新型環形密封張緊裝置在滾筒式回潮機的應用

2017-04-10 08:09:04

中國設備工程 2017年7期

關鍵詞：變形

(江西中煙工業有限責任公司廣豐卷煙廠，江西南昌 334600）

余冬梅，張文軍，楊麗紅

(江西中煙工業有限責任公司廣豐卷煙廠，江西南昌 334600）

本裝置采用高分子硅膠材料作為環形密封張緊裝置的張緊帶，試用在滾筒式回潮機進出料端的密封系統中，有效克服了環形密封帶受熱變形的問題，使環形密封帶與大圓定圈緊密接觸，消除間隙，有效控制物料泄漏，減少操作工的清掃頻率。裝置投入實施后泄落在筒體支撐機架上的物料批次煙片撒漏量由改進前的1.36kg減少到0.32kg，操作工的清掃頻率由原來的每批次4～6次下降到1～2次。該裝置可推廣至其它同類設備上使用。

物料泄漏；密封圈；收縮壓力；硅膠材料；清掃頻率

為減少制絲生產過程中的煙葉原料浪費，降低設備泄料造成的設備故障隱患，提高設備的運行效率，需著重解決設備運行過程中存在的泄料問題。滾筒式回潮機進出料端的密封系統易失效，始終是一個較大的問題，原有系統中的密封材料不論采用何種材質，均存在受熱變形的關鍵性問題，要有效消除變形失效，必須另找途徑，將密封材料變形降低到最小。原密封張緊材料存在易腐蝕、張緊力不足的技術性難題，經多渠道調查論證，都存在共性問題，即密封圈更換頻次較高。經過認真分析，利用硅膠材料的耐高溫、耐腐蝕、無毒無味的特性，特別張緊力在高溫情況下，仍能保持良好的彈性這一特點，成功研制密封張緊裝置。

1 問題與分析

為進一步分析滾筒葉片回潮機物料泄漏情況，并對各個泄漏點進行了分析，對滾筒葉片回潮機生產的82批次時各個泄漏點的泄料量進行數據采集，并進行統計分析。

圖1

表1 各個泄漏點的泄料量統計表 kg/批次

1.1 方形口間隙密封不到位

振槽與滾筒方形之間間隙密封是采用單邊固定在方形口上密封皮密封，通過測量方形口號槽體間隙在5mm左右，槽體在振動時有1mm波動間隙，碎片在氣流的作用下易飄出，如圖1、圖2所示。

圖1 槽體與滾筒入口間隙

圖2 環形帶外圈壓緊間隙

1.2 環形帶張緊裝置不合理

環形帶因在筒內受熱的作用，而產生變形，環形密封帶沿著不銹鋼定圈旋轉時，不能與大定圈緊密接觸，外圈壓緊裝置不能有效地控制其變形，造成批次煙片泄漏大，維修用時長(平均維修更換用時2小時左右)，更換頻率高，筒內操作困難。經檢查發現主要原因是環形帶變形，間隙大，對其間隙進行實測，間隙為 2～5mm之間，由于張緊帶壓力不能控制環形帶受熱變形而造成物料隨旋轉被帶出，造成批次煙片泄漏量大，如圖3、圖4所示。

圖3

圖4

2 實施措施

2.1 改進環形帶張緊裝置

（1）設計環形帶密封張緊裝置設計環形帶彈簧張緊裝置，由彈簧一根，布帶一條構成，拆除直接扣壓式布置，更換新布帶，將布帶用彈簧連接裝在環形帶上，如圖5所示。

對于“河長制”實施過程中政府與社會民眾的聯系緊密程度，有69%的公眾認為“一般，民眾知曉度不大”，選擇“緊密，民眾多方面參與”的有16%，“不緊密，周邊的人一點都不了解”的占比12%，“對此不關心不清楚”則占比3%。說明政府與社會民眾在“河長制”上聯系緊密程度較低，即相關信息在較大程度上與民眾產生脫離。

安裝后發現在生產時前五天只有少量的煙片碎屑從筒內泄出，但隨著生產時間的延長，環形帶泄出的煙片逐漸增加。在檢查環形帶時，環形帶有弓起變形，與大圈弧接觸不緊，有間隙，布帶松弛，彈簧掛扣處腐蝕嚴重，彈簧彈性失效，有斷裂趨向，環形帶變形，煙片隨帶旋轉時泄出。

（2）重新設計安裝張緊裝置通過對材料不同性能的分析，在筒內高溫環境下，必須找到一種無毒無味、耐高溫、不易變形的材料，因此首先進行材料的對比選擇：①采用帆布材料張緊帶；②采用硅帶膠材料張緊帶；③采用尼龍皮材料張緊帶。采用價值工程 VE 法進行方案對比。

表2 價值工程 VE 法

由計算綜合評定結果可知，B 設計方案（硅帶膠材料做密封皮和張緊帶）的價值指數最高，為最優方案。其次對環形帶密封張緊帶裝置進行設計，本裝置制作5mm厚、3米長硅膠帶，連接扣一副組成。最后對現場效果進行驗證：環形帶與大定圈密封部位，發現極少細微的煙片碎屑泄出，環形帶與大定圈弧板接口良好，無縫隙，檢查彈性硅膠帶張緊裝置彈性良好。如圖6所示。

圖5

圖6 環形帶密封張緊帶裝配圖

2.2 改進方形口與振槽的密封裝置

2.2.1 采用軟連接的方式重新安裝密封裝置

拆除原單邊固定在方形口上的尼龍密封皮，改用軟連接方式，將密封皮一端連接在槽體底部和左、右側，另一端對應固定在方形口上。本裝置由通用尼龍密封皮、壓板等組成。

現場實施：將尼龍皮采用內部軟連接密封裝置的方法，將槽體與滾筒方形進料口連接。

（1）將單邊固定在方形口上密封皮拆除，采用1.5mm厚度軟尼龍皮，先用壓條固定在方形口上。

（2）在振槽兩側面和底面打孔，同樣用壓條將尼龍皮固定在振槽外體上。

效果驗證：安裝后通過生產運行，前三天基本沒有煙片飄出現象，但隨后幾天煙片又從方形口飄出，生產結束后檢查，密封皮出現3～4處變形破裂現象。

經過認真分析，找出兩個原因：未考慮到筒內高溫的影響，普通尼龍密封皮受熱易老化，破裂、脫落，密封性能喪失；由于送料振槽振動頻率較高，密封皮受振后易疲勞折斷，出現裂縫。根據張緊裝置材料的分析，硅膠帶具有較強的密封性、同時耐高溫性、耐磨性、耐腐蝕性，同時還具有良好的抗震彈性、不易粘附煙片、易清洗等優點，決定采用硅膠皮做密封材料，同樣采用軟連接的方式進行試驗。

2.2.2 采用硅膠皮做密封皮

振槽槽體與方形口采用硅膠帶密封皮，本裝置由5mm厚硅膠皮三塊、3mm厚不銹鋼壓板三塊組成，組織安裝，同樣采用軟連接方式進行安裝。

現場實施：將環形密封帶的一端用不銹鋼壓條和不銹鋼螺釘固定在滾筒體的前端圓板上，另一端經彎折后與大圓定圈的外圓面接觸；選用長度為大圓定圈周長的四分之五、寬40mm、厚5mm的硅膠帶作為環形密封張緊裝置的張緊帶，將硅膠張緊帶均勻壓在環形密封帶上，并通過張緊帶固定扣環進行定位，安裝時硅膠張緊帶采用不銹鋼連接扣。

效果驗證如下。（1）連接，以保證其適當的張緊壓力，如圖7所示。（2）振槽與方形口通過生產運行：煙片泄漏量有明顯的減少，同時不定時對密封硅膠皮進行檢查，發現硅膠皮無變形破損，而且不粘煙料，易清潔，改造前、后對比如圖8、圖9所示。