甘蔗壓榨機下送輥裝置改造

黃楚飛

摘 要：雷州市恒祥制糖有限公司甘蔗壓榨機下送輥存在問題進行分析，根據理論和生產實踐原理提出改造建議，并對改造成果進行總結。

關鍵詞：甘蔗壓榨機；下送輥；生產效率

中圖分類號：TS24 文獻標識碼：A

甘蔗既是經濟作物，也是農產品作物。甘蔗制糖是我國食糖的重要來源之一，食糖不僅僅是人們日常生活的必需品，也是食品工業的重要原材料，食糖是關系到國計民生的重要產品。甘蔗壓榨機是食糖企業進行制糖過程使用的重要設備，壓榨機下送輥是為壓榨機送料的重要裝置。當前大部分制糖工廠里都是使用四輥式壓榨機作業，四輥式壓榨機是在三輥式基礎增加下送輥。下送輥裝置能夠解決壓榨機入料困難的問題，對提高壓榨機生產效率有很大的推動作用。

1.甘蔗壓榨機的結構特點和工作原理

使用甘蔗壓榨機進行提汁的方法已使用了200多年，壓榨機隨著科學技術的不斷進步也在逐漸更新裝置，現代甘蔗多輥壓榨機的原型都源自于傳統三輥壓榨機。甘蔗壓榨機結構主要由機架、壓榨輥、三星齒輪、頂蓋、底梳、面梳等部分組成，每個軋輥軸端都裝有傳動齒輪，同時也裝有軸承一對。

壓榨機動力由電動機傳遞到頂輥，再由頂輥的齒輪將動力傳導到前輥和后輥的齒輪上，帶動其他壓榨輥轉動。甘蔗原料從頂輥進入后經過兩次壓榨，蔗料從頂輥和后輥之間排出，蔗汁通過底座的汁槽排出。頂輥以及后輥均有與齒溝吻合的面梳，以清除殘留在輥面上的蔗渣。在頂輥上裝置液壓頂蓋裝置，保持在壓榨過程中對蔗料的壓力。

2.甘蔗壓榨機下送輥出現的問題

由于甘蔗種植面積的不斷擴大，甘蔗種植機械化水平提高，甘蔗產量增多，使制糖企業甘蔗壓榨機運轉壓力增大，設備磨損速度增加，會導致設備生產速度和效率下降，使制糖企業的壓榨任務沒能及時完成，影響了企業的正常運轉。在長期壓力過載運轉下，壓榨機下送輥出現了一些問題：

2.1下送輥運行時出現異常振動

壓榨機運行過程中，輸送蔗層的厚度存在差異，使下送輥在遇到較厚的蔗層時，下送輥出現較大的振動并發出摩擦異響聲。出現異常振動表明下送輥在輸料運行上出現問題，出現問題會加大機械的磨損，為壓榨機設備埋下設備安全運行的隱患。同時也對車間內工作人員的安全造成威脅，埋下了生產安全隱患。

2.2甘蔗原料打滑，運輸受阻

制糖企業使用甘蔗壓榨機進行壓榨提汁的過程中，經常性地出現蔗料在下送輥的輥面上來回滑動而停滯不前，下道輥輸送蔗料效率下降，而輸蔗機還在持續不停地向下送輥輸送蔗料，蔗料積累越來越多，蔗料厚度不斷增加，使下送輥在運行時出現了異常振動。同時較厚的蔗層會超過壓榨機頂輥高度而產生蔗料溢出問題。蔗料打滑，不僅使壓榨機工作效率降低，導致制糖工程無法完成自身的生產計劃，還對壓榨提汁的效能降低，嚴重影響企業經濟效益。

2.3鏈條破損失效

下送輥是通過在壓榨機頂輥軸端加裝鏈輪用鏈條傳動工作的，再經過裝在下道輥裝置上的主、從齒輪傳動而進行運轉的。由于壓榨機運行時間長，使用壽命長，下送輥鏈條在生產過程中會出現數次斷鏈情況，甚至有些新裝的鏈條剛投入使用就出現斷裂現象，同時主、從齒輪長時間運行磨損嚴重，導致多次出現緊急搶修的情況，影響了生產計劃的完成

3.下道輥裝置改造方法

針對下送輥存在的問題進行分析，甘蔗壓榨機下送輥需要改造的主要措施如下：

3.1下道輥裝置改造的原理

在實際生產過程中，蔗料密度、甘蔗破碎度、蔗料纖維份是影響下道輥喂料能力的重要因素。因此在裝置改造時，要結合實際，以數學理論和力學理論為指導，做出有效的改造，以提高下道輥的喂料能力，提高生產效率。對下送輥配件原料進行升級，取消原來的由頂輥帶一對鏈輪、一對齒輪和一對軸承座通過雙排滾子鏈傳動的裝置，現改裝為由前輥帶一對鏈輪、改造過的軸承座通過重載彎板鏈條傳動，從而提高下送輥整體承載能力，提高生產安全率。

3.2增加下送輥直徑

將下送輥輥面直徑增加400mm，達到754mm，增加了相同輥長度下的輸送喂料面積，增加了單位時間的喂料量。加大下送輥直徑的同時也增加了下送輥面與輸送蔗料的接觸面積，增加了兩者之間產生的摩擦力，在運行時間內提高了蔗料的摩擦力總和，解決了蔗料在道輥上打滑、停止不前的問題，為壓榨機正常運行提供保障。

3.3合理調節下送輥開口值

下送輥開口對喂料能力有明顯的影響，開口過小會導致喂料不暢通，但是開口過大反而會減小對蔗料的壓力也會引起喂料補償。一般下道輥開口程度是根據壓榨機工作入口值的某一倍數進行設置。有些制糖企業下送輥開口值為壓榨機工作入口的3倍，也有一些企業設置為5倍。各個企業設置的倍數不同，增加了裝置改造的難度。

通過對多年來的設計、經驗和使用得出，下送輥開口值設置為壓榨機工作入口值的7.5倍時，下送輥喂料情況和效率最好。同時在安裝時允許開口值有一定的調節范圍。

3.4調節運輸速度

壓榨機在頂輥上都開有人字紋用來增加持蔗能力，如果下道輥也開有與頂輥相同數量相同尺寸的人字紋，同時焊碳化鎢，那么他們在運行中對蔗料的實際摩擦力值很接近。考慮到國內內外都曾有糖廠試驗過在下道輥上開人字紋，但之后引起拉渣嚴重，反而出現了嚴重的漏渣問題，不得不增加梳汁刀解決漏渣問題，但是安裝困難，還會引起塞渣排汁不暢。針對這種情況，對壓榨機改造決定將下道輥的速度設置為頂輥的120%，增加下道輥的輸料速度。

3.5采用鏈直接傳動的方式

壓榨機下送輥采用的齒輪傳動方式，維護、修理難度較大。因此裝置改造將滾子鏈改為重載鏈輪。重載鏈輪具有抗沖擊、重載低俗的傳動特點，安全系數得到有效提高。

4.下道輥裝置改造的目的

4.1提高生產能力，增加企業產品質量

對下道輥裝置進行升級改造，最主要的目的是為了提高壓榨機的工作效率，保證制糖企業的正常運營。甘蔗原料產量的不斷增加，使制糖企業的原料成本降低。同時制糖企業的生產能力提高，增大了市場上的競爭壓力。制糖企業在市場競爭中若想占據優勢，蔗糖產品必須有高質量和高產量。因此改造甘蔗壓榨機是制糖企業提高競爭力的最有效手段。

4.2提高運行安全，減輕設備維修工作

甘蔗壓榨機在運行時，需要工作人員在旁邊進行輸送原料、收集蔗汁、清除蔗渣等協助工作。對甘蔗壓榨機進行裝置下道輥改造，減少蔗料堆積，能夠減少下送輥和壓榨輥工作壓力，促使設備以正常速率進行工作，提高設備運行的安全，也保障了生產車間工作人員的安全。同時壓榨機的裝置改造，使下送輥、鏈輪等配置尺寸盡量統一，減輕設備維修工作難度。

5.下送輥裝置改造的效果

壓榨機下送輥進行裝置改造后，取得了良好的效果：蔗料打滑、溢料、漏渣等情況沒有出現，喂料、排汁順暢；下送輥運行正常，無異響、無過載等影響設備安全運行的問題；改造后的下送輥采用直接傳動方式，減少了齒輪，使得安裝與維修更加簡單方便；壓榨機生產效率提高，相比原來提高了5%，及時緩解了企業的生產壓力。

結語

經過改造后的下送輥由于輥的寬度、長度增加，提升了運轉鏈條質量，使鏈條能夠承受較重的負荷，使喂料能力增加。運行過程中沒有出現下送輥運行時出現異常振動、甘蔗原料打滑、鏈條破損失效等情況，改造效果良好。新型甘蔗壓榨機結構緊湊，安裝維修難度小，設備投資小，改造效果良好，說明下送輥改造是成功的改造。

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