علل و اصلاح عدم جداسازی شیفت آجر اکسترودر خم شده

راهنمای نگهداری تجهیزات تولید آجر و سفال

در خطوط تولید آجر پخته شده با خاک رس، اکسترودر تجهیزات اصلی شکل‌دهی است، در حالی که شفت اکسترودر یکی از حیاتی‌ترین اجزای انتقال قدرت در داخل اکسترودر است. شفت اکسترودر مسئول انتقال بیشتر گشتاور تولید شده در حین کار و انتقال مواد رسی به جلو تحت فشار است. بنابراین، وضعیت عملکرد آن مستقیماً بر کیفیت شکل‌دهی آجرهای خام و همچنین پایداری عملیاتی تجهیزات تأثیر می‌گذارد.

در طول تولید طولانی مدت، به دلیل شرایط پیچیده مواد اولیه و نوسانات بار تجهیزات، خمیدگی یا تغییر شکل شفت اکسترودر یک مشکل مکانیکی نسبتاً رایج است. اگر به سرعت به آن رسیدگی نشود، ممکن است منجر به عملکرد غیرعادی تجهیزات، آسیب مکانیکی یا حتی توقف تولید شود.

بر اساس تجربه عملی نگهداری در صنعت آجر و سفال، این مقاله یک روش اصلاح عملی در محل را معرفی می‌کند که نیازی به باز کردن اکسترودر ندارد و به ویژه برای کارخانه‌های آجر کوچک و متوسط با قابلیت نگهداری محدود مناسب است.

شفت اکسترودر یک جزء انتقال کلیدی در داخل اکسترودر است و دارای مشخصات ساختاری زیر است.

• انتقال گشتاور بالا

در طول فرآیند اکستروژن، شفت اکسترودر به طور مداوم قدرت مکانیکی را در حین فشار دادن مواد رسی به سمت سر قالب منتقل می‌کند.

• شیارهای کلید مماسی

برای نصب تیغه‌های اکسترودر، شفت معمولاً با دو شیار کلید مماسی طراحی می‌شود. اگرچه این ساختار نصب تیغه را تسهیل می‌کند، در مقایسه با یک شفت جامد با قطر یکسان، استحکام خمشی و استحکام پیچشی آن نسبتاً کاهش می‌یابد.

• مشخصات مواد و ساخت

در ساخت ماشین‌آلات سنتی آجر، به دلیل محدودیت‌های تجهیزات، بسیاری از شفت‌های اکسترودر تحت عملیات حرارتی کوئنچ و تمپر قرار نمی‌گیرند.

طبق استانداردهای عمومی ساخت ماشین‌آلات، شفت‌های انتقال که تحت عملیات حرارتی مناسب قرار نمی‌گیرند، تمایل به مقاومت خستگی و استحکام ضربه کمتری دارند که احتمال تغییر شکل در طول عملیات طولانی مدت را افزایش می‌دهد.

در تولید عملی آجر، خمیدگی شفت اکسترودر عمدتاً ناشی از عوامل زیر است.

شرایط مواد اولیه در کارخانه‌های مختلف آجر به طور قابل توجهی متفاوت است، مانند:

• اختلاف در شاخص پلاستیسیته
• نوسانات در محتوای رطوبت
• توزیع اندازه ذرات ناپایدار

این عوامل باعث نوسانات قابل توجهی در بار عملیاتی اکسترودر می‌شوند که منجر به گشتاور متناوب دوره‌ای بر روی شفت اکسترودر می‌شود.

اگر مواد اولیه به درستی پردازش نشوند، ممکن است حاوی موارد زیر باشند:

• سنگ‌ها
• قطعات فلزی
• ناخالصی‌های سخت

هنگامی که این اجسام خارجی وارد اکسترودر می‌شوند، بارهای ضربه‌ای لحظه‌ای ایجاد می‌کنند که ممکن است باعث خمیدگی یا حتی پیچش شفت اکسترودر شود.

هنگام تولید انواع مختلف آجر، مانند:

• آجرهای سوراخ‌دار
• بلوک‌های توخالی عایق
• آجرهای رسی استاندارد

فشار اکستروژن به طور قابل توجهی متفاوت است که سطوح مختلفی از بار مکانیکی را بر شفت اکسترودر تحمیل می‌کند.

اکسترودرها معمولاً تجهیزات تولید پیوسته هستند. عملیات طولانی مدت تحت شرایط بار بالا، تغییر شکل خستگی شفت اکسترودر را تسریع می‌کند.

• هنگامی که شفت اکسترودر خم می‌شود، معمولاً پدیده‌های زیر رخ می‌دهد:
• افزایش قابل توجه نوسان سر قالب
• نوسان در فشار اکستروژن
• اصطکاک موضعی بین اکسترودر و پوشش داخلی بشکه
• افزایش لرزش و صدای تجهیزات
• در موارد شدید، تیغه‌های اکسترودر ممکن است مستقیماً با پوشش داخلی بشکه برخورد کنند که تهدید جدی برای ایمنی تجهیزات محسوب می‌شود.

لازم به ذکر است که:

خمیدگی شفت اکسترودر قابل اصلاح است، اما تغییر شکل پیچشی بدون باز کردن و تعویض قابل تعمیر نیست.

برای کارخانه‌های آجر با منابع مالی یا قابلیت نگهداری محدود، می‌توان از صافکاری شعله در محل برای تعمیر شفت استفاده کرد. رویه خاص به شرح زیر است.

تمام تیغه‌های اکسترودر نصب شده بر روی شفت باید برداشته شوند تا بدنه شفت کاملاً نمایان شود.

شفت اکسترودر را به صورت دستی بچرخانید و از یک قلم یا نشانگر عقربه‌ای برای تعیین موارد زیر استفاده کنید:

• بالاترین نقطه خمیدگی
• پایین‌ترین نقطه خمیدگی
• مرکز موقعیت خمیدگی

این مکان‌ها باید به وضوح علامت‌گذاری شوند.

در بیشتر موارد، خمیدگی نزدیک به ریشه یاتاقان جلو رخ می‌دهد.

برای جلوگیری از آسیب به یاتاقان‌ها در حین گرمایش، باید اقدامات حفاظتی انجام شود:

• طناب آزبست را در پایین جعبه تغذیه دور شفت بپیچید
• مواد رسی مرطوب را در خارج از لایه آزبست اعمال کنید

این عایق از انتقال حرارت به یاتاقان جلوگیری کرده و از بازپخت یاتاقان جلوگیری می‌کند.

ابزارهای پشتیبانی زیر را در زیر موقعیت خمیدگی قرار دهید:

• لبه‌های فولادی
• بلوک‌های پشتیبانی V شکل

این اطمینان حاصل می‌کند که یاتاقان‌ها در طول فرآیند اصلاح آسیب نمی‌بینند.

از شعله اکسی استیلن برای گرم کردن یکنواخت قسمت خم شده شفت استفاده کنید.

هنگامی که سطح شفت به حالت قرمز یکنواخت رسید، انتهای دور شفت را با چکش تقریباً 18 پوندی ضربه بزنید تا هم‌ترازی شفت به تدریج اصلاح شود.

در طول فرآیند، هم‌ترازی شفت را به طور مداوم با ابزار اندازه‌گیری بررسی کنید تا از اصلاح بیش از حد جلوگیری شود.

پس از اصلاح، تلرانس قابل قبول عبارت است از:

• خمیدگی شفت اکسترودر ≤ 1 میلی‌متر

که برای عملکرد عادی اکسترودر کافی است.

صافکاری شعله ممکن است مقاومت خستگی ناحیه گرم شده را کاهش دهد. بنابراین، عملیات سخت‌کاری سطحی موضعی توصیه می‌شود.

1. سطح شفت را با شعله اکسی استیلن گرم کنید
2. دمای گرمایش: 830-850 درجه سانتی‌گراد
3. ناحیه گرم شده را به سرعت با آب خنک کنید
4. از حرارت داخلی شفت برای تمپرینگ استفاده کنید

در طول تمپرینگ، رنگ سطح معمولاً به شرح زیر تغییر می‌کند:

• سفید → زرد → آبی

هنگامی که سطح آبی شد، بلافاصله شفت را با آب خنک کنید تا سختی تثبیت شود.

سختی نهایی سطح شفت باید باشد:

≤ HRC 30

این سطح مقاومت در برابر سایش کافی را تضمین می‌کند و در عین حال چقرمگی مواد را حفظ می‌کند.

برای بسیاری از کارخانه‌های آجر کوچک و متوسط، تعویض شفت اکسترودر پرهزینه است.

به عنوان مثال:

• هزینه‌های اضافی شامل حمل و نقل، نیروی کار و زیان توقف تولید است

در بسیاری از موارد، کل زیان اقتصادی ممکن است چندین برابر هزینه خود شفت باشد.

استفاده از روش اصلاح در محل می‌تواند:

• از توقف طولانی تولید جلوگیری کند
• هزینه‌های نگهداری را کاهش دهد
• استفاده از تجهیزات را بهبود بخشد

تجربه عملی ثابت کرده است که صافکاری شعله در محل شفت اکسترودر خم شده یک روش نگهداری اقتصادی، عملی و مؤثر است.

این تکنیک دارای مزایای متعددی است:

• بدون نیاز به باز کردن تجهیزات
• زمان نگهداری کوتاه
• هزینه تعمیر پایین
• عملیات ساده

برای کارخانه‌های آجر کوچک و متوسط با امکانات نگهداری محدود، این روش ارزش عملی بالایی و پتانسیل قوی برای ترویج در صنعت دارد.

از طریق نگهداری صحیح تجهیزات و روش‌های تعمیر علمی، عمر مفید اجزای کلیدی اکسترودر را می‌توان به طور قابل توجهی افزایش داد و از عملکرد پایدار خط تولید آجر اطمینان حاصل کرد.