《工业离心机岗位》word版

1、离心机岗位学 院 论文题目 姓 名 指导教师 班 级 专 业 摘要本文通过对国内外离心过滤技术研究现状的分析和亲身的现场时间工作经验总结，指出了离心脱水技术的重要性，和未来在该领域内需要开展的理论研究方向。文中描述了离心力场的基本特征，提出了提高分离因数的基本途径；结合立式螺旋卸料离心机的脱水机理，分析了颗粒在筛面上的运动情况，运用数学方法和理论力学知识建立了物料在筛篮运动上的动力学模型。对XLL1100型离心机的结构、零部件和工作原理进行了细致的分析研究，并针对现场使用过程中出现的问题进行了原因分析。XLL1100型离心脱水及存在处理能力低、入料粒度范围小等问题，主要原因是由于刮刀与筛篮设计

2、不合理、过煤面积小造成的。本论文在对筛筛篮和螺旋刮刀进行研究的基础上，对筛篮和螺旋刮刀进行改进设计，并对分配盘角度进行了改进。把螺旋刮刀的升角减小到20°，分配盘角度由原来的90°改为150°，并在其上增加加大导流叶片更利于煤的疏导，提高了处理效率。目录1 绪论.11.1引言.11.2选煤的工艺过程.11.3 选煤产品的脱水.32 离心分离理论及设备.62.1离心力场的基本特性.62.1.1 离心力和分离因数.62.1.2 哥氏力.82.1.3 离心液压.82.2 分离物料的特性.92.2.1 悬浮液特性.92.2.2 固体颗粒特性.102.3离心分离理论及分离原

3、理.113 XLL-1100型离心脱水机总体设计.123.1设计选用机型及工作原理.123.2离心机整体方案的确定及结构特点.123.2.1 工作部分.133.2.2 传动部分.143.2.3 润滑系统.143.3主要技术特征.143.4 安装与运转.153.4.1 安装.153.4.2 运转.153.5 操作与维护.163.5.1 操作.163.5.2 维护.174 工作部分设计.194.1 分离因数 Fr的确定.194.2 筛篮转速确定.194.3 筛篮结构设计.204.3.1筛篮大端直径D.204.3.2筛篮长度H.214.3.3筛篮半锥角的确定.214.3.4筛网选型及其特征对脱水效果

4、的影响.274.3.5筛网缝隙宽度的选择. .274.3.6筛网缝隙排列对分离效果的影响.284.3.7 筛篮主要参数.284.3.8筛篮强度校核.284.3.9筛篮的制造.304.3.10筛篮的平衡实验. .314.4螺旋转子结构设计.314.4.1螺旋转子结构.314.4.2螺旋转子的升角的确定.334.4.3提高刮刀耐磨性措施.334.5离心机生产能力校核.334.6筛篮与刮刀转子间间隙的确定.354.7 分配盘结构设计.354.8钟形罩结构设计.364.9壳体结构设计.364.10减震装置设计.384.11润滑系统的设计.405经济技术分析.426小结.441 绪论1.1引言目前煤炭仍

5、是世界上人类利用的主要能源，我国又是世界上最大的煤炭生产国和消费国。煤炭在我国的能源消费总量构成中的比例超过50%。今后五十年甚至更长一段时间，煤炭作为中国的主要能源及钢铁、化工领域的原料在相当长的时间内不会有大的改变，煤炭仍将是我国的主要能源。因此煤炭在中国国民经济中的地位是举足轻重的地位。然而，在中国的煤炭消耗中，煤炭的加工利用处于低水平阶段，存在着高能耗、高污染、低效率的利用现状，也产生了一系列的环境污染问题，如燃煤产生烟尘和SO:排放量分别占80%和90%，中国的大气环境污染属典型的煤烟型大气污染。并且今后随着我国国民经济的的快速发展，煤炭的产量将保持增长势头，从而对煤炭的洗选加工和环

6、境保护提出了更高的要求，环保要求的提高、洁净煤计划的实施、煤炭市场日趋激烈的竞争等成为煤炭深度洗选脱硫降灰的内在动力。深度洗选脱硫降灰的前提是对煤炭进行深度的破碎(磨矿)解离，这必然导致大量细粒煤泥的产生。大量的统计资料表明，并且今后随着我国国民经济的的快速发展，煤炭的产量将保持增长势头，从而对煤炭的洗选加工和环境保护提出了更高的要求，环保要求的提高、洁净煤计划的实施、煤炭市场日趋激烈的竞争等成为煤炭深度洗选脱硫降灰的外在动力1.2  选煤的工艺过程 一般来说，选煤厂由以下主要工艺组成，原则流程如图1.1：图1.1 选煤工艺过程示意图（1）、原煤准备：包括原煤的接受、存储、破碎和筛分

7、。（2）、原煤的分选：目前国内的主要分选工艺包括跳汰-浮选联合流程；重介-浮选联合流程；跳汰-重介-浮选联合流程；块煤重介-末煤重介旋流器分选流程；此外还有单跳汰和单重介流程。（3）、产品脱水：包括块煤和末煤的脱水，浮选精煤脱水，煤泥脱水。（4）、产品干燥：利用热能对煤进行干燥，一般在比较严寒的地区采用。（5）、煤泥水的处理。1.3选煤产品的脱水选煤产品的脱水是利用重力、机械力或加热干燥等方法使固体物料与水分离，以降低湿物料水分含量的作业。脱水作业是湿法选煤厂的重要选煤工艺环节。选煤产品脱水有以下几个目的：（1）、 降低选煤产品中的水分，以满足用户和运输的需要。在选煤厂，各种精煤的综合水分一般

8、要求达到8%10%，高寒地区要求为8%以下。湿法选煤带有大量的水分，若炼焦用煤水分很高，不仅使炼焦时间延长，生产量减小，而且炼焦炉所用煤气量变大，寿命缩短。水分高的煤炭，运输也困难，特别是北方的冬季，煤炭的冻结更给卸车带来困难。水分过高，选煤厂贮存和装车也很困难。（2）、 洗水再用，节约用水。湿法选煤用水量很大。一般情况下，跳汰机每处理1吨原煤用水3吨；1吨块原煤用水0.7吨；1吨末原煤约用1.62.0吨水，这么多的水不回收，将造成很大的浪费。 （3）、使煤泥回收，洗水闭路循环，以免环境污染。煤泥水外流不仅造成环境污染，也增加煤炭的损失。采用有效的脱水，既可回收煤泥，实现洗水闭路循环，也减轻了

9、对环境的污染。此外，在风力选煤前，如煤中含有大量的外在水分，也必需先经过脱水。选煤产品的脱水方法有：重力脱水、机械力脱水、热能脱水、物理化学脱水和电化学脱水法。其中常用的方法有：重力脱水、机械力脱水和热能脱水法。在选煤厂，煤的脱水是分阶段进行的。选煤厂典型的脱水系统是： （1） 块精煤：脱水筛 脱水仓。（2） 末精煤：斗子捞坑脱水筛离心脱水机干燥机（高寒地区或特殊要求）（3） 中煤或矸石：脱水斗式提升机脱水仓（中煤有时用脱水筛）（4） 粗煤泥：沉淀池（旋流器） 脱水筛离心脱水机干燥机（高寒地区或特殊要求）。（5） 细煤泥：浓缩机 过滤机干燥机（高寒地区或特殊要求）。（6） 浮选精煤：过滤机 干

10、燥机（高寒地区或特殊要求）。（7） 浮选尾煤：浓缩机可用沉降式（或沉降过滤式）离心脱水机和压滤机等。在选煤厂，除了对选后产品的最终脱水外，有时在选煤工艺过程中的中间环节也需要进行脱水。长期以来，我国选煤厂细粒级煤(浮选精煤和粗煤泥)产品水分普遍偏高，严重影响了最终产品质量和冬季运输，同时也影响用户的经济技术指标，是选煤生产中急待解决的问题。而随着洁净煤技术的发展，选煤厂煤泥水流程按0.5mm为界限，确定煤泥分级、回收的惯例已被打破，传统的煤泥水系统工艺和设备已不能适应新技术的发展。为了适应市场需求，尤其是对进行脱水分段中的3 0.5mm粒度煤泥脱水的要求，开发一种新型的离心脱水机是必要的。这样

11、可以使末煤得到最大限度的回收，从而提高了精煤的回收率，使得选煤企业的经济效益提高，保护了环境，最大限度的节约了能源。这种离心机结构紧凑，处理能力大，产品水分低，大大减轻煤泥水处理系统的负担，取得了良好的工艺效果，并可以简化煤泥水处理工艺。本次研制的脱水机主要针对3 0.5mm的末煤脱水 ，该机具有投资小、系统改造力度小、工艺效果好的特点，将成为老厂改造和新建选煤厂的首选设备，由于适合的粒度较小，因此不仅适用于选煤业，还适用于化工、制药、食品及环保业中进行固液分离，具有良好的社会、经济效益和发展前景。2 离心分离理论及设备2.1离心力场的基本特性离心力场的基本特性基于等速回转运动基本规律。描述离

12、心力场基本特性的主要内容包括离心力、分离因数、哥氏力以及离心液压等。2.1.1、离心力和分离因数假设具有质量为m的质点，沿以o点为圆心，以r为半径的圆周作等速回转运动时，回转角与转速n的关系式为： （弧度/秒） 公式（2.1）回转角速度和圆周速度之间的关系式为： =r (米/秒) 公式（2.2）在任何一个等速回转运动时，都会产生向心加速度以及与其等值而反向的离心加速度，则 = （米/秒） 公式（2.3）作用在质点上的向心力和离心惯性力（以下简称离心力）数值相等方向相反。计算公式如下: （公斤力） 公式（2.4）式中 G 物体的重量； g 重力加速度； 该分离的物料在离心力场所中所受的离心力和它

13、所受的重力的比值，称为分离因数，则 = 公式（2.5）显然分离因数是离心加速度与重力加速度的比值。分离因数是表示离心机分离能力的主要指标，是代表离心机性能的重要标志之一。越大，物料受的离心力越大，分离效果也越好。因此，对于固体颗粒小、液性粘度大和难分离的悬浮液，要采用分离因数较大的离心机。离心机是一种高效率的分离设备。分析公式2.5可以看到提高分离因数的途径。由于分离因数与转鼓半径成正比，因此增大转鼓尺寸时，增长较平缓，但转鼓半径增大后，转鼓的应力状态受到较大的影响。而分离因数与转鼓转速却成平方关系，提高转速时，增长很快。故高速离心机的结构特点是转速高、直径小、分离因数大。分离因数的提高并不是

14、任意无限制的，其极值取决于转鼓的机械强度。离心力场和重力场的主要区别是：在重心沉降和过滤操作时，固体颗粒和液体颗粒所走的距离和地球半径比起来是很微小的，因而可以认为重力场是均匀的。重力场的强度是固定不变的。而离心场则不然，离心力场的强度是以分离因数来表示的，分离因数可以通过改变转鼓强度和转鼓半径来改变。离心分离根据操作的原理不同，可分为两种不同的过程离心过滤和离心沉降。在选煤厂中，离心过滤多用于末煤的脱水上，而离心沉降多用于煤泥水的澄清和煤泥的回收中。因此，本次研制的脱水机采用离心过滤原理。离心过滤是把所处理的含水物料加在转子的多孔筛面上由于离心力的作用，固体在转子筛面上形成固体沉淀物，液体则

15、通过沉淀物和筛面的孔隙而排出。由于液体是通过物料的孔隙排出，而脱水物料的粒度组成影响响着孔隙的大小，所以，脱水效果受粒度组成的影响很大。物抖的脱水过程；由于离心力的作用而得到强化。离心力的大小影响着脱水的效果。2.1.2 哥氏力当研究回转运动的特性时，除了离心力外，还必须注意到可能出现的哥氏力。哥氏加速度是哥氏力的来源，哥氏加速度是由于质点不仅作圆周运动，而且也作径向运动所产生的。 由理论力学得知，当牵连运动为均角速定轴运动时，哥氏加速度的大小为 公式（2.6）式中 指点相对于转鼓的径向速度方向与垂直，相对于把相对速度矢量按动系的角速度的转向转过90度。哥力氏按下式确定 公式（2.7）如果质点

16、对回转的转鼓无相对运动时，或者它的相对位移与回转轴平行的话，则=0。从理论上来分析，哥氏力在离心机中确实存在，而且对物料在离心力场中的运动状态也有一定的影响。2.1.3 离心液压离心机工作时，处于转鼓中的液体和固体物料层，在离心力的作用下，将给转鼓内壁已相当大的压力，称为离心液压。离心液压的计算公式如下： 公式（2.8）式中 离心液压；公斤力/米 转鼓内被分离物料的重度；公斤力/米 转鼓得回转角速度；弧度/秒 R转鼓内物料环的内表面半径；米 g重力加速度；米/秒当转鼓的转速很大时，液面近似于与转鼓壁平行的同心圆柱面，此时r近似于常数。离心液压不仅作用在转鼓壁上，同时也作用在顶盖和鼓底上。计算转

17、鼓的强度时必须把离心液压考虑上。 2.2分离物料的特性2.2.1、悬浮液特性悬浮液是由液体和悬浮于其中的固体颗粒组成的系统。利用离心机分离悬液时，对其分离后的产品，必须考虑到以下三点：1、滤液和分离液的澄清度；2、滤渣或沉渣中的含湿量；3、滤渣和沉渣中的可溶性物质。其中澄清度和含湿量是衡量分离效率的主要指标。从离心分离的观点来看，一般说悬浮液的化学性质对分离的影响甚小，而其物理化学性质则影响较严重。后者称为悬浮液的特性。悬浮液的浓度以及固相和液相的特性确定了悬浮液的特性。悬浮也可按固体颗粒的大小和浓度来分类。可分为粗颗粒悬浮液，细颗粒悬浮液以及高浓度悬浮液、低浓度悬浮液等。固体颗粒的粒度和悬浮

18、液的浓度与滤渣或沉渣的厚度增长率、离心机的处理能力有密切的关系，在设备选型中占有很重要的地位。2.2.2、固体颗粒特性悬浮液中固体颗粒的特点，进入离心机的悬浮液或料浆中的固体颗粒，是由许多单个颗粒以及聚集在一起的颗粒团组成的混合体。因此研究故意颗粒的特性时，不仅涉及到颗粒的大小和几何形状，而且也涉及到颗粒与周围液体表面间的相互作用。这种相互的作用是一个十分复杂的问题，在很大程度上取决于颗粒尺寸的大小和形状。随着颗粒尺寸的减小而其比表面积增大时，表面效应则越来越显著。这种相互作用的表现形式复杂多变，在分离操作过程的各个方面都占有很重要的地位。用离心分离方法分离悬液时，由于悬浮在其中的颗粒大小的不

19、同，所受的离心力便不同，当物料在离心立场的停留时一定时，大于极限粒径的颗粒，便在离心力的作用下克服沉降阻力而沉降至鼓壁。而小于极阻粒径的颗粒仍然悬浮在液体中，值得注意的是，在离心场中，悬浮液的固体颗粒更倾向于凝聚，能使许多小于极限粒径的微粒凝聚在一起，变成大颗粒或颗粒团而沉降。这种效应称为离心絮凝效应。他对于固体物料脱水和液体的澄清都极为有利，但对于固体颗粒的分级，却起反作用。颗粒特性一般是指颗粒群中的主要物理性质，包括颗粒的大小，粒度分布、形状、比重、表面性质等。他和液体的主要性质以及悬浮液的浓度和形态等决定了其他一些特性。例如颗粒的沉降速度、滤渣的渗透率和比阻等。影响离心机脱水效果的主要因

20、素是分离因数的大小，其次就是被处理物料的颗粒度组成，并且对不同类型的离心机颗粒度的影响效果不同。其中对于过滤式刮刀卸料离心脱水机，颗粒度在0.5mm以下含量大小对脱水效果影响最大，如果0.5mm以下粒度低于入料量的10%，则产品水分可在要求的范围之内，此比例若增加，则产品水分将增加，不能满足实际要求，若颗粒度的上限过大，会导致耗能加大，筛网寿命低。因此根据实验数据，其适合的颗粒度在30.5mm。2.3离心脱水设备类型、特点运用过滤原理的离心脱水机，其机型主要包括卧式振动离心机，立式振动离心机，惯性卸料离心机及刮刀卸料离心机等。 卧式振动离心机是目前世界上先进的国家都在积极发展的机型，这种离心机

21、处理能力大、功耗低，但它的脱水效果与物料粒度关系密切，理想的范围在13mm3mm之间，低于3mm粒度则脱水效果不好，主要是由于离心强度低，筛缝易堵，这一点在立式振动离心机更为明显。另外由于采用振动卸料、噪声大、维修技术要求高，传动件损坏较坏，使它在我国的推广受到限制。惯性卸料离心机是靠离心力克服物料与筛网摩擦力卸料的末煤脱水机，由于单纯利用惯性卸料，物料的运动速度不容易控制和提高。因此其使用在逐渐减少。对于分级脱水30.5mm级的细煤脱水，目前国内外比较看好的是刮刀卸料离心脱水机。这种脱水机运转平稳，噪声低，维修量小，离心强度大，所以产品水分低，能满足市场要求。3 XLL-11000型离心脱水

22、机总体设计3.1设计选用机型及工作原理根据本次设计脱水物料的特点及对各种离心机特点的比对，设计机型选用立式刮刀卸料离心脱水机。这种离心脱水机工作中，物料移动不是主要依靠所受的离心力，同时也利用了筛篮内的螺旋形刮刀，将物料送到排料口。物料移动速度可以提高，而且可以进行控制。同时，筛面与回转轴线间的角度也可以大大地减小，从而减小离心机的体积和重量。其工作原理是利用机械旋转产生离心力，实现固液混合物分离的过程，湿煤通过入料口，经布料锥进入筛篮与刮刀之间的空间，在离心力的作用下，水和水的颗粒（离心液）透过物料层，穿过筛网，沿上盖流入机座上部的集水槽内，然后通过设在机座两侧的排液管排出机外，煤粒则保持在

23、筛篮内侧，因螺旋刮刀与筛篮之间有一转速差，螺旋刮刀就将煤粒从筛网上刮下，并将其推送至筛篮底部，从而把脱水后的末煤卸到机器下边的收料漏斗里，这一过程连续不断地进行。3.2离心机整体方案的确定及结构特点本次设计的立式螺旋卸料离心机主要由以下几部分组成(如附图3.1所示)。 图（3.1）结构简图1.筛篮 2.螺旋转子 3.分配盘 4.鈡形罩 5.入料口 6.上盖 7.圆锥齿轮 8.中间轴 9.斜齿轮 10.心轴 11.外轴 12.机壳3.2.1、工作部分工作部分主要由筛篮、螺旋刮刀、钟形罩和分配盘组成。锥形筛篮装在钟型罩上，钟形罩则用螺栓固定在外轴上。布料锥装在螺旋刮刀转子上，螺旋刮刀转子用螺栓和键

24、固定在心轴上，其转速略低于筛篮的转速。钟形罩和螺旋刮刀转子的结构可保证煤粒不致落入轴承内，且又便于脱水后煤粒的移动。由于螺旋刮刀转子的转速比筛篮慢，螺旋刮刀就将煤粒从筛面上刮下，并将其向下输送。当脱水后的末煤运动至筛篮底部时，具有很大的动能，这动能在煤与出口保护环碰撞时大部分消失。出口保护环用球墨铸铁制造，以保证耐磨。外壳与齿轮箱之间有足够的空间，以减少卡煤的可能性。为安全起见，上、下外壳还设有捅煤孔，以备在堵煤时排煤用。3.2.2、传动部分本机的传动系统一对圆锥齿轮传动副传动和两对斜齿圆柱齿轮传动组成。电动机通过圆锥齿轮传动副带动中间轴转动。中间轴上装有两个齿数相差为的齿轮。它们分别与装在外

25、轴上的齿轮（这两个齿轮的齿数相同） 相啮合，从而使锥形筛篮和螺旋刮刀转子保持同向旋转，并有一适当的转差。三角皮带选用15N型三角带。三角皮带通过调节张紧螺栓来张紧。两对齿轮均为普通圆柱斜齿轮，齿轮旋向的选择，使得齿轮工作时产生的轴向力与螺旋刮刀刮煤时所引起的轴向力部分抵消，从而使轴承的工作状况得到改善。3.2.3、润滑系统本机采用稀油集中润滑系统。润滑系统采用独立电机驱动稀油集中润滑系统；润滑油从油箱经滤油器进入齿轮油泵，然后经主压油管进入多支油管(分油器)，再经三个分支油管进入各润滑点。3.3 主要技术特征入料粒度/ mm 30.5入料浓度/% 5060处理能力（按入料计）/t.h-1 50

26、产品外在水分/% 8 10筛篮半锥角 /(°) 20筛篮大端直径/mm 1150筛篮转速/r/min 534 筛网缝隙/mm 0.3主电机功率/kw 753.4 安装与运转3.4.1、安装离心机在制造厂进行总装配，并进行空运转试验，试验合格后，以成套的形式发给用户。（1）安装前：检查安装地点的地脚尺寸是否与图纸相符，同时还要用水准仪检查安装地点是否水平，水平误差用垫板调整。（2）安装：离心机应尽可能整体安装，起吊位置应选在机座和电机座的适当位置上，切忌利用上盖上的两个吊耳起吊整机。如情况不允许需分解安装时，请按下列顺序从机座上取下各零部件：三角皮带，（有关）润滑管路，油箱，电机及托架

27、等；安装时，先装主体部分，再按与分解时相反的顺序安装拆下的零部件。 （3）对安装的要求：a.基础动力系数按2.0计算；b.入料前加一段立管,立管对正离心机轴线，以保证入料均匀；c减振器安装后，紧固其上部螺母，并用卡尺测量减振器上部橡胶块，橡胶块直径的最大增量为mm；d离心机总装后，按本说明书第五项第3条的说明向油箱注入规定的润滑油。3.4.2、运转3.4.2.1、运转前的准备： a检查所有螺纹联接是否已拧紧；b检查油管有无压坏破裂的地方，管接头是否已拧紧；c检查油泵能否自由旋转；d检查传动部分是否灵活，一个人用双手攀动皮带应能不费多大力气就可使离心机转动； e检查三角皮带是否已张紧；f检查油箱

28、内的油位是否在油标上部标记位置附近，油量不足时应补油。3.4.2.2、空运转：上述检查合格后，机器即可进行空运转，空运转时间需8小时。 a.接通油泵电机，仔细观察油压表,油压在开始起动时较高(可达0.4MPa)。随后降至恒压（约为0.08-0.35MPa）.如果油压始终较高(大于0.4MPa)或较低（小于0.04MPa），应停机检查，找出原因； b. 待油压稳定后，接通主电机，注意观察其旋转方向和整机的振动情况；c测量离心机在水平面上的振动情况，基座处单向振幅不应超过0.5mm，超过时应停机检查； d润滑油的温度达到恒温约需4小时，恒温时，油的温度不应高于周围环境温度35。3.4.2.3、负荷

29、运转：空运转合格后，机器即可进行负荷运转，负荷运转时，给料量必须由小到大逐渐增加。负荷运转时，应检查： a机器的工艺性能（包括处理能力、脱水效果）； b机器的振动和噪声情况，润滑油的温升； c电机电流的变化情况，功率消耗。3.5 操作与维护3.5.1、操作（1）开车前： a从下部外壳的个孔，检查脱水末煤有无堵塞现象； b用手攀动皮带，检查机器有无卡碰现象； c检查三角皮带的张紧程度； d检查油箱内油位是否在油标上部标记位置附近。（2）开车：a.开动油泵电机，注意观察油压是否正常；b.待油压基本稳定后，开动主电机；c.待机器运转稳定后，开始给机器加料。给料时应逐渐增加，并注意观察电机电流的变化；

30、d.在运转过程中，严禁铁器、木块及其他杂物进入离心机。 （3）停车： a.停止给料； b待机内无残存物料时，用清水冲洗筛网，冲洗时间约需3分钟； c停主电机； d. 停油泵电机。3.5.2、维护 （1）、筛篮：筛篮内表面应尽可能保持准确的圆锥形，以保证筛面上各点与螺旋刮刀间的距离相同，这样可使筛面磨损均匀，筛篮寿命长。筛孔面积应尽可能大，以获得良好的脱水效果。需经常检查筛缝是否被煤泥堵塞，并及时清洗。有时由于异物（如铁器等）进入离心机，可能使筛面损坏，应注意检查，并及时在损坏的地方焊上适当的垫板。通过筛缝流出的离心液中含有固体颗粒，使筛条受到磨损，因而筛缝增大。当筛缝增大到0.5毫米时，离心机

31、的工作就不能适合选煤工艺要求了，这说明筛篮寿命已到，应更换新筛篮。 （2）、螺旋刮刀转子：随着刮煤板的磨损，刮板边缘与筛面之间的间隙变大，这使机器的脱水性能变坏，并使筛篮的磨损加重。为保持3毫米左右的正常间隙，在心轴与螺旋刮刀之间有一组调整垫片，每一垫片的厚度为1毫米，当把一个垫片从上部移到下部时，可使刮刀与筛面之间的间隙减少0.34毫米，当所有垫片全部移到下部后，说明刮刀已不能使用，此时应对刮刀进行补焊或换上新的。 螺旋刮刀转子事先是经过动平衡的，但长期动转后，由于磨损不均匀， 会失去原有的平衡，使机器产生较大的振动，此时应拆下螺旋刮刀转子，重新作动平衡。 （3）、钟形罩：钟形罩上部装在外轴

32、上，下部与筛篮联接。当末煤离开筛篮通过钟形罩的过煤通道时， 因其离心力较大，它们之间的相对滑动也较大，因而使得钟形罩的过煤通道磨损较快，所以在每次更换筛篮时，应检查钟形罩的磨损程度。在钟形罩的过分磨损的地方， 应堆焊耐磨金属层。堆焊时要防止产生挠曲变形，焊后需要进行动平衡试验。 （4）、齿轮： 齿轮传递功率较大，精度较高。在运转过程中，需注意保持润滑油的清洁和充分供给。在拆、装齿轮箱时，应注意保持各零件的清洁，特别要注意不使异物（如螺帽等）进入齿轮箱里。（5）、机座：机座外部设有四个捅煤孔。以备堵煤时排煤用。机座上部设有排水槽，在它与出口保护环的联接处，应有良好的密封。（6）、出口保护环：脱水

33、后的末煤以很高的速度撞到出口保护环上，保护环的磨损比较严重，在更换筛篮等易损件时，应注意观察保护环的磨损情况，以便及时更换。4 工作部分设计4.1 分离因数 Fr的确定在物料的脱水过程，离心力的大小影响脱水的效果。而分离因数就是表示离心机中物料所受离心力大小、分离能力的一个重要指标，对离心机的脱水效率起决定作用。所谓分离因数是指物料所受的离心加速度和重力加速度的比值（见公式2.1）。它是表示离心机特征的一种指标,分离因数越大,物料所受的离心力越强,固体和液体分离的效果也越好。改变离心机筛篮的半径和转数，就能改变分离因数的大小。由于分离因数是与转数的平方成正比，所以，为了提高分离因数，改变转数的

34、效果比改变半径的效果要大的多。因此，一般离心脱水机中，都是通过改变筛篮的回转数来提高其分离因数的。但是，对选煤用的离心机，不适当地提高其分离因数，会引起不利地影响。离心力提高以后容易把煤粒破碎，从而会增加煤在滤液中的损失；而且，动力消耗也要相应地加大，对设备的强度要求更高。因此，应当全面考虑这些因素来决定所采用的分离因数。在选煤厂，采用过滤原理的离心机，分离因数一般在80200，采用沉降原理的离心机，分离因数为5001000左右。参考同类机型并结合本次设计机型的实际特性，本机分离因数确定为180。4.2 筛篮转速确定在分离因数确定以后，根据公式（2.1）可确定筛篮和螺旋转子的转速。Fr = =

35、 = =180 公式（4.1）则 n = 529转/分；式中 离心加速度，米/秒；g重力加速度，米/秒；离心机筛篮运动的角速度,弧度/秒；R离心机筛篮的内半径,米；(见原始设计数据)n筛篮每分钟的转数,转/分；4.3 筛篮结构设计筛篮是过滤式离心机的工作表面，是保证离心机正常工作的重要部件，筛篮形状为锥台形且内表面应保证圆形。对于螺旋卸料的过滤式离心机，这点尤为重要，否则，就不能保证筛面与螺旋叶片之间的间隙。筛篮主要由上法兰、下法兰、加强肋、加强环、不锈钢锥形网筒组成；其中不锈钢锥形网筒由数块扇形筛网组焊而成（组焊时在专用胎具上进行），扇形筛网是由不锈钢丝轧制成特殊形状的筛条和支撑条通过专用设

36、备焊接成型的，筛条沿筛篮圆锥母线排列。为了减轻筛缝堵塞，筛缝做成上小下大。筛篮通过上法兰和下法兰上的孔用螺栓与主机连成一体。4.3.1、筛篮大端直径D离心机的处理量与筛篮大端直径关系最大，一般来说，筛篮大端直径越大，其处理量也越大，根据设计原始资料，本机筛篮大端直径确定为1150mm。4.3.2、筛篮长度H 一般来说，筛篮长度越长，物料在筛篮上脱水的时间越长，脱水效率也越高，产品水分也越低。但对离心机其他机械性能要求也越高。若用筛篮长径比Q来确定，过去离心脱水机均采用较小的长径比Q0.54，为了进一步降低产品水分，本次设计的离心脱水机采用较大的长径比0.56，即： H / D = H / 11

37、50 =0.56所以，筛篮的长度H = 644mm.4.3.3、筛篮半锥角的确定当其他参数一定时，筛篮半锥角对产品水分和处理能力有较大的影响，一般来说筛篮半锥角越大，处理能力也越大，但产品水分反而会增加。在过滤式螺旋卸料离心机中，螺旋转子将滤渣由小端向大端输送，滤渣的离心力的切向分力有助于螺旋排料，特别是当筛篮半锥角大于物料与筛篮之间的摩擦角时，物料将靠离心力的切向分力输送，螺旋转子不再起排料的作用，而是起阻止排料从而延长物料在筛篮中停留时间的作用。（1）滤渣受力分析 为研究滤渣在离心机中的受力情况，取微块滤渣进行分析，其受力情况如图所示： (a) (b) (c)(a)轴向截面（b）锥筒切平面

38、（c）螺旋叶片切平面（显示，的方向）图（4.1）由离心力输渣时滤渣受力图其力平衡方程为：筛篮轴向截面沿方向 公式 (4.2)锥筒切平面中沿方向 公式 (4.3)锥筒切平面中沿方向 = 公式 (4.4)螺旋叶片对滤渣的法向法向反力；煤与筛篮之间的摩擦系数；筛篮对滤渣的法向反力；煤与筛篮之间的摩擦系数； 滤渣沿筛篮滑动方向与垂直于滤渣所在处筛篮母线的平面间夹角； 滤渣沿螺旋叶片滑动方向与切线间夹角； 螺旋叶片升角；C离心力 ；连立（4.1）、（4.2）两式，解的 公式 (4.5) 公式 (4.6)将(4.4)、(4.5)代入 (4.3) 整理得 公式 (4.7)式中 求解(4.6)得 公式 (4.

39、8)同理 (4.4)、(4.5)可简化为 公式 (4.9) 公式 (4.10)（2）螺旋转矩、输渣功率和螺旋轴向力筛篮和螺旋所受的转矩和周向力大小相等，方向相反。为便于计算，下面来求转鼓所受的转矩和周向力，这样可使物料在两种输送情况下的转矩和周向力或的相同的计算公式。我们规定当转鼓所受的转矩方向与螺旋相对于转鼓的强度方向相同时为正,相反时为负；当转鼓所受的周向力方向有小端指向大端时为正，反之为负。1）、螺旋转矩由图可得微块滤渣对转鼓所产生的摩擦转矩为： 公式 (4.11)上式中的回转半径是变化的，c、和也随变化。为简化计算，和可取平均半径处的值，并假定滤渣在转鼓中的分布式均匀的，这样做在工程计

40、算中是允许的。这种情况下，式4.10中的离心力可表示为： 公式 (4.12)将式4.11代入4.10进行积分得： N 公式 (4.13)式中 系数； g 重力加速度； 平均分离因数，； 转鼓平均半径， ； 转鼓与螺旋之间的角速度差；2）、输渣功率 KW 公式 (4.14)3）、螺旋轴向力微块滤渣对转鼓所产生的轴向力为： N系数=在得出的螺旋转矩，输渣功率和螺旋 轴向力的计算公式中，三者均与半锥角有关，系数、均与有关，而又是、和的函数，因此系数、是、和的函数。如图所示： A、不变的情况 B、不变的情况 C、不变的情况 D 、不变的情况图（4.2）当时，、为正值，说明螺旋转矩M的方向与螺旋相对于转

41、鼓的转速方向相反，螺旋轴向力的方向向着转鼓小端，输渣功率为正说明滤渣需有螺旋运输 ，输渣将消耗电机功率。当时，、为负值，说明螺旋转矩M的方向与螺旋相对于转鼓的转速方向相同，螺旋轴向力的方向沿着转鼓大端，输渣功率为负说明滤渣不需有螺旋运输 ，输渣不再消耗电机功率。但输渣功率仍将对传动装置产生影响。当时，当、一定时，、均随a的增大显著减小；随的增大先是减小后又增大，有一个极小值，随的增大而减小，小时减小的快，反之慢。当a一定时，、均随、的增大明显增大。当，、一定时，随a的增大而增大，但增加幅度不大；均随a的增大明显增大，随的增大变化不大，随的增大显著减小，小时减小的快，大时减小的慢。根据以上分析结果可以得出