水下切粒机切粒不规则的原因分析及解决措施
2014-07-31孙林
摘 要 分析切粒机出现切粒不规则现象的原因。通过在定刀架和刮模板间隙中加装垫片，修复动刀前、后角，效果良好。
关键词 切粒机，；切片粒子不规则；措施
中图分类号：TQ320 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）13-0107-01
1 概述
我公司切片车间切粒设备为1台洛阳南峰产的SQL680D型水下切粒机。该切粒机从2006年使用至今，一直较为正常。但近期经常出现切粒外观不规则的问题。
在实际生产中，如果切片边缘带有尖角，在输送物料的过程中，尖角会与输送管道壁摩擦，从而产生粉末，会造成过滤器的堵塞，给生产带来不便。
2 问题原因分析
根据切出粒子不规则的现象，再根据以往的维修经验，决定从以下几方面入手分析。
1）动刀。
①前角。切削过程中，动刀刀刃受力分布情况详见图1。
1.定刀机架；2.定刀；3.铸带条；4.动刀；α.动刀后角；p.铸带条对动刀的压力；γ.动刀前角；F.动刀的切削力；f.铸带条对动刀的摩擦力
图1 切粒机动刀在切削过程中的受力情况
图1中刀尖部受的切削力是铸带条对刀刃的反作用力p与刀后面所受摩擦力f的合力，前角γ、后角α与p、f形成的四边形，可利用余弦定理得出切削力F：
F2=f2+p2+2fpcos（γ+α）
根据公式得知，随着γ角增大，总切削力F会在一定范围内，呈余弦关系下降，并且可以减小切粒的塑性形变，改善外观品质。对于合成树脂类材料，强度、硬度并不高，而塑性较大，应选择较大的前角。但加大前角的前提是必须保证刀具有足够的强度。
②后角。动刀后角的作用是减小摩擦。铸带条在切断瞬间，仍继续下降。铸带条与刀刃后面产生摩擦，摩擦力使得铸带条在输送过程中的不规则运动，造成乱切。由此可见，后角同样是在保证刀的强度的前提下选择较大的角度。
2）定刀。因为动刀有多个刃齿，相比之动刀，定刀磨损速度要快一些。当定刀的刃口面磨损到一定程度，切出的切粒带尖角或毛刺，影响切出粒子的外观品质，就必须换刃或修磨。
3）定刀架和刮模板间隙。随着动刀的多次修磨，其外径尺寸有了较大的缩小，为了保证后进料辊与刮模板的工艺间隙，使得定刀架和刮模板之间就会产生一个较大的间隙（测量>3 mm），产生夹料、乱切、切粒出现大量不规则的现象。
4）进料间隙。进料辊在运转时，铸带条主要依靠前后进料辊间产生的摩擦力带入的。旋转的进料辊对相接触的铸带条的作用力包括正压力和摩擦力，当此两种力小于切削力的垂直向下分力，此时铸带条在2个进料辊之间被拉动而产生相对位移的滑动，使得进料速度与切刀转速不匹配，就会造成切粒不规则的现象。要使切粒外观品质合格，就必须保证前后进料辊对铸带条的正压力足够大，产生的摩擦力，大于切削时产生的垂直向下分力。
通过分析可知，正压力的产生，一是依靠2台顶紧气缸对进料辊的压紧力，二是依靠铸带条的压陷深度。正常切粒时，铸带条的厚度与压陷深度的差值必须要大于进料的间隙。另外，如果进料辊局部磨损严重，会造成对此处的铸带条压紧力不够，产生乱切现象。
5）动、定刀间隙。通过分析可知，铸带条在剪切过程中可分为刀刃切入铸带条和铸带条相对位移滑动两个阶段。
在刀刃切入铸带条的阶段，动、定刀对铸带条的作用力形成力矩，并使铸带条发生转动。转过一定角度，当该力矩与进料辊对铸带条的力矩达到平衡时，转动停止。当刀刃切入到一定深度时，动、定刀对铸带条的作用力大于剪切面上铸带条的阻力，剪切过程就由刀刃切入阶段过渡到相对位移滑动阶段，铸带条沿剪切面向下滑动，直到切断为止。
通过分析可知，动、定刀对铸带条的作用力的大小与铸带条抗剪切性能有关，当动、定刀间隙增大后，动、定刀对铸带条的作用力形成的力矩会增大，铸带条转动的角度就会增大，进料辊对铸带条的平衡力矩随之增大。当动、定刀间隙过大时，铸带条拉力增加，在剪切后期，铸带条不是被剪切断的，而是被拉断的，造成切粒不规则。
通过查找资料和实践摸索，动、定刀间隙在0.02～0.05 mm为宜。动、定刀间隙小于0.02 mm，容易打刀；但动、定刀间隙大于0.05 mm时，切粒会出现不规则的现象。
3 解决方法
1）动刀。我公司一直是外委修磨动刀，但由于对设备认识不足，未理解到前、后角度的重要性，也未对外委修磨提出角度的要求，仅是要求将刃口修磨至锋利、无缺口。前、后角度的误差，是造成切粒外观品质差的主要原因。通过刀具生产专业厂家的校正了刀刃的前后角，使得修复后的动刀能够切出外观品质合格的切片粒子。
2）定刀。严格定刀的采购质量的把关，保证刀具的硬度和耐磨性。
3）定刀架和刮模板间隙。当动刀外径由于修磨减小到极限尺寸时，在定刀与定刀机架之间固定加装垫片，可以基本避免因夹料产生的切粒不规则现象。
4 解决后的效果
上述几项解决方法实施后，切片车间的切粒机一直处于良好的工作状态。从实施效果看，我们对问题的分析是正确的，措施实施的效果是良好的，保证了切粒装置运行的可靠性。
参考文献
[1]王宏建，蔡澄.SQLJ-2.5水下切粒机在合成树脂切粒中的应用[J].化工机械，2004，31（1）.
[2]刘忠辉，张国跃.影响水下切粒机切割刀使用寿命的原因分析及对策[J].化工机械，2012，39（6）.
作者简介
孙林（1976-），男，四川绵阳人，机械工程师，本科，研究方向：机械设计、制造工艺与设备。endprint
摘 要 分析切粒机出现切粒不规则现象的原因。通过在定刀架和刮模板间隙中加装垫片，修复动刀前、后角，效果良好。
关键词 切粒机，；切片粒子不规则；措施
中图分类号：TQ320 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）13-0107-01
1 概述
我公司切片车间切粒设备为1台洛阳南峰产的SQL680D型水下切粒机。该切粒机从2006年使用至今，一直较为正常。但近期经常出现切粒外观不规则的问题。
在实际生产中，如果切片边缘带有尖角，在输送物料的过程中，尖角会与输送管道壁摩擦，从而产生粉末，会造成过滤器的堵塞，给生产带来不便。
2 问题原因分析
根据切出粒子不规则的现象，再根据以往的维修经验，决定从以下几方面入手分析。
1）动刀。
①前角。切削过程中，动刀刀刃受力分布情况详见图1。
1.定刀机架；2.定刀；3.铸带条；4.动刀；α.动刀后角；p.铸带条对动刀的压力；γ.动刀前角；F.动刀的切削力；f.铸带条对动刀的摩擦力
图1 切粒机动刀在切削过程中的受力情况
图1中刀尖部受的切削力是铸带条对刀刃的反作用力p与刀后面所受摩擦力f的合力，前角γ、后角α与p、f形成的四边形，可利用余弦定理得出切削力F：
F2=f2+p2+2fpcos（γ+α）
根据公式得知，随着γ角增大，总切削力F会在一定范围内，呈余弦关系下降，并且可以减小切粒的塑性形变，改善外观品质。对于合成树脂类材料，强度、硬度并不高，而塑性较大，应选择较大的前角。但加大前角的前提是必须保证刀具有足够的强度。
②后角。动刀后角的作用是减小摩擦。铸带条在切断瞬间，仍继续下降。铸带条与刀刃后面产生摩擦，摩擦力使得铸带条在输送过程中的不规则运动，造成乱切。由此可见，后角同样是在保证刀的强度的前提下选择较大的角度。
2）定刀。因为动刀有多个刃齿，相比之动刀，定刀磨损速度要快一些。当定刀的刃口面磨损到一定程度，切出的切粒带尖角或毛刺，影响切出粒子的外观品质，就必须换刃或修磨。
3）定刀架和刮模板间隙。随着动刀的多次修磨，其外径尺寸有了较大的缩小，为了保证后进料辊与刮模板的工艺间隙，使得定刀架和刮模板之间就会产生一个较大的间隙（测量>3 mm），产生夹料、乱切、切粒出现大量不规则的现象。
4）进料间隙。进料辊在运转时，铸带条主要依靠前后进料辊间产生的摩擦力带入的。旋转的进料辊对相接触的铸带条的作用力包括正压力和摩擦力，当此两种力小于切削力的垂直向下分力，此时铸带条在2个进料辊之间被拉动而产生相对位移的滑动，使得进料速度与切刀转速不匹配，就会造成切粒不规则的现象。要使切粒外观品质合格，就必须保证前后进料辊对铸带条的正压力足够大，产生的摩擦力，大于切削时产生的垂直向下分力。
通过分析可知，正压力的产生，一是依靠2台顶紧气缸对进料辊的压紧力，二是依靠铸带条的压陷深度。正常切粒时，铸带条的厚度与压陷深度的差值必须要大于进料的间隙。另外，如果进料辊局部磨损严重，会造成对此处的铸带条压紧力不够，产生乱切现象。
5）动、定刀间隙。通过分析可知，铸带条在剪切过程中可分为刀刃切入铸带条和铸带条相对位移滑动两个阶段。
在刀刃切入铸带条的阶段，动、定刀对铸带条的作用力形成力矩，并使铸带条发生转动。转过一定角度，当该力矩与进料辊对铸带条的力矩达到平衡时，转动停止。当刀刃切入到一定深度时，动、定刀对铸带条的作用力大于剪切面上铸带条的阻力，剪切过程就由刀刃切入阶段过渡到相对位移滑动阶段，铸带条沿剪切面向下滑动，直到切断为止。
通过分析可知，动、定刀对铸带条的作用力的大小与铸带条抗剪切性能有关，当动、定刀间隙增大后，动、定刀对铸带条的作用力形成的力矩会增大，铸带条转动的角度就会增大，进料辊对铸带条的平衡力矩随之增大。当动、定刀间隙过大时，铸带条拉力增加，在剪切后期，铸带条不是被剪切断的，而是被拉断的，造成切粒不规则。
通过查找资料和实践摸索，动、定刀间隙在0.02～0.05 mm为宜。动、定刀间隙小于0.02 mm，容易打刀；但动、定刀间隙大于0.05 mm时，切粒会出现不规则的现象。
3 解决方法
1）动刀。我公司一直是外委修磨动刀，但由于对设备认识不足，未理解到前、后角度的重要性，也未对外委修磨提出角度的要求，仅是要求将刃口修磨至锋利、无缺口。前、后角度的误差，是造成切粒外观品质差的主要原因。通过刀具生产专业厂家的校正了刀刃的前后角，使得修复后的动刀能够切出外观品质合格的切片粒子。
2）定刀。严格定刀的采购质量的把关，保证刀具的硬度和耐磨性。
3）定刀架和刮模板间隙。当动刀外径由于修磨减小到极限尺寸时，在定刀与定刀机架之间固定加装垫片，可以基本避免因夹料产生的切粒不规则现象。
4 解决后的效果
上述几项解决方法实施后，切片车间的切粒机一直处于良好的工作状态。从实施效果看，我们对问题的分析是正确的，措施实施的效果是良好的，保证了切粒装置运行的可靠性。
参考文献
[1]王宏建，蔡澄.SQLJ-2.5水下切粒机在合成树脂切粒中的应用[J].化工机械，2004，31（1）.
[2]刘忠辉，张国跃.影响水下切粒机切割刀使用寿命的原因分析及对策[J].化工机械，2012，39（6）.
作者简介
孙林（1976-），男，四川绵阳人，机械工程师，本科，研究方向：机械设计、制造工艺与设备。endprint
摘 要 分析切粒机出现切粒不规则现象的原因。通过在定刀架和刮模板间隙中加装垫片，修复动刀前、后角，效果良好。
关键词 切粒机，；切片粒子不规则；措施
中图分类号：TQ320 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2014）13-0107-01
1 概述
我公司切片车间切粒设备为1台洛阳南峰产的SQL680D型水下切粒机。该切粒机从2006年使用至今，一直较为正常。但近期经常出现切粒外观不规则的问题。
在实际生产中，如果切片边缘带有尖角，在输送物料的过程中，尖角会与输送管道壁摩擦，从而产生粉末，会造成过滤器的堵塞，给生产带来不便。
2 问题原因分析
根据切出粒子不规则的现象，再根据以往的维修经验，决定从以下几方面入手分析。
1）动刀。
①前角。切削过程中，动刀刀刃受力分布情况详见图1。
1.定刀机架；2.定刀；3.铸带条；4.动刀；α.动刀后角；p.铸带条对动刀的压力；γ.动刀前角；F.动刀的切削力；f.铸带条对动刀的摩擦力
图1 切粒机动刀在切削过程中的受力情况
图1中刀尖部受的切削力是铸带条对刀刃的反作用力p与刀后面所受摩擦力f的合力，前角γ、后角α与p、f形成的四边形，可利用余弦定理得出切削力F：
F2=f2+p2+2fpcos（γ+α）
根据公式得知，随着γ角增大，总切削力F会在一定范围内，呈余弦关系下降，并且可以减小切粒的塑性形变，改善外观品质。对于合成树脂类材料，强度、硬度并不高，而塑性较大，应选择较大的前角。但加大前角的前提是必须保证刀具有足够的强度。
②后角。动刀后角的作用是减小摩擦。铸带条在切断瞬间，仍继续下降。铸带条与刀刃后面产生摩擦，摩擦力使得铸带条在输送过程中的不规则运动，造成乱切。由此可见，后角同样是在保证刀的强度的前提下选择较大的角度。
2）定刀。因为动刀有多个刃齿，相比之动刀，定刀磨损速度要快一些。当定刀的刃口面磨损到一定程度，切出的切粒带尖角或毛刺，影响切出粒子的外观品质，就必须换刃或修磨。
3）定刀架和刮模板间隙。随着动刀的多次修磨，其外径尺寸有了较大的缩小，为了保证后进料辊与刮模板的工艺间隙，使得定刀架和刮模板之间就会产生一个较大的间隙（测量>3 mm），产生夹料、乱切、切粒出现大量不规则的现象。
4）进料间隙。进料辊在运转时，铸带条主要依靠前后进料辊间产生的摩擦力带入的。旋转的进料辊对相接触的铸带条的作用力包括正压力和摩擦力，当此两种力小于切削力的垂直向下分力，此时铸带条在2个进料辊之间被拉动而产生相对位移的滑动，使得进料速度与切刀转速不匹配，就会造成切粒不规则的现象。要使切粒外观品质合格，就必须保证前后进料辊对铸带条的正压力足够大，产生的摩擦力，大于切削时产生的垂直向下分力。
通过分析可知，正压力的产生，一是依靠2台顶紧气缸对进料辊的压紧力，二是依靠铸带条的压陷深度。正常切粒时，铸带条的厚度与压陷深度的差值必须要大于进料的间隙。另外，如果进料辊局部磨损严重，会造成对此处的铸带条压紧力不够，产生乱切现象。
5）动、定刀间隙。通过分析可知，铸带条在剪切过程中可分为刀刃切入铸带条和铸带条相对位移滑动两个阶段。
在刀刃切入铸带条的阶段，动、定刀对铸带条的作用力形成力矩，并使铸带条发生转动。转过一定角度，当该力矩与进料辊对铸带条的力矩达到平衡时，转动停止。当刀刃切入到一定深度时，动、定刀对铸带条的作用力大于剪切面上铸带条的阻力，剪切过程就由刀刃切入阶段过渡到相对位移滑动阶段，铸带条沿剪切面向下滑动，直到切断为止。
通过分析可知，动、定刀对铸带条的作用力的大小与铸带条抗剪切性能有关，当动、定刀间隙增大后，动、定刀对铸带条的作用力形成的力矩会增大，铸带条转动的角度就会增大，进料辊对铸带条的平衡力矩随之增大。当动、定刀间隙过大时，铸带条拉力增加，在剪切后期，铸带条不是被剪切断的，而是被拉断的，造成切粒不规则。
通过查找资料和实践摸索，动、定刀间隙在0.02～0.05 mm为宜。动、定刀间隙小于0.02 mm，容易打刀；但动、定刀间隙大于0.05 mm时，切粒会出现不规则的现象。
3 解决方法
1）动刀。我公司一直是外委修磨动刀，但由于对设备认识不足，未理解到前、后角度的重要性，也未对外委修磨提出角度的要求，仅是要求将刃口修磨至锋利、无缺口。前、后角度的误差，是造成切粒外观品质差的主要原因。通过刀具生产专业厂家的校正了刀刃的前后角，使得修复后的动刀能够切出外观品质合格的切片粒子。
2）定刀。严格定刀的采购质量的把关，保证刀具的硬度和耐磨性。
3）定刀架和刮模板间隙。当动刀外径由于修磨减小到极限尺寸时，在定刀与定刀机架之间固定加装垫片，可以基本避免因夹料产生的切粒不规则现象。
4 解决后的效果
上述几项解决方法实施后，切片车间的切粒机一直处于良好的工作状态。从实施效果看，我们对问题的分析是正确的，措施实施的效果是良好的，保证了切粒装置运行的可靠性。
参考文献
[1]王宏建，蔡澄.SQLJ-2.5水下切粒机在合成树脂切粒中的应用[J].化工机械，2004，31（1）.
[2]刘忠辉，张国跃.影响水下切粒机切割刀使用寿命的原因分析及对策[J].化工机械，2012，39（6）.
作者简介
孙林（1976-），男，四川绵阳人，机械工程师，本科，研究方向：机械设计、制造工艺与设备。endprint
