jī)組正常運(yùn)行;如果機(jī)組存在故障導(dǎo)致扭矩突然增大,超過了離合器最大傳遞扭矩,摩擦片開始打滑,速差檢測控制系統(tǒng)檢測到兩端聯(lián)接套速度差而發(fā)出報警,機(jī)組聯(lián)鎖停機(jī),有效地保護(hù)了設(shè)備。
(1)氣動摩擦離合器可以通過儀表風(fēng)控制系統(tǒng)輕松切斷扭矩傳遞路線,更可以通過調(diào)節(jié)儀表風(fēng)壓力來控制機(jī)組的負(fù)荷產(chǎn)能。
(2)當(dāng)機(jī)組設(shè)備故障時,如主減速器斷軸、斷齒或是螺桿混煉時進(jìn)入異物等,所導(dǎo)致的傳遞扭矩突然增大,并超過離合器的限定扭矩時,離合器摩擦片產(chǎn)生打滑,從而使速差檢測控制系統(tǒng)檢測到轉(zhuǎn)速差而發(fā)出報警連鎖停車,避免因過載而損壞主電機(jī)、主減速器、螺桿等機(jī)械關(guān)鍵部件,對設(shè)備起到及時保護(hù)作用。
(3)機(jī)組停機(jī)時,離合器能夠自動脫開,在無負(fù)荷的情況下主電機(jī)惰停時,動壓油膜依然有效,從而保護(hù)了主電機(jī)的滑動軸承。
(4)當(dāng)盤車電機(jī)帶動螺桿排料時,由于離合器處于零風(fēng)壓的脫開狀態(tài),所以主電機(jī)不會被盤車電機(jī)帶動旋轉(zhuǎn);針對采用滑動軸瓦的主電機(jī),一般不配備軸承頂升油泵。
(5)由于摩擦離合器的存在,在主減速器另一側(cè)配備了旋轉(zhuǎn)接頭;旋轉(zhuǎn)接頭(圖2)通過高速軸內(nèi)部接管傳遞儀表風(fēng),把儀表風(fēng)引入離合器作為摩擦力,同時也通潤滑油,用于高速軸與高速齒輪軸連接花鍵處的潤滑;由于將高速軸和高速齒輪軸中心鉆長孔,對于加工制造要求較高;旋轉(zhuǎn)接頭內(nèi)還有機(jī)械密封、軸承等易損件,需定期更換。
圖2 旋轉(zhuǎn)接頭系統(tǒng)剖視圖
氣動摩擦離合器的安裝精度直接影響了其使用性能,對中找正是離合器運(yùn)行壽命的重要保證。按照DESCH氣動摩擦離合器給出的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行找正。表1為DESCH氣動摩擦離合器給出的標(biāo)準(zhǔn)。
表1 找正數(shù)據(jù)表
安裝摩擦包組件前對兩端聯(lián)接套進(jìn)行找正,如圖3所示;安裝摩擦包組件后進(jìn)行找正,如圖4所示。
圖3 安裝前找正示意圖
圖4 安裝后找正示意圖
離合器常見故障原因有:離合器工作狀態(tài)下故障脫開、摩擦片打滑。
(1)主電機(jī)瞬間啟動電壓過低,摩擦盤、摩擦片過熱,摩擦盤與摩擦片老化,摩擦盤的空氣壓力過低等原因都能導(dǎo)致離合器脫開。
分析及處理:主電機(jī)啟動時,應(yīng)避開用電高峰,降低喂料負(fù)荷量,重新啟動的間隔時間最短為30 min;在天氣炎熱時,反復(fù)兩次以上啟動主電機(jī)時,更應(yīng)延長間隔時間或用風(fēng)扇強(qiáng)制降溫;用儀表風(fēng)吹掃并用清潔抹布擦凈摩擦片和摩擦盤表面灰跡,如果磨損較重或表面出現(xiàn)“玻璃化”現(xiàn)象時,應(yīng)更換摩擦盤、摩擦片;確認(rèn)空氣壓力值是否能使摩擦盤與摩擦片相貼合。
(2)導(dǎo)致離合器摩擦片打滑的原因大致有3 種:開機(jī)時的過載;摩擦副中進(jìn)入了能降低摩擦系數(shù)的雜質(zhì);頻繁的開停車造成離合器過早的損壞使摩擦副接合情況變差。
分析及處理:減少開停車的次數(shù),盡量做到一次開車成功;凈化設(shè)備周圍環(huán)境,保持清潔,切斷粉塵來源,在停車期間離合器的防護(hù)罩一定要安裝,檢修時拆裝離合器摩擦包組件,不能使摩擦盤或摩擦片上接觸到油脂;條件允許情況下,更新筒體外的保溫材料,并盡量縮短停車時間,使筒體內(nèi)的樹脂能保持良好的熔融狀態(tài),盡量降低對開車造成的附加阻力。
氣動摩擦離合器是大造粒機(jī)組中一個核心部件,對機(jī)組其他核心零部件的保護(hù)起到關(guān)鍵作用。離合器的性能和運(yùn)行狀態(tài)制約著機(jī)組的產(chǎn)能,關(guān)系到整個烯烴裝置的長久運(yùn)行以及經(jīng)濟(jì)收益,其重要性不言而喻。
本文通過對氣動摩擦離合器的介紹,對大造粒機(jī)組中離合器相關(guān)設(shè)計、制造、對中找正、故障分析及現(xiàn)場處理等方面具有一定的參考價值。