Kuinka korjasin rikkinäisen taikinakoneemme (ja mitä opin)

Lyhyt vastaus: rikki Vaivauskone On korjattavissa – jos tiedät mistä etsiä

Kun taikinakoneemme hajosi kesken erän, ensimmäinen reaktio oli paniikki. Meillä oli materiaalia kammiossa, tuotannon määräaika, eikä meillä ollut minkäänlaista aavistustakaan, odotimmeko 20 minuutin korjausta vai kahden viikon osien odotusta. Kävi ilmi, ettei se ollut kumpaakaan. Useimmat vaivauskoneen viat jakautuvat kolmeen luokkaan: mekaaninen kuluminen, sähköiset viat ja käyttäjään liittyvät ongelmat — ja suurin osa voidaan ratkaista paikan päällä lähettämättä koko yksikköä takaisin valmistajalle.

Tässä artikkelissa käydään läpi, mitä koneellemme tapahtui, kuinka teimme sen diagnoosin, mihin korjaukseen sisältyi ja mitä muutimme jälkeenpäin estääksemme sen toistumisen. Jos vaivauskone on tällä hetkellä alhaalla, aloita diagnostiikkaosasta. Jos luet tätä ennen kuin ongelma iskee, huoltotaulukko lähellä loppua on aikasi arvoinen.

Mitä tapahtui: Kuinka taikinakoneemme hajosi

Se alkoi melulla. Noin neljänkymmenen minuutin kuluttua tavallisesta sekoitusjaksosta vaivauskone alkoi tuottaa rytmistä jauhamisääntä – ei katastrofaalista pamausta, vaan vain matalaa, jatkuvaa metallia metallilla -ääntä, jota ei ollut edellisenä päivänä. Pysäytimme erän, tyhjensimme materiaalin parhaamme mukaan ja sammutimme virran.

Silmämääräisessä tarkastelussa mikään ei näyttänyt selvästi vialta. Roottorin siivet olivat ehjät. Kammion seinissä ei ollut näkyviä halkeamia. Vetohihna oli normaalisti kireällä. Mutta kun yritimme käynnistää uudelleen, moottori kävi, mutta roottorit eivät kääntyneet. Vaihteisto oli takertunut.

Tämä on itse asiassa yksi yleisimmistä vikatiloista sisäisissä vaivauskoneissa, joita käytetään kumin ja polymeerin sekoittamiseen. Vaivauskoneen vaihteisto sijaitsee moottorin ja roottorin akselien välissä, mikä vähentää nopeutta ja moninkertaistaa vääntömomentin. Kun voitelu epäonnistuu – joko öljyn tason putoamisen, öljyn hajoamisen tai tiivisteen päästäneen epäpuhtaudet sisään – hammaspyörät alkavat pyöriä metallista metalliin. Jos saat sen kiinni aikaisin, kuulet jauhavaa ääntä. Jos unohdat sen, saat takavarikoidun yksikön.

Meidän tapauksessamme kulunut akselitiiviste oli sallinut hienon kumipölyn kulkeutua vaihteistoon useiden kuukausien aikana. Öljy oli saastunut ja menettänyt viskositeettinsa. Emme olleet saaneet sitä kiinni, koska huoltotarkastuksissamme ei tarkasteltu öljyn kuntoa – vain öljyn tasoa. Tällä erolla on merkitystä, ja muutimme sen heti korjauksen jälkeen.

Vaivauskoneen vian diagnosointi: mistä aloittaa

Jos taikinakoneesi on lakannut toimimasta tai käyttäytyy epänormaalisti, vastusta kiusausta käynnistää se uudelleen toistuvasti. Näin pienistä ongelmista tulee suuria. Tee sen sijaan jäsennelty diagnoosi ennen kuin kosket mihinkään muuhun.

Vaihe 1 – Luonnehdi oiretta

Epäonnistumisen luonne kertoo paljon syystä. Käytä seuraavaa aloituskehyksenä:

• Moottori käy, roottorit eivät liiku: Todennäköisesti vaihdelaatikossa, kytkimessä tai avaimessa/kiilaurassa vika
• Moottori ei käynnisty: Tarkista sähkönsyöttö, ylikuormitusrele, lämpökatkaisu tai VFD-vikakoodit
• Roottorit pyörivät, mutta sekoitus on huono: Kuluneet roottorin siivet, väärä välys tai ongelma lämpötilan säätelyssä
• Epätavallinen melu käytön aikana: Laakereiden kuluminen, vieras esine kammiossa tai voiteluhäiriö
• Ylikuumeneminen: Tukkeutuneet jäähdytyskanavat, viallinen lämpötila-anturi tai liiallinen kitka voimansiirrossa
• Tiivisteistä vuotava materiaali: Kuluneet kärjen tiivisteet tai roottorin päiden tiivisteet, jotka vaativat yleensä ajoitetun vaihdon

Vaihe 2 – Tarkista ensin sähköpuoli

Sähköiset viat on usein helpompi ja halvempi korjata kuin mekaaniset viat, joten sulje ne ensin pois. Tarkista sisääntuleva jännite kaikissa kolmessa vaiheessa – kahdella vaiheella toimiva vaivauskone ylikuumenee moottorin ja pysähtyy kuormituksen alaisena. Tarkista ylikuormitusreleen asetus ja vertaa sitä moottorin tyyppikilven virtaan. Etsi vikakoodeja taajuusmuuttajasta, jos kone käyttää sellaista. Monissa tapauksissa se, mikä näyttää mekaaniselta häiriöltä, on itse asiassa lauennut suojalaite, joka nollautuu napin painalluksella.

Vaihe 3 – Tarkasta voimansiirto

Kun virta on katkaistu ja lukittu, yritä kääntää roottorin akseleita manuaalisesti. Useimmissa vaivauskoneissa voit käyttää kääntötankoa tai hylsyä roottorin akselin päässä. Jos akselit eivät liiku, ongelma on vaihteistossa tai itse roottorit ovat juuttuneet - mahdollisesti johtuen kammion sisällä olevasta kovettuneesta materiaalista. Jos akselit pyörivät vapaasti, mutta moottori ei käytä niitä, ongelma on moottorin ja vaihteiston välisessä kytkimessä.

Vaihe 4 – Tarkista voitelu

Ota näyte vaihteistoöljystä. Sen tulee olla suhteellisen kirkasta tai kullanruskeaa voiteluainetyypistä riippuen. Jos öljy on mustaa, maitomaista tai siinä on näkyviä hiukkasia, ongelma on kontaminaatio – ei vain matalalla tasolla. Maitoöljy tarkoittaa veden sisäänpääsyä. Musta öljy, jossa on metallihiukkasia, tarkoittaa vaihteiston kulumista. Tumma, viskoosi öljy, jossa on kumihiukkasia, tarkoittaa tiivisteen rikkoutumista, minkä löysimme.

Korjaus: mitä teimme vaivauskoneen korjaamiseksi

Kun varmistimme vaihteiston ongelman, korjausprosessi jakautui viiteen vaiheeseen. Koko työ kesti noin kolme päivää sisältäen osien hankinnan, joka on vaihteistotöissä nopeimmassa päässä – pääasiassa siksi, että meillä oli kohtuullinen suhde paikalliseen teollisuustoimittajaan, jolla oli akselitiiviste varastossa.

Vaihe 1 – Tyhjennä kammio

Ennen mekaanista työtä sekoituskammio oli tyhjennettävä. Meillä oli onnea – materiaali ei ollut täysin kovettunut ja se voitiin silti poistaa manuaalisesti kammion seiniin kohdistetulla lämmöllä. Tapauksissa, joissa materiaali on kovettunut kokonaan, poistaminen voi kestää kauemmin kuin varsinainen korjaus. Tämä on yksi syy, miksi nopea toimiminen, kun huomaat ensimmäiset oireet, kannattaa.

Vaihe 2 — Tyhjennä ja huuhtele vaihteisto

Tyhjensimme saastuneen öljyn kokonaan, sitten huuhtelimme vaihteiston kevyellä huuhtelunesteellä jäännöslietteen ja hiukkasten poistamiseksi. Tämä vaihe ohitetaan usein, kun ihmisillä on kiire päästä takaisin käyntiin, ja sen ohittaminen tarkoittaa, että laitat tuoretta öljyä saastuneeseen ympäristöön. Liete hajottaa uuden öljyn viikkojen kuluessa.

Vaihe 3 — Vaihda viallinen akselitiiviste

Kulunut roottorin akselitiiviste oli perimmäinen syy. Nämä tiivisteet sijaitsevat vaivauskammion ja vaihdelaatikon kotelon välissä ja estävät prosessimateriaalin kulkeutumisen voitelujärjestelmään. Koneessamme tiiviste on huulityyppinen radiaalitiiviste, jossa on PTFE-kulkupinta. Alkuperäinen oli ollut käytössä noin 4200 tuntia — valmistaja suosittelee tarkastusta 3 000 tunnin välein ja vaihtoa 5 000 tunnin kuluttua tai kulumisen merkkejä sen mukaan, kumpi tulee ensin. Olimme paperilla intervallin sisällä, mutta käyttöolosuhteet - hiomamassa, kohonnut lämpötila - olivat nopeutuneet kulumiseen.

Sisäisen vaivaimen tiivisteen vaihtaminen ei ole triviaalia. Roottorin akseli on vedettävä osittain ulos päästäkseen käsiksi tiivistepesään, mikä tarkoittaa kytkimen irrottamista ja akselin tukemista kunnolla. Käytimme koneen omia huoltonostopisteitä ja viereiseltä tehtaalta lainattua akselin kannatinkiinnitystä. Tämän yrittäminen ilman kunnollista akselitukea voi vahingoittaa laakeripesää.

Vaihe 4 – Tarkasta ja kokoa uudelleen

Kun akseli oli osittain ulos, käytimme tilaisuutta hyväksemme ja tarkastimme roottorin laakerin. Se osoitti varhaisia ​​merkkejä kaatumisesta sisäisessä kilpailussa - ei vielä kriittinen, mutta todettiin. Kirjasimme sen huoltolokiin ja merkitsimme sen vaihdettavaksi seuraavan suunnitellun sammutuksen yhteydessä. Itse vaihteissa öljysaastuksesta huolimatta ei havaittu pisteytystä normaalia kulumista pidemmälle. Tämä johtui osittain siitä, että havaitsimme ongelman ennen kuin kone oli käynyt tarpeeksi kauan aiheuttaakseen vaihteistovaurioita.

Vaihe 5 – Täytä uudelleen, aja sisään ja tarkista

Täytämme vaihteiston valmistajan määrittelemällä vaihteistoöljyllä – meidän tapauksessamme ISO VG 220 – oikeaan tasomerkkiin. Sitten käytimme vaivauskonetta kuormittamattomana 30 minuuttia samalla kun tarkkailimme vaihteiston lämpötilaa ja kuuntelimme epänormaaleja ääniä. Lämpötila stabiloitui 52°C:een, mikä on normaalin käyttöalueen sisällä. Sitten suoritimme testierän 60 %:lla normaalista täyttöpainosta ennen kuin palasimme täyteen tuotantoon.

Yleiset vaivauskoneen vikakohdat ja syyt ne

Vaihteiston saastumisongelmamme ei ole ainutlaatuinen. Keskusteltuaan huoltoinsinöörien kanssa useista muista sekoitusoperaatioista, ilmeni selkeä malli yleisistä vikatiloista. Alla olevassa taulukossa on yhteenveto sisäisissä vaivauskoneissa esiintyvistä ongelmista, niiden tyypillisistä syistä ja siitä, mitä korjaukseen yleensä kuuluu.

Mikä tässä taulukossa erottuu, on se jokainen lueteltu vikatila on joko kokonaan tai osittain estettävissä . Mikään niistä ei ole mekaanisen kohtalon satunnaisia ​​tekoja. Niissä kaikissa on esiasteita – merkkejä, jotka näkyvät ennen koneen pysähtymistä – ja useimmat niistä voidaan kiinnittää huolto-ohjelmaan, joka ylittää yksinkertaisen silmämääräisen tarkastuksen.

Sisäisen vaivaimen ymmärtäminen: miksi se hajoaa niin kuin se tekee

Jotta vaivauskonetta ylläpidetään oikein, se auttaa ymmärtämään, mitä kone todella tekee ja miksi se aiheuttaa tiettyjä osia stressiin. Sisäinen vaivauskone – jota joskus kutsutaan Banbury-tyyppiseksi sekoittimeksi tai yksinkertaisesti vaivauskoneeksi – toimii pyörittämällä kahta toisiinsa lukittua roottoria suljetussa sekoituskammiossa. Materiaali ladataan yläsylinterin läpi, puristetaan, leikataan roottorin siipien ja kammion seinien välissä ja homogenoidaan asteittain.

Mukana olevat voimat ovat suuria. Tuotantovaivauskone, joka sekoittaa hiilimustalla täytettyä kumisekoitusta, saattaa toimia vääntömomentit yli 50 000 Nm roottorin akseleilla. Tämä kuorma kulkee suoraan vaihteiston läpi. Vaivauskoneen vaihteisto ei ole kevytkäyttöinen yksikkö – se on raskaan teollisuuden kierre- tai lieriöhammaspyöräsarja, jossa on suuret, kotelokarkaistut vaihteet – mutta sillä on silti rajoituksia, ja nämä rajat määrittävät voitelun laatu, laakerien kunto ja tiivisteen eheys.

Lämpöympäristö lisää toisen stressikerroksen. Vaivauskoneet toimivat tyypillisesti kammion lämpötiloissa välillä 60 °C - 180 °C yhdisteestä riippuen. Jotkut prosessit nousevat korkeammalle. Lämpö pääsee koneen rakenteeseen, vaikuttaa tiivistemateriaaleihin ja nopeuttaa voiteluaineen hajoamista. Vaihteistoöljy, joka on mitoitettu 5 000 tunniksi 60 °C:ssa, voi hajota 2 500 tunnissa, jos ympäristön lämpötila vaihteiston ympärillä on jatkuvasti 90 °C.

Tiivistysjärjestelmä on silta korkean lämpötilan, saastuneen prosessiympäristön ja puhtaan, voidellun käyttöjärjestelmän välillä. Kun se toimii, et koskaan ajattele sitä. Kun se epäonnistuu, vaihteisto seuraa pian sen jälkeen.

Mitä muutimme hajoamisen jälkeen

Vaivauskoneen käynnistäminen uudelleen oli ensimmäinen vaihe. Toinen vaihe oli varmistaa, että se ei hajoa samalla tavalla. Teimme neljä erityistä muutosta ylläpitotapaamme, joista mikään ei vaatinut merkittäviä investointeja.

Öljyn kunnon tarkkailu tasovalvonnan sijaan

Lisäsimme yksinkertaisen öljyn kunnon tarkistuksen viikoittaiseen huoltotyöhön. Tämä edellyttää pienen näytteen ottamista vaihteiston tyhjennyskohdasta ja silmämääräisen tarkastuksen tekemistä – värin, kirkkauden, hiukkasten tai vaahdon esiintymisen. Se kestää noin viisi minuuttia. Lähetämme myös näytteen laboratorioanalyysiin kuuden kuukauden välein. Laboratoriotesti maksaa noin 80 € per näyte ja se kertoo viskositeetin, kontaminaatiotason ja hapetusasteen. Se on halpa vakuutus 15 000 euron vaihteiston uusintaa vastaan.

Lyhennetty tiivisteen vaihtoväli olosuhteidemme mukaan

Olimme noudattaneet valmistajan 5 000 tunnin standardiaikaväliä akselitiivisteiden vaihdossa. Vian jälkeen keskustelimme OEM:n huoltotiimin kanssa ja saimme tietää, että seoksille, joissa on korkea täyteainekuormitus – mikä kuvaa suurinta osaa käytöstämme – he suosittelevat vähentämään tätä 3 000 tuntiin. Päivitimme huoltoaikataulumme vastaavasti. Itse tiivisteet maksavat noin 120 euroa kappale. Niiden ennakoiva vaihtaminen on murto-osa saastumisen aiheuttaman vaihteistovian kustannuksista.

Vaihteiston lämpötilan trendit

Lisäsimme päivittäisiin operaattorikierroksiin edullisen infrapunalämpömittarin tarkistuksen. Vaihteiston pintalämpötila kirjataan joka aamu. Peruslämpötilamme normaalikäytössä on 48–55°C. Jos lämpötila nousee yli 65 °C ilman selvää selitystä (kuten epätavallisen kuuma ympäristöpäivä), se käynnistää tutkimuksen ennen kuin siitä tulee vika. Tällainen yksinkertainen trendi havaitsee voiteluongelmat varhaisessa vaiheessa – huonontuva voiteluaine menettää lämpötehokkuuden ja vaihteisto käy kuumana.

Vaivauskoneen varaosat

Yksi seisokkejamme pidentävistä asioista oli akselitiivisteen saapumisen odottaminen. Pidämme nyt yhtä roottorin kärjen tiivistesarjaa, yhtä akselitiivistettä roottoria kohti ja yhtä moottorin kytkinelementtiä hyllyssä. Osien yhteisarvo alle 500€. Osat vievät pienen hyllytilan. Mutta jos ne ovat saatavilla, se tarkoittaa, että jos sama vika tapahtuisi huomenna, olisimme takaisin yhdessä päivässä kolmen sijaan.

Taikinakoneen ennaltaehkäisevä huoltoaikataulu

Kokemuksemme ja muiden toimijoiden kanssa käytyjen keskustelujen perusteella seuraava aikataulu edustaa käytännön lähtökohtaa sisäisen vaivauskoneen ylläpitoon jatkuvassa tuotantokäytössä. Säädä aikavälejä yhdistetyypin, vuorokauden käyttötuntien ja ympäristöolosuhteiden mukaan.

Milloin soittaa asiantuntijalle sen sijaan, että korjaat asian itse

Jokainen vaivauskoneen korjaus ei kuulu talon sisäisen huollon piiriin. Tietäen, missä tämä viiva on, voit säästää ongelman pahentamisesta.

Omat työt soveltuvat yleensä: tiivisteiden vaihtoihin, joissa toimenpide on dokumentoitu, öljynvaihto- ja kunnonvalvontaan, kytkinelementtien vaihtoon, sähkövikojen diagnosointiin ja roottorin perustarkastukseen kammio auki.

Asiantuntijan osallistumista suositellaan seuraavissa tapauksissa: vaihteiston purkaminen ja vaihteiston tarkastus öljynäytteiden oton lisäksi, roottorin irrotus ja laakereiden vaihto, kammion seinän kulumisen tai halkeamisen tarkastus, kohdistuksen mittaus ja korjaus tärkeimpien komponenttien vaihdon jälkeen sekä kaikissa tilanteissa, joissa vikatila on epäselvä perusteellisen paikan päällä tehdyn diagnoosin jälkeen.

Jotkut vaivauskonevalmistajat tarjoavat huoltosopimuksia, jotka sisältävät määräajoin asiantuntijatarkastukset. Nämä voivat olla hintansa arvoisia kolmessa vuorossa jatkuvassa tuotannossa toimiville koneille, joissa suunnittelemattomat seisokit ovat erittäin kalliita. Koneita, jotka käyvät yhdessä vuorossa suunnitellun viikoittaisen huoltoikkunan kanssa, riittää yleensä vahva sisäinen ohjelma.

Yksi huomionarvoinen asia: jos koneesi takuu ei ole enää voimassa ja sinun on valittava suuren korjauksen tai vaihdon välillä, hanki asianmukainen arvio ennen päätöksen tekemistä. Hyvin huollettu vaivauskone voi toimia luotettavasti 20–30 vuotta. Laiminlyödyn koneen, johon on kertynyt ongelmia vaihteistoon, laakereihin ja roottorijärjestelmään samanaikaisesti, saattaa tulla korjaus kalliimmaksi kuin se kannattaa – mutta sen arvioinnin tekee joku, joka on todella katsonut konetta, ei arvioinut etänä.

Oppitunnit vaivauskoneen erittelystä – Yhteenveto

Vika- ja korjausprosessin läpikäyminen ei ollut miellyttävää, mutta se toi selvyyttä siitä, mitä teimme väärin ja mitä oli muutettava. Jos kaikesta yllä olevasta on lyhyt versio, se on tämä:

• Öljytason tarkistaminen ei ole sama asia kuin öljyn kunnon tarkistaminen – sekä väliä että kuntoa on enemmän
• Valmistajan ilmoittamat tiivisteen vaihtovälit ovat vakioolosuhteita varten; aggressiiviset yhdisteet tai korkeat lämpötilat vaativat lyhyemmät välit
• Lämpötilan trendi havaitsee kehittyvät ongelmat ennen kuin niistä tulee epäonnistumisia
• Pienen kriittisten varaosien varaston säilyttäminen vähentää seisokkeja dramaattisesti, kun jokin menee pieleen
• Varhaisten varoitusmerkkien – melun, lämpötilan nousun, visuaalisen vuodon – huomioiminen on aina halvempaa kuin täydellisen vian odottaminen

Vaivauskone on nyt toiminut seitsemän kuukautta korjauksen jälkeen ilman muita ongelmia. Tekemämme ylläpitomuutokset eivät ole monimutkaisia ​​tai kalliita. Ne ovat vain perusteellisempia kuin mitä teimme aiemmin – ja jälkikäteen ajatellen "perustavan" ja "riittävän" välinen kuilu oli se, missä ongelma oli koko ajan.