HSG型臥式振動卸料離心機結構與常見故障

張新義

（中國華電內蒙古蒙泰不連溝煤業有限責任公司，內蒙古 鄂爾多斯 017000）

引言

離心機是利用離心力將密度不同的兩組份或者多組份物質分離的設備，在洗選行業主要用于細粒級產品脫水，為選煤廠產品水分的降低、產品質量提高起到了至關重要的作用，它的運行效果直接影響到選煤廠的效益。目前應用于選煤廠的離心脫水機種類繁多，按脫水過程的原理不同可分為3種：利用過濾原理使物料脫水的離心脫水機，稱為過濾式離心脫水機，主要用于較粗的顆粒物料的脫水，如末精煤和粗煤泥的脫水；利用沉降原理使物料脫水的離心脫水機，稱為沉降式離心脫水機，用于細顆粒的脫水，如浮選精煤、尾煤和細煤泥的脫水；既利用沉降原理又利用過濾原理的離心脫水機稱為沉降過濾式離心脫水機。按照篩籃旋轉軸與地面所成角度又可分為立式離心脫水機和臥式離心脫水機。另外還可以按照卸料方式的不同進行分類，如刮刀卸料和振動卸料離心機等。精煤（3～25mm）脫水完全使用荷蘭天馬HSG型臥式振動卸料離心機，該類設備故障率低，運行可靠，處理量大，但在日常使用中受使用環境及日常保養維護的影響，運行過程中也出現了問題，這里將一些常見故障整理并提出處理意見。

1 HSG型臥式振動卸離心機結構及原理介紹

臥式振動卸料離心機以其在脫水時產品損失小，對物料的粉碎率低，單位處理能力設備質量小，占地面積小，處理能力大等優點倍受青睞，目前在濕法選煤廠已被廣泛使用，主要通過徑向離心力脫水與軸向往復運動排料實現固液分離。

1.1 離心機組織結構

臥式振動離心機結構可以分為四個系統：工作系統、回轉系統、振動系統、潤滑系統。工作系統包括受料漏斗、入料管、篩座、篩籃、機殼；回轉系統包括傳動裝置、主軸裝置、支承裝置；振動系統包括振動電機、激振器、彈性元件；潤滑系統包括油泵、電機、油路及冷卻過濾器等，見下頁圖1所示結構簡圖。

1.2 離心機的工作原理

HSG型臥式振動卸料離心機將潮濕物料通過入料漏斗從彎形入料管進入到繞軸心線高速旋轉的傾斜篩籃中，在離心力的作用下，物料外表水和部分粒度小于篩孔的物料被強行從篩孔甩出，形成離心液，通過溜槽排出機體，篩籃上的大顆粒物料在振動電機的帶動下，隨著沿軸線方向往復振動的篩籃由入料口逐漸向卸料口移動，甩出后成為脫水產品。如下頁圖2所示為工作原理圖。

圖1 HSG型臥式振動卸料離心機結構簡圖

圖2 HSG型臥式振動卸料離心機工作原理圖

1.3 影響離心機工作情況的主要因素

臥式振動離心機在選用和使用時，通常都會考慮技術參數及工作效果。影響離心機工作情況的因素主要有兩類，一類屬于機械結構方面的，一類屬于工藝方面的，主要包括：

1）分離因素——反應離心力的大小，由速度決定，并影響產品的水分。速度越大，離心力越大，脫水效果越好。

2）篩籃的結構參數——篩籃高度、半錐角。

篩籃高度越大，產品水分越低。

半錐角主要影響離心液中的固體含量，半錐角越小，離心液中的固體含量越低，對水分影響較小。

3）篩籃直徑——影響設備的生產能力，篩籃直徑越大生產能力越大。

4）篩網特征——指篩縫寬度，一般都是條縫篩網，寬為0.25～0.5mm，一定范圍內不影響產品中的水分，但影響離心液中的固體含量。

5）振幅——影響設備的生產能力，振幅越大生產能力越大，但對設備的損害也越大。

在一般情況下，因篩籃結構參數、篩籃直徑固有參數在選型時已確定，在正常生產中不作為影響因素分析。

2 HSG型臥式振動卸料離心機常見故障分析

在日常的生產中，我們常常通過巡視檢查離心機振幅、離心液、產品水分、聲音、溫度等各項參數作為設備是否良好運行或是滿足生產要求的一個判斷標準，初步分析設備故障，及時排除故障，所以，在點檢時，我們也要認真做好各項參數的采集，作為故障分析依據，下面就HSG型臥式振動卸料離心機常見故障進行分析并提出排除方法。

2.1 離心機振幅減小

在離心機工作情況的主要因素分析中，離心機振幅減小會影響離心機生產能力，而在離心機振動的動力源來自于振動系統，通過結構組織我們可以清楚地了解離心機振動系統，包括振動電機、激振器、彈性元件，所以，振動電機、激振器故障，彈性元件失效，振幅調整墊片安裝不當等都可能造成離心機振幅減小。

1）振動電機故障。

振動電機丟轉或是振動電機與激振器連接三角帶張緊力不夠，將會導致激振器轉速降低，激振力不足，出現振幅減小的故障。

處理意見：檢查振動電機，調整三角帶，使三角帶張緊適中。

2）激振器故障。

激振器是實現篩籃軸向運動的主要部件，即振幅產生的核心器件，因此激振器故障將嚴重影響離心機振幅。激振器常見故障有：偏心塊移位，長短軸軸承損壞、轉動不良。

處理意見：調整激振箱內偏心塊，檢查或更換長短軸軸承。

3）彈性元件失效（變硬或破損）。

彈性元件是安裝在機架與運動組件主架之間的橡膠塊，起隔振和主振作用，將軸向運動的運動組件與固定在地面的支架有效連接起來，當橡膠彈簧失效后，運動組件與機架接近于硬連接，阻礙運動組件軸向運動，造成振幅減小。

處理意見：更換失效的彈性元件。

4）調整墊片安裝不當。

調整墊片是通過改變主軸軸向間隙而實現振幅調節功能的器件，當拆除部分調整墊片后主軸軸向間隙增大，相應的振幅也會增大，相反，振幅減小。一般在不影響卸料的情況下振幅越小越好，通常振幅為4～5mm最優。

處理意見：適當減少調整墊，增大振幅。

2.2 離心液中固體含量過多

在使用的離心機篩籃縫隙為0.4mm，正常運行時離心液中只有少量細小煤泥，而在工作原理圖中可以看到物料是通過篩籃高速旋轉與軸向運動實現固液分離，同時結合影響離心機工作情況的主要因素加以分析，離心液中固體含量增多的原因有：篩籃縫隙過大、轉速降低、振幅減小。

1）篩籃縫隙過大。

篩籃在運行中，經物料、離心液沖刷，篩縫增大，固體顆粒通過率增大，離心液中固體含量隨之增多。

處理意見：更換新篩籃。

2）篩籃邊緣磨損或水倉與料倉隔板磨損。

篩籃動平衡不良或是物料入料不勻，在運行中就會出現篩籃與水倉和料倉間的隔板磕碰摩擦，久而久之，篩籃與隔板之間間隙增大，大顆粒物料就會竄到離心液倉（水倉）中，造成離心液中固體含量增多。另外，篩籃加工時邊框外徑偏小也會造成篩籃邊框與隔板間隙過大，引起竄料及固體含量增多現象。

處理意見：更換篩籃或是焊接修補隔板，將間隙調整為最佳。

2.3 產品水分高

離心機在選煤廠使用主要目的就是為了實現脫水，而產品水分高可以直接反映設備運行不良，影響生產。離心機是通過離心力將篩籃上的固液混合物分離，從而實現脫水的設備，因此依據影響離心機工作情況的主要因素判斷：篩籃轉速低、篩孔堵塞、給料量大將是引起產品水分高的主要原因。

1）篩籃轉速低。

在影響離心機工作的主要因素中，分離因素是反映離心力大小的主要參數，由速度決定。速度越大，離心力越大，脫水效果越好，所以篩籃轉速低，離心力小，液體從篩縫甩出的機會減小，產品中水分也就偏高。造成離心機轉速降低的原因一般是離心機主軸三角帶過送。

處理方法：調整主軸三角帶，使三角帶張緊適中。

2）篩孔偏小或堵塞。

在離心機工作原理中明確提到物料外表水和部分粒度小于篩孔的物料是在離心力作用下被強行從篩孔甩出，如果篩籃篩孔選擇偏小或是篩孔堵塞，則外水不能有效通過篩孔流出，就會造成產品水分偏大。

處理意見：更換篩孔相對大的篩籃或是清理篩孔堵塞的雜物。

3）給料量大。

當離心機入料量偏大時，篩籃上物料就會偏厚，不利于水分的排出，脫水效果差，產品水分高。

處理意見：適當減小入料量，保證脫水良好。

2.4 機器異常振動或異響

在設備運行點檢中，我們常常說“一聽、二看、三摸”，所謂“聽”就是檢查設備有無異響；“看”即是檢查設備外觀是否良好，運行軌跡是否正常。離心機出現異常振動或是異響一般原因有：潤滑不良、軸承損壞、動平衡不良、橡膠彈簧損壞。

1）潤滑不良。

高速旋轉的設備，當出現潤滑不良時，會出現聲音異常、溫度升高等不正常情況，嚴重時會引起軸承損壞，造成機械事故。

處理意見：在日常維護中要做好旋轉部位的保養潤滑，設備運行時觀察潤滑油壓力是否正常，保證潤滑良好。

2）軸承損壞。

軸承是在機械傳動過程中起固定和減小載荷摩擦系數的部件，是旋轉部位舉足輕重的零部件。當軸承出現損壞時會伴隨著雜音，如果不及時處理會帶來嚴重的機械事故。

處理意見：及時更換新軸承。

3）動平衡不良。

曾多次提到離心機是通過高速旋轉實現固液分離，當旋轉部件動平衡不良（篩籃內堆料、入料不均、篩籃加工缺陷），就會出現徑向跳動，磕碰機殼等相鄰部件，出現異響或是異常振動。

處理意見：清理篩籃內堆積的物料；調整入料，盡可能保證入料均勻；檢查篩籃，使用合格篩籃。

4）橡膠激振彈簧變硬或失效。

橡膠彈簧起隔振和主振作用，當彈簧失效后，運轉部件與固定部件處于硬連接轉態，設備振動異常，并伴有異響，同時會造成振幅減小等關聯故障。

處理意見：更換失效的橡膠彈簧。

3 結語

離心機在使用過程中，各種運行故障的發生通常有著因承關系，且往往是幾種現象疊加，所以判斷時要思路清晰，考慮全面。另外，離心機的正確操作方式和日常維護才是保證安全運轉及使用壽命的關鍵。這就要求崗位人員要勤于對設備巡視和點檢，對各項參數指標記錄對比，發現問題及時匯報，檢修工要定期檢查三角帶及設備的各運轉部位潤滑是否良好，油管路有無滲漏，并有周期地更換三角帶、潤滑油、油濾，對設備振幅要定期檢測，周期性更換橡膠彈簧，保證設備各項運行參數完好，提高設備運行的可靠性。