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自1997年因生产低盐纯碱需要,我公司先后引进8台套离心机。该离心机为移民德国筛得力公司制造的柱锥活塞卸料离心机,型号为SHS1002/1090ZK型。其工作原理是依靠离心力将重碱中水分从滤网中滤出,达到降低重碱水分和盐分的目的。其结构分为进料系统、主机系统、液压推料系统和换向控制系统。其中关键部件为液压推料系统,它主要由油泵、液压缸及活塞组成。几年来通过一系列技术改造,离心机系统得到很大程度的改善,达到甚至超过了其设计生产能力,并实现了长周期稳定运行。随着我公司产量的不断提升,提高离心机生产能力,延长离心机的检修周期迫在眉睫。1液压推料系统存在的问题1.1液压缸及活塞存在的问题离心机为活塞推动自卸料式,液压缸为液压系统的主要部件,它与皮带轮设计为一体(见图1),该离心机采用VG32美孚抗磨液压油,液压油交替进入液压缸内活塞两端,靠液压油推动活塞作往复运动,活塞两端压差约为4~5 MPa。因为皮带轮是中碳钢锻件,机械性能较好,符合皮带轮的性能要求,但其耐磨性却达不到液压缸的技术要求,加之压差较大,该缸体材质虽然具有一定的耐磨性,但在活塞长期的往复作用下,活塞环与缸体发生摩擦,间隙加大,致使活塞两端互相漏油,造成压差降低,推力减小,使物料堆积在转鼓内时间加长、推料困难引起过载跳车。据统计,每一年半时间内,缸体内径扩大约0.5mm。在此磨损期间,卸料能力伴随缸内磨损程度的加大而降低,直至影响离心机的正常生产。对此,我们的处理方法是：①提高油泵油压；②修复液压缸；③更换活塞环。提高油泵油压虽然能在一定时期解决卸料问题,但是长时间过高负载会使油泵损坏,甚至达到不能修复的程度。因此只能作为短期的权宜之计不能从根本上解决问题。1.2油泵存在的问题现离心机油泵为德国产品,额定液体流量计为208 L/min,最大承压10 MPa,它所采用的泵壳材质为铸铝,系统内无压力卸放阀,当下料不均,推料困难时造成离心机油泵壳体经常破裂。该油齿轮泵制造精度较高,国内无替代产品。fag轴承备件不仅购置费用高而且购买周期长。2液压推料系统改造2.1液压缸的改造2.1.1液压缸的修复技术改造前,液压缸磨损后通常采用传统的修理方法：即针对液压缸、活塞及缸盖结构的特殊性,我们采取修复到原尺寸的方案。为了增加耐磨性,选择了镀硬铬的处理方法。由于我公司无此加工工艺制钉机设备,我们只能到外单位对其进行镀铬和精磨,不仅加工周期长、费用高,而且在使用中又出现镀层易脱落现象,造成缸内磨损的又一轮的开始。针对这种情况,我们考虑从离心机的使用效率及维修时间和费用出发,把皮带轮结构进行了改变,缸体部位采用内镶衬套的办法,把修复液压缸皮带轮的问题转化成更换衬套的问题。皮带轮为外购件,价格为1万元,而衬套由于加工工艺简单,材质无特殊要求,价格仅为300元,而且更换方便。在发现其磨损到影响卸料能力时即可更换,相对保证了离心机的生产能力。通过实践证明,改造是相当成功的。2.1.2液压缸扩径伴随产量的不断提高,增加离心机生产能力,降低生产成本,减少煅烧炉操作压力是我们面临的新问题。我们对液压缸的改造又有了新的预想：在离心机各种条件不变的情况下,将活塞直径由原来的190 mm增加到210 mm,即扩大液压缸内径以提高离心机卸料能力。论证如下：10 MPa=102 kg/cm2以活塞中最大油压10 MPa计算,原配活塞推力：102?(19/2)2?3.14=28 905.27 kg=28.9 t当活塞直径改为210 mm时,活塞推力：102?(21/2)2?3.14=35 310.87 kg=35.3 t则理论上增加(35.3-28.9)/28.9=22.15%的推力。根据这一点可以大大提高生产能力
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210 mm直径活塞缸的油量计算(以行程60 mm和推料频率60次计算)V1=S1?s1=3.14?r12?s1=3.14?(210/2)2?60=2 077 110 mm3=2.077 11 LV2=S2?s2=3.14?r22?s2=3.14?(100/2)2?60=471 000 mm3=0.471 L式中：V1---活塞行程体积,L；V2---推料杆体积,L；S1---活塞面积,mm2；S2---推料杆截面面积,mm2；r1---活塞半径,mm；r2---推料杆截面半径,mm；s1,s2---行程,mm。60 mm行程一个来回需要最大油量：2?V1-V2=4.154 22-0.471=3.683 22 L以空车70次/min频率和60 mm行程计算,油量为：70?3.683 22 L/次=257.83 L/min考虑到泄漏量,在油泵流量不低于280 L/min的状况下,皮带轮缸体扩大到210 mm,相应的推力和频率都可以得到保证。物料滞留时间t计算：t=筛网内距离/(推料频率?推料行程)现物料在筛网内的行程为575 mm,以标准的60次推料频率和60 mm推料行程计,可得到物料在筛网内的滞留时间为575/(60?60)=9.58 s。若加大频率到70次/min,则滞留时间缩短为8.2 s,效率可以提高14.4%。2.2油油泵的改造为配合液压缸扩径对额定电磁流量计的需求,推荐使用瑞典产E4 052K1型油泵,改型油泵的壳体是一体的,没有油泵壳的结构,油泵体壁厚,可以承受12 MPa的脉冲高压且系统装有压力卸放阀,能够保持系统压力稳定,起到保护油泵的作用。此种泵型的连接法兰和进fag轴承油管与原先使用的油泵基本无差别,改造更换十分方便。3结语油压系统及油泵改造完毕,考虑泄漏和其它因素,实际进料量约增加15%~20%,目前料层厚度约为50~70 mm之间,增加后的料层最大在60~84 mm,由于料层的加厚,可能对离心后最终产品的水分含量产生影响,这需要根据离心后物料的水分进行跟踪检测再确定,以便最终确定是否需要同时增加离心力。2007年底,我们首先在4#离心机上进行改造实验,投入运行后效果良好,离心后水分和改造前并无差异。因此我们并未采取增加离心力的方法,皮带轮等其它部件仍采用原结构形式。资料转载注明：
