Cause e correzione del non smontaggio dell'albero della marcia dell'estruttore piegato

Guida alla Manutenzione per Attrezzature di Produzione di Mattoni e Tegole

Nelle linee di produzione di mattoni cotti in argilla, l'estrusore è l'attrezzatura di formatura principale, mentre l'albero coclea è uno dei componenti di trasmissione più critici all'interno dell'estrusore. L'albero coclea è responsabile della trasmissione della maggior parte della coppia generata durante il funzionamento e del convogliamento dei materiali argillosi in avanti sotto pressione. Pertanto, il suo stato operativo influisce direttamente sulla qualità di formatura dei mattoni crudi e sulla stabilità operativa dell'attrezzatura.

Durante la produzione a lungo termine, a causa delle complesse condizioni delle materie prime e delle variazioni del carico dell'attrezzatura, la flessione o la deformazione dell'albero coclea è un problema meccanico relativamente comune. Se non affrontato tempestivamente, può portare a un funzionamento anomalo dell'attrezzatura, a danni meccanici o persino all'arresto della produzione.

Sulla base dell'esperienza pratica di manutenzione nell'industria dei mattoni e delle tegole, questo articolo introduce un metodo pratico di correzione in loco che non richiede lo smontaggio dell'estrusore, particolarmente adatto per piccole e medie fabbriche di mattoni con capacità di manutenzione limitata.

L'albero coclea è un componente di trasmissione chiave all'interno dell'estrusore e presenta le seguenti caratteristiche strutturali.

• Trasmissione di Coppia Elevata

Durante il processo di estrusione, l'albero coclea trasmette continuamente potenza meccanica spingendo il materiale argilloso verso la testa della filiera.

• Scanalature Tangenziali per Chiavetta

Per montare le pale della coclea, l'albero è solitamente progettato con due scanalature tangenziali per chiavetta. Sebbene questa struttura faciliti l'installazione delle pale, rispetto a un albero pieno dello stesso diametro, la sua resistenza alla flessione e alla torsione sono relativamente ridotte.

• Caratteristiche di Materiale e Produzione

Nella produzione tradizionale di macchinari per mattoni, a causa delle limitazioni delle attrezzature, molti alberi coclea non subiscono trattamenti termici di tempra e rinvenimento.

Secondo gli standard generali di produzione meccanica, gli alberi di trasmissione che non subiscono un corretto trattamento termico tendono ad avere una minore resistenza alla fatica e alla resistenza all'urto, il che aumenta la possibilità di deformazione durante il funzionamento a lungo termine.

Nella produzione pratica di mattoni, la flessione dell'albero coclea dell'estrusore è principalmente causata dai seguenti fattori.

Le condizioni delle materie prime variano significativamente tra le diverse fabbriche di mattoni, ad esempio:

• Differenze nell'indice di plasticità
• Fluttuazioni del contenuto di umidità
• Distribuzione instabile della dimensione delle particelle

Questi fattori causano significative fluttuazioni nel carico operativo dell'estrusore, con conseguente coppia alternata periodica sull'albero coclea.

Se la materia prima non viene lavorata correttamente, potrebbe contenere:

• Pietre
• Frammenti metallici
• Impurità dure

Quando questi corpi estranei entrano nell'estrusore, generano carichi d'urto istantanei, che possono causare la flessione o persino la torsione dell'albero coclea.

Quando si producono diversi tipi di mattoni, ad esempio:

• Mattoni forati
• Blocchi cavi isolati
• Mattoni di argilla standard

la pressione di estrusione varia in modo significativo, il che impone diversi livelli di carico meccanico sull'albero coclea.

Gli estrusori sono tipicamente attrezzature di produzione continua. Il funzionamento a lungo termine in condizioni di carico elevato accelera la deformazione per fatica dell'albero coclea.

• Quando l'albero coclea si piega, di solito si verificano i seguenti fenomeni:
• Aumento significativo dell'oscillazione della testa della filiera
• Fluttuazione della pressione di estrusione
• Attrito locale tra la coclea e il rivestimento del cilindro
• Aumento delle vibrazioni e del rumore dell'attrezzatura
• Nei casi più gravi, le pale della coclea possono entrare in collisione diretta con il rivestimento del cilindro, rappresentando una seria minaccia per la sicurezza dell'attrezzatura.

Va notato che:

La flessione dell'albero coclea può essere corretta, ma la deformazione torsionale non può essere riparata senza smontaggio e sostituzione.

Per le fabbriche di mattoni con risorse finanziarie o capacità di manutenzione limitate, la raddrizzatura a fiamma in loco può essere utilizzata per riparare l'albero. La procedura specifica è la seguente.

Tutte le pale della coclea montate sull'albero devono essere rimosse in modo che il corpo dell'albero sia completamente esposto.

Ruotare manualmente l'albero coclea e utilizzare uno scalpello o un comparatore per determinare:

• Il punto di flessione più alto
• Il punto di flessione più basso
• Il centro della posizione di flessione

Queste posizioni devono essere chiaramente contrassegnate.

Nella maggior parte dei casi, la flessione si verifica vicino alla radice del cuscinetto anteriore.

Per evitare danni ai cuscinetti durante il riscaldamento, devono essere adottate misure protettive:

• Avvolgere una corda di amianto attorno all'albero alla base della tramoggia di alimentazione
• Applicare materiale argilloso umido all'esterno dello strato di amianto

Questo isolamento impedisce al calore di trasferirsi al cuscinetto ed evita l'annebbiamento del cuscinetto.

Posizionare i seguenti strumenti di supporto sotto la posizione di flessione:

• Cunei d'acciaio
• Blocchi di supporto a V

Ciò garantisce che i cuscinetti non vengano danneggiati durante il processo di correzione.

Utilizzare una fiamma ossiacetilenica per riscaldare uniformemente la sezione piegata dell'albero.

Una volta che la superficie dell'albero raggiunge uno stato uniforme di rosso vivo, colpire l'estremità lontana dell'albero con un martello di circa 18 libbre per correggere gradualmente l'allineamento dell'albero.

Durante il processo, controllare continuamente l'allineamento dell'albero con uno strumento di misurazione per evitare la sovra-correzione.

Dopo la correzione, la tolleranza accettabile è:

• Flessione albero coclea ≤ 1 mm

che è sufficiente per il normale funzionamento dell'estrusore.

La raddrizzatura a fiamma può ridurre la resistenza alla fatica dell'area riscaldata. Pertanto, è raccomandato un trattamento locale di indurimento superficiale.

1. Riscaldare la superficie dell'albero con una fiamma ossiacetilenica
2. Temperatura di riscaldamento: 830–850°C
3. Raffreddare rapidamente l'area riscaldata con acqua
4. Utilizzare il calore interno dell'albero per la tempra

Durante la tempra, il colore della superficie cambia tipicamente come segue:

• Bianco → Giallo → Blu

Quando la superficie diventa blu, raffreddare immediatamente l'albero con acqua per stabilizzare la durezza.

La durezza finale della superficie dell'albero dovrebbe essere:

≤ HRC 30

Questo livello garantisce una sufficiente resistenza all'usura mantenendo la tenacità del materiale.

Per molte piccole e medie fabbriche di mattoni, la sostituzione di un albero coclea è costosa.

Ad esempio:

• I costi aggiuntivi includono trasporti, manodopera e perdite dovute ai tempi di fermo

In molti casi, la perdita economica totale può raggiungere diverse volte il costo dell'albero stesso.

L'utilizzo del metodo di correzione in loco può:

• Evitare lunghi arresti di produzione
• Ridurre i costi di manutenzione
• Migliorare l'utilizzo delle attrezzature

L'esperienza pratica ha dimostrato che la raddrizzatura a fiamma in loco di un albero coclea estrusore piegato è un metodo di manutenzione economico, pratico ed efficace.

La tecnica presenta diversi vantaggi:

• Nessuna necessità di smontare l'attrezzatura
• Breve tempo di manutenzione
• Basso costo di riparazione
• Funzionamento semplice

Per piccole e medie fabbriche di mattoni con strutture di manutenzione limitate, questo metodo ha un elevato valore pratico e un forte potenziale di promozione industriale.

Attraverso una corretta manutenzione delle attrezzature e metodi di riparazione scientifici, la vita utile dei componenti chiave dell'estrusore può essere significativamente estesa, garantendo il funzionamento stabile della linea di produzione di mattoni.