压辊的转速是影响压辊耐磨性的重要因素。为追求生产率,当初压辊的设计转速都比较高,一般为200~300 r/min,套筒式和分体模块式环模又采用了窄形压辊,更加快了压辊的磨损速度,即使在压辊的外缘结构和材料方面采取了诸多耐磨措施,压辊的使用寿命仍不足100 h,磨损后的压辊外缘形式见图6.13。作者分析认为,压辊的转速越高,产生的切向力越大,正压力越小,合力方向越偏向切向力方向,偏磨损越严重。生产实践验证了这一结论的正确性:在保持生产率不变的情况下,压辊转速降为50~100r/min时,成型能耗可降低30%~50%,成型腔偏磨损和压辊磨损都会显著减轻。
压辊与环模之间的间隙称为模辊间隙,它不仅影响压辊和模孔的人口耐磨性,而且影响生产率和能耗。模辊间隙过大时,模孔口处的物料容易从挤压区滑脱,使成型效率降低。压辊间隙越大,上述作用越明显。模辊间隙过小时,摩擦力增大,压辊和环模端部磨损加大,温度过高,能耗增加。另外由于单位时间内原料喂入量少,生产率降低。
设计时,模辊间隙应根据压辊的转速来确定。压辊的转速高,模辊间隙应尽可能地选小一些,颗粒成型的模辊间隙一般为0.8~1.5mm,棒(块)成型的模辊闾隙可适当选大一些。压辊转速为50~100r/min时,模辊间隙可选择3~5mm。模辊间隙小,产生的转动力矩也小,可降低电机负荷,提高生产效率。使用一段时间后,由于磨损原因模辊间隙会变大,还应增设间隙调节装置,用于调节模辊间隙。
为提高压辊的使用寿命,压辊材料的选用非常重要。窄形压辊可将压辊加工成组合式压辊结构,增设压辊齿圈,齿圈部分的材料单独选择,单独加工,磨损后单独更换。压辊母体材料性能不必太高,原则上不更换。齿圈可采用轴承钢、模具钢或调质钢堆焊修复。
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