孫海玲

（鞍鋼教育培訓(xùn)中心，遼寧 鞍山 114032）

圖1所示超級(jí)離心機(jī)（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(duì)焦油中所含焦油、水及氨水進(jìn)行分離。

圖1

一、存在問題

該超級(jí)離心機(jī)主要由機(jī)體、差速器及電機(jī)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(hù)不易等問題。

此外，該超級(jí)離心機(jī)需要經(jīng)常換油，且差速器和機(jī)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(hù)時(shí)，由于現(xiàn)場(chǎng)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(shí)間高強(qiáng)度的工作會(huì)造成人體的不適感，甚至對(duì)健康產(chǎn)生危害。如何降低勞動(dòng)強(qiáng)度，減少拆裝時(shí)間成為亟待解決的問題。

二、超級(jí)離心機(jī)工作原理

離心機(jī)原理剖面圖如圖2所示。

圖2

由圖2可以看出，該超級(jí)離心機(jī)的工作原理：物料從進(jìn)料管輸送到絞籠中腔內(nèi)，絞籠旋轉(zhuǎn)物料從兩個(gè)孔中均勻分布到輪轂內(nèi)，輪轂和絞籠分別由兩部電機(jī)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，絞籠經(jīng)齒輪箱加速后，其轉(zhuǎn)速會(huì)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(dá)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(jī)體拆卸等）時(shí)，由于現(xiàn)場(chǎng)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(qǐng)架工配合，搭建臨時(shí)的吊裝架，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，耽誤很多檢修時(shí)間。如圖3所示。

由圖3可看出，超級(jí)離心機(jī)的機(jī)體落坐于基座內(nèi)，其轉(zhuǎn)鼓兩端軸頸上存在多個(gè)定位軸套及兩個(gè)密封環(huán)，其中1個(gè)軸套的碟型面和基座箱體端面之間距離僅3～5mm，吊裝時(shí)，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(shí)到位，搭起的架子也沒有什么規(guī)范可言，有時(shí)候搭的不合適，造成機(jī)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)情況的觀測(cè)分析，制定出最方便簡潔的方案：為超級(jí)離心機(jī)制作一套專用“雙Z型吊架”（圖4），并與現(xiàn)場(chǎng)走行式葫蘆吊配合完成吊裝工作。

圖4

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

對(duì)超級(jí)離心機(jī)機(jī)體及吊架進(jìn)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(shí)：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(gè)緊壓力f2，把O看成一個(gè)支點(diǎn)，計(jì)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(qiáng)化）及M16白鋼螺栓緊固地腳，可滿足吊裝強(qiáng)度需求。

四、現(xiàn)場(chǎng)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(shí)調(diào)整吊梁上原有走行式葫蘆到位。

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

4.開始吊裝時(shí)，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(shí)同樣便捷。

5.吊裝電機(jī)時(shí)，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(chǎng)檢修過程中，通過對(duì)Z型吊架的實(shí)踐應(yīng)用，證實(shí)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(dòng)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(tái)超級(jí)離心機(jī)全年約20次檢修估算，可節(jié)約工時(shí)520h。

2.提高了經(jīng)濟(jì)效益。減少設(shè)備檢修時(shí)間，相對(duì)的，增加了設(shè)備的使用時(shí)間，增加的生產(chǎn)時(shí)間可創(chuàng)造出一定的經(jīng)濟(jì)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(duì)人身健康的損害。應(yīng)用Z型吊架后，因工作強(qiáng)度的降低和持續(xù)工作時(shí)間的減少，大大減少了檢修環(huán)境對(duì)檢修工人身健康的損害。

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

[2]機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)編委會(huì).機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)[S].機(jī)械工業(yè)出版社，2013.