离心脱水机

立式离心脱水机的改进及常见故障诊断

摘要：本文介绍介绍洗煤设备中立式离心脱水机的结构、原理及存在的主要问题，提出改进易损件结构的建议以降低设备维护成本，如刮刀采用堆焊耐磨防护、钟形罩采用分体结构等措施，同时对立式离心机在使用过程中存在的问题提出了改进措施和诊断方法。

关键词：差速器；刮刀；润滑系统；易损件寿命；故障诊断

0 引言

离心脱水机是利用机械旋转产生的离心力将液-固、液-液、液-液-固等非均质混合物分离成固体和液体组分或轻相和重相组分的一种机械设备。离心脱水机分过滤型、沉降型（包括沉降-过滤型）两大类，或者分为立式和卧式两类。离心脱水机一般的优点是：结构紧凑、体积小、分离效率高、处理量大、滤饼水分低、附属设备少等；缺点是：内部磨损较快。

立式离心脱水机是目前国内选煤厂中、精煤普遍采用的机型，主要用于0~25mm粒级的煤炭脱水。该机型可靠性高，脱水后的产品水分低，受到众多洗煤厂的青睐，因该种机型的脱水技术已比较成熟，长期以来一直无大的改进，但还存在一些应改进的问题，本文着重指出存在的问题，探讨改进措施，提出常见故障。

1 结构和工作原理

1.1 结构

如图1所示，立式离心脱水机组成：分为五大部分组成。

（1）机壳为不动件包括上盖、机座、电机、出口圆锥体等部件。

（2）主要工作部分主要有筛篮、差速器、刮刀、钟形罩和布料锥等组成。

（3）传动部分传动系统由一级三角皮带和变速箱传动组成。电

机通过皮带轮，三角皮带带动主轴。变速箱传动组成主要是贯穿箱体垂直主轴，其外有空心轴。两轴上各有一齿轮与主动轴两个齿轮相啮合。由于齿轮的齿数不同，旋转方向一致形成刮刀和筛篮转速差使煤、水分离。

（4）润滑系统本机采用稀油循环润滑系统。润滑油从油箱经滤油器进入齿轮油泵，然后经主压油管计入多支油管，再经3个分支油管进入各润滑点，供给上述各润滑点的全部润滑油，由齿轮箱底部，经回油管返回油箱。

（5）隔振装置通过橡胶垫减少机体和厂房震动，地基的震动。达到减震和隔振的作用。

1.2 工作原理

立式离心脱水机是根据离心过滤原理来工作，利用机械旋转产生

的离心力，实现固液分离。煤水混合物通过入料口进入脱水机后，经布料锥均匀的分散到筛篮与螺旋刮刀之间的空间：离心力的作用下，水和部分小颗粒作为离心液从混合物中通过筛篮间隙，沿筛篮进入壳体集水槽中，再通过设在机器两侧的排液管排出机外，因螺旋刮刀和筛篮之间存在转速差，筛篮内的的煤粒就被螺旋刮刀从筛篮上刮下，落入机械下边的出口溜槽中，作为脱水产品平排出机外。这一脱水过程连续不断的进行。

2 存在问题及改进措施

立式离心脱水机润滑系统相对于其他脱水机机型易损件多，主要有筛篮、刮刀、钟形罩、出口保护环、布料锥及入料口等，这就增加了立式离心机的维护成本，因此，提高易损件的寿命是要解决的主要问题。

2.1 提高易损件的寿命

提高易损件的寿命可从材质上入手，如出口保护环、布料锥在材料中添加了Cr、Mo合金，钟形罩材质是有ZG35改为ZG40Mn2，刮刀叶片采用堆焊等措施，大大提高使用寿命，但同时又增加了成本，通过调研和长期的研究，认为对一些易损件的结构采用适当的改进措施可提高使用寿命。

（1）刮刀

刮刀的结构如图2所示，按理论上讲，大家都认为刮刀的主要磨损是叶片的外缘，但通过现场大量调研发现，刮刀的主要磨损为图2中所示的A位置，这一部位主要由于物料含水量比较大，对该部位

的冲刷磨损严重，因此在A部位采用堆焊耐磨材料措施，焊接高度≥5mm，底板如是不锈钢或高锰钢时无需加热，焊接完后再进行动平衡测试。这种方法可以大大提高刮刀的使用寿命。

（2）钟形罩

如图1所示，钟形罩上部装在外轴上，下部与筛篮连接，当煤粒离开筛篮通过钟形罩的煤通道时，因其离心力较大，它们之间的相对滑动速度也较大，因而使得钟形罩的过煤通道磨损较快，通过现场的大量调研，钟形罩的磨损主要集中在图3中大端B部位，因大端的磨损导致整个钟形罩的更换，因此，在B部位采用高锰合金铸铁焊条焊接，焊接高度≥5mm，焊接时表面加热。焊接完后再进行动平衡测试。

2.2润滑系统的故障与改进

润滑系统中润滑液变质应及时更换，润滑液缺少造成差速器中轴承烧结现象。在系统中应安装油压自动保护装置，在油压降到最低值时自动停机，避免造成严重后果。差速器是脱水机重要部件，维修更换很复杂，具体结构如图5所示。尤其主动轴迷宫部分，因为迷宫部分在轴承盒中轴承盒内润滑液会通过迷宫与轴承之间间隙和迷宫与主轴间隙窜到皮带轮，皮带轮高速旋转产生漏油。建议采取以下措施：（1）在迷宫与轴承之间加O型圈，通过迷宫与轴承挤压密封迷宫与主轴的间隙，防止漏油。

（2）更改图5所示定位套的结构。如图6所示，原定位套外表面为常规光滑样式，润滑油沿主动轴从上至下自然流淌，经过定位套表面后由集油管导出。现将定位套表面做与轴转向相反的螺旋状导流油槽，使润滑油在轴转动时沿油槽向上运动，以减少此处的润滑油积累量；

2.3配套设备关联性

例如，立式离心脱水机突然抱死发生，上级皮带运输，振动筛，旋流器未形成报警停机信号，上级工作系统继续向脱水机入料，造成更大的经济损失。建议建立远程运行自动保护系统，形成合理的开、关机自动报警。降低损失。上级入料杂物例如铁块，木块，造成刮刀与筛篮损坏，间隙过大等。做好上一级入料筛分。

3 故障诊断

（1）主电机反转

主电机旋转方向从电机尾部俯视为顺时针方向，主电机反转容易引起以下故障：

①离心机排料不畅，空转时振动小，带料运转时振动大，轴承发热从而使润滑油温度升高，易发生死机或轴承烧结。

②容易引起螺旋轴断裂齿轮打齿等现象。

（2）油压不稳定

①油液过少，形成负压。察看油液面，补充润滑液。察看滤油网是否堵塞，清洗油网并更换润滑油。

②回油管堵塞，打开油箱盖察看回油管，正常回油占油管截面