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HR系列離心機推料液壓系統穩定性和可靠性分析

作者：admin 來源：未知時間：2018-07-12 12:11 瀏覽：人次字體：T | T　繁體打印

介紹了HR系列臥式活塞推料離心機推料液壓系統的組成和工作原理，針對其運行中存在的推料桿顫抖、停滯等質量問題，從理論上分析了原因，提出了改進措施和建議。實踐證明，改進后的液壓系統穩定性、可i靠性得到提i高和完善。

臥式活塞推料離心機是連續運轉、自動操作、液壓脈動推料的過濾式離心機，可以在全速下完成進料、分離、濾餅洗滌、甩干和卸料，具有i效率高、產量高、操作穩定可i靠等優點，傳統臥式活塞推料離心機的推料機構液壓系統中，活塞的往復運動是通過徑向換向閥桿移動來控制的，在高速回轉時會出現不平衡力矩，從而產生換向不ling活、活塞運動不正常等現象。近年來HR系列臥式活塞推料離心機采用軸向換向滑閥，bi免了不平衡力矩的產生，在原理上保i證了推料機構運轉的平穩可i靠。然而，在實際使用中，經常出現推料活塞工作不正常現象，嚴重影響運行效i率，其液壓控制系統的穩定性與可i靠性有待進一步完善與提i高。

1.液壓系統的原理與組成
　　
臥式離心機推料盤位于其分離轉鼓內，連接推料盤的推料活塞借助于液壓系統控制作往復運動，轉鼓壁上的濾餅層被推料盤不斷地沿轉鼓軸向前推移，在被推出轉鼓。

臥式活塞推料離心機推料液壓系統由油箱、濾油器、安i全閥、節流閥、復合油缸、油i壓表、油溫表和bi要的管路、管接頭等組成。其中節流閥、復合油缸是液壓系統中重要的結構部件。節流閥是用來調節離心機的推料次數和穩定液壓系統的壓力，復合油缸是油缸、換向閥和分配閥的組合體，用來實現推料盤的往復運動。其結構如圖1所示。A腔為高壓油人口，油i壓一般小于或等于4. OMPa, B, C腔通過油路與A腔常通，傳力板4將主活塞7與推料桿9連為一體，通過推料桿內中i心孔回油。

如圖1所示位置，主活塞7左端油路通過D,E,M與回油路溝通，處于卸荷狀態，A腔中的高壓油通過主活塞7左端的缺口進人主滑閥3左端，在油i壓作用下，主滑閥右移，當滑移到B腔與D溝通時，壓力油進人主活塞7左端，推動主活塞帶動推料桿9右移;而此時主滑閥3右端進油道被導向活塞6右端臺階封閉、切斷，其右端與回油路溝通;當主活塞7繼續右移至導向活塞6右端碰上油缸8時，導向活塞6開始相對于主活塞7左移(實際上導向活塞6不動，而主活塞7繼續右移)，當導向活塞6之左端臺階將活塞盤5中的油孔封閉時，右端的臺階從孔中退出，A腔中的壓力油進人主滑閥3右端，而左端卸荷，主滑閥3開始換向，此時主活塞7繼續在壓力油作用下右移;當主滑閥3中間臺階將活塞左端進油口刀關閉后，主活塞7左端卸荷，右端進油，開始制動，然后換向。

2 推料液壓系統存在的問題及原因

2.1 活塞推料液壓系統存在的問題

臥式活塞推料離心機液壓系統存在的主要問題是液壓控制系統的穩定性和可i靠性不高，當遇到轉鼓中布料不勻或物料發生變化而引起推料力變化時，離心機推料系統就出現顫抖、瞬i間停滯shen至停止推料等現象，嚴重影響機器的運行效i率。

2.2 問題產生的原因分析

從問題的現象分析，主要是推料系統的推料力不夠，當推料阻力增加時，活塞推力小于推料阻力，從而導致活塞停滯及停止。根據液壓流體力學，活塞推料力F為：
F =△P·S                        (1)
式中△P-------推料活塞右、左兩端壓力差
          S------ 推料活塞面積
面積S是不變的，因此△P決定了推力F的大小。影響△P的因素如下。

1) 液壓系統工作壓力P。根據國i內外同類機型分析，推料液壓控制系統的工作壓力一般控制在4.5 MPa左右。

2) 系統內i部泄漏量Q1與系統背壓。當系統工作壓力確i定后，影響主活塞壓力油端與卸荷油端壓力差的主要因素是系統內i部泄漏量與系統背壓。主活塞與主油缸之間間隙內的泄漏量Q1為：

式中h-----環形間隙值，mm
L-----間隙密封長度，mm
d-----主活塞直徑(活塞盤5),mm
μ----液壓油的動力粘度，Pa·S

從式(2)可知，影響Q1的主要因素是間隙值h，其次是密封長度L；間隙越大，則內i部泄漏量越大，壓力損失越大。液壓系統回油是通過卸荷孔E和推料桿中i心孔回油箱的，而中i心孔直徑較大，對系統背壓影響較小，可不予考慮。

3) 導向活塞泄漏量Q2。如圖1所示，當主活塞7右移，導向活塞6右端碰上油缸8的內壁后，相對主活塞左移，當導向活塞上的Ｇ面退至Ｆ面時，Ｉ面應已到達Ｈ面，使壓力油與回油路不溝通，但由于活塞盤5中的兩個內孔槽在加工過程中不易測量，若不采用數控機床加工，經常會出現導向活塞Ｇ面已退過Ｆ面，而Ｉ面還未進入H面孔內的情況，使進、回油路直接溝通，產生泄漏量Q2，導致泄漏量增加。

4) 主滑閥泄漏量Q3。主滑閥產生的泄漏除了密封間隙間的泄漏外，還由于主滑閥上的小孔K在主滑閥運動過程中與回油孔M對合時導致進、回油路直接溝通而產生的泄漏Q3。

3.改進措施

從以上分析可知，內i部泄漏點主要有3個，有時這些泄漏還會產生疊加，同時由于系統中0部件受加工精度和形位公差的影響，其泄漏量比理論計算值要高，因此bi須對推料液壓系統進行改進。

3. 1 適當減小密封面間的配合間隙值

現有液壓系統零部件間隙配合表面設計精度為7級，配合間隙值也較大，應將0部件主要配合表面的加工精度從7級提i高到6級，將間隙配合面的間隙值盡可能減小，而其它表面加工精度不變，這樣既可兼顧0部件加工的經濟性，又可大大減小內i部泄漏量。

3.2 密封組件的動靜環在結構材質上應進一步完善

合油缸內的輸油密封組件的動靜環在結構材質上應進一步完善，使其使用壽命延i長，因它是非i常重要的部件，一旦出毛bing，將影響離心機的正常工作。

3.3 適當修改導向活塞結構尺寸

導向活塞與主活塞小孔相配合，因小孔內溝槽位置尺寸精度控制較難，因此可適當修改容易加工的導向活塞的結構尺寸以保i證進、回油路不會直接溝通。建議將導向活塞密封導向臺階長度在左右各增加2mm。

3.4 修改主滑閥結構

主滑閥上的4個K小孔設計意圖是為滑閥與推料桿間引人潤滑油，以減小摩擦，但它導致了瞬i間的進、回油路溝通，可以采用在小孔K位置加工幾條螺旋曲槽儲油來改i善潤滑條件，而取消小孔K。此外，主滑閥兩端無制動油墊，兩端面直接與活塞盤碰撞，容易產生磨損與堆積，嚴重影響使用壽命，應在結構和材質上加以改進。

3.5 減小進、回油阻力

推料液壓系統進、回油道均有很多節流小孔，孔徑較小，阻力較大，為減小阻力應將孔徑盡量增i大，同時在進油孔道中設置調節螺釘，通過改變調節螺釘位置或換取不同通徑的螺釘來調節供油量，從而調節推料桿的工作頻率，以適應分離不同物料的需要。

3.6 適當提i高系統工作壓力

系統工作壓力對推料力影響很大，可適當提i高系統工作壓力，減少系統損失，增加了活塞的推料力和推料次數，使整機性能提i高，運轉平穩。但工作壓力也不能太大，否則將增加系統壓力等級，提i高系統成本。根據分離物料的不同特性，建議在原有基礎上將系統工作壓力提i高1.0一1. 5 MPao

3.7 進一步改i善壓力油的質量

為了保i證液壓系統正常工作，應在多處設油過濾器，以保i證進人液壓系統的油質。

5 結束語

采用上述措施對正在南寧某廠運轉的4臺臥式活塞推料離心機液壓系統進行全i面改進后，系統運行正常，有i效地解決了推料系統因進料問題而出現停機、顫抖等現象，整機性能進一步提i高，結構合理，效i果令人滿意。這對于有同樣質量問題的國產離心機的改進與完善具有不錯的參考價值。

精彩閱讀：》》》如何安裝臥式雙級活塞推料離心機

在安裝臥式雙級活塞推料離心機時湘潭拓維提醒應注意下列事項：

1、彈性基礎平方在橡膠吸振墊上，起碼要固定4個橡膠吸振墊，不能使機呂在運轉中吸振墊軸向移動，離心機安裝在彈性基礎上，以地腳螺栓固定，校正位置為機座頂部，水平軸向誤差不能過0.2mm/1000mm。離心機整機起吊只允許在油箱上的起吊部位起吊。

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