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1、水下切粒机一、 概述水下切粒机是一种新型的高分子聚合物半成品加工机械, 由于它的切削过程是在水中进行的, 由此而得名 . 目前在我国一般都是用它来加工涤纶聚合物的切片粒子, 自八十年代初随着成套涤纶聚酯生产装置而引进该种机械以来, 已陆续有十数家生产企业直接或间接成为该机械的制造者比如西德 AUTOMATIK、台湾吉荣、河南洛阳南峰都成为此种设备的拥有者, 我公司使用的水下切粒机主要是以西德AUTOMATIK 生产的 USG600/1型切粒机为主, 其次是九单元USG600/H型(H 表示卧式 ) 和 11 单元台湾吉荣设备股份公司产USG900V 型切粒机 , 就目前而言由于产能的不断扩大
2、, 后续配套设备也需扩容,USG900V每小时切粒 MAX 为 9000Kg,满足了能力的需求，从而成为当今聚酯装置中首选机型, 其特点表现为设计性能更趋优越( 主要是控制系统 ) 、产量大、 占地面积小、噪音小 ( 三电机驱动 ) 操作稳定。其工作原理其本与USG600/1型大体相同 , 签于目前装置中使用的切粒机大都为USG600/1,大家对此有一个感观的认识, 着重进行一下介绍。二、工作原理、过程（切粒机具体构造见附图）水下切粒机的整个工作过程是这样的，当带有一定压力的高温聚酯熔体从铸带头处挤出带条时，铸带条首先借重力作用浸没在切粒机启动板上的溢流水中进行冷却，而后流经带槽的导向板和切断
3、板，在此过程中经喷淋水进一步冷却固化；最后，经前后两引料辊引入到动定刀之间的间隙处，经动刀螺旋刃的旋转作用将铸带条切断。 由于切断后的粒子中心还没有完全冷却，而处于半熔融状态下， 所以为防止粒子之间相互粘连还设有输送水。输送水进入切割头后， 被分配板分为两股： 一股用于冷却刚切下来的粒子；另一股则用来将切片粒子输送出切粒机, 这样通过切粒机的连续运转达到不断切粒的目的, 而粒子尺寸的大小根据生产需要而定，通常的切片尺寸为4*4*2.5,而这一尺寸是如何做到的, 作为工艺人员应有所了解, 下面给出切片的计算方法如下。从机械角度上讲, 为保证有一定的切片长度, 其引料线速度与切割线速度必须保持一定
4、的比例关系, 这个关系可用下式表示: L=d/Zr*i=75/30*(85/43)=4(mm) 式中:L 切片长度d后引料辊直径Zr动刀齿数i 后引料辊与动刀之间的速比粒子的厚度是由引料间隙决定的, 通常的计算方法是: =1+(1*K)=1.6+(1.6*0.5625)=2.5(mm) 式中 : 切片厚度1引料间隙K-200 下的膨胀系数二、 切粒机具体构造 ( 附图) 1、铸带导向部分铸带束导向部分的主要部件是纵向开凹槽导向板，顶部装有气动操作的开车启动板，在接水的入口， 水均匀的流过导向板的整个宽度， 装置开停车时打末启动板，在驱动终止或冷却水的情况下也打开启动板，铸带束导向部分的底部装有
5、停车板，在拉进部分（或称为引料部分）进料辊之间的间隙阻塞的情况下，切料机停车板联锁停车。为便于切割头的维修，转辊的更换切割的调整等 , 在切割室的罩打开以后, 铸带束导向板可以倾斜成水平位置。2、切割头部分1. 引料单元引料单元由二个引料辊组成, 二个辊有相同的线速度, 一个是平滑的 ( 后引料辊 ) 。后一个是带螺旋齿的不锈钢辊子（前引料辊）螺旋角 20，轴向槽改进了引料性能。将前引料辊安装成悬臂可动的，并能气动弹跳，以适应铸带束粗细不匀。为了调节切割间隙和纠正任何异常现象，可将辊手动拉回。2. 切割装置切割装置由动刀 ( 螺旋转刀 ) 和定刀组成、 定刀为碳化钨切割刀, 动刀为一种特殊合金
6、钢制造。3. 水系统在切割室中水流分为二股，一股是水流几乎垂直地形成一垂帘子流至紧靠要切割点之后的动刀上。通称为径向水流， 其作用是以防刚切出的料子互相粘连。另一股沿旋转动刀的切线方向进入切割室，通称为切向水流，它的作用是要罩住切割室底部，使切割室底部保持约5mm 的水深，以便对切片颗粒实行进一步的冷却，并将料子输送出切粒机。另外整体构造中还包括电机驱动部分和仪表控制系统，就不在表述了。3、 切粒机示意图（1）启动板（2）导向板（3）停车板（4）导向段罩盖式（5）喷淋水（6）切割室盖子（7）剥离器（8）前引料辊（9）后引料辊（10）定刀（11）分配板（12）动刀（13）底盖（14）出料三、 操
7、作注意事项与巡检要点有关切粒机的操作注意事项内容很多, 总结归纳着重有以下方面: 1.切粒机切割室的盖子是由带传感器的气缸塞锁住的, 只有当电机停下来时 , 通过按动操作台上的相应按钮, 使电磁控制的气缸柱塞释放 , 尔后用手才能将盖子拉开。但对下面两种情况，打开盖子的方法却有所不同：（1）电源系统发生故障而气缸柱塞仍处于闭锁状态时，此时需打开气动仪表箱，按下装在电磁阀上的附设按钮，使气缸柱塞释放即可。（2）气源无压力或压力不足时，需拆天切割室盖左侧的一块小盖板，尔后用手或螺丝刀之类的工具拨动气缸柱塞，才能将盖子打开2.注意三股水过滤器压差的变化，过滤器堵塞会引起排废，必须对过滤器实行定期清洗
8、。另外要控制好水温， 水温不宜太高或太低，一般为28-36 为宜 , 同样水流量太大或太小也不好,溢流水在 47m3/h、喷淋水在7m3/h、输送水在15m3/h。当然这要根据生产的切片而定, 对于瓶片或小规格膜级切片, 相应的溢流水和喷淋水要适当减，因为此时带细、 重量轻， 极易被水流抛起而产生飘移形成并带。3.为延长刀具寿命， 切粒机每运行一段时间，必须将导流板模向移动一次，移动范围在34mm ，第二次往反方向移78mm ，对于 75 槽导流板而言，移动可行性不佳。4.当出现披挂现像后， 应小心谨慎的用凿子、 鎯头之类的工具砸碎、撬出固化熔体， 切忌用大鎯头随便乱砸一气，极易造成设备的损伤
9、。5.注意喷嘴的的流量， 如发现喷淋量不足， 应及时疏通或通知保全人员拆卸更换， 同时在安装过程中注意喷嘴方向与导向板公法线方向成 300角，不可太小，否则容易使引料出现紊乱，产生超长棱形切片。6.操作中应随时注意切片粒子的外观形状，及时处理并带、 棱形、超长，叠粒、毛刺等异状切片，区别对待，及时处理。巡检要点如下：1 检查水温与流量水温直接影响到铸带的冷却程度，冷的越透彻，铸带的抗弯刚度越高，反之就越低，而不同的抗弯刚度铸带要求的切割间隙将不一样的，抗弯刚度高的所允许的切割间隙可大一些，抗弯刚度低的，要求切割间隙就小一些，那么当切粒机一旦运行起来，切割间隙是无法调了，如果铸带冷却效果不好时，
10、对原来的切割间隙相对来说就显得偏大了些，这时切出的切片就会带毛刺，严重时还会出现粘刀料。经常检查三股水流量和喷嘴效果，及时发现歪斜、堵塞等情况，因为如果铸带条得不到充分的冷却，易出现异端状切片，如果水流量过于集中且流向歪斜，易将启动板上铸带冲歪，从而使切片成为棱形状或长短不一的切片。同时注意生产负荷的调整，说到底也就是要考虑到水温和水量的形响。2 检查气源压力通常情况是查看气源表压力值，一般在6Kg左右，但是气缸是否正常工作不太好判断。如何判断呢？我们只要判断启动板上铸带条的晃动就可以看出气缸压紧力存在不足，由于前引料辊工作时是浮动的，由左右各一只气缸顶着，气缸对铸带产生作用力的同时，也承受铸
11、带的反作用力，正常时该作用力是平衡的，但当气缸内气体压力不足或漏气或活塞被脏物卡死时，刚气缸对前引料辊的压力就显得不足，进而造成引料所需的摩擦力不够，这时，引料就显得软弱无力，铸带呈晃动态势。3 巡查切片外观主要检验切片有无毛刺、气孔、棱形、超长、肥厚、细小、并带等，一般来说毛刺与棱形切片的产生主要是刀具磨损，在切削点的刀刃上形成凹塌，使刀刃尖失去锋利性，并且，此时还会切割间隙增大，从而造成毛刺切片或超长切片的出现。而气孔切片主要是前置设备漏气所至，比如泵轴封、裤衩阀等处负压区泄漏。切片颗粒显得肥厚或者碎小就要考虑到切粒机的匹配速度，如果切粒机转速慢于匹配速度，就会产生肥厚切片， 如果切粒机转
12、速高于匹配速度时，切片粒子的长度就会随增加的程度而相应减小，严重时可出现米粒一样的碎小切片。对于细小切片主要因素通常反映在铸带头堵塞，一般情况表现为环境温度太低、铸带头保温不好、或者烘烤时间过短、清洗不干净等因素形成，并带的形成来自铸带的漂移，原因有多种，在下面有例说明。四、 异常原因分析1、沿宽度方向上同时切出的粒子的长度有大小，其原因有：1. 沿宽度方向上引料间隙有大小。2. 前引料辊的压紧气缸有一只不能正常工作。3. 左右制动杆未到位或制动杆与盖气缸的联锁关系失效。4. 铸带有粗有细 , 沿宽度方向冷却不均匀, 导致铸带截面尺寸大小不一。5. 导向板上的某此些凹槽由于损伤而变得粗糙，使铸
13、带在下落过程中受阻，出现拉伸不匀的现象。2、粘刀料 , 其原因有 : 1. 切割间隙太大。2. 动刀与定刀刀刃变钝。3. 引料辊压力松驰。4. 铸带冷却不好。熔体粘度偏低 , 或同时伴有冷却不充分, 使原有的切割间不能造应要求。3、超长或棱形切片 , 其原因有 : 1. 溢流水或喷淋水流量过大, 致使铸带被抛起。2. 引料间隙太大或前引料辊压紧力不够, 使得铸带在引料辊间左右跑动。3. 引料速度低于与出料齿轮泵所匹配的速度, 出现铸带松弛晃动的现象。4. 导向板倾角变小, 使铸带由于落在后引料辊上而出现严重的左右跑动的现象。5. 铸带条沿宽度方向有粗有细。4、切片结块粘连，其原因有：1. 铸带
14、头保温不好, 致使某些铸带孔的边缘发生熔体凝结现象, 使带条歪斜而并带。2. 喷淋水的喷嘴角度不对或其水流量太大, 使得两根或两根以上的铸带跑到一条导向槽内, 这样 , 在经过引料辊的挤压的刀具的切削后 , 就出现了团块状切片。3. 前后两引料辊轴线不平行, 致使在引料时将铸带挤到一边。4. 脱盐水水温太高或水流量太小。5. 输送的分配板有堵塞现象, 使得刚切出的切片由于得不到充分冷却而粘在一起。5、铸带断带，其原因有：1. 铸带头处的压力有较大的波动。2. 熔体粘度太低。3. 出料齿轮泵的轴封发生泄漏, 使空气或密封液 ( 三装置 ) 浸入。4. 引料速度远快于齿轮泵所匹配的速度。5. 生产
15、负提高 , 并同时伴有熔体粘度偏低的情况。6、铸带不能引入，其原因有：1. 引料间隙太宽。2. 前引料辊压紧力不够。3. 前引料辊上的摩擦片压力调整得太小, 造成打滑 , 或者是摩擦片烧坏。7、铸带” 披挂” , 其原因有 : 1. 引料间调整的太小。2. 喷淋水、溢流水流量不够或水温太高。3. 溢流水的溢流缝或喷淋水的喷嘴有堵塞现象。4. 切粒机与出料泵的速度匹配不好, 造成引料速度太低。5. 前引料辊摩擦片松弛或损坏。牵涉到的机械方面的故障就不在此叙述了。示例：瓶片生产中常现的并带现象一、影响带条飘移的原因分析2000年 11 月和 2001 年 5 月在聚酯六单元前后生产了两批瓶级切片，
16、通过检验检测，其切片重量百分比达到15% 17% ，与合格品率差距较大，切片并带现象严重。那么，在生产瓶级切片中为何切片并带严重呢？通过观察与分析，主要是由于铸带条飘移现象所致。铸带飘移有两种：一是上飘移现象，二是下飘移现象。上飘移主要来自两方面的因素：第一、铸带自身的特性。在基础切片生产中，切片的粒子规格为 332 小于超有光切片规格（442.5 ） ，因此铸带头的孔数有60 孔增至 75 孔，为双排式，两孔间距为2.55mm ，较 60 孔间距 3.5MM小 0.95MM ，与超有光熔体粘度比较，基础切片熔体的中心值为0.630GL/g ，低于超有光切片的熔体中心值0.645GL/g, 基础切片百粒平均重量 1.713g, 而超有光切片百粒平均重量3.2g 可谓是带细、重量轻，极易被水流抛起而产生飘移形成并带。第二、切粒机铸带束导向部分设计制造上的缺陷。众所周知，铸带导向部分有启动板、导向板、停车板三部分组成，此部件均为国内洛阳南峰机械厂制造。启动板
