ลูกกลิ้งเจียรกับแหวนเจียร: คู่มือการสึกหรอและการเปลี่ยน

ปริมาณผงที่ลดลงนั้นไม่ใช่เรื่องลึกลับเลย เก้าครั้งในสิบครั้ง ผู้กระทำผิดก็เหมือนกัน: ลูกกลิ้งบด, แหวนเจียร หรือทั้งสองอย่าง ส่วนประกอบทั้งสองนี้นำวัสดุทุกกรัมมาอยู่ระหว่างกันและบดให้เป็นผงสำเร็จรูป และจ่ายด้วยมวลของมันเอง การทำความเข้าใจว่าแต่ละโรงงานสวมใส่อย่างไร เหตุใดรูปแบบจึงแตกต่างกัน และเมื่อใดที่ควรดึงออกมาก่อนที่จะต้องเสียค่าใช้จ่ายในการปิดระบบโดยไม่ได้วางแผน คือความแตกต่างระหว่างโรงสีที่ดำเนินงานอย่างดีกับโรงสีที่มีราคาแพง

สองส่วน หนึ่งระบบบด

ภายในห้องบดของเรย์มอนด์ มิลล์ ลูกกลิ้งบด และ แหวนเจียร ทำงานเป็นคู่ที่ตรงกัน เพลาหลักจะหมุนโครงรูปดาว ซึ่งโดยทั่วไปจะมีลูกกลิ้งสามถึงเจ็ดลูกกลิ้ง และแรงเหวี่ยงจะกดลูกกลิ้งแต่ละตัวออกไปด้านนอกกับพื้นผิวด้านในของวงแหวนเจียรที่อยู่นิ่ง วัตถุดิบที่ถูกตักอย่างต่อเนื่องเข้าไปในช่องว่างระหว่างวัตถุดิบนั้น ถูกบดขยี้ด้วยแรงกดดันจากการกลิ้งและแรงเสียดทานแบบเฉือนนี้จนกลายเป็นความละเอียดของเป้าหมาย

ลูกกลิ้งเป็นองค์ประกอบที่เคลื่อนที่ โดยจะหมุนบนแกนของตัวเองขณะโคจรรอบวงแหวน ทำให้สัมผัสกับทั้งวัสดุและผนังด้านในของวงแหวนอย่างต่อเนื่อง วงแหวนได้รับการแก้ไข: ดูดซับแรงกระแทกที่ส่งผ่านชั้นวัสดุและสึกหรอจากภายในสู่ภายนอก ระบบการเจียรแบบเดียวกัน โปรไฟล์ความเค้นที่แตกต่างกันมากสองโปรไฟล์ และความแตกต่างนั้นเป็นตัวกำหนดว่าแต่ละชิ้นส่วนล้มเหลวอย่างไร หากคุณต้องการ เปรียบเทียบผลผลิตของโรงสีเรย์มอนด์ การใช้พลังงาน และต้นทุนระยะยาว เมื่อเทียบกับโรงสีประเภทอื่นๆ พฤติกรรมการสึกหรอของทั้งสองส่วนนี้เป็นตัวแปรสำคัญในสมการนั้น

ลูกกลิ้งบดสึกหรออย่างไร

ลูกกลิ้งเจียรสัมผัสกับสิ่งที่วิศวกรเรียกว่า แรงเสียดทานแบบจุดสัมผัส . เนื่องจากพื้นผิวโค้งของลูกกลิ้งบรรจบกับผนังด้านในโค้งของวงแหวนผ่านแผ่นวัสดุบางๆ โหลดจึงกระจุกตัวไปตามแถบหน้าสัมผัสแคบแทนที่จะกระจายไปทั่วพื้นผิวกว้าง เมื่อเวลาผ่านไป จะเกิดการสึกหรอที่ขอบและเม็ดมะยมด้านนอกของหน้าลูกกลิ้ง

รูปแบบการสึกหรอมีความก้าวหน้าแต่ไม่สม่ำเสมอ ในช่วงแรก ลูกกลิ้งจะค่อยๆ สูญเสียโปรไฟล์เดิม และช่องว่างระหว่างลูกกลิ้งและวงแหวนจะกว้างขึ้น ผลผลิตยังคงเป็นที่ยอมรับ เมื่อการสึกหรอลึกขึ้น แรงกดในการเจียรลดลง วัสดุเบดจะควบคุมได้ยากขึ้น และความวิจิตรก็เริ่มหยาบลง ด้วยวัสดุแข็ง เช่น ทรายควอทซ์ ไดเบส หรือแร่ซิลิกาสูง อายุการใช้งานของลูกกลิ้งอาจลดลงเหลือเพียง 1,500 ชั่วโมงการทำงาน สำหรับแร่ธาตุที่ไม่ใช่โลหะที่นิ่มกว่า ลูกกลิ้งชนิดเดียวกันอาจมีอายุการใช้งาน 2,000 ถึง 3,000 ชั่วโมงก่อนที่จะถึงเกณฑ์การเปลี่ยน

สภาพตลับลูกปืนจะเชื่อมโยงโดยตรงกับการสึกหรอของลูกกลิ้ง ทุกๆ 500 ถึง 600 ชั่วโมงของการทำงาน จะต้องทำความสะอาดและตรวจสอบแบริ่งลูกกลิ้งภายในปลอกลูกกลิ้ง การแทรกซึมของฝุ่นเป็นตัวทำลายตลับลูกปืนหลัก: เมื่อซีลเสื่อมสภาพ อนุภาคที่มีฤทธิ์กัดกร่อนจะเข้าไปในชุดตลับลูกปืนและเร่งความเสียหายภายในให้เร็วขึ้นก่อนพื้นผิวลูกกลิ้ง สำหรับการกำหนดค่าความจุสูงเช่น โรงบดลูกตุ้มเรย์มอนด์ 4 ลูกกลิ้ง การบำรุงรักษาตลับลูกปืนในส่วนประกอบทั้งสี่จำเป็นต้องได้รับการประสานงานอย่างระมัดระวังเพื่อหลีกเลี่ยงความล้มเหลวที่เซ

แหวนเจียรสวมอย่างไร

แหวนเจียรสึกหรอจากด้านใน เนื่องจากแรงกดของลูกกลิ้งจะกัดกร่อนเส้นรอบวงของผนังด้านในอย่างต่อเนื่อง เนื่องจากลูกกลิ้งมีระยะห่างเท่าๆ กันและวงแหวนอยู่กับที่ การสึกหรอจึงกระจายไปรอบๆ เส้นผ่านศูนย์กลางด้านในเต็ม — มีความสม่ำเสมอมากกว่าการสึกหรอของลูกกลิ้ง แต่ก็ไม่ร้ายแรงน้อยกว่า

ผลที่ตามมาในทางปฏิบัติคือเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของแหวนค่อยๆ เพิ่มขึ้น ขณะทำเช่นนั้น ช่องว่างระหว่างลูกกลิ้งและวงแหวนจะกว้างขึ้น ช่วยลดแรงกดในการเจียร และปล่อยให้อนุภาคหยาบกว่าผ่านไปได้โดยไม่ต้องผ่านกระบวนการทั้งหมด ในการใช้งานความถี่สูง เช่น การบดแคลเซียมคาร์บอเนต 325 เมช แหวนเจียรอาจจำเป็นต้องเปลี่ยนสี่ถึงหกครั้งต่อปีภายใต้สภาวะการผลิตที่ต่อเนื่อง ในการใช้งานที่มีความต้องการน้อยกว่า วงแหวนจะมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าลูกกลิ้งในรอบการเปลี่ยนส่วนใหญ่

ความแตกต่างที่สำคัญประการหนึ่ง: เนื่องจากการสึกหรอของแหวนจะกระจายอย่างสม่ำเสมอมากขึ้น ประสิทธิภาพในช่วงแรกจึงลดลงจึงเบาลงและพลาดได้ง่ายขึ้น ผู้ปฏิบัติงานที่ต้องอาศัยการตรวจสอบด้วยสายตาที่ประตูทางเข้าเพียงอย่างเดียวอาจไม่ตรวจพบการสึกหรอของแหวนจนกว่าคุณภาพของผลิตภัณฑ์จะลดลงอย่างเห็นได้ชัด จำเป็นต้องมีเครื่องมือวัด ไม่ใช่แค่ดวงตาเท่านั้น

Roller vs. Ring: อันไหนล้มเหลวก่อน?

ภายใต้สภาวะการทำงานทั่วไป ลูกกลิ้งบดจะสึกหรอเร็วกว่าแหวนเจียร เหตุผลก็คือกลไก: ลูกกลิ้งเป็นองค์ประกอบที่ทำงานอยู่ ซึ่งขึ้นอยู่กับทั้งการหมุนและการเคลื่อนที่ของวงโคจร ในขณะที่วงแหวนดูดซับโหลดแบบพาสซีฟ ความเค้นสัมผัสของลูกกลิ้งมีความเข้มข้น แหวนถูกแจกจ่าย แบริ่งของลูกกลิ้งแนะนำโหมดความล้มเหลวเพิ่มเติมที่วงแหวนไม่ได้แชร์

ที่กล่าวว่ากฎไม่แน่นอน ด้วยวัสดุป้อนที่มีฤทธิ์กัดกร่อนสูงที่ปริมาณงานสูง วงแหวนจึงสามารถสึกหรอทะลุได้ในอัตราที่ทัดเทียมหรือเกินกว่าลูกกลิ้ง ติดตามทั้งสองส่วนอย่างเป็นอิสระเสมอ แทนที่จะคิดว่าส่วนใดส่วนหนึ่งจะอยู่ได้นานกว่าอีกส่วนหนึ่งเสมอ

สัญญาณเตือนที่คุณไม่ควรมองข้าม

แวร์ไม่ค่อยประกาศตัวเองดังๆ สัญญาณมีแนวโน้มที่จะค่อยเป็นค่อยไป ซึ่งทำให้ง่ายต่อการหาเหตุผลเข้าข้างตนเองในแต่ละสัญญาณจนกว่าผลสะสมจะกลายเป็นวิกฤต ตัวบ่งชี้ต่อไปนี้ควรแจ้งให้ทำการวัดขนาดลูกกลิ้งและวงแหวนทันที:

• ผลผลิตจะลดลงโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงอัตราการป้อนหรือวัสดุ โรงสีที่ผลิตผงน้อยลงต่อชั่วโมงในขณะที่ใช้โหลดเท่าเดิมจะทำให้การเจียรมีประสิทธิภาพน้อยลง ซึ่งเป็นสัญญาณแรกและน่าเชื่อถือที่สุดที่แสดงว่าพื้นผิวสัมผัสสูญเสียโปรไฟล์ไป
• ความละเอียดของผลิตภัณฑ์จะหยาบขึ้นเมื่อการตั้งค่าตัวแยกประเภทไม่เปลี่ยนแปลง เมื่อชิ้นส่วนที่สึกหรอไม่สามารถสร้างแรงกดในการเจียรที่เพียงพอได้อีกต่อไป อนุภาคขนาดใหญ่จะทะลุผ่านซึ่งก่อนหน้านี้จะถูกส่งกลับไปเจียรใหม่
• กระแสมอเตอร์หลักเพิ่มขึ้นอย่างไม่คาดคิด เมื่อช่องว่างของวงแหวนลูกกลิ้งเปลี่ยนไปตามการสึกหรอ โรงสีอาจชดเชยด้วยการดึงกำลังมากขึ้น การเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องในปัจจุบันโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงฟีดเป็นสิ่งที่ควรค่าแก่การตรวจสอบ
• การสั่นสะเทือนที่ผิดปกติหรือเสียงรบกวนที่ผิดปกติจากห้องบด โปรไฟล์ลูกกลิ้งที่สึกหรอหรือพื้นผิววงแหวนที่ไม่สม่ำเสมอทำให้เกิดรูปแบบการสั่นสะเทือนที่แตกต่างจากการทำงานปกติ เสียงเมทัลลิกใหม่ๆ โดยเฉพาะจังหวะกระทบ รับประกันการตรวจสอบการสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะในทันที
• เพิ่มการรั่วไหลของฝุ่นรอบประตูทางเข้าหรือตัวเครื่อง ชิ้นส่วนที่สึกหรอจะเปลี่ยนสมดุลการไหลเวียนของอากาศภายใน และอาจทำให้ผงหลุดออกไปที่ข้อต่อที่ถูกผนึกก่อนหน้านี้ด้วยค่าแรงดันบวก

ขีดจำกัดฮาร์ดคอร์: เมื่อคุณต้องเปลี่ยนใหม่

นอกเหนือจากสัญญาณประสิทธิภาพข้างต้นแล้ว ยังมีเกณฑ์สัมบูรณ์สองเกณฑ์ที่กำหนดการเปลี่ยนที่จำเป็น โดยไม่คำนึงถึงประสิทธิภาพของโรงสี:

ความหนาของผนังขั้นต่ำ: 10 มม. เมื่อลูกกลิ้งบดหรือแหวนเจียรสึกหรอจนถึงความหนาของผนังที่เหลือต่ำกว่า 10 มม. จะต้องเปลี่ยนทันที ณ จุดนี้ ความสมบูรณ์ของโครงสร้างของชิ้นส่วนไม่เพียงพอที่จะทนต่อภาระการทำงาน และความเสี่ยงในการแตกหักก็เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

เส้นผ่านศูนย์กลางลูกกลิ้งลดลง 5% หรือมากกว่า เมื่อเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของลูกกลิ้งลดลง 5% จากขนาดที่ระบุ ความดันในการเจียรและประสิทธิภาพจะลดลงจนถึงจุดที่การทำงานอย่างต่อเนื่องสร้างความเสียหายให้กับส่วนประกอบอื่น ๆ มากกว่าตัวลูกกลิ้งเอง วัดด้วยเกจวัด ไม่ใช่ด้วยตา

โหมดความล้มเหลวที่อันตรายที่สุดคือ การสัมผัสระหว่างโลหะกับโลหะโดยตรง ระหว่างลูกกลิ้งกับวงแหวน สิ่งนี้เกิดขึ้นเมื่อทั้งสองส่วนสึกหรอผ่านชั้นการทำงานไปยังโลหะฐาน แรงกระแทกที่เกิดขึ้นทำให้เกิดความเสียหายอย่างกะทันหันและรุนแรงต่อเพลาหลัก แบริ่ง และตัวเรือน ซึ่งเป็นความเสียหายที่มีราคาแพงและใช้เวลาในการซ่อมแซมมากกว่าการเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอตามกำหนดการมาก หากโรงสีเกิดเสียงโลหะแหลมคมอย่างกะทันหันระหว่างการทำงาน ให้ปิดโรงสีทันทีและตรวจสอบ

การเลือกวัสดุเพื่อยืดอายุการสึกหรอ

วัสดุที่ใช้ในการหล่อลูกกลิ้งและแหวนเจียรมีผลต่ออายุการใช้งานมากกว่าที่ผู้ปฏิบัติงานส่วนใหญ่ตระหนัก กลุ่มโลหะผสมสามกลุ่มครองพื้นที่นี้ และการเลือกกลุ่มโลหะผสมที่ไม่ถูกต้องสำหรับวัสดุป้อนของคุณจะลดระยะเวลาการสึกหรอลงอย่างมาก โดยไม่คำนึงว่าโรงสีจะดูแลรักษาได้ดีเพียงใด

• เหล็กโลหะผสมแมงกานีส 65Mn — ตัวเลือกที่ใช้กันอย่างแพร่หลายที่สุด มีความสมดุลระหว่างความแข็งและความเหนียวที่ดี เหมาะสำหรับวัสดุที่มีความแข็งอ่อนถึงปานกลาง เช่น หินปูน ยิปซั่ม แคลไซต์ และแบไรท์ คุ้มค่าสำหรับการใช้งานที่มีความถี่สูงทดแทน
• เหล็กแมงกานีสสูง ZGMn13 (แมงกานีส 13) — แนะนำให้ใช้กับวัสดุป้อนแข็งและมีฤทธิ์กัดกร่อน รวมถึงแร่ควอทซ์ ไดเบส และแร่ซิลิกาสูง โลหะผสมนี้ไม่ใช่โลหะผสมที่แข็งที่สุดในกลุ่ม แต่มีความเหนียวในการรับแรงกระแทกที่โดดเด่น — มันจะแข็งตัวภายใต้แรงกดอัด และจะแข็งขึ้นเมื่อสึกหรอ ตัวเลือกที่ถูกต้องเมื่อความแข็งของฟีดส่งผลให้ลูกกลิ้งเสียหายก่อนกำหนด
• เหล็กหล่อโครเมียมสูง (Cr13, Cr23, Cr26) - ความแข็งสูงสุดในทั้งสาม เหมาะที่สุดสำหรับงานเจียรละเอียดที่คำนึงถึงความต้านทานการเสียดสีเป็นหลักและการรับแรงกระแทกค่อนข้างต่ำ ต้นทุนระดับพรีเมียม แต่ชิ้นส่วนโลหะผสมที่ทนทานต่อการสึกหรอสามารถให้อายุการใช้งานได้นานกว่าชิ้นส่วนที่สึกหรอมาตรฐานถึง 1.7 ถึง 2.5 เท่าภายใต้สภาวะที่เหมาะสม

หลักการจับคู่นั้นตรงไปตรงมา: การป้อนแข็งต้องใช้โลหะผสมที่เหนียว (Mn13) การเจียรแบบละเอียดที่มีฤทธิ์กัดกร่อนต้องใช้โลหะผสมแข็ง (Cr สูง) การใช้งานทั่วไปต้องใช้ 65Mn ความไม่ตรงกัน เช่น การใช้ชิ้นส่วน Cr สูงกับงานป้อนแข็งที่รับแรงกระแทกสูงและป้อนยาก ทำให้เกิดการแตกหักเปราะมากกว่าการสึกหรอทีละน้อย ที่ วิธีทดสอบมาตรฐาน ASTM G65 สำหรับการวัดความต้านทานการกัดกร่อนของทรายแห้ง เป็นเกณฑ์มาตรฐานอุตสาหกรรมที่ได้รับการยอมรับสำหรับการเปรียบเทียบตัวเลือกโลหะผสมก่อนที่จะทำการเปลี่ยนแปลงข้อมูลจำเพาะ

ตารางการเปลี่ยนทดแทนในทางปฏิบัติ

การเปลี่ยนแบบปฏิกิริยา — รอจนกว่าเอาต์พุตจะพังเพื่อเปลี่ยนชิ้นส่วนที่สึกหรอ — เป็นกลยุทธ์การบำรุงรักษาที่แพงที่สุดที่มีอยู่ โครงสร้างช่วงเวลาต่อไปนี้จะสร้างการจัดการการสึกหรอในกิจวัตรการปฏิบัติงาน แทนที่จะถือเป็นการตอบสนองฉุกเฉิน

• รายวัน (ทุกกะ): การตรวจสอบพื้นผิวลูกกลิ้งและวงแหวนด้วยสายตาผ่านประตูตรวจสอบ ฟังการเปลี่ยนแปลงของเสียงการทำงาน บันทึกการอ่านค่ากระแสมอเตอร์
• รายสัปดาห์: การตรวจสอบด้วยสายตาโดยละเอียดของโปรไฟล์เม็ดมะยมลูกกลิ้งและพื้นผิวด้านในของวงแหวน มองเห็นการเซาะร่อง รูพรุน หรือการสึกหรอที่ไม่สม่ำเสมอ ตรวจสอบสลักเกลียวและน็อตเชื่อมต่อบนอุปกรณ์ลูกกลิ้งว่าหลวมหรือไม่ ยืนยันระดับน้ำมันหล่อลื่นในแบริ่งลูกกลิ้ง
• รายเดือน: วัดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกของลูกกลิ้งและเส้นผ่านศูนย์กลางภายในของวงแหวนด้วยเกจที่เหมาะสม การอ่านบันทึกเทียบกับค่าพื้นฐาน เปรียบเทียบความละเอียดและข้อมูลเอาต์พุตกับเดือนก่อนหน้า แนวโน้มที่วัดได้เกี่ยวกับเกณฑ์การเปลี่ยนทดแทนควรกระตุ้นให้เกิดการตัดสินใจจัดซื้อจัดจ้าง ไม่ใช่การรอดูก่อน
• ทุก ๆ 500–600 ชั่วโมงการทำงาน: การถอดประกอบชุดลูกกลิ้งบดทั้งหมด ทำความสะอาดและตรวจสอบแบริ่งลูกกลิ้งทั้งหมดภายในปลอกลูกกลิ้ง เปลี่ยนตลับลูกปืนหรือซีลที่เสียหายก่อนประกอบกลับเข้าไปใหม่ ช่วงเวลานี้ไม่สามารถต่อรองได้ — ความล้มเหลวของตลับลูกปืนจะลุกลามอย่างรวดเร็วไปสู่เพลาลูกกลิ้งและตัวเรือนที่เสียหาย
• รายไตรมาส (หรือในช่วงเวลา 500 ชั่วโมง): ยกเครื่องห้องบดใหม่ทั้งหมด เปลี่ยนลูกกลิ้งและแหวนตามที่ระบุโดยการวัดสะสม ตรวจสอบการจัดตำแหน่งเพลาหลัก ทำความสะอาดห้องบดของวัสดุที่บรรจุไว้ นี่เป็นช่วงเวลาที่ถูกต้องในการเปลี่ยนข้อมูลจำเพาะของโลหะผสม หากอัตราการสึกหรอบ่งชี้ว่าไม่ตรงกัน

เรื่องเอกสาร การบันทึกวันที่เปลี่ยน ขนาดที่วัดได้ในแต่ละช่วงเวลา และวัสดุที่กำลังดำเนินการจะให้แบบจำลองอัตราการสึกหรอที่เชื่อถือได้สำหรับการใช้งานเฉพาะของคุณ ซึ่งจะแจ้งให้คุณทราบภายในระยะขอบไม่กี่สัปดาห์ เมื่อถึงกำหนดการเปลี่ยนครั้งถัดไป การหยุดทำงานโดยไม่ได้วางแผนมีค่าใช้จ่ายโดยตรง ระบบบันทึกที่ได้รับการดูแลอย่างดีถือเป็นการประกันที่ถูกที่สุด หากต้องการภาพรวมที่สมบูรณ์ยิ่งขึ้นว่าต้นทุนชิ้นส่วนสึกหรอส่งผลต่อการประหยัดอุปกรณ์ทั้งหมดอย่างไร โปรดดูรายละเอียดนี้ ปัจจัยที่ผลักดันต้นทุนรวมของโรงงานเรย์มอนด์ .