虹吸刮刀卸料离心机的运行与维修
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中图分类号： AB.C/15D3 文献标识码： < 文章编号： /..C:5-ECF-../G.3:..4E:.4
我公司年产电铜// 万吨， 采用闪速炼铜工艺； 铜冶 炼烟气经由净化、干吸、转化工序将烟气转化为浓硫 酸， 年产硫酸45万吨。 净化工序产生的废酸送到石膏系 ・ 统， 首先与加入的石灰乳反应， 生成 6&*73 -8-7 经 浓 ・ 密机浓缩和离心机过滤， 固相为本公司副产品石膏。 脱 水用的离心机采用引进的德国的 9’%%:7#";+% 卧式刮刀 卸料式离心机（ ， 该离心 机 采 用 >?6 全 自 动 <=/34.8） 控制； 进料、 分离、 卸料、 反洗等过程连续进行， 每一过 程控制时间可根据实际情况人为设定，而且具有自动 振动检测显示及报警装置； 可实行无人操作。
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过滤与分离 )*+,-.,*%/
0 123.-.,*%/
・4H・
转鼓材料为 4#5， 过 滤 面 积 为 (&6 7!； 分离因数为 转鼓内侧从 # !!"。转鼓后侧四周均布了许多排液孔， 内到外布置了过滤网， 滤布及保护筛， 保护筛通过预制 框架固定在转鼓内。
和时间、 反洗时间及速度等参数） 根据具体情况进行设 定； 整机可实现无人看管操作。
/
离心机的工作原理及主要性能
本公司引进的卧式虹吸式刮刀卸料离心机主要结 构和技术参数如图/与表/ 所示。
图 /
<=/34.8型卧式虹吸式刮刀卸料离心机 -1转鼓 JJ 41机壳 31主轴 C1轴承座 /34. /-4. /... 5-. N<4/C5:3 //. -4. E1减震机座
/1刮刀机构
转鼓直径
4&(
变频控制系统
离心机全自动控制采用频率转换器，对三相交流 电机进行无极调速； 该变频器是一种静态频率转换器， 并由电压控制， 具有节能效果； 额定功率为#4> ?@， 额 定电流为 !#" A， 频率范围从 # 到 6" BC； 可实现速度、 轴承温度、 振动监测的自动控制； 并可对外围生产流水 线上的阀门及相关操作条件进行控制；可以人为对操 作条件（ 如： 进料时间、 脱水时间、 工作转速、 卸料转速
4&!
驱动装置及减振装置
这种离心机的运转是由固定在离心机壳体右侧的 电机通过皮带传动带着主轴旋转的，离心机的安装底 板与基础联接均采用螺旋钢弹簧减振器。离心机通过 底脚的减振器接受和分散不平衡力， 吸收振动。 在离心 机本体上装有振动检测装置， 当振动超过设定值时， 由
89: 控制自动报警或跳车，这就能够防止滤布破损时
・4E・
过滤与分离
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-../ 0’/1// 2’13
虹吸刮刀卸料离心机的运行与维修
宋 摘 飞， 江 武
-33.-/）
（ 金隆铜业有限公司， 安徽 铜陵
要： 阐述了引进 7#";+% 公司离心机的结构、 工作原理和特点， 同时对该离心机在使用过程
中出现的主要故障进行分析， 并提出了相应的解决办法。 关键词： 离心机； 虹吸； 刮刀； 卸料； 运行与维修
(&
离心机的维护与保养
在使用过程中我们根据发现的问题对这种离心机 进行过多次维修， 保证了离心机的正常运转。
4 4&#
离心机的主要结构特点 离心机的壳体
(&#
离心机动平衡的修复
这种离心机的壳体为焊接结构，由坚硬的不锈钢 前壁作为门框，将不锈钢制成的圆型壳体焊接在前后 壁之间； 并包覆有耐蚀镍合金； 弹簧铰链被螺栓固定在 离心机壳体的右侧， 螺丝松动后门可自由开启， 设备运 行时门必须关上，否则不能运行 （ 检测开关装在铰接 处） ； 门上配有排料斜槽、 线性刮料机、 进料器、 洗饼装 置及滤饼测厚装置，另外在门上装有全景观察镜及观 察灯（ 通过观察镜可观察到离心机转鼓内的运行情况、 根据料浆厚度可调整进料时间） 。
滤鼓内的不均匀积料等原因引起剧烈振动而破坏机 器。 （ 但如果振动检测头到控制单元之间的线路屏蔽不 好， 就会出现假报警。 如我公司离心机曾因线路屏蔽不 好，出现振动超标假报警，假报警后故障原因很难查 出） 。
(&!
离心机密封漏油问题的解决
这种离心机的轴承座组件6 是由焊接加工而成的。 轴承箱设计成筒状， 便于拆装。轴上配有导向轴套， 轴 套在与甩油环和密封接触的部位镀有坚固耐磨的氧化 ， 后轴 陶瓷镀层， 前轴承采用一个滚柱轴承（ ’I!!("J） 承采用一个 滚 柱 轴 承 （ ’I!!4>） 和 一 个 深 沟 球 轴 承 （ 来承受轴向和径向载荷； 轴承润 滑 采 用 稀 油 ’I!4>） 润滑， 配有专门的油润滑供油系统 & 前轴承密封采用径 ， 由于原密 向密封， 并须对密封进行润滑（ "&# 9 < 7*/） 封装置漏油， 而进口密封价格贵， 供货周期长， 原密封 设计不合理， 使用寿命短。 我们与合肥通用所合作对原密封装置进行了分 析，原认为转鼓后座出现不均匀磨损证明轴或轴承已 损坏， 但检查发现轴和轴承均无问题。进一步分析， 认 为由于离心机的最大转速为# !4" - < 7*/ ， 而轴径为 !"" 最 大 线 速 度 为 " ;! !#$ ;#6&( 7 < K， 在这样大的线 77， 速度下采用骨架密封是不合适的。于是我们借鉴国产 离心机油封的经验决定将原密封结构改为迷宫密封 （ 重新加工主轴套和油封座） ，并将原密封区的润滑油 取消（ 关闭） ， 使用后密封效果很好。 改进前、 后密封结构如图4 、 图( 所示。
31轴套
/1前轴承 51轴
-1进油口
41迷宫密封
31轴套
61转毂
71回油口
排液口位置， 离心机高速旋转的同时， 滤液经滤布和过 滤网由转鼓后侧的撇液孔（ 共 -3 个） 再经撇液阀排出。 而滤饼石膏则截留在滤布上；卸料时刮料装置在卸料 油缸的作用下上升， 刀架及刮刀上提刮料（ 在上限刮料 约 3. 秒） ， 被刮下的物料沿门盖上的卸料口排出。 卸料 后， 油缸上部进油， 刮料装置快速下降。刮刀为宽式刮 刀， 刮刀宽度与转鼓宽度相同， 能在一次进刀后将转鼓 内的物料全部刮下； 由于卸料时， 刮刀不但受到剧烈磨 损和冲击， 而且长期与腐蚀性介质接触容易受到腐蚀， 因此刮刀的材料要求耐磨、 耐腐且具有较高的强度； 原 刮刀材料为氧化陶瓷， 损坏频繁， 是易损件， 而且价格 昂贵， 更换一次需 5 块刀片（ 约 /15 万元） 。我们经过试 验， 改用不锈钢刀片， 也只能使用 -84 天就被磨损； 后 通过与宜兴晶盾陶瓷厂联系制作刮刀；不但寿命比以 前大大延长， 而且价格只有进口价格的 / 9 /3。
313
变频控制系统的改进
这种离心机的原控制系统较复杂，出现故障后故 障原因不易查明， 同时备件费用高， 供货周期长， 严重 影响生产。为此， 我们与国内相关厂家合作， 对原控制 系统进行了改造；采用 //. :; 富式变频器和 <=>.8 触摸屏和 ?@A 之间通过 4.?@A 来控制离心机的操作； 改造后， 故障率低， 操作维 B*83C5 串口进行实时通讯。 护简单。 参考文献： 上海化学工业出版 D/E 王永康 1 化工机器 DFE1 北京： 社， />>41 机 D-E 章棣 1 分离机械选型与使用手册 DFE1 北京： 械工业出版社， />>C1 责任编辑： 罗衡喜（ .7>/847./.3.）
(&4
撇液及卸料装置的改进
这种离心机的撇液阀装在离心机的后侧，撇液时 驱动油缸动作带动撇液阀转动一个角度，接液口转到
・4C・
过滤与分离
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-../ 0’/1// 2’13
图4
改进前径向密封结构图
图3
改进后迷宫密封结构图
/1前轴承 51轴
-1进油口 61转毂
41径向密封
-
离心机转鼓的主要结构
表/
主要技术参数
离心机转鼓的结构如图- 所示。
转鼓最大转速 % K J"( 转鼓长度 JJ 最大载荷 LM 电机型号 电机功率 L= 整机重量 L2
收稿日期： -../:.H:/.
图-
离心机转鼓结构图
/1转鼓
!"预制框架
#"支撑网
$"过滤布
%"保护网
作者简介： 宋飞（ ， 男， 工程师， 主要从事工艺装备的维修保养， 联系电话： /HEI: ） .CE-:45EБайду номын сангаас5HE1
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自动跳机， 我们 #DDD年##月份!E离心机振动过大， 通过分析认为是转鼓不平衡，于是对转鼓进行动平衡 检验； 起初， 转鼓在未拆除内部滤网、 滤布、 保护筛网的 ， 平衡机上显 情况下进行平衡试验（ 转速为 !>" - < 7*/ ） 示左端 #4"F 偏量约 ! """ G ；右端 ##"F 偏量约 # D(5 G 。 经初步分析不平衡如此之重必定是泥浆通过滤布进入 转鼓内所造成的。 将保护网、 滤布及滤网拆除对转鼓进 行彻底清洗； 重新安装后校平衡； 左端#46F处不平衡量 为5> G ， 右端##6F处不平衡量为6>&! G 。我们通过做加 法确定最终 不 平 衡 量 相 位 在 原 来 处 左 端 为 4&!6 G ， 右 端为 4&H> G 。如果滤布目数过大， 转鼓内积存 #"" G 物 料在 # !4" - < 7*/ 的转速下大约会产生 # !!" ’ 的不平 衡力。 泥浆能从滤布进入转鼓内说明滤布目数不合适； 因此须对滤布进行重新选型。 经重新选择滤布后使用， 振动明显减小。
这是一种在恒定转速下操作的间歇式过滤离心 机， 主要由转鼓、 组合壳体和门、 组合轴承箱、 撇液及卸 料装置、 驱动装置及减震装置、 液压系统和轴承润滑系 统、 变频控制系统组成。转鼓- 装在水平的主轴 3 上， 由 传动机构驱动高速旋转。 高速进料后， 石膏悬浮液在转 鼓内随转鼓一起高速旋转时， 由于离心力的作用， 其中 固体颗粒石膏被截留在滤布上形成滤渣，滤液则透过 滤渣、 滤布的孔隙和鼓壁后侧的小孔被甩出； 随着过程 的进行， 滤渣层在离心力的作用下被逐渐压紧， 滤渣孔 隙里的液体在离心力的作用下经撇液阀继续甩出。过 滤后的滤饼由卸料刮刀刮下， 沿排料斜槽排除离心机。 为了解决卸料后留在滤布表面的残余滤饼层受到刮刀 的反复刮削和积压而渗透性下降， 影响过滤的问题， 机 内装有撇液阀， 借助虹吸的作用反向冲洗再生滤布， 不 但能使滤布的过滤性能得到恢复，也使残余滤饼层呈 松散状态， 保持良好的渗透性， 加上有虹吸作用使过滤 推动力较大， 使得分离后滤饼的湿含量较低。 滤饼通过 刮刀卸料， 固体物石膏含水率只有/.@1 该离心机具有结构简单、 重心低、 底脚的减振器可 接受分散不平衡力、 自动卸料、 自动反洗、 线性刮刀卸 料、 全过程自动控制、 加速及制动时间短等优点。该离 心机在我公司使用故障率低， 振动小， 脱水效果很好。
4&4
液压系统和轴承润滑系统泵站
离心机拥有两套泵站系统。其中一套液压系统泵 站向卸料油缸和撇液阀驱动油缸供油，其主要工作机 理是液压泵向系统供油 （ 当压力过大时经由溢流阀溢 流） ， 压力油经二位四通电磁换向阀和单向节流调速阀 进入主油缸， 系统调速均采用出口节流调速。 另一套泵 站系统主要由油箱、 齿轮泵（ 、 溢 !;# 9 < 7*/， 8;( =.-） 流阀及流量压力表组成。泵站润滑油经流量调节阀送 向前后轴承 （ 油量均为!;"&( 9 < 7*/ ） 、对轴承进行润 滑。
我公司年产电铜// 万吨， 采用闪速炼铜工艺； 铜冶 炼烟气经由净化、干吸、转化工序将烟气转化为浓硫 酸， 年产硫酸45万吨。 净化工序产生的废酸送到石膏系 ・ 统， 首先与加入的石灰乳反应， 生成 6&*73 -8-7 经 浓 ・ 密机浓缩和离心机过滤， 固相为本公司副产品石膏。 脱 水用的离心机采用引进的德国的 9’%%:7#";+% 卧式刮刀 卸料式离心机（ ， 该离心 机 采 用 >?6 全 自 动 <=/34.8） 控制； 进料、 分离、 卸料、 反洗等过程连续进行， 每一过 程控制时间可根据实际情况人为设定，而且具有自动 振动检测显示及报警装置； 可实行无人操作。
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转鼓材料为 4#5， 过 滤 面 积 为 (&6 7!； 分离因数为 转鼓内侧从 # !!"。转鼓后侧四周均布了许多排液孔， 内到外布置了过滤网， 滤布及保护筛， 保护筛通过预制 框架固定在转鼓内。
和时间、 反洗时间及速度等参数） 根据具体情况进行设 定； 整机可实现无人看管操作。
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离心机的工作原理及主要性能
本公司引进的卧式虹吸式刮刀卸料离心机主要结 构和技术参数如图/与表/ 所示。
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<=/34.8型卧式虹吸式刮刀卸料离心机 -1转鼓 JJ 41机壳 31主轴 C1轴承座 /34. /-4. /... 5-. N<4/C5:3 //. -4. E1减震机座
/1刮刀机构
转鼓直径
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变频控制系统
离心机全自动控制采用频率转换器，对三相交流 电机进行无极调速； 该变频器是一种静态频率转换器， 并由电压控制， 具有节能效果； 额定功率为#4> ?@， 额 定电流为 !#" A， 频率范围从 # 到 6" BC； 可实现速度、 轴承温度、 振动监测的自动控制； 并可对外围生产流水 线上的阀门及相关操作条件进行控制；可以人为对操 作条件（ 如： 进料时间、 脱水时间、 工作转速、 卸料转速
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驱动装置及减振装置
这种离心机的运转是由固定在离心机壳体右侧的 电机通过皮带传动带着主轴旋转的，离心机的安装底 板与基础联接均采用螺旋钢弹簧减振器。离心机通过 底脚的减振器接受和分散不平衡力， 吸收振动。 在离心 机本体上装有振动检测装置， 当振动超过设定值时， 由
89: 控制自动报警或跳车，这就能够防止滤布破损时
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过滤与分离
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虹吸刮刀卸料离心机的运行与维修
宋 摘 飞， 江 武
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（ 金隆铜业有限公司， 安徽 铜陵
要： 阐述了引进 7#";+% 公司离心机的结构、 工作原理和特点， 同时对该离心机在使用过程
中出现的主要故障进行分析， 并提出了相应的解决办法。 关键词： 离心机； 虹吸； 刮刀； 卸料； 运行与维修
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离心机的维护与保养
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离心机的主要结构特点 离心机的壳体
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离心机动平衡的修复
这种离心机的壳体为焊接结构，由坚硬的不锈钢 前壁作为门框，将不锈钢制成的圆型壳体焊接在前后 壁之间； 并包覆有耐蚀镍合金； 弹簧铰链被螺栓固定在 离心机壳体的右侧， 螺丝松动后门可自由开启， 设备运 行时门必须关上，否则不能运行 （ 检测开关装在铰接 处） ； 门上配有排料斜槽、 线性刮料机、 进料器、 洗饼装 置及滤饼测厚装置，另外在门上装有全景观察镜及观 察灯（ 通过观察镜可观察到离心机转鼓内的运行情况、 根据料浆厚度可调整进料时间） 。
滤鼓内的不均匀积料等原因引起剧烈振动而破坏机 器。 （ 但如果振动检测头到控制单元之间的线路屏蔽不 好， 就会出现假报警。 如我公司离心机曾因线路屏蔽不 好，出现振动超标假报警，假报警后故障原因很难查 出） 。
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离心机密封漏油问题的解决
这种离心机的轴承座组件6 是由焊接加工而成的。 轴承箱设计成筒状， 便于拆装。轴上配有导向轴套， 轴 套在与甩油环和密封接触的部位镀有坚固耐磨的氧化 ， 后轴 陶瓷镀层， 前轴承采用一个滚柱轴承（ ’I!!("J） 承采用一个 滚 柱 轴 承 （ ’I!!4>） 和 一 个 深 沟 球 轴 承 （ 来承受轴向和径向载荷； 轴承润 滑 采 用 稀 油 ’I!4>） 润滑， 配有专门的油润滑供油系统 & 前轴承密封采用径 ， 由于原密 向密封， 并须对密封进行润滑（ "&# 9 < 7*/） 封装置漏油， 而进口密封价格贵， 供货周期长， 原密封 设计不合理， 使用寿命短。 我们与合肥通用所合作对原密封装置进行了分 析，原认为转鼓后座出现不均匀磨损证明轴或轴承已 损坏， 但检查发现轴和轴承均无问题。进一步分析， 认 为由于离心机的最大转速为# !4" - < 7*/ ， 而轴径为 !"" 最 大 线 速 度 为 " ;! !#$ ;#6&( 7 < K， 在这样大的线 77， 速度下采用骨架密封是不合适的。于是我们借鉴国产 离心机油封的经验决定将原密封结构改为迷宫密封 （ 重新加工主轴套和油封座） ，并将原密封区的润滑油 取消（ 关闭） ， 使用后密封效果很好。 改进前、 后密封结构如图4 、 图( 所示。
31轴套
/1前轴承 51轴
-1进油口
41迷宫密封
31轴套
61转毂
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排液口位置， 离心机高速旋转的同时， 滤液经滤布和过 滤网由转鼓后侧的撇液孔（ 共 -3 个） 再经撇液阀排出。 而滤饼石膏则截留在滤布上；卸料时刮料装置在卸料 油缸的作用下上升， 刀架及刮刀上提刮料（ 在上限刮料 约 3. 秒） ， 被刮下的物料沿门盖上的卸料口排出。 卸料 后， 油缸上部进油， 刮料装置快速下降。刮刀为宽式刮 刀， 刮刀宽度与转鼓宽度相同， 能在一次进刀后将转鼓 内的物料全部刮下； 由于卸料时， 刮刀不但受到剧烈磨 损和冲击， 而且长期与腐蚀性介质接触容易受到腐蚀， 因此刮刀的材料要求耐磨、 耐腐且具有较高的强度； 原 刮刀材料为氧化陶瓷， 损坏频繁， 是易损件， 而且价格 昂贵， 更换一次需 5 块刀片（ 约 /15 万元） 。我们经过试 验， 改用不锈钢刀片， 也只能使用 -84 天就被磨损； 后 通过与宜兴晶盾陶瓷厂联系制作刮刀；不但寿命比以 前大大延长， 而且价格只有进口价格的 / 9 /3。
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变频控制系统的改进
这种离心机的原控制系统较复杂，出现故障后故 障原因不易查明， 同时备件费用高， 供货周期长， 严重 影响生产。为此， 我们与国内相关厂家合作， 对原控制 系统进行了改造；采用 //. :; 富式变频器和 <=>.8 触摸屏和 ?@A 之间通过 4.?@A 来控制离心机的操作； 改造后， 故障率低， 操作维 B*83C5 串口进行实时通讯。 护简单。 参考文献： 上海化学工业出版 D/E 王永康 1 化工机器 DFE1 北京： 社， />>41 机 D-E 章棣 1 分离机械选型与使用手册 DFE1 北京： 械工业出版社， />>C1 责任编辑： 罗衡喜（ .7>/847./.3.）
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撇液及卸料装置的改进
这种离心机的撇液阀装在离心机的后侧，撇液时 驱动油缸动作带动撇液阀转动一个角度，接液口转到
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过滤与分离
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改进前径向密封结构图
图3
改进后迷宫密封结构图
/1前轴承 51轴
-1进油口 61转毂
41径向密封
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离心机转鼓的主要结构
表/
主要技术参数
离心机转鼓的结构如图- 所示。
转鼓最大转速 % K J"( 转鼓长度 JJ 最大载荷 LM 电机型号 电机功率 L= 整机重量 L2
收稿日期： -../:.H:/.
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离心机转鼓结构图
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作者简介： 宋飞（ ， 男， 工程师， 主要从事工艺装备的维修保养， 联系电话： /HEI: ） .CE-:45EБайду номын сангаас5HE1
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自动跳机， 我们 #DDD年##月份!E离心机振动过大， 通过分析认为是转鼓不平衡，于是对转鼓进行动平衡 检验； 起初， 转鼓在未拆除内部滤网、 滤布、 保护筛网的 ， 平衡机上显 情况下进行平衡试验（ 转速为 !>" - < 7*/ ） 示左端 #4"F 偏量约 ! """ G ；右端 ##"F 偏量约 # D(5 G 。 经初步分析不平衡如此之重必定是泥浆通过滤布进入 转鼓内所造成的。 将保护网、 滤布及滤网拆除对转鼓进 行彻底清洗； 重新安装后校平衡； 左端#46F处不平衡量 为5> G ， 右端##6F处不平衡量为6>&! G 。我们通过做加 法确定最终 不 平 衡 量 相 位 在 原 来 处 左 端 为 4&!6 G ， 右 端为 4&H> G 。如果滤布目数过大， 转鼓内积存 #"" G 物 料在 # !4" - < 7*/ 的转速下大约会产生 # !!" ’ 的不平 衡力。 泥浆能从滤布进入转鼓内说明滤布目数不合适； 因此须对滤布进行重新选型。 经重新选择滤布后使用， 振动明显减小。
这是一种在恒定转速下操作的间歇式过滤离心 机， 主要由转鼓、 组合壳体和门、 组合轴承箱、 撇液及卸 料装置、 驱动装置及减震装置、 液压系统和轴承润滑系 统、 变频控制系统组成。转鼓- 装在水平的主轴 3 上， 由 传动机构驱动高速旋转。 高速进料后， 石膏悬浮液在转 鼓内随转鼓一起高速旋转时， 由于离心力的作用， 其中 固体颗粒石膏被截留在滤布上形成滤渣，滤液则透过 滤渣、 滤布的孔隙和鼓壁后侧的小孔被甩出； 随着过程 的进行， 滤渣层在离心力的作用下被逐渐压紧， 滤渣孔 隙里的液体在离心力的作用下经撇液阀继续甩出。过 滤后的滤饼由卸料刮刀刮下， 沿排料斜槽排除离心机。 为了解决卸料后留在滤布表面的残余滤饼层受到刮刀 的反复刮削和积压而渗透性下降， 影响过滤的问题， 机 内装有撇液阀， 借助虹吸的作用反向冲洗再生滤布， 不 但能使滤布的过滤性能得到恢复，也使残余滤饼层呈 松散状态， 保持良好的渗透性， 加上有虹吸作用使过滤 推动力较大， 使得分离后滤饼的湿含量较低。 滤饼通过 刮刀卸料， 固体物石膏含水率只有/.@1 该离心机具有结构简单、 重心低、 底脚的减振器可 接受分散不平衡力、 自动卸料、 自动反洗、 线性刮刀卸 料、 全过程自动控制、 加速及制动时间短等优点。该离 心机在我公司使用故障率低， 振动小， 脱水效果很好。
4&4
液压系统和轴承润滑系统泵站
离心机拥有两套泵站系统。其中一套液压系统泵 站向卸料油缸和撇液阀驱动油缸供油，其主要工作机 理是液压泵向系统供油 （ 当压力过大时经由溢流阀溢 流） ， 压力油经二位四通电磁换向阀和单向节流调速阀 进入主油缸， 系统调速均采用出口节流调速。 另一套泵 站系统主要由油箱、 齿轮泵（ 、 溢 !;# 9 < 7*/， 8;( =.-） 流阀及流量压力表组成。泵站润滑油经流量调节阀送 向前后轴承 （ 油量均为!;"&( 9 < 7*/ ） 、对轴承进行润 滑。