軋胚是將油料利用機(jī)械壓制成片狀物料的工序。軋胚后的胚片稱(chēng)為生胚;生胚經(jīng)蒸炒合格后稱(chēng)為熟胚。
一、軋胚的目的與要求
(一)軋胚的目的
1.破壞細(xì)胞結(jié)構(gòu)
油料的細(xì)胞,其表面是一層比較堅(jiān)韌的細(xì)胞壁,而油脂和其他物質(zhì)包含在它的里面。因此,要提取細(xì)胞內(nèi)的油脂,就需破壞其表面之細(xì)胞壁。油料的軋胚就是借助軋輥的碾壓和油料細(xì)胞之間的相互擠壓作用,將油料由粒狀壓成片狀,從而使細(xì)胞壁受到破壞。同時(shí),細(xì)胞內(nèi)部的油體原生質(zhì)及其中細(xì)胞質(zhì)凝膠的微小結(jié)構(gòu),也不可避免地會(huì)受到破壞。軋胚時(shí)油料細(xì)胞破壞得愈多,生胚表面所吸附的油脂也就愈多,油脂就愈容易被提取出來(lái)??偟恼f(shuō)來(lái),胚軋得愈薄,被破壞的細(xì)胞也就愈多。
2.縮短油路
顆粒油料經(jīng)軋胚成薄片后,大大縮短了油脂從油料中被提取出來(lái)的路程,從而為壓榨或浸出制油工序提供了有利的條件。
3.有利于蒸炒
由于油料被軋制成薄片后,表面積增大、厚度減小使得料胚在蒸炒中既便于吸收水分和熱量,又便于水分的蒸發(fā),從而更有利于料胚中蛋白質(zhì)的變性和細(xì)胞性質(zhì)的改變。
(二)軋胚的要求
1.入料要求
軋輥間的縫隙很小,進(jìn)入軋胚機(jī)的油料要預(yù)先進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?,?duì)于大顆粒油料如花生仁和大豆等應(yīng)先予破碎,對(duì)含油量較低的大豆及水分含量低、組織較硬的油菜籽、棉籽等油料需經(jīng)軟化。
2.胚片厚度
軋胚后的胚片要求薄而勻,少成粉,不露油三者兼顧。
二、軋胚設(shè)備
(一)軋胚原理
軋胚機(jī)是利用軋輥所產(chǎn)生的碾壓力,將油料由粒狀壓制成片狀的設(shè)備。
平列式軋胚機(jī)的軋輥在正常工作時(shí),被壓制的物料受到3個(gè)力的作用:物料自重G,輥面對(duì)粒料正壓力的反作用力P的合力R2和摩擦力F的合力R1。
要使軋胚機(jī)正常工作,必須滿足條件:R1+G>R2。但因料粒很小,故G可忽略不計(jì),于是上述條件變成R1>R2,即料粒在工作范圍所受到輥面的摩擦力必須能夠克服軋輥對(duì)它的向上推力才能被拉入軋輥之間。以上條件見(jiàn)圖3-4,進(jìn)一步計(jì)算可得出:
φ>α
式中: φ——料粒對(duì)于輥面的摩擦角;
α——料粒對(duì)于軋輥的嚙入角,即兩個(gè)軋輥的中心線和油料與軋輥接觸點(diǎn)M到軋輥中心線構(gòu)成的夾角。
也就是說(shuō),粒子能夠被軋輥拉入并通過(guò)其兩輥間工作間隙的條件是:摩擦角必須大于嚙入角。
因此,料粒在軋輥表面上的摩擦系數(shù)愈大,即摩擦角愈大,那么把物料拉入兩輥縫隙的力也就愈大,物料受軋條件就愈好。同樣,軋輥直徑愈大,則嚙入角也愈小,物料也愈易進(jìn)入縫隙。
當(dāng)然,軋輥間的縫隙實(shí)際上是很有限的,為了得到要求厚度的生胚,其縫隙通常是很小的。在實(shí)際生產(chǎn)中,往往是采用油料的破碎和軟化增濕等方法來(lái)增大摩擦力和減小嚙入角在工藝設(shè)計(jì)選擇軋胚機(jī)時(shí)則應(yīng)根據(jù)物料情況考慮輥徑大小和表面槽紋。
(二)軋胚設(shè)備
軋胚機(jī)的類(lèi)型,按其軋輥的排列方式分為平列、直列和斜列三種形式。植物油廠以采用前兩種為主,后者較為少見(jiàn)。平列軋胚機(jī)有單對(duì)輥軋胚機(jī)和雙對(duì)輥軋胚機(jī)。直列軋胚機(jī)有三輥軋胚機(jī)和五輥軋胚機(jī)。各種類(lèi)型的軋胚機(jī),根據(jù)其輥徑、輥長(zhǎng)的不同又分成許多規(guī)格,它們的性能及生產(chǎn)能力等均有差別,要按不同的工藝要求選型。以下主要介紹軋輥平列形式和直列形式的兩類(lèi)軋胚機(jī)。
1.平列軋胚機(jī)圖平列軋胚機(jī)有單對(duì)輥軋胚機(jī)和雙對(duì)輥軋胚機(jī)兩種型式,其工作原理基本相同,是由一對(duì)或上下兩對(duì)大小相同的軋輥水平裝置并相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng),形成--條或兩條軋輥工作縫隙而進(jìn)行軋胚。這種軋胚機(jī)適用于大顆粒油料,如花生、大豆等軋胚。
(1)結(jié)構(gòu)。單對(duì)輥軋胚機(jī)和雙對(duì)輥軋胚機(jī)的結(jié)構(gòu)基本相同,由喂料機(jī)構(gòu)、軋輥、軋距調(diào)節(jié)裝置、擋板相刮刀、傳動(dòng)裝置、機(jī)架和機(jī)座等部件組成。單對(duì)輥軋胚機(jī)有彈簧緊輥(YYPT-B型)和液壓緊輥(YYPY-A型)兩種型式。
①喂料機(jī)構(gòu)。喂料機(jī)構(gòu)的作用,是保證在整個(gè)軋輥長(zhǎng)度方向上均勻下料。如果下料不勻就會(huì)造成軋輥磨損程度不一致,在運(yùn)行中產(chǎn)生跳動(dòng),軋出的胚片厚度達(dá)不到均勻一致的要求,喂料輥上有粗而寬的長(zhǎng)槽,由三角皮帶輪帶動(dòng)。當(dāng)它不斷轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),使油料經(jīng)下料縫隙均勻地落入軋縫。其下料量大小可由調(diào)節(jié)門(mén)控制。
②軋輥。軋輥是軋胚機(jī)的主要工作部件。
軋輥由輥體及軸經(jīng)過(guò)熱壓“冷縮”緊配合連結(jié)在一起,輥體中空以減輕重量、節(jié)省材料和動(dòng)力消耗。輥體壁厚100-150毫米。軋輥的材料以鑄鐵和鑄鋼為主體,含有少量微量元素(如P、Mn、Si、Ni、Gr等),使其具有較好的耐磨性和足夠的硬度(HRC50-60°)。輥面外層為白口層,硬層深度為20-50毫米。
平列軋胚機(jī)的軋輥平行排列,其輥徑較直列式要大。軋輥一般分光面輥及槽輥(拉絲輥)兩種。槽輥主要用于雙對(duì)輥軋胚機(jī)的頭道軋輥,以增大輥體對(duì)油料的摩擦系數(shù),便于軋輥吃料。槽輥的表面均勻地開(kāi)有寬度約為2毫米、截面呈“V”型、角度為45°的斜槽,槽長(zhǎng)方向與輥面母線成6-7°。
③軋距調(diào)節(jié)裝置。平列軋胚機(jī)的軋距調(diào)節(jié)裝置一般采用彈簧壓緊裝置和液壓緊輥裝置。軋距調(diào)節(jié)裝置的主要作用是保持兩輥之間的壓緊力,以控制所軋制胚片的厚度;當(dāng)大塊堅(jiān)硬異物混入工作縫隙時(shí),能自動(dòng)排雜,起到緩沖保護(hù)作用,不致?lián)p壞輥面。
彈簧壓緊裝置是靠彈簧的彈力使兩輥保持壓緊力的。輥軸放置在兩邊墻板內(nèi),可隨導(dǎo)軌前后移動(dòng)。當(dāng)旋轉(zhuǎn)墻板上的螺母時(shí),可使輥軸作前后移動(dòng),從而改變兩輥之間的工作間隙,調(diào)節(jié)適當(dāng)后分別以鎖緊螺母鎖緊。
液壓緊輥裝置是利用液壓原理來(lái)產(chǎn)生壓力的。液壓緊輥系統(tǒng)由油泵、油缸、活塞、連桿及軋距調(diào)節(jié)螺桿等組成。該系統(tǒng)由液壓產(chǎn)生的壓力,可使輥間壓力最大達(dá)到]@噸,同時(shí)輥間間隙也可以進(jìn)行調(diào)節(jié)。工作時(shí),當(dāng)達(dá)到要求的油缸壓力后,油泵可自動(dòng)停止進(jìn)油,當(dāng)油缸壓力降低到一定限度時(shí),又能自動(dòng)啟動(dòng)向油缸供油,以保證穩(wěn)定的壓力。該過(guò)程通過(guò)電氣控制系統(tǒng)來(lái)完成,從而保證自動(dòng)控制液壓緊輥的穩(wěn)定操作。
液壓緊輥軋胚機(jī)由于軋輥間可造成強(qiáng)大的壓力,軋出的料胚薄而結(jié)實(shí),粉末度小,胚片質(zhì)量好,且設(shè)備的生產(chǎn)能力也相應(yīng)提高。液壓緊輥軋胚機(jī)在大型油廠得到廣泛應(yīng)用。
④刮刀。刮刀的作用是除凈輥面上的料胚。由于油料水分高或擠出油脂等原因,部分料胚會(huì)粘附在輥面隨輥轉(zhuǎn)動(dòng),利用刮刀將軋輥表面上的料胚及時(shí)刮去,就可以保持輥面的光滑。刮刀通常依靠彈簧或重錘與杠桿的作用,使其和輥面保持經(jīng)常接觸狀態(tài)。此外,刮刀也可通過(guò)液壓系統(tǒng)來(lái)控制,當(dāng)需刮除軋輥上粘結(jié)的物料時(shí),刮刀即可在液壓油缸及活塞的控制下自動(dòng)靠攏輥面進(jìn)行刮料,刮凈后又能自動(dòng)與輥面脫離,這樣即可避免長(zhǎng)期緊貼輥面而加快磨損。
⑤傳動(dòng)裝置。單對(duì)輥軋胚機(jī)的傳動(dòng),通常采用兩臺(tái)電動(dòng)機(jī)通過(guò)三角皮帶直接帶動(dòng)輥軸上的三角帶輪。喂料輥也多半采用單機(jī)傳動(dòng),也有的由軋輥上的皮帶輪通過(guò)三角帶拖動(dòng)。雙對(duì)輥軋胚機(jī)的傳動(dòng),則--般采用若干對(duì)鏈輪及鏈條來(lái)進(jìn)行傳動(dòng)。
2.直列軋胚機(jī)
直列軋胚機(jī)通常有三輥和五輥兩種。這兩種軋胚機(jī)的結(jié)構(gòu)與工作原理基本相同,其軋輥都是依次垂直放置,被軋物料從上到下順次通過(guò)軋輥的兩道或四道工作縫隙而形成胚片。直列軋胚機(jī)的特點(diǎn)是軋輥的利用率高,軋胚次數(shù)多,但大顆粒物料不易進(jìn)入軋輥間,所以適用于小顆粒油料,如菜籽、棉仁等軋胚。
現(xiàn)介紹常用的三輥軋胚機(jī)。
(1)結(jié)構(gòu)。三輥軋胚機(jī)由喂料器、軋輥、軋距調(diào)節(jié)裝置、擋板、刮刀、傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、機(jī)座和機(jī)架等部件組成。
①軋輥。軋輥的結(jié)構(gòu)與材料和平列式的軋輥相同,但三輥軋胚機(jī)的軋輥是上下垂直放亂采用交錯(cuò)排列,以利吃料。三輥軋胚機(jī)第一、三軋輥的中心線在同一垂直面上,中間輥(即第二輥)的軸中心線在另一垂直面上,兩垂直面相距25毫米左右。五輥軋胚機(jī)與此相仿第一、三、五輥與第二、四輥的中心線相距仍為25毫米左右。
②軋距調(diào)節(jié)裝置。三輥軋胚機(jī)的軋距調(diào)節(jié)裝置位于第一輥的兩端軸承盒上。該裝置通過(guò)帶螺桿的手輪調(diào)節(jié)作用,使壓力通過(guò)彈簧將軸承盒壓緊,并逐次將壓力傳遞給下面的軋鼠整個(gè)軋胚機(jī)處于壓緊狀態(tài)。
軋距調(diào)節(jié)裝置的主要作用:防止在工作過(guò)程中物料通過(guò)輥間縫隙時(shí)使軋輥產(chǎn)生向上跳動(dòng)現(xiàn)象;控制胚片厚度;當(dāng)硬物進(jìn)入輥間縫隙時(shí)彈簧片壓縮保護(hù)軋輥不被損壞。
③擋板相刮刀。三輥軋胚機(jī)的擋板裝置位于進(jìn)料縫隙一側(cè),起物料導(dǎo)向作用。根據(jù)出胚的部位,三輥軋胚機(jī)的擋板可以是兩塊或三塊。
刮刀是為了刮除輥面粘結(jié)的料胚。安裝在軋輥的下方,依靠彈簧或重錘與杠桿的作用,使刮刀與輥面保持經(jīng)常的接觸狀態(tài),以保持工作輥面的光滑狀態(tài)。
④傳動(dòng)裝置、三輥軋胚機(jī)的傳動(dòng)裝置。
⑤機(jī)架與機(jī)座。三輥軋胚機(jī)的機(jī)架(也稱(chēng)墻板)為兩塊可裝拆的鑄件,它通過(guò)螺栓與機(jī)座相結(jié)合。機(jī)座再通過(guò)地腳螺釘固定于工作面上。
(三)軋胚機(jī)的操作要點(diǎn)
1.待軋胚油料必須達(dá)到人軋要求。
油料必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的清理,以除去堅(jiān)硬的大塊雜質(zhì),如石塊、鐵塊等。為此,必須將磁選設(shè)備裝置于軋胚工序之前。
控制好待軋胚油料的水分和粒度。水分不能太高,否則易粘輥;粒度大的應(yīng)破碎,否則不易入軋。
2.開(kāi)機(jī)時(shí)先啟動(dòng)軋輥電機(jī),液壓泵站,緊輥后再啟動(dòng)喂料電機(jī),待運(yùn)轉(zhuǎn)正常后再進(jìn)料。軋胚時(shí),存料斗內(nèi)要經(jīng)常保持有一定的存料。喂料要均勻,便整個(gè)輥面均勻吃料,要避免因喂料不均勻使軋輥面磨損,而影響料胚厚度的均勻性。
3.軋輥必須圓整,在運(yùn)轉(zhuǎn)中不得有徑向跳動(dòng)或軸向竄動(dòng)等現(xiàn)象。
4.刮刀要平直,操作中要經(jīng)常檢查刮刀與輥表面的貼合程度,防止粘輥現(xiàn)象發(fā)生。
5.經(jīng)常檢查料胚的質(zhì)量,要求厚薄均勻一致,符合軋胚工藝要求。檢查時(shí),應(yīng)以軋輥的左、中、右三段取樣,并加以比較,如發(fā)現(xiàn)厚薄不均勻情況,則應(yīng)立即關(guān)機(jī)調(diào)節(jié)軋距。
6.采用普通彈簧緊輥的軋胚機(jī)調(diào)節(jié)軋距時(shí),要注意便兩壓緊彈簧保持一致,同時(shí)不應(yīng)壓得過(guò)緊,以免軸承發(fā)熱,造成燒壞軸承的嚴(yán)重后果;軋輥末松開(kāi)前,不得長(zhǎng)時(shí)間空轉(zhuǎn),以免損壞機(jī)件。
7.采用液壓緊輥的軋胚機(jī),進(jìn)退輥、輥間壓力調(diào)節(jié)等由液壓泵站控制。只要根據(jù)胚片在輥長(zhǎng)方向的厚薄情況,調(diào)節(jié)左右兩個(gè)油缸活塞位置即可。
將兩側(cè)活塞桿上的鎖緊螺母盡量左轉(zhuǎn)后移,使油缸一側(cè)螺紋露出20一3Omm,打開(kāi)泵站轉(zhuǎn)換開(kāi)關(guān),起動(dòng)緊輥按鈕,當(dāng)泵站壓力表達(dá)到4·5MPa時(shí),兩輥靠緊油泵自動(dòng)停機(jī),然后將螺母旋緊并鎖牢。根據(jù)胚片厚薄情況,可以再行調(diào)整緊輥壓力。
8.軋輥不吃料時(shí),應(yīng)即停止進(jìn)料,并松開(kāi)軋輥或停機(jī)清理。清理出的油料應(yīng)回機(jī)重軋。
9.軋輥兩端面不得與機(jī)架磨擦,但也不應(yīng)有過(guò)大間隙,以免漏料。
10.嚴(yán)禁在軋胚機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)觸及軋輥,或登上軋胚機(jī)進(jìn)行修理。如果有雜物落人軋輥中,應(yīng)停機(jī)取出,不得用手或其他工具去取。
11.停車(chē)時(shí)應(yīng)先停止喂料,讓料走完后再停機(jī)。如發(fā)生突然停車(chē),應(yīng)立即關(guān)閉進(jìn)料斗內(nèi)調(diào)節(jié)門(mén),并松開(kāi)軋輥放出物料。
(四)維護(hù)保養(yǎng)要點(diǎn)
1.軋胚機(jī)的運(yùn)轉(zhuǎn)部分必須裝有防護(hù)罩,尤其在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),切不可將防護(hù)罩除去,以保證設(shè)備及人身安全。
2.開(kāi)機(jī)前,應(yīng)周密檢查各機(jī)件是否正常,軸承是否加有潤(rùn)滑油。啟動(dòng)時(shí),應(yīng)在空載下進(jìn)行,以免電機(jī)超負(fù)荷。
3.要經(jīng)常檢查軸承潤(rùn)滑情況,發(fā)現(xiàn)缺袖應(yīng)及時(shí)加注鈣基潤(rùn)滑脂,并隨時(shí)觀察軸承端蓋下端污油排出孔,發(fā)現(xiàn)有漏油現(xiàn)象應(yīng)及時(shí)補(bǔ)加。
4.經(jīng)常檢查軸承溫升,在常溫狀態(tài)下1一3小時(shí)內(nèi)軸承溫升不得超過(guò)40。C,軸承最高溫度不得超過(guò)75。C,如發(fā)現(xiàn)軸承溫升過(guò)高或軸承有異常響動(dòng)要及時(shí)停車(chē)檢查,發(fā)現(xiàn)故障應(yīng)及時(shí)排除再開(kāi)機(jī),如果軸承損壞,應(yīng)及時(shí)更換。
5.要經(jīng)常檢查液壓泵站油標(biāo)的油位,如油面接近下限時(shí)要及時(shí)加油。油溫高于70。C時(shí),應(yīng)停機(jī)檢查或加換新油,液壓油每三個(gè)月要徹底更換一次。液壓泵站的用油是20號(hào)液壓油或是20號(hào)機(jī)械油,不要使用混合油。加油時(shí)應(yīng)該過(guò)濾,以保證油的清潔,延長(zhǎng)液壓原件的使用壽命。
6.要經(jīng)常檢查軋輥磨損情況,如發(fā)現(xiàn)軋制的胚片中部厚,兩端簿時(shí),要及時(shí)用磨輥器修磨軋輥,以避免因壓力集中而造成軋輥掉邊等損壞。軋輥應(yīng)該每周修磨一次兩端,便之形成15Omm長(zhǎng)O.lmm的錐度,每月對(duì)軋輥進(jìn)行一次全面修磨。如有特殊情況,可隨時(shí)修磨。
7.定期檢查三角皮帶的磨損程度及張緊情況,有松懈情況要及時(shí)調(diào)整,發(fā)·現(xiàn)有磨損嚴(yán)重的要及時(shí)更換新帶,但不能新帶舊帶混用,以避免新帶的加速磨損。
8.要經(jīng)常檢查各部件的螺栓、螺母是否有松動(dòng)現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)后要及時(shí)擰緊。
9.軋胚機(jī)使用時(shí),要有專(zhuān)人看管,定時(shí)記錄壓力,如果沒(méi)有任何調(diào)整,液壓壓力突然升高或發(fā)出異常聲響,應(yīng)及時(shí)檢查油路有無(wú)堵塞或更換新的液壓油。
10.定期對(duì)機(jī)器進(jìn)行大修保養(yǎng),一般一年大修及全面保養(yǎng)一次。保養(yǎng)內(nèi)容包括;
(1)全面修磨軋輥,當(dāng)輥徑減少2Omm以上時(shí)需要更換新軋輥。
(2)清洗各部位軸承,更換新潤(rùn)滑油。
(3)檢查各部位螺栓、螺母、液壓系統(tǒng)及液壓元件的磨損情況,如磨損嚴(yán)重要及時(shí)更換。
(4)檢查連接鉸鏈及銷(xiāo)軸的磨損情況,如磨損嚴(yán)重又無(wú)法修復(fù),要更換新件。
(5)檢查各板件的銹蝕情況,把銹垢清理干凈,然后重涂防銹漆,外表面必要時(shí)可重噴漆。