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  1.立式離心機(jī)的工作原理
    離心脫水機(jī)是利用機(jī)械在旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生離心力和離心過濾原理來實(shí)現(xiàn)固液混合物分離的一種脫水設(shè)備。含有一定水分的煤通過離心機(jī)的入料口入料，經(jīng)布料錐進(jìn)入篩籃與螺旋之間的空間。在離心力的作用下，水和小的顆粒（離心液）透過物料層，穿過篩網(wǎng)，沿上機(jī)蓋流入機(jī)座上部的集水槽內(nèi)，然后通過設(shè)在機(jī)座兩側(cè)的排液管排出機(jī)外；煤粒則保持在篩籃內(nèi)側(cè)，因螺旋與篩籃之間有一轉(zhuǎn)速差，螺旋就將煤粒從篩網(wǎng)上刮下，推送至篩籃底部，從而把脫水后的末煤卸到機(jī)器下邊的收料漏斗里。這一脫水過程連續(xù)不斷地進(jìn)行。
    2.立式離心機(jī)新老結(jié)構(gòu)的對比研究
    2.1 結(jié)構(gòu)對比
    現(xiàn)有立式離心機(jī)主要由工作部分、傳動部分、潤滑系統(tǒng)等組成。其中：工作部分主要包括篩籃、螺旋刮刀、鐘型罩和布料錐等；傳動系統(tǒng)（見圖1）由一級三角帶傳動和2 對斜齒輪傳動組成。立式電動機(jī)通過三角帶傳動使中間軸轉(zhuǎn)動，中間軸上裝有不同齒數(shù)的齒輪，它們分別與裝在外軸上的齒輪和裝在心軸上的齒輪相嚙合，使螺旋刮刀和篩籃保持相同的轉(zhuǎn)向，并有適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)速差。改進(jìn)后傳動部分（見圖2）相對簡單了很多，精簡了2 對斜齒輪和中間軸部分，只靠兩同步帶傳動來獲得刮刀和篩籃的轉(zhuǎn)速，二者準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速差靠傳感器傳感、變頻器和PLC 控制來實(shí)現(xiàn)。
                   
    2.2 潤滑系統(tǒng)對比
    原潤滑系統(tǒng)在實(shí)際生產(chǎn)使用、日常維護(hù)過程中，發(fā)現(xiàn)原離心機(jī)潤滑系統(tǒng)存在如下不足：
    （1）在各油封處有不同程度的漏油情況，由于結(jié)構(gòu)原因，維修和維護(hù)很不方便。油箱安裝在機(jī)體下部，給日常維修檢查帶來不便，且檢查油位不直觀。
    （2）油箱溫度高，由于該潤滑系統(tǒng)無冷卻器，只靠自然冷卻，熱交換出的熱量，來不及散發(fā)又回到液壓系統(tǒng)，因此，油箱油溫比較高，較高的油溫會使油
液粘度降低，導(dǎo)致系統(tǒng)漏油嚴(yán)重。
    （3）油泵出現(xiàn)故障將造成主機(jī)停機(jī)，由于油泵是單套系統(tǒng)設(shè)備，無備用，因此，出現(xiàn)故障后主機(jī)將停機(jī)，直接影響生產(chǎn)。
    新結(jié)構(gòu)離心機(jī)傳動部件大大減少，而且不再含有齒輪傳動，潤滑點(diǎn)僅為4 盤軸承，新型潤滑系統(tǒng)簡單可靠，經(jīng)進(jìn)一步改進(jìn)可直接避免上述的不足之處。
    3.新型離心機(jī)采用的設(shè)計(jì)方法
    新型立式離心機(jī)采用同步帶傳動，其傳動比準(zhǔn)確，傳動平穩(wěn)，噪聲小，效率高，能緩沖吸振，維修簡便、經(jīng)濟(jì)。同步帶傳動是靠齒輪嚙合來傳動，雖然可以獲得兩軸比較準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速差，但還是有不足之處，因此將傳感器、變頻器等控制技術(shù)應(yīng)用其中以保證兩軸準(zhǔn)確的轉(zhuǎn)速差，這樣提高了離心機(jī)整體性能，還可以滿足冬夏兩季不同產(chǎn)品水分的需求。
    控制部分采用AMB - G9 系列變頻器，并使用其內(nèi)置的PID 控制器與安裝在兩軸上的傳感器直接連接?？刂圃韴D如圖3 和圖4，MCCB 為主電源空氣開關(guān)，F(xiàn)U 為快速熔斷器，短路時快速熔斷保護(hù)變頻器，KM1、KM2、KM3 是交流接觸器，RJ 為熱繼電器，對電機(jī)進(jìn)行過載保護(hù)，QG 為控制回路上開關(guān)，F(xiàn)U1為控制回路熔斷器，起保護(hù)回路的作用。當(dāng)MCCB和QG 閉合后，變頻器具備工作條件，此時手動輸入預(yù)先計(jì)算好的欲控制的VS 值，VS 可根據(jù)電流或電壓與轉(zhuǎn)速的對應(yīng)關(guān)系計(jì)算得出，此時也要輸入其他相應(yīng)數(shù)據(jù)。在此系統(tǒng)中還要使用PLC，以PLC 為控制核心，系統(tǒng)更加完善。
                     
                     
    變頻器可以根據(jù)不同工藝要求和物料方便地選擇多段速運(yùn)行，同時采用變頻控制還可實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動，減少對電網(wǎng)的沖擊。離心機(jī)采用變頻調(diào)速，可節(jié)約大量能源，平均節(jié)電率在30%以上。變頻器還具有過流、過載、過壓等豐富的保護(hù)功能。當(dāng)負(fù)載或電機(jī)出現(xiàn)異常時變頻器因故障停機(jī)并快速封鎖輸出，這樣可及時保護(hù)電機(jī)。
    離心機(jī)類負(fù)載為大慣性負(fù)載，由于離心機(jī)慣性大，起動轉(zhuǎn)矩較大，起動時間較長，變頻器均按恒轉(zhuǎn)矩類變頻器放大一擋選擇。由于離心機(jī)旋轉(zhuǎn)慣性大，停機(jī)時間較長，因此變頻停車方式應(yīng)設(shè)置為自由停車模式。
    4.結(jié)語
    新型離心機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，具有加工制造難度小、整機(jī)可靠性高，離心機(jī)日常維護(hù)量小、自動化程度高、變頻節(jié)能等特點(diǎn)。它的成功研制將會給選煤行業(yè)帶來相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)和社會效益。
    參考文獻(xiàn)：
    ［1］孫啟才，金鼎五. 離心機(jī)原理結(jié)構(gòu)與設(shè)計(jì)計(jì)算［M］. 北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1987.
    ［2］和希才. 傳感器及其應(yīng)用電路［M］. 北京：電子出版社，2001.
    ［3］渠國慶，孫玉霞，等. XL1000 新型細(xì)煤離心脫水機(jī)的設(shè)計(jì)［J］. 煤礦機(jī)械，2001，22（10）：3 - 5.