Перевести страницу

Статьи

Подписаться на RSS

Популярные теги Все теги

Ремонт шнековой пары или замена на новую шнековую пару?





Как правило нет ни одного эксплуатанта экструдера (гранулятора), кто ни разу бы не сталкивался с износом сердца машины - шнековой пары.

Основные симптомы, которые могут сказать о том, что стоит готовиться к замене этого узла экструдера.


- скачки давления (т.н. пульсация).

- локальный перегрев в одной или нескольких зонах экструдера

- падение производительности (как правильно нарастающее)

- скрипы, стуки и прочие звуки в области расположения шнековой пары.


Для более полного понимания того, что обычно происходит при износте шнековой пары, вспомним некоторые постулаты, согласно которым работает любая шнековая пара


- номинальный рабочий зазор  (зазор между вершиной шнека и стенкой материального цилиндра) на шнековой паре равен 0,001 D . Где D это диаметр шнека. Именно поддержание такой величины зазора обеспечивает беспроблемное прохождение расплава через все зоны, нагнетание необходимого давления и отсутствия заклинивание шнека и цилиндра в результате теплового расширениия. Говоря проще - такой зазор должен быть в исправной шнековой паре, которая даст нужную производительность.

Обычно ресурс шнековой пары (в зависимости от типа экструзии) составляет несколько тысяч тонн материала. Например шнековая гранулятора, изготовленная с соблюдением всех требований, без проблем отработает 4000-5000 тонн материала. Такой ресурс шнековых пар иногда сообщают нам наши заказчики.

Со временем и количеством тоннажа переработки, в шнековой паре начинают возникать деструктивные изменения


- увеличивается зазор между гребнем шнека и стенкой материального цилиндра

- появляются зоны эллипсности на стенке материального цилиндра

- появляются кольцевые задиры на стенке материального цилиндра

- появляется и прогрессирует сетка микротрещин на шнеке

- появляются усталостные дефекты металла 

- происходит постепенный отпуск азотированного слоя.


Как правило, в ремонт в нашу компанию попадают шнековые пары, имеющие один или несколько вышеуказанных дефекто. 

И тут стоит остановиться подробнее, для понимания сути вопроса.

Классически, принято считать, что стоимость ремонта шнековой пары должна составлять до 70% от стоимости новой. Отчасти мы можем согласиться с этой формулой.


Почему вообще возникла эта статья с таким заголовком? 


Основной ответ скорее всего должен звучать так - каждая шнековая пара изношена по своему и в каждом случае 

имеет смысл индивидуальная оценка на предмет ремонта или замены шнековой пары.


Пример 1. К нам в ремонт попадает одношнековая пара 45-55 мм, с износом по ресурсу. Шнековая пара всю жизнь работала на первичном или смеси материалов, не подвергалась жестким перегрузкам и на дефектовке показала себя как вполне подлежащей ремонту.Выполняется стандартный набор ремонтных работ (обнижение, наплавка, хонинговка трубы, шлифовка и полировка шнека). В таком случае стоимость ремонта действительно будет не более 60% от стоимости новой пары и ремонт будет целесообразен по цене и сроку выполнения.


Пример 2. К нам в ремонт попадает двойная коническая  шнековая пара с сильным износом трубы, шнеков и разломом обеих шнеков. Имеет ли смысл ремонтировать такую шнековую пару? Стоимость ремонта вплотную приближается к стоимости новой. Гарантий работоспособности нет никаких. Трубу в таком случае восстановить невозможно. Мы обычно предлагаем новый комплект.


Пример 3. В ремонт попадает одношнековая пара большого диаметра. Цилиндр изношен очень сильно по нескольким зонам, шнек до нас чинился и не очень хорошо. Иными словами - даже при полном ремонте, работоспособность указанной шнековой пары будет не очень высокая. Но при этом стоимость ремонта гораздо ниже стоимости нового комплекта. В половине случаев заказчик выбирает ремонт. 


На практике мы видим десятки комбинаций вышеуказанных случаев. Именно поэтому, принимая в ремонт шнековую пару, всегда делаем ее дефектовку, расчет стоимости ремонта, расчет изготовления новой пары и только после этого выдаем свои рекомендации.


В ряде случаев у заказчиков просто нет времени ждать новый комплект и требуется, как говорится, "долететь на одном крыле". К слову часто долетают после ремонта годами.


Надеюсь, что материал будет Вам полезен.


В следующей статье  мы расскажем об отличиях дешевых шнековых пар от качественных изделий и почему не стоит экономить на этом узле.


В заключение несколько фотографий.







Разрушение шнека

Шнек может разрушиться вследствие многократного изгиба, к которому приводит его плохое центрирование с цилиндром. Наиболее часто разрушение происходит в зоне загрузки шнека, где площадь поперечного сечения с точки зрения прочности минимальна и где возникает самый высокий локальный крутящий момент. Например, во время запуска экструдера нагреватели цилиндра должны быть включены, и машина должна выдерживаться при рабочей температуре в течение нескольких часов в зависимости от ее размера. Этот период теплового прогрева позволит расплавить полимерный материал в цилиндре до вязкости, близкой к наблюдаемой во время процесса. Когда шнек начнет вращаться, нагрузка на двигатель и крутящий момент на шнеке будут близки к нормальным значениям. Однако если экструдер не прогреть достаточно долго, то вязкость материала при «холодном пуске» двигателя может быть еще очень высокой. Если двигатель достаточно большой, или материал, из которого изготовлен шнек, не согласован с характеристиками передачи, то крутящий момент в зоне загрузки шнека может вызвать такое напряжение на скручивание, которое превысит допускаемое напряжение, что станет причиной разрушения шнека. Когда конструкционный материал шнека соответствует характеристикам передачи привода, при превышении допустимой нагрузки на двигатель контроллер машины выключит двигатель. Во многих случаях шнек сможет выдержать несколько таких холодных пусков, прежде чем разрушиться.

Выбор конструкционного материала шнека достаточно критичен для обеспечения необходимой прочности при неблагоприятных обстоятельствах типа холодного пуска экструдера. Кроме того, материал имеет приемлемую стоимость. Выбор материала шнека зависит от размера и мощности двигателя, максимальной скорости вращения шнека при номинальной скорости вращения двигателя, глубины канала в зоне загрузки.