采用脂油混合潤滑的臥螺離心機(jī)的改造

錢健航　周成蹊　李　琛　

(上海離心機(jī)械研究所有限公司　上海200231)

    摘要：介紹了臥螺離心機(jī)基本結(jié)構(gòu)和工作原理,基于脂油混合潤滑方式,對(duì)軸承座進(jìn)行了改造,使得離心機(jī)在分離不同分離因數(shù)的物料時(shí),可以根據(jù)不同的軸承轉(zhuǎn)速選擇不同的潤滑方式,達(dá)到既確保良好的分離效果,同時(shí)也降低生產(chǎn)成本的目的。

    關(guān)鍵詞：臥螺離心機(jī);混合潤滑;脂潤滑;稀油潤滑;軸承座

    中圖分類號(hào)：TH45　文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B　文章編號(hào)：0254-0150 (2010) 3-116-2

    目前國內(nèi)大多數(shù)臥式螺旋卸料沉降離心機(jī)(簡(jiǎn)稱臥螺離心機(jī))中軸承潤滑方式都采用單一的潤滑方式———脂潤滑或稀油潤滑。這種單一的潤滑方式往往使得一臺(tái)臥螺離心機(jī)只能對(duì)應(yīng)一種分離因數(shù)物料,降低了設(shè)備利用率。而脂油混合式的潤滑方式就能解決這一難題。

    1　臥螺離心機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和工作原理

    臥螺離心機(jī)主要由高轉(zhuǎn)速的轉(zhuǎn)鼓、與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)向相

    同且轉(zhuǎn)速略高或略低的螺旋和差速器等部件組成,如圖1所示。當(dāng)要分離的懸浮液進(jìn)入離心機(jī)轉(zhuǎn)鼓后,高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)鼓產(chǎn)生強(qiáng)大的離心力把比液相密度大的固相顆粒沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁,由于螺旋和轉(zhuǎn)鼓的轉(zhuǎn)速不同,兩者存在有相對(duì)運(yùn)動(dòng),利用螺旋和轉(zhuǎn)鼓的相對(duì)運(yùn)動(dòng)把沉積在轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁的固相推向轉(zhuǎn)鼓小端出口處排出,分離的清液從離心機(jī)另一端排出[1]。

    臥螺離心機(jī)的主要特點(diǎn): (1)單位污泥產(chǎn)量的設(shè)備占用面積較小; (2)操作方便,運(yùn)行穩(wěn)定; (3)密閉性好,無難聞氣味產(chǎn)生; (4)清洗方便; (5)污泥固體回收率高[2]。

    臥螺離心機(jī)的主要技術(shù)參數(shù)有轉(zhuǎn)鼓內(nèi)徑和有效工作長(zhǎng)度、轉(zhuǎn)鼓半錐角、轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速和分離因數(shù)、溢流內(nèi)徑、沉降區(qū)長(zhǎng)度和干燥區(qū)長(zhǎng)度、螺旋頭數(shù)、轉(zhuǎn)速差。其中分離因數(shù)與轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速的平方成正比,轉(zhuǎn)速越高,分離因數(shù)越大,離心機(jī)的分離效果亦好[3]。轉(zhuǎn)鼓直徑與允許的最大轉(zhuǎn)速和分離因數(shù)的關(guān)系見表1。

    2　臥螺離心機(jī)中軸承的潤滑方式

    2·1　脂潤滑

    脂潤滑的優(yōu)點(diǎn)是潤滑介質(zhì)更容易保留在軸承裝置中,尤其是在軸垂直或軸傾斜成某角度時(shí);潤滑脂同時(shí)還有密封的作用,可以防止污染物、濕氣和水分對(duì)軸承的影響。但脂潤滑也存在以下缺陷: (1)流動(dòng)性差,內(nèi)摩擦阻力大,所需工作壓力高,無法形成動(dòng)壓油膜; (2)潤滑脂難以有效迅速擴(kuò)散到整個(gè)潤滑面; (3)潤滑脂不能回收; (4)更換潤滑脂困難,需拆開機(jī)器有關(guān)部件才能更換; (5)潤滑脂形成的潤滑膜為一次性潤滑膜,潤滑膜壽命有限。另外,當(dāng)臥螺離心機(jī)用于分離分離因數(shù)高的物料時(shí),所需要的轉(zhuǎn)速必然上升。而一般的潤滑脂散熱能力達(dá)不到要求,這會(huì)導(dǎo)致臥螺離心機(jī)中軸承工作溫度過高,從而降低軸承的使用壽命甚至?xí)斐奢S承的損壞,影響分離效果[4]。

    2·2　稀油潤滑

    在軸承處于重載荷或高轉(zhuǎn)速,或有外部熱量傳入時(shí),可能會(huì)有較高的散熱要求。一般會(huì)利用油泵將潤滑油強(qiáng)制噴射到軸承工作表面,保證軸承潤滑充分,并將軸承內(nèi)熱量帶走,從而達(dá)到有效散熱的目的。稀油潤滑成本相對(duì)較低,其流動(dòng)、散熱性能較好,有利于潤滑油膜的局部修復(fù)。但如果對(duì)軸承各潤滑點(diǎn)的流量控制不好,易污染環(huán)境。

    稀油潤滑對(duì)軸承既有較好的潤滑作用,又有很好的冷卻作用,但是采用稀油潤滑方式必然要增加液壓站等配套設(shè)施,設(shè)備投資成本大大增加[5]。

    3　脂油混合潤滑軸承座的設(shè)計(jì)

    3·1　脂油混合潤滑方式的提出

    臥螺離心機(jī)分離不同物料的時(shí)候,由于物料的分離因數(shù)不同則臥螺離心機(jī)所要達(dá)到的轉(zhuǎn)速也不同,故需要選擇不同的潤滑方式。若將軸承座設(shè)計(jì)成為可根據(jù)軸承的工況,即可選擇潤滑脂潤滑又可以選擇稀油潤滑的多用式軸承座,則可達(dá)到既降低成本,又達(dá)到分離效果的目的。

    脂油混合潤滑方式兼顧了稀油潤滑和脂潤滑的優(yōu)點(diǎn),當(dāng)臥螺離心機(jī)用于分離分離因數(shù)不高的物料時(shí),可以選擇潤滑脂進(jìn)行潤滑,達(dá)到即不影響分離效果,又減少生產(chǎn)成本的目的。而當(dāng)要分離分離因數(shù)高的物料時(shí),需要相應(yīng)地提升離心機(jī)轉(zhuǎn)速時(shí),則可選擇稀油潤滑,再配上相應(yīng)的液壓站等配套設(shè)施,這樣可確保軸承的潤滑和冷卻,并保證較好的分離效果。

    3·2　脂油混合潤滑軸承座的設(shè)計(jì)

    脂潤滑的軸承座和稀油潤滑的軸承座相比有許多不同之處,與脂潤滑軸承座相比,稀油潤滑軸承座結(jié)構(gòu)更復(fù)雜一些,其中包括噴嘴、儲(chǔ)油環(huán)、軸承座密封環(huán)等。因此,脂油混合潤滑軸承座的設(shè)計(jì)在稀油潤滑軸承座上進(jìn)行改進(jìn),這樣即可以保證稀油潤滑軸承座本身的密封性,同時(shí)也保證了如噴嘴、儲(chǔ)油環(huán)、軸承座密封環(huán)等零件有足夠的空間可以安裝。

    潤滑脂的添加和取出,可采用直接打開軸承座上蓋的方法。但是作為2種潤滑方式共存的軸承座,為了滿足稀油潤滑時(shí)的密封性,必須在上下軸承蓋接觸面上涂上硅膠進(jìn)行密封,因此這種方法過于繁瑣不適宜選用。

    因此對(duì)原有的稀油潤滑軸承座的上下蓋(見圖2 (a))進(jìn)行了改造。首先在軸承上蓋處增加添加潤滑脂的油杯,如圖2 (b)所示,然后在軸承下蓋處開個(gè)長(zhǎng)圓形的槽作為取出潤滑脂的出脂口,如圖2 (c)所示)。

    稀油潤滑軸承座本身具有良好的密封性,但是對(duì)稀油潤滑軸承座進(jìn)行改造后破壞了其整體的密封性。因此為確保整個(gè)軸承座的密封性,在油杯位置處必須采用O形圈進(jìn)行密封,如圖3 (a)所示,在軸承座下蓋的出脂口安裝堵頭之類的零件,如圖3 (b)所示。

    另外,若改造后的脂油混合潤滑軸承座內(nèi)部還有足夠的空間,亦可以增加甩油環(huán),從而使軸承座成為一種三潤滑方式的多用式軸承座。

    4　結(jié)論

    通過對(duì)臥螺離心機(jī)軸承座的改進(jìn),采用脂油混合潤滑方式,使得離心機(jī)在分離不同分離因數(shù)的物料時(shí),可以根據(jù)不同的軸承轉(zhuǎn)速選擇不同的潤滑方式,達(dá)到既確保良好的分離效果,同時(shí)也降低生產(chǎn)成本的目的。

    參考文獻(xiàn)

    【1】卡洛里斯.沉降式臥螺離心機(jī)技術(shù)原理及其應(yīng)用[J].機(jī)電信息,2002,34:24-26.

    【2】金兆豐,徐竟成,余志榮,等.城市污水回用技術(shù)手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2004:334.

    【3】施震榮,姚公弼,劉長(zhǎng)星,等.工業(yè)離心機(jī)選用手冊(cè)[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社,1999:153-156.

    【4】杜紅世,孟永鋼,溫詩鑄.脂潤滑滾動(dòng)軸承潤滑機(jī)理探討[J].軸承,1997(8):2-5.

    【5】陳蓉,王子君.滾動(dòng)軸承的潤滑[J].現(xiàn)代零部件, 2005(6):85-87.