
随着经济的快速发展和科学技术的不断进步,社会生产各个方面的机械化程度都不断提高,各种机械设备层出不穷,其中,离心机在化工和医药行业中使用普遍,是物料脱水工序一种重要的设备,各国都在积极研究和发展离心机,由于其技术成熟,在其他行业中也广泛运用,发挥出巨大的经济效益。但是,离心机也容易出现一些故障,尤其是卧式离心机,卧式结构对传动部件零件,损坏较大,影响设备的正常运行,并且还会产生大量的维修费用。基于此,加强对离心机常见故障的分析和研究,并提高检修技术,确保设备正常使用。
1 离心机结构及工作原理
1.1 离心机的基本结构
离心机主要包括四个重要的组成部分,即进料——转鼓的工作系统、传动系统、润滑液压系统,如果是化工或医药行业,需要增加防爆系统,如原吉林化工机械厂生产的WGF-1200Ⅱ。
1.2 离心机的工作原理
以WGF-1200Ⅱ防爆离心机为例,其工作原理非常简答,待处理的物料通过入料管进入转鼓,转鼓高速旋转,由于受到离心力的作用,使物料中的水分通过筛网沿着转鼓切线方向甩出,而物料则因筛网阻挡,留在转鼓内壁的筛网上,当物料达到设定的甩干时间后,启动刮刀,把物料从转鼓上刮下,通过输料口出料。实现物料脱水的目的。离心机一般分为立式和卧式二大类,立式离心机卸料比较方便,刮刀刮下后,直接卸入下边的出料口,而卧式离心机有时借助绞龙输料机构,把物料下卸。离心机分为直联式和带传动二种,直联式能够将电机的动能直接传送给转鼓,提高转速和分离因数,效果好,但是对于轴承机构来说,承载的较大的动能和转速,故障也就容易产生,所以一般用于小型离心机。而带传动,在大型离心机常常采用,转速虽低,通过增大旋转半径,提高分离因数,能满足较高的生产要求。但是,大半径的转鼓,需要有足够强度的主轴和轴承来承载,在制造和使用上要求较高。
2 导致离心机停机故障分析
以WGF-1200Ⅱ防爆离心机,使用十年经验为例。
2.1 启动离合器,因离心机过载,使离合器内液压油升温,达到一定温度和时间后,保险柱内易熔金属熔化,液压油泄露,离合器保护性失效,将离心机停止运转。这类故障一般由于:
(1)轴承故障引起。
(2)进料不均,或滤布长时间不更换,进料过多引起。
2.2 轴承传动机构及密封装置损坏,离心机的传动装置是离心机重要的部位,一般是电机,离合器,传动带,轴承,主轴及密封装置组成。
除电机以外,还有轴承、轴套、密封部位受损,松动移位,固定螺栓长时间震动后松动,传动带断裂、松弛。故障表现为:机器不正常震动,异响,轴承温度升高等。
2.3 离心机的震动,一是离心机在转速临界点的时候,自身会产生震动,这种震动属于正常;二是在进料的时候,由于物料分布不均产生震动,当停止进料后,物料均匀分布在转鼓壁上后,震动消失,也属于正常;三是轴承传动机构受损,这样产生的震动不会消失,而且加重,整个机身大幅摇摆,需要停机检修。
2.4 油泵及防爆系统损坏,液压系统由油泵及一系列的液压阀门,管路组成,故障发生后通过更换备件,可以及时修复。防爆系统故障主要是供气压力超出电接点压力表的设定范围,或者供气停止,造成电接点压力表启动停机,通过调整电接点压力表设定或恢复供气压力,消除故障。
依据上述分析,结合十多年的使用情况来说,离心机轴承传动机构损坏引起故障,对生产影响大,而且轴承的实际使用寿命远低于理论寿命,所以对此需要着重分析研究,考虑到使用单位,没有技术力量和资金来支持结构的重新设计和改造,改善和提高离心机的使用,只有在提高维护检修水平方面来达到目的。
卧式离心机的轴承一般前后二个,转鼓处的轴承作为主轴承,是重点部位,受到轴向和径向二个方向的力,采用双滚子的调心轴承,在径向允许2~3°的摆动,保证转鼓在进料过程中,物料不均产生的摆动不影响离心机运转。依据经验数据,轴承工作温度在80度以下稳定;轴承安装,必须采用油加热轴承,达到120-150度后,轴承膨胀,能够自然套入轴承挡,用木质榔头均匀敲击,使其达到安装部位;物料如果经过冷却进入离心机,对轴承有较好的降温作用。检修后需要空运转6-8小时。
传动机构及密封装置故障如下:
(1)轴承与轴套,机座配合较紧密,离心机长时间运转后,轴承发热引起的膨胀,如果高于设计工作温度,容易导致轴承卡紧。
(2)轴承没有按照使用要求,采用低精度轴承,其精密度和材料都不能满足离心机的要求,造成轴承损坏,如该离心机要求E级轴承,钢制保持架,但更换备用轴承(无级别)后,发生铜质保持架碎裂故障。
(3)轴承安装时,采取直接敲击,挤压方法,造成轴承安装不到位,倾斜,内外圈受伤等,使得主轴安装后产生过大间隙,然后用垫槽修正,这种情况,故障率大大提高。
(4)密封装置出现问题:一是橡胶密封圈长期使用,酸碱物料侵蚀老化,出现变形干裂;二是骨架密封圈内部弹簧腐蚀;三是迷宫密封环境磨损或者碎裂;四是密封压盖松动,物料渗漏进入。
(5)维护工作马虎,轴承没有定时定位定牌号定量加油,造成轴承缺少润滑或无润滑情况下运转,导致故障。
造成上述问题的主要原因有以下几点:
(1)离心机的工作环境恶劣,化工原料对部件腐蚀较大。
(2)检修和维护工作粗糙,没有按照要求进行。
(3)机体主轴工作时,由于轴向窜动量过大,容易出现环状啃伤的问题。
(4)使用给类O形密封圈较多,在工作的过程中,由于容易受物料侵蚀老化,外侧骨架油封的唇口在工作时得不到润滑,进而与主轴产生异常摩擦,导致损毁,内侧骨架易受外侧骨架的影响而使温度过高,超过骨架油封的耐热极限使油封失去作用,出现唇口硬化和龟裂的现象。
(5)没有掌握技术资料,检修安装达不到要求,备件质量差。
3 离心机的管理重点
作为物料脱水工序一种重要的设备,投资较少,所占的空间也比较少。但是要保证离心机的安全运行,必须找出重点,进行合理的管理:
(1)设定专职的设备技术员,对离心机的使用进行跟踪管理,做好运转和检修的记录,熟悉离心机的使用说明、图纸、检修事项等,对于使用方来说,要吃透离心机的设计资料,掌握使用和检修要求,制定维护检修制度。
(2)落实定期维护检修,建立有较好技术与经验的检修人员作为离心机专业检修组。
(3)建立离心机档案,记录损坏、检修情况。掌握离心机配件的要求,如所有的密封元件都要选用高质量的,以提高密封的质量。对密封装置的优化改进措施主要是采取有效措施提高密封效果。选用带副唇结构的油封,提高密封的效果等。
4 结语
综上所述,离心机以其自身的优越性被广泛的应用在社会生产的很多方面。离心机在工作的过程中,容易出现上述故障,对这方面故障的分析和研究,并提出相应的措施对离心机的发展具有重大意义,能够提高整机设备的稳定性,提高离心机的使用率,也相应降低生产成本。