欢迎访问本公司网站!公司主要产品有全自动离心机、平板式离心机、吊袋离心机、卧式离心机、刮刀离心机等...

张家港市谱发机械制造有限公司

化工制药机械离心机生产厂家

20年专注全自动离心机设备研发生产定制

服务热线: 0512-58633919

WZY1400卧式振动离心机的设计与结构分析

人气:发表时间:2019-12-05
1  前言
    卧式振动离心机(下文简称“卧振”) 是用于小于50mm 粒级煤炭脱水的关键设备。在国外, 卧振是选煤厂末煤脱水的主导机型, 最大的筛篮大端直径已达1 500mm , 处理能力达300tPh。该机型与立式刮刀卸料离心机相比, 具有初期投资少, 占用场地空间面积小, 耗电省, 易损件少, 筛篮使用寿命长及对煤的粉碎率低等优点。国内许多选煤厂也曾试图选用卧振用于末煤脱水, 但由于国产卧振质量和技术均不太过关, 进口同类设备价格又十分昂贵, 一些选煤厂不得不选价格较贵且易损件多的立式刮刀卸料离心脱水机, 而更多的选煤厂仍然在勉强使用着不可靠的老式国产卧振, 给选煤厂生产带来很多困难。由于国内目前还没有较为成功的大型卧振机型, 许多大型选煤厂不得不花费巨额外汇购买进口产品。
    大型、高效选煤设备的研制与开发成为目前选煤设备发展的必然选择, 各国都非常重视选煤专用设备的大型化、机电一体化的研究。在国内, 1982年研制了一台1 300mm 卧振, 在马头选煤厂试验时因主轴承和连接弹簧发热严重等原因未能得到推广应用; 1998 年试制的一台卧振在开滦赵各庄矿选煤厂带煤时出现横摆动和异常噪声, 至今仍未调试正常。因此, 开发研制大型的性能稳定可靠的卧振具有显著的经济效益和社会效益。
    煤炭科学研究总院唐山分院在“九五”攻关课题“ZWP1000 卧式振动离心机”的先进技术和宝贵经验的基础上, 以国际先进的卧振产品技术性能为目标, 解决目前国产大型卧振普遍存在的振动参数不稳定、可靠性差、箱体漏油严重等问题, 把我国的卧振产品进一步大型化, 从而开发研制了WZY1400 型卧式振动离心机。
2  WZY1400 型卧振主要技术特征
    入料粒度Pmm       015~50
    入料水分P% < 30
    处理量Pt·h - 1 ≤200
    产品水分P% 5~9
    筛篮大端直径Pmm 1 400
    筛篮高度Pmm 700
    筛篮半锥角P (°) 15
    筛缝Pmm 015
    筛篮转速P r·min - 1 318
    振动频率PHz 24133
    振幅Pmm 3~4
    主电机功率PkW 55
    振动电机功率PkW 4
    油泵电机功率PkW 0175
    外型尺寸Pmm 2 811 ×2 500 ×2 180
    机重Pkg 6 200
3  结构分析
    目前国内大型卧振存在的主要问题是振动参数不稳定, 主轴承连接弹簧易损坏, 支座易开裂, 密封性能差等。因此, 在WZY1400 型卧振设计过程中, 针对目前存在的问题, 进行细致深入的分析研究, 结构上采取了一些相应的措施, 使其结构更加科学紧凑、稳定可靠, 易加工, 易拆卸, 很大程度上解决了存在的问题。
    WZY1400 型卧振是由旋转部分、振动部分、机体和润滑系统组成(图1) 。
图1  WZY1400 型卧振结构示意图
    图1  WZY1400 型卧振结构示意图

3.1  旋转部分
    旋转部分是由电机通过三角皮带经大皮带轮和中间主轴, 使固定在主轴端的筛篮作高速旋转运动, 主轴由一对轴承支承在箱体上。由于筛篮不但绕轴线旋转而且沿轴向振动, 因此, 旋转系统必须满足: ①能够传递足够大回转力矩和承受较大轴向惯性力; ②保证筛篮能够按照设计要求进行旋转和轴向振动; ③便于安装和检修。为了保证主轴旋转并传递激振力, 并考虑其可靠性及寿命, 主轴装置采用一对瑞典SKF 公司的球面滚子轴承; 由于在工作时轴承所受的轴向振动惯性力比径向力大许多, 而且轴向力的方向每分钟改变1 400~1 700次, 所以在主轴末端用两圆螺母和两组特殊设计的蝶形弹簧将主轴装置的各个部件压紧, 并使预紧力可调。
    筛篮的设计主要是确定其直径和半锥角。筛篮的直径大小直接影响处理能力的高低, 直径越大,处理能力越高, 该型机筛篮大端直径为1 400mm;筛篮半锥角α的大小直接影响物料在筛面上的运动状态和停留时间, 一般α<μ (物料对锥体的动摩擦角) 。物料在筛篮的滑行速度不仅与α有关, 而且与物料所在位置的回转半径有关。回转半径愈大, 物料滑行速度愈小。若半锥角过大, 则由于筛篮前后物料滑动速度的差值太大而引起排料层增厚, 造成物料沿筛篮长度分布不均匀, 使离心机的脱水效果变坏, 目前α值一般取10°~18°, 根据对WZL1000 型卧振和ZWP1000 型卧振的现场使用数据推算, 考虑处理量与产品质量, WZY1400 型卧振筛篮的α为15°, 直径为1 400mm。
    筛篮的连接采用锥形轴连接, 既满足了连接强度, 又满足了拆卸方便的要求。
3.2  振动部分
    目前国内卧振大都采用箱式激振器作为主振源, 存在噪声大, 检修困难, 调整不方便, 密封不好解决等缺点。WZY1400 型卧振采用立式安装的两振动电机作为激振源, 该方式具有拆卸检修方便, 减少维修量, 无漏油问题, 结构紧凑, 调整方便, 布局合理, 增加了可靠性等优点。采用环形橡胶弹簧作为主振弹簧, 节省了部分零件, 使离心机的调整特别简单, 而且去掉了橡胶密封薄膜, 减少了密封点, 从而解决了箱体多处漏油以及煤尘渗入主轴承的问题。新设计的主振橡胶弹簧及平衡该弹簧旋转力矩的装置解决了环形弹簧易撕裂, 弹簧接触不稳定的问题。避免了过去环形弹簧运行过程中容易形成线接触, 从而使整机运行不稳, 噪声大等缺点。
3.3  机体
    WZY1400 型卧振机体采用框架结构, 两电机连接处采用无缝钢管作支撑的方式, 增加了整体的强度。框架焊接后, 进行退火处理。框架的整体加工保证了主轴轴承位的同轴度和安装振动电机的孔中心的相对位置, 从而增强了整机可靠性与稳定性。
3.4  润滑系统
    采用稀油集中压力循环润滑系统。该系统兼有润滑、冷却和润滑油净化3 项用途。润滑油从油箱经过滤器进入齿轮油泵, 然后经主压油管和2 个分支油管进入各润滑点。供给各润滑点的全部润滑油, 由箱体底部经回油管返回油箱。该系统具有润滑点少, 噪声低, 维修量少等特点。
4  动力学参数的计算
4.1  参振质量
    参振质量m = 1 450kg
    等效参振质量m′= m + Km ·mm = 1 577kg
    式中: mm 为物料质量, kg ; Km 为结合系数, 取0.7。
    物料质量mm = 2π·Rc ·h ·H ·γ = 181kg
    式中: RC 为筛篮平均半径, 016m; h 为物料层厚度, 0.05m; 为筛篮高度, H = 018m; γ为物料层散密度, 1.2 ×103 kgPm3 。
4.2  振动电机的选取
    根据国内小型卧振的推算以及WZY1400 卧振设计参数的初步计算, WZY1400 型卧振选用能够立式安装的振动电机, 其参数为:
    最大激振力PN       75 000
    功率PkW 4
    重量Pkg  260
    效率P%  74
    振动频率P rad·s - 1 (r·min - 1 )152.9 (1 460)
5  生产能力的计算
    生产能力Q = 3 600 vk ·2πrc hγ = 236 tPh
    式中: vk 为物料正向滑行速度,mPs ; rc 为筛篮半径0.7m; h 为筛篮内料层厚度,0.04m;γ为物料层散密度,1.2 ×103 kgPm3 。
    计算物料正向滑行速度:
    vk = λω(1 + f tgα) Pmk
    P2π = 0131mPs
    式中: λ为振幅, 01004m; f 为煤泥与筛网的摩擦系数, 013 ; α为筛篮半锥角, 15°; Pmk 为速度系数。
6 结语
    WZY1400 型卧振填补了国内大型卧振的空白,具有生产能力大, 工艺指标好, 结构先进, 性能稳定, 可靠性强, 维修量小, 易调节等特点, 是选煤厂末煤脱水的理想机型。该机的大面积推广, 将会大大提高选煤机械现代化的水平, 提高选煤厂的生产效率, 减少脱水的成本, 促进选煤吨成本的降低, 从而提高选煤厂洗精煤市场的竞争力。
    WZY1400 卧式振动离心机的推广和应用具有显著的经济效益和社会效益。今后, 应进一步改进环形连接弹簧和筛篮的结构和材质, 提高该机的使用寿命与可靠性。

下一篇:没有了 上一篇:WL-355卧式螺旋沉降离心机振动分析


返回顶部