孫海玲

（鞍鋼教育培訓(xùn)中心，遼寧 鞍山 114032）

圖1所示超級離心機（瑞典阿法拉伐）是2005年3月份某化工廠在改造工程期間引入的，主要作用是對焦油中所含焦油、水及氨水進行分離。

圖1

一、存在問題

該超級離心機主要由機體、差速器及電機組成。轉(zhuǎn)速為3500r/min，重量為600kg。自2005年化工廠回收系統(tǒng)投產(chǎn)以來，由于焦油的黏度大、介質(zhì)溫度高（≥40℃），存在焦油分離困難、生產(chǎn)環(huán)境惡劣、設(shè)備工作噪聲大，生產(chǎn)維護不易等問題。

此外，該超級離心機需要經(jīng)常換油，且差速器和機體內(nèi)的密封也常因焦油腐蝕、交變溫差影響而損壞。檢修維護時，由于現(xiàn)場檢修間溫度很高，里面還可能存在氨氣等有毒有害氣體，長時間高強度的工作會造成人體的不適感，甚至對健康產(chǎn)生危害。如何降低勞動強度，減少拆裝時間成為亟待解決的問題。

二、超級離心機工作原理

離心機原理剖面圖如圖2所示。

圖2

由圖2可以看出，該超級離心機的工作原理：物料從進料管輸送到絞籠中腔內(nèi)，絞籠旋轉(zhuǎn)物料從兩個孔中均勻分布到輪轂內(nèi)，輪轂和絞籠分別由兩部電機驅(qū)動旋轉(zhuǎn)，絞籠經(jīng)齒輪箱加速后，其轉(zhuǎn)速會比輪轂略高，固體物料被絞籠螺旋葉片推向小端，而液體則因離心力及輪轂內(nèi)壁作用，沿著絞籠和輪轂內(nèi)壁的縫隙流向大端，從而達到固液分離的效果。

三、制作目的及能解決的問題

以前檢修（更換差速器密封、機體拆卸等）時，由于現(xiàn)場吊梁上的走行式葫蘆吊位置所限，無法吊裝，每次都需要另外申請架工配合，搭建臨時的吊裝架，費時費力，耽誤很多檢修時間。如圖3所示。

由圖3可看出，超級離心機的機體落坐于基座內(nèi)，其轉(zhuǎn)鼓兩端軸頸上存在多個定位軸套及兩個密封環(huán)，其中1個軸套的碟型面和基座箱體端面之間距離僅3～5mm，吊裝時，稍有偏差就可能發(fā)生碰撞，造成部件的變形損傷。

圖3

此外，架工并不是每次都能及時到位，搭起的架子也沒有什么規(guī)范可言，有時候搭的不合適，造成機體吊裝不到位，還需要反復(fù)搭建，修正位置。為解決上述問題，班組成員通過對現(xiàn)場情況的觀測分析，制定出最方便簡潔的方案：為超級離心機制作一套專用“雙Z型吊架”（圖4），并與現(xiàn)場走行式葫蘆吊配合完成吊裝工作。

圖4

設(shè)計“雙Z型吊架”時，參考數(shù)據(jù)如下：轉(zhuǎn)鼓質(zhì)量600kg；差速器質(zhì)量85kg；電機質(zhì)量94kg。

對超級離心機機體及吊架進行簡單受力分析，如圖5、6所示。

由圖5、6可知，起吊轉(zhuǎn)鼓及差速器時：F=G，α=30～ 45°， 故F1最 大 為Fcosα=6850×0.866=5932N，f1=F1=5932N。

支架底座受螺栓施加的一個緊壓力f2，把O看成一個支點，計算可得：f2·OA=OB·f1sin45。

圖5

圖6

綜合上述受力分析，經(jīng)粗略估算，采用120mm槽鋼焊接結(jié)構(gòu)件（加三角形筋板強化）及M16白鋼螺栓緊固地腳，可滿足吊裝強度需求。

四、現(xiàn)場應(yīng)用及論證

1.先拆掉差速器安全罩，把Z型吊架用M16白鋼螺栓緊固在基座上，并把兩根鋼筋裝好。

2.在Z型吊架上掛好手拉葫蘆，調(diào)整好位置；同時調(diào)整吊梁上原有走行式葫蘆到位。

3.把離心機的專用吊梁架設(shè)在機體上面，調(diào)節(jié)平衡并掛上兩個葫蘆的勾頭，如圖7所示。

4.開始吊裝時，只需邊起吊邊注意調(diào)節(jié)好兩側(cè)吊裝葫蘆的起吊速度，防止偏轉(zhuǎn)磕碰，就能夠很方便的把轉(zhuǎn)鼓吊出，回裝時同樣便捷。

5.吊裝電機時，只需要松開地腳螺栓，把Z型吊架水平旋轉(zhuǎn)180°后重新緊固，就可以直接起吊了。

五、應(yīng)用效果

現(xiàn)場檢修過程中，通過對Z型吊架的實踐應(yīng)用，證實此吊架完全能夠承載檢修需求，簡便快捷，效果顯著。

圖7

1.節(jié)約勞動力。原先每次檢修作業(yè)需要架工2人，鉗工5人，作業(yè)6h；應(yīng)用Z型吊架后，僅需鉗工4人，作業(yè)4h即可完成檢修。以在用6臺超級離心機全年約20次檢修估算，可節(jié)約工時520h。

2.提高了經(jīng)濟效益。減少設(shè)備檢修時間，相對的，增加了設(shè)備的使用時間，增加的生產(chǎn)時間可創(chuàng)造出一定的經(jīng)濟效益。應(yīng)用Z型吊架后，未再出現(xiàn)因碰撞造成的備件損失，節(jié)約了檢修成本。

3.減少了檢修環(huán)境對人身健康的損害。應(yīng)用Z型吊架后，因工作強度的降低和持續(xù)工作時間的減少，大大減少了檢修環(huán)境對檢修工人身健康的損害。

[1]賈普照.離心機概論與設(shè)計[M].國防工業(yè)出版社，2013.

[2]機械設(shè)計手冊編委會.機械設(shè)計手冊[S].機械工業(yè)出版社，2013.