食品廠或飲料廠需要的齒輪減速機(jī)既要提供優(yōu)異的性能,又要能夠承受強(qiáng)化學(xué)品的高壓沖洗,對(duì)這類產(chǎn)品的選擇是一個(gè)真正的挑戰(zhàn)。一旦清洗過(guò)程給設(shè)備帶來(lái)腐蝕或其他損壞,由此導(dǎo)致的生產(chǎn)線停車將是任何工廠都難以承受的。了解當(dāng)前的齒輪減速機(jī)已經(jīng)具備的高端特性,將能夠有效地幫助您選擇最耐用的產(chǎn)品。
外殼材料
大部分的直沖式齒輪產(chǎn)品,通常配置了一個(gè)擁有防腐涂層的鐵質(zhì)外殼,要么就是采用了不銹鋼外殼。盡管一直以來(lái),鋁材都被認(rèn)為是一種抗腐蝕性材料,但是當(dāng)向其噴灑化學(xué)藥劑時(shí),鋁材同樣也會(huì)很快地被腐蝕。
總體來(lái)看,采用防腐涂層的鐵質(zhì)外殼是最經(jīng)濟(jì)實(shí)惠的選擇,就如同應(yīng)用在標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)線上一般,防腐涂層的鐵質(zhì)外殼因?yàn)楦呷萘慷档土耸褂贸杀尽H欢?,采用何種防腐涂層,以及用戶如何使用它,都會(huì)對(duì)其使用性能產(chǎn)生很大的差異。
對(duì)用戶來(lái)說(shuō),從制造商處選擇一款在鹽霧室進(jìn)行過(guò)腐蝕測(cè)試的直沖式產(chǎn)品,是至關(guān)重要的。因?yàn)辂}霧室試驗(yàn)?zāi)軌蛴行У乇容^出,不同涂層材料在相同的高腐蝕性環(huán)境中的性能。而在用戶工廠使用中,一款新的涂層往往會(huì)在某些條件下運(yùn)行良好,而在有些環(huán)境中卻未必行之有效。
目前,最高性能的涂層系統(tǒng)主要由兩層環(huán)氧樹脂漆構(gòu)成,并應(yīng)用在鐵質(zhì)外殼上。事實(shí)上,這種環(huán)氧樹脂漆不僅具有優(yōu)越的粘附性和耐用度,還同時(shí)兼具極高的防腐蝕性。盡管粉末涂層產(chǎn)品極具光澤度,但是鹽霧試驗(yàn)卻清楚地顯示了,它并不能提供如雙層環(huán)氧樹脂漆所提供的相同級(jí)別的防腐蝕性。此外,一些齒輪減速機(jī)還包含了一個(gè)明確的第三層,但它的主要功能也僅僅是從視覺角度上增加光澤度。
為了實(shí)現(xiàn)最佳的耐腐蝕性,就應(yīng)當(dāng)尋找那些表面使用第一層環(huán)氧樹脂漆同時(shí)也應(yīng)用了電沉積技術(shù)的產(chǎn)品。在電沉積過(guò)程中,一個(gè)多次清洗的過(guò)程將作為首要步驟,從而保障其它所有異物都從即將涂抹涂層的表面清除干凈。
在上圖的食品加工廠里,減速機(jī)非常接近生產(chǎn)線上的巧克力餅干,正確選擇使用齒輪減速機(jī)的重要性顯而易見。
清洗過(guò)程結(jié)束后,產(chǎn)品將被浸入一個(gè)巨大的盛滿環(huán)氧樹脂漆的容器內(nèi)。隨后,通過(guò)使用電流沖擊,能夠很好地吸引顏料例子進(jìn)入該產(chǎn)品表面的微小細(xì)縫中,然后快速地將其烤干并完全固化涂料。由此,產(chǎn)生的油膜厚度將會(huì)非常均勻和耐用,并更優(yōu)于通過(guò)噴淋系統(tǒng)下產(chǎn)生的底料。
在齒輪減速機(jī)裝配完成后,就是將其完全覆蓋在第二層環(huán)氧樹脂漆下,用以增加漆膜的厚度從而實(shí)現(xiàn)整體耐蝕性的提高。被涂上兩層環(huán)氧樹脂漆的鐵質(zhì)外殼,并在第一層涂抹過(guò)程中采用了電沉積技術(shù)的產(chǎn)品,往往在食品工業(yè)生產(chǎn)的殘酷清洗環(huán)節(jié)中表現(xiàn)更好。
然而,不銹鋼外殼在防水和耐化學(xué)性測(cè)試中卻是表現(xiàn)最好的。不銹鋼外殼在防水和耐化學(xué)性測(cè)試中表現(xiàn)最佳,由于沒有涂層,在應(yīng)用過(guò)程和高壓水流的作用下都不會(huì)失效。。但是,不銹鋼外殼卻有一個(gè)極大的缺點(diǎn)--高昂的成本。盡管成本不菲,但是在食品生產(chǎn)中,尤其是禁止損壞涂層的情況下,應(yīng)當(dāng)首先選擇采用不銹鋼外殼。
排放
如果齒輪減速機(jī)有排放的需要,那么無(wú)論是采用環(huán)氧涂層的鐵質(zhì)外殼,還是不銹鋼外殼,都需要一個(gè)減壓排放類型的裝置。即使是配備了吸水性化學(xué)品的標(biāo)準(zhǔn)排氣道,仍然無(wú)法阻止水進(jìn)入裝置,從而導(dǎo)致齒輪減速機(jī)過(guò)早地失效。
為了保證水或者水分子不侵入齒輪減速機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)兩個(gè)裝置間的空隙部分,在這里會(huì)使用一個(gè)密封墊或者一個(gè)O形環(huán)來(lái)進(jìn)行密封。
潤(rùn)滑
為了保障齒輪減速機(jī)能夠進(jìn)行正確的潤(rùn)滑,并避免在潤(rùn)滑過(guò)程中污染食品,那么使用的潤(rùn)滑劑應(yīng)當(dāng)具備NSF H1等級(jí)認(rèn)證。采用NSF H2等級(jí)潤(rùn)滑油的裝置在應(yīng)用過(guò)程中并不能體現(xiàn)出任何的優(yōu)勢(shì),同時(shí)NSF H2也不意味著裝置在生產(chǎn)過(guò)程中允許和食品接觸。
密封
軸密封盡管作為齒輪減速機(jī)的一個(gè)最低成本的組成部分,也起到了關(guān)鍵性的作用。在非直沖式齒輪減速機(jī)中,軸密封主要是用于密封齒輪減速機(jī)中的潤(rùn)滑油,并保持裝置潔凈,不受其他固體污染物的污染。而在直沖式齒輪減速機(jī)中,軸密封仍然必須保持潤(rùn)滑油在減速機(jī)內(nèi),但是它也必須保證水以及化學(xué)藥劑在齒輪減速機(jī)外,并被用作清洗裝置的表面。如果在密封過(guò)程中,允許水進(jìn)入到齒輪減速機(jī)內(nèi)部,那么裝置內(nèi)部零件將會(huì)銹化,而潤(rùn)滑劑也將分解,最終齒輪減速機(jī)將在這樣的情形下過(guò)早的結(jié)束壽命。
標(biāo)準(zhǔn)的唇形密封應(yīng)用在非直沖式裝置中,通常會(huì)在旋轉(zhuǎn)軸面上存在一個(gè)橡膠密封唇口,或許還會(huì)有一個(gè)非觸碰試的排污除垢唇口,用于防止大型顆粒遠(yuǎn)離密封唇。通常,唇形密封都是通過(guò)在其周圍的一個(gè)小彈簧來(lái)控制軸。當(dāng)面臨高速運(yùn)轉(zhuǎn),又或者是高水壓以及化學(xué)藥劑時(shí),唇形密封就會(huì)打開軸,導(dǎo)致水和化學(xué)藥劑進(jìn)入減速機(jī)。即使擁有多標(biāo)準(zhǔn)唇形密封,在上述情況下,它仍然會(huì)發(fā)打開軸,并最終使得水和化學(xué)藥劑進(jìn)入減速機(jī)。
為了避免上述情況,尋找增強(qiáng)型軸密封系統(tǒng)將成必要,尤其是由專業(yè)密封設(shè)計(jì)構(gòu)成的,能夠保證水和化學(xué)藥劑不進(jìn)入齒輪減速裝置的密封系統(tǒng)。這就涉及到通常所說(shuō)的嚴(yán)格密封,密封的結(jié)構(gòu)通過(guò)被改進(jìn),從而提供一個(gè)有效的方式使得水遠(yuǎn)離密封口。
嚴(yán)格密封由兩部分組成:一個(gè)常見的外密封唇和一個(gè)獨(dú)立的內(nèi)軸及凸緣。內(nèi)軸擁有橡膠涂層從而保證其軸密封的緊致,而外部的凸緣又阻止了水流入油密封唇。在法蘭OD和油密封唇之間,還有其它多種密封唇,保證水和其他污染物遠(yuǎn)離密封口。
一些齒輪減速機(jī)通過(guò)使用一種由V形橡膠和標(biāo)準(zhǔn)的唇形密封來(lái)降低成本,然而這種組合型的密封系統(tǒng)相較于嚴(yán)格的責(zé)任密封系統(tǒng),卻并不能夠提供相同級(jí)別的保護(hù)。
結(jié)合嚴(yán)格責(zé)任密封作業(yè)的是耐腐蝕性的輸出軸,在選擇輸出軸過(guò)程中,要么采用不銹鋼材質(zhì)的,要么就采用擁有高性能涂層的碳鋼鍍鉻,例如鍍鎳。這兩種類型的材質(zhì)在直沖式裝置中都能有著優(yōu)秀的表現(xiàn)。事實(shí)上,密封水和化學(xué)物質(zhì)對(duì)于保證齒輪減速機(jī)的使用壽命是至關(guān)重要的。
外殼材質(zhì)的選擇、排放、潤(rùn)滑以及軸密封對(duì)于直沖式齒輪減速機(jī)而言都是至關(guān)重要的組成部分。在選購(gòu)一個(gè)應(yīng)用在食品行業(yè)的齒輪減速機(jī)之前,這四大因素都應(yīng)當(dāng)認(rèn)真的作為研究評(píng)估對(duì)象。
作者簡(jiǎn)介:Russell是美國(guó)葆德公司旗下道奇?zhèn)鲃?dòng)品牌的資深首席工程師。