轧胚是将油料利用机械压制成片状物料的工序。轧胚后的胚片称为生胚;生胚经蒸炒合格后称为熟胚。
一、轧胚的目的与要求
(一)轧胚的目的
1.破坏细胞结构
油料的细胞,其表面是一层比较坚韧的细胞壁,而油脂和其他物质包含在它的里面。因此,要提取细胞内的油脂,就需破坏其表面之细胞壁。油料的轧胚就是借助轧辊的碾压和油料细胞之间的相互挤压作用,将油料由粒状压成片状,从而使细胞壁受到破坏。同时,细胞内部的油体原生质及其中细胞质凝胶的微小结构,也不可避免地会受到破坏。轧胚时油料细胞破坏得愈多,生胚表面所吸附的油脂也就愈多,油脂就愈容易被提取出来。总的说来,胚轧得愈薄,被破坏的细胞也就愈多。
2.缩短油路
颗粒油料经轧胚成薄片后,大大缩短了油脂从油料中被提取出来的路程,从而为压榨或浸出制油工序提供了有利的条件。
3.有利于蒸炒
由于油料被轧制成薄片后,表面积增大、厚度减小使得料胚在蒸炒中既便于吸收水分和热量,又便于水分的蒸发,从而更有利于料胚中蛋白质的变性和细胞性质的改变。
(二)轧胚的要求
1.入料要求
轧辊间的缝隙很小,进入轧胚机的油料要预先进行适当的处理,对于大颗粒油料如花生仁和大豆等应先予破碎,对含油量较低的大豆及水分含量低、组织较硬的油菜籽、棉籽等油料需经软化。
2.胚片厚度
轧胚后的胚片要求薄而匀,少成粉,不露油三者兼顾。
二、轧胚设备
(一)轧胚原理
轧胚机是利用轧辊所产生的碾压力,将油料由粒状压制成片状的设备。
平列式轧胚机的轧辊在正常工作时,被压制的物料受到3个力的作用:物料自重G,辊面对粒料正压力的反作用力P的合力R2和摩擦力F的合力R1。
要使轧胚机正常工作,必须满足条件:R1+G>R2。但因料粒很小,故G可忽略不计,于是上述条件变成R1>R2,即料粒在工作范围所受到辊面的摩擦力必须能够克服轧辊对它的向上推力才能被拉入轧辊之间。以上条件见图3-4,进一步计算可得出:
φ>α
式中: φ——料粒对于辊面的摩擦角;
α——料粒对于轧辊的啮入角,即两个轧辊的中心线和油料与轧辊接触点M到轧辊中心线构成的夹角。
也就是说,粒子能够被轧辊拉入并通过其两辊间工作间隙的条件是:摩擦角必须大于啮入角。
因此,料粒在轧辊表面上的摩擦系数愈大,即摩擦角愈大,那么把物料拉入两辊缝隙的力也就愈大,物料受轧条件就愈好。同样,轧辊直径愈大,则啮入角也愈小,物料也愈易进入缝隙。
当然,轧辊间的缝隙实际上是很有限的,为了得到要求厚度的生胚,其缝隙通常是很小的。在实际生产中,往往是采用油料的破碎和软化增湿等方法来增大摩擦力和减小啮入角在工艺设计选择轧胚机时则应根据物料情况考虑辊径大小和表面槽纹。
(二)轧胚设备
轧胚机的类型,按其轧辊的排列方式分为平列、直列和斜列三种形式。植物油厂以采用前两种为主,后者较为少见。平列轧胚机有单对辊轧胚机和双对辊轧胚机。直列轧胚机有三辊轧胚机和五辊轧胚机。各种类型的轧胚机,根据其辊径、辊长的不同又分成许多规格,它们的性能及生产能力等均有差别,要按不同的工艺要求选型。以下主要介绍轧辊平列形式和直列形式的两类轧胚机。
1.平列轧胚机图平列轧胚机有单对辊轧胚机和双对辊轧胚机两种型式,其工作原理基本相同,是由一对或上下两对大小相同的轧辊水平装置并相对转动,形成--条或两条轧辊工作缝隙而进行轧胚。这种轧胚机适用于大颗粒油料,如花生、大豆等轧胚。
(1)结构。单对辊轧胚机和双对辊轧胚机的结构基本相同,由喂料机构、轧辊、轧距调节装置、挡板相刮刀、传动装置、机架和机座等部件组成。单对辊轧胚机有弹簧紧辊(YYPT-B型)和液压紧辊(YYPY-A型)两种型式。
①喂料机构。喂料机构的作用,是保证在整个轧辊长度方向上均匀下料。如果下料不匀就会造成轧辊磨损程度不一致,在运行中产生跳动,轧出的胚片厚度达不到均匀一致的要求,喂料辊上有粗而宽的长槽,由三角皮带轮带动。当它不断转动时,使油料经下料缝隙均匀地落入轧缝。其下料量大小可由调节门控制。
②轧辊。轧辊是轧胚机的主要工作部件。
轧辊由辊体及轴经过热压“冷缩”紧配合连结在一起,辊体中空以减轻重量、节省材料和动力消耗。辊体壁厚100-150毫米。轧辊的材料以铸铁和铸钢为主体,含有少量微量元素(如P、Mn、Si、Ni、Gr等),使其具有较好的耐磨性和足够的硬度(HRC50-60°)。辊面外层为白口层,硬层深度为20-50毫米。
平列轧胚机的轧辊平行排列,其辊径较直列式要大。轧辊一般分光面辊及槽辊(拉丝辊)两种。槽辊主要用于双对辊轧胚机的头道轧辊,以增大辊体对油料的摩擦系数,便于轧辊吃料。槽辊的表面均匀地开有宽度约为2毫米、截面呈“V”型、角度为45°的斜槽,槽长方向与辊面母线成6-7°。
③轧距调节装置。平列轧胚机的轧距调节装置一般采用弹簧压紧装置和液压紧辊装置。轧距调节装置的主要作用是保持两辊之间的压紧力,以控制所轧制胚片的厚度;当大块坚硬异物混入工作缝隙时,能自动排杂,起到缓冲保护作用,不致损坏辊面。
弹簧压紧装置是靠弹簧的弹力使两辊保持压紧力的。辊轴放置在两边墙板内,可随导轨前后移动。当旋转墙板上的螺母时,可使辊轴作前后移动,从而改变两辊之间的工作间隙,调节适当后分别以锁紧螺母锁紧。
液压紧辊装置是利用液压原理来产生压力的。液压紧辊系统由油泵、油缸、活塞、连杆及轧距调节螺杆等组成。该系统由液压产生的压力,可使辊间压力最大达到]@吨,同时辊间间隙也可以进行调节。工作时,当达到要求的油缸压力后,油泵可自动停止进油,当油缸压力降低到一定限度时,又能自动启动向油缸供油,以保证稳定的压力。该过程通过电气控制系统来完成,从而保证自动控制液压紧辊的稳定操作。
液压紧辊轧胚机由于轧辊间可造成强大的压力,轧出的料胚薄而结实,粉末度小,胚片质量好,且设备的生产能力也相应提高。液压紧辊轧胚机在大型油厂得到广泛应用。
④刮刀。刮刀的作用是除净辊面上的料胚。由于油料水分高或挤出油脂等原因,部分料胚会粘附在辊面随辊转动,利用刮刀将轧辊表面上的料胚及时刮去,就可以保持辊面的光滑。刮刀通常依靠弹簧或重锤与杠杆的作用,使其和辊面保持经常接触状态。此外,刮刀也可通过液压系统来控制,当需刮除轧辊上粘结的物料时,刮刀即可在液压油缸及活塞的控制下自动靠拢辊面进行刮料,刮净后又能自动与辊面脱离,这样即可避免长期紧贴辊面而加快磨损。
⑤传动装置。单对辊轧胚机的传动,通常采用两台电动机通过三角皮带直接带动辊轴上的三角带轮。喂料辊也多半采用单机传动,也有的由轧辊上的皮带轮通过三角带拖动。双对辊轧胚机的传动,则--般采用若干对链轮及链条来进行传动。
2.直列轧胚机
直列轧胚机通常有三辊和五辊两种。这两种轧胚机的结构与工作原理基本相同,其轧辊都是依次垂直放置,被轧物料从上到下顺次通过轧辊的两道或四道工作缝隙而形成胚片。直列轧胚机的特点是轧辊的利用率高,轧胚次数多,但大颗粒物料不易进入轧辊间,所以适用于小颗粒油料,如菜籽、棉仁等轧胚。
现介绍常用的三辊轧胚机。
(1)结构。三辊轧胚机由喂料器、轧辊、轧距调节装置、挡板、刮刀、传动机构、机座和机架等部件组成。
①轧辊。轧辊的结构与材料和平列式的轧辊相同,但三辊轧胚机的轧辊是上下垂直放乱采用交错排列,以利吃料。三辊轧胚机第一、三轧辊的中心线在同一垂直面上,中间辊(即第二辊)的轴中心线在另一垂直面上,两垂直面相距25毫米左右。五辊轧胚机与此相仿第一、三、五辊与第二、四辊的中心线相距仍为25毫米左右。
②轧距调节装置。三辊轧胚机的轧距调节装置位于第一辊的两端轴承盒上。该装置通过带螺杆的手轮调节作用,使压力通过弹簧将轴承盒压紧,并逐次将压力传递给下面的轧鼠整个轧胚机处于压紧状态。
轧距调节装置的主要作用:防止在工作过程中物料通过辊间缝隙时使轧辊产生向上跳动现象;控制胚片厚度;当硬物进入辊间缝隙时弹簧片压缩保护轧辊不被损坏。
③挡板相刮刀。三辊轧胚机的挡板装置位于进料缝隙一侧,起物料导向作用。根据出胚的部位,三辊轧胚机的挡板可以是两块或三块。
刮刀是为了刮除辊面粘结的料胚。安装在轧辊的下方,依靠弹簧或重锤与杠杆的作用,使刮刀与辊面保持经常的接触状态,以保持工作辊面的光滑状态。
④传动装置、三辊轧胚机的传动装置。
⑤机架与机座。三辊轧胚机的机架(也称墙板)为两块可装拆的铸件,它通过螺栓与机座相结合。机座再通过地脚螺钉固定于工作面上。
(三)轧胚机的操作要点
1.待轧胚油料必须达到人轧要求。
油料必须经过严格的清理,以除去坚硬的大块杂质,如石块、铁块等。为此,必须将磁选设备装置于轧胚工序之前。
控制好待轧胚油料的水分和粒度。水分不能太高,否则易粘辊;粒度大的应破碎,否则不易入轧。
2.开机时先启动轧辊电机,液压泵站,紧辊后再启动喂料电机,待运转正常后再进料。轧胚时,存料斗内要经常保持有一定的存料。喂料要均匀,便整个辊面均匀吃料,要避免因喂料不均匀使轧辊面磨损,而影响料胚厚度的均匀性。
3.轧辊必须圆整,在运转中不得有径向跳动或轴向窜动等现象。
4.刮刀要平直,操作中要经常检查刮刀与辊表面的贴合程度,防止粘辊现象发生。
5.经常检查料胚的质量,要求厚薄均匀一致,符合轧胚工艺要求。检查时,应以轧辊的左、中、右三段取样,并加以比较,如发现厚薄不均匀情况,则应立即关机调节轧距。
6.采用普通弹簧紧辊的轧胚机调节轧距时,要注意便两压紧弹簧保持一致,同时不应压得过紧,以免轴承发热,造成烧坏轴承的严重后果;轧辊末松开前,不得长时间空转,以免损坏机件。
7.采用液压紧辊的轧胚机,进退辊、辊间压力调节等由液压泵站控制。只要根据胚片在辊长方向的厚薄情况,调节左右两个油缸活塞位置即可。
将两侧活塞杆上的锁紧螺母尽量左转后移,使油缸一侧螺纹露出20一3Omm,打开泵站转换开关,起动紧辊按钮,当泵站压力表达到4·5MPa时,两辊靠紧油泵自动停机,然后将螺母旋紧并锁牢。根据胚片厚薄情况,可以再行调整紧辊压力。
8.轧辊不吃料时,应即停止进料,并松开轧辊或停机清理。清理出的油料应回机重轧。
9.轧辊两端面不得与机架磨擦,但也不应有过大间隙,以免漏料。
10.严禁在轧胚机运转时触及轧辊,或登上轧胚机进行修理。如果有杂物落人轧辊中,应停机取出,不得用手或其他工具去取。
11.停车时应先停止喂料,让料走完后再停机。如发生突然停车,应立即关闭进料斗内调节门,并松开轧辊放出物料。
(四)维护保养要点
1.轧胚机的运转部分必须装有防护罩,尤其在运转时,切不可将防护罩除去,以保证设备及人身安全。
2.开机前,应周密检查各机件是否正常,轴承是否加有润滑油。启动时,应在空载下进行,以免电机超负荷。
3.要经常检查轴承润滑情况,发现缺袖应及时加注钙基润滑脂,并随时观察轴承端盖下端污油排出孔,发现有漏油现象应及时补加。
4.经常检查轴承温升,在常温状态下1一3小时内轴承温升不得超过40。C,轴承最高温度不得超过75。C,如发现轴承温升过高或轴承有异常响动要及时停车检查,发现故障应及时排除再开机,如果轴承损坏,应及时更换。
5.要经常检查液压泵站油标的油位,如油面接近下限时要及时加油。油温高于70。C时,应停机检查或加换新油,液压油每三个月要彻底更换一次。液压泵站的用油是20号液压油或是20号机械油,不要使用混合油。加油时应该过滤,以保证油的清洁,延长液压原件的使用寿命。
6.要经常检查轧辊磨损情况,如发现轧制的胚片中部厚,两端簿时,要及时用磨辊器修磨轧辊,以避免因压力集中而造成轧辊掉边等损坏。轧辊应该每周修磨一次两端,便之形成15Omm长O.lmm的锥度,每月对轧辊进行一次全面修磨。如有特殊情况,可随时修磨。
7.定期检查三角皮带的磨损程度及张紧情况,有松懈情况要及时调整,发·现有磨损严重的要及时更换新带,但不能新带旧带混用,以避免新带的加速磨损。
8.要经常检查各部件的螺栓、螺母是否有松动现象,发现后要及时拧紧。
9.轧胚机使用时,要有专人看管,定时记录压力,如果没有任何调整,液压压力突然升高或发出异常声响,应及时检查油路有无堵塞或更换新的液压油。
10.定期对机器进行大修保养,一般一年大修及全面保养一次。保养内容包括;
(1)全面修磨轧辊,当辊径减少2Omm以上时需要更换新轧辊。
(2)清洗各部位轴承,更换新润滑油。
(3)检查各部位螺栓、螺母、液压系统及液压元件的磨损情况,如磨损严重要及时更换。
(4)检查连接铰链及销轴的磨损情况,如磨损严重又无法修复,要更换新件。
(5)检查各板件的锈蚀情况,把锈垢清理干净,然后重涂防锈漆,外表面必要时可重喷漆。