轉讓停用二手木屑顆粒機環(huán)模壓輥的磨損機理

轉讓停用二手木屑顆粒機環(huán)模壓輥的磨損機理 秸稈木屑顆粒機環(huán)模、壓輥是環(huán)模制粒裝備的核心部件，環(huán)模、壓輥磨損過(guò)快已成為制約環(huán)模制粒成型技術(shù)發(fā)展的瓶頸問(wèn)題之一。明確環(huán)模、壓輥的摩擦磨損機理對提升裝備性能、降低使用成本具有非常重要的意義。
1、失效形式
    實(shí)踐中，環(huán)模、壓輥的主要失效形式可總結為以下幾種：
    (1)環(huán)模工作一段時(shí)間后，?？變缺谀p，孔徑變大，生產(chǎn)出來(lái)的顆粒直徑增大，超過(guò)規定的直徑要求，環(huán)模失效；
    (2)環(huán)模工作一段時(shí)間后，環(huán)模內壁磨損，環(huán)模內表面凹凸不平，阻礙物料的流動(dòng)，出料量減少，直至停止使用；
    (3)環(huán)?？椎倪M(jìn)料斜面被磨掉，物料不易進(jìn)入?？?，擠壓力減少，逐漸?？锥氯?，導致環(huán)模失效；
    (4)壓輥工作一段時(shí)間之后，壓輥表面的齒形磨損，導致摩擦力減小、模輥間隙變大，直至停止使用。
   圖2. 30和圖2.31為環(huán)模、壓輥發(fā)生劇烈磨損的照片。2、磨損機理分析
    為進(jìn)行環(huán)模、壓輥的磨損機理分析，分別對飼料制粒機與生物質(zhì)制粒機進(jìn)行生產(chǎn)試驗。生產(chǎn)試驗條件如下：
    (1)飼料環(huán)模制粒機生產(chǎn)試驗。環(huán)模材料為X46Cr13，熱處理工藝為1050℃淬火和200℃兩次回火。環(huán)模安裝在某公司某型號環(huán)模制粒機上進(jìn)行飼料生產(chǎn)試驗，制粒機電機功率為75kW×2，環(huán)模轉速為265r/min，生產(chǎn)率為17t/h。原料主要成分為玉米、小麥、稻谷和棉粕等，容重為615kg/m3。飼料成品顆粒直徑為3mm，密度為1430kg/m3，成型率為99.2%，在正常生產(chǎn)狀態(tài)下工作500h后將環(huán)模卸下進(jìn)行磨損機理分析。
    (2)生物質(zhì)環(huán)模制粒機生產(chǎn)試驗。試驗設備采用某公司開(kāi)發(fā)的9EYK1800型生物質(zhì)燃料固化成型機，該機環(huán)模臥式放置，采用組合式結構（環(huán)模由45個(gè)模具單元組合而成），現已廣泛用于秸稈成型燃料的生產(chǎn)。主要技術(shù)參數為：主機功率45kW，生產(chǎn)率1.3～1.8t／h，燃料成型率95%以上，產(chǎn)品密度0.8～1.2g/cm3，適用于小麥秸稈、水稻秸稈等生物質(zhì)原料成型。試驗原料為姜堰市周邊2012年秋季收獲后的水稻秸稈，經(jīng)曬干后切斷為碎粒狀，粒度在5～15mm范圍內，含水率為15%～20%。秸稈碎料直接壓制成型，不添加其他成分。
    試驗結束后，分別在環(huán)?？讉缺谌舆M(jìn)行掃描電鏡分析，掃描電鏡圖像如圖2. 32所示。
    從圖2. 32可看出，無(wú)論是飼料制粒機環(huán)模，還是生物質(zhì)制粒機環(huán)模，?？妆砻婢哂忻黠@的犁溝和變形脊，同時(shí)伴有少量點(diǎn)狀剝落坑和交叉疲勞裂紋。原因分析如下：
   轉讓停用二手木屑顆粒機環(huán)模壓輥的磨損機理 成型過(guò)程中，物料在?？字兄饕軆蓚€(gè)方向的作用力：平行于模腔的切向力和垂直于模具表面的法向力。物料在擠壓成型過(guò)程中會(huì )形成較多堅硬細小的“不可壓縮團，這些“不可壓縮團”在法向力作用下被壓人金屬表面，同時(shí)切向力推動(dòng)磨粒運動(dòng)，對金屬表面進(jìn)行切削中明顯的溝槽切痕。較軟的物料則在循環(huán)載荷下與模具表面突出部位或犁溝產(chǎn)生周期性的接觸，雖然每次循環(huán)應力中的大應力遠小于材料的屈服極限，但是循環(huán)應力的每次應力循環(huán)都對環(huán)模造成輕微損傷；隨著(zhù)應力循環(huán)次數的增加，當損傷積累到一定程度時(shí)，在環(huán)模表面或者內部出現裂紋擴展直至斷裂。環(huán)模在接觸應力的反復作用下，首先在表層產(chǎn)生初始疲勞裂痕，然后在滾動(dòng)接觸過(guò)程中裂紋擴展，后使環(huán)模表層金屬呈小片狀剝落下來(lái)，在外表面形成一個(gè)個(gè)小坑，出現疲勞點(diǎn)蝕。
    因此，環(huán)模制粒機環(huán)模的磨損是切削損傷機制的硬磨料磨損和疲勞損傷機制的軟磨料磨損綜合作用的結果。
同時(shí)，根據工作原理分析可知，環(huán)模、壓輥的磨損是環(huán)模表面、壓輥表面與環(huán)模壓輥表面之間的粉體在壓力作用下相互作用而導致的，是典型的三體磨損、軟磨損。目前，針對三體磨損的研究大都集中于硬磨損方面，且表面間多呈現滑動(dòng)摩擦；而環(huán)模制粒機工作過(guò)程中，飼料粉體、生物質(zhì)粉體與環(huán)模、壓輥金屬材料在工作過(guò)程中相互之間既存在滑動(dòng)摩擦，又存在滾動(dòng)摩擦，摩擦磨損機理非常復雜。對環(huán)模制粒過(guò)程中三體（環(huán)模、壓輥、粉體）軟磨損機理的進(jìn)一步深入研究是正確設計環(huán)模、壓輥表面，提升環(huán)模、壓輥使用壽命的關(guān)鍵。