全自动石蜡成型机切粒系统模板与切刀磨损分析以及校正系统的控制方法

其一、全自动石蜡成型机切粒系统模板与切刀磨损分析
成型机通常有两种工作模式：一种是“间隙式”切粒，切刀与模板之间有固定的间隙，这种切粒方式操作简单，切刀与模板磨损小，使用寿命长，但切出的颗粒形状不规则、碎屑多、带尾严重；一种是“接触式”切粒，切刀始终与模板保持接触，这种切粒方式切出的颗粒外观整齐、碎屑少、不带尾，但切刀与模板磨损快，使用寿命短。不管哪种方式切粒，模板与切刀都会造成磨损，切粒刀实际是与成型模板成型带的出料孔组成一对剪刃，切粒刀是动刀，模板成型带出料孔与成型带表面形成的刃口是定刀，熔融在通过模板成型带出料孔时，遇50^-60℃的冷却水使物料表面瞬间固化，物料被动、定刀剪切成颗粒。切粒刀在工作中先是与所切物料接触，二是与冷却水和其遇热突然产生的水蒸气接触，三是磨刀时与模板成型带表面接触。切粒刀磨损的主要原因除刀刃与模板切粒带之间的摩擦外，集屑瘤反复粘贴脱落造成的磨损和汽蚀造成刃口的伤害也是关键因素。刀刃与模板切粒带之间的摩擦，一般发生在新刀与模板的磨合期，这只会使切刀刃口与模板切粒带接触理想，而不会对切刀和切粒带造成伤害。而另一种磨损是非正常磨损，在换新刀后不进行认真磨刀，至少刃带的85%没有磨出来就开车成型，工作不长时间就开始出现尾料增多的现象，此时刀具刃带已经被成型带内外圆未参与工作的位置架了起来，强行进刀，刃带前端翘起与模板成型带间隙增大，尾料反而增加。此时刀具和模板的磨损加剧，严重时造成缠刀无法开车的后果。可见因刀具磨合不好，造成刀刃磨损较为明显。
由于机组的长期工作，模板在升温和降温交替工况下，模口膨胀增大并变形，出现模口边缘不锋利或破损。另外，切粒刀受水室工作条件的限制，受力相对复杂，切刀在运行过程中始终存在一个向前的推力作用，以克服其他反向力，使切刀刀刃与模板接触，向前的推力有3个：即进刀压力，由液压缸油压(20一60bar)提供，可通过石蜡成型机控制系统或安装在就地操作面板上的电位计预先设定；成型机在热水中转动所产生的螺旋推力；切刀轴受热膨胀冷缩时产生的压力，该力与环境温度有关。反向力有4个，即弹簧的弹力，此力为一常数，出厂时设定后不作改变，用于停车退刀；热水对切刀向后的压力；摩擦产生的向后推力；树脂向后的压力，该力与生产负荷有关，负荷越大此值越大，成正比例关系，另外还包括由操作人员设定的成型机力、刀片在水中转动时切粒水对刀片的液体动力作用和刀片对模板表面产生的反作用力等。这些作用力都会造成模口处的剪切率和剪切应力提高，使得物料的切断不理想，切削产生的物料屑呈瘤状集中堆积在模口处并反复粘贴脱落，切削时切粒水在刃口处发生汽蚀，加剧了模板切粒带表面和切粒刀的磨损。
其二、石蜡成型机整个补偿和校正系统的控制方法
整个系统控制中心由计算机和PLC组成，以光眼(对射型光电传感器)、自动称重系统为检测手段。
控制部分有两种操作情况。
(1)开环操作由PLC与操作屏幕(触摸屏)组成控制系统。先通过人工称重确定蜡块质量偏差值，人工从触摸屏输入偏差值，后由PLC运算转换为时间量(电磁阀开启的持续时间)。再通过光眼检测原石蜡成型机的注蜡阀开启连杆的开启动作来确定电磁阀的打开时间，由PLC控制系统(计算机控制)控制每个电磁阀的开启时刻与持续时间，加蜡电磁阀(或减蜡电磁阀)与原系统注蜡阀同时打开，然后达到控制屏幕输入的所需加(减)蜡量。
(2)闭环操作由计算机控制系统与自动称重系统组成。全自动石蜡成型机主要由自动称重系统代替人工称重测定每块蜡的质量，经过计算机的优化控制计算确定每块的偏差值，再转换为时间量，然后结合光眼传来的信号来确定打开加蜡阀(或减蜡阀)以及开启的持续时间，完成系统加蜡与减蜡的操作过程，实现封闭的自动控制。