宋今朝

【摘要】在現(xiàn)有離心式濾油機技術(shù)基礎(chǔ)上，進行整體優(yōu)化設(shè)計，主要是對濾油機的主要部件轉(zhuǎn)鼓進行優(yōu)化，以便更好的提高其使用性能。

【關(guān)鍵詞】離心式濾油機優(yōu)化設(shè)計轉(zhuǎn)鼓

一、概述

離心分離式濾油機在其內(nèi)部有一個帶有雙噴式噴嘴的轉(zhuǎn)子，只需由機油所產(chǎn)生的壓力提供驅(qū)動力。設(shè)備開啟后，通過泵將油箱內(nèi)機油送至轉(zhuǎn)子內(nèi)，待機油充滿轉(zhuǎn)子后就沿轉(zhuǎn)盤下部噴油嘴噴出，既而產(chǎn)生驅(qū)動力使轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)。它的轉(zhuǎn)速能達到4000-6000r.p.m以上，以離心力的原理直接驅(qū)使雜質(zhì)自機油中分離出來。即使是1μm那樣的大小亦能被取出。分離出來的雜質(zhì)附著在轉(zhuǎn)子內(nèi)的雜質(zhì)收集蓋內(nèi)，只需定期清洗即可。

二、離心式濾油機的機構(gòu)

（1）濾油機機殼、納污室。濾油機的機殼為一承力構(gòu)件。在機殼的前面是一個小室——納污室。該納污室被一個蓋封閉，蓋上有放油口，打開放油口可以倒出納污室中的液體。蓋上還帶有一個觀察窗口，通過該窗口可觀察納污室中的沉淀物量。在納污室上方的膜片式襯墊上放置帶有轉(zhuǎn)子的離心機，離心機被保護罩起來，外殼上帶有可快速拆卸的蓋。（2）儀表箱。面板上安裝有流量調(diào)節(jié)閥門、壓力表、溫度計、電源指示燈、齒輪泵開關(guān)、離心機啟動和停止按鈕。在框架內(nèi)部還固定有一個電源開關(guān)（手柄外置于后面板右上部），一個安裝有電器設(shè)備的配電盤及線路，壓力繼電器，一個溫度計傳感器，一個齒輪泵、進出油管路等。（3）泵。第一次起動濾油機時，齒輪泵用于為濾油機整個液壓系統(tǒng)（納污室、離心機和所有管路）填充液體。當離心機充滿油液后需要排除油液中的氣體，齒輪泵用于在液壓系統(tǒng)內(nèi)建立一定的壓力。（4）液壓管路。在機殼和框架的內(nèi)部是液體管路系統(tǒng)，沿外部汲取管路將被凈化液體提供給離心機，然后由與之相連的輸出軟管將被凈化液體從離心機中排出。

三、濾油主要部件的設(shè)計

3.1法蘭

法蘭連接就是把兩個管道、管件或器材，先各自固定在一個法蘭盤上，兩個法蘭盤之間，加上法蘭墊，用螺栓緊固在一起。設(shè)計的離心機工作時的壓力范圍是0.05—0.25Mpa。根據(jù)壓力管道標準（中國管道標準體系）選擇公稱直徑為DN25（一寸）的（不銹鋼）管，管徑：一寸； 工作介質(zhì)：液壓油； 壓力：0.05-0.2 Mpa；管為DN25 所以公稱通徑為33.7mm 即公稱通徑為DN25的法蘭（歐洲體系1），確定公稱壓力，因為工作時壓力一般為0.25 Mpa，法蘭材料一般和管材質(zhì)相同，所以選不銹鋼。螺栓由原來的四個改為了八個，提高了法蘭的密閉性能也更穩(wěn)固了。

3.2轉(zhuǎn)鼓

（1）轉(zhuǎn)鼓是離心機的關(guān)鍵部件之一。進行轉(zhuǎn)鼓應(yīng)力計算時, 主要考慮了由轉(zhuǎn)鼓體自身質(zhì)量、轉(zhuǎn)鼓內(nèi)的篩網(wǎng)質(zhì)量以及物料質(zhì)量因高速旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力作用下的應(yīng)力。轉(zhuǎn)鼓旋轉(zhuǎn)時由自身質(zhì)量引起的離心力所產(chǎn)生的周向應(yīng)力為R1′= 10- 9qQ0R 2X3。式中：q ——轉(zhuǎn)鼓體上開孔引起的密度減少系數(shù), q=1-（Pd 2/4b1b2·sinA），其中d、b1、b2、A為轉(zhuǎn)鼓上開孔的布置尺寸，X：角速度；Q0：轉(zhuǎn)鼓體材料密度；R：轉(zhuǎn)鼓內(nèi)半徑。（2）轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部葉輪部分整體化設(shè)計。原來的葉輪采用的是閉式葉輪由葉片，前后葉蓋組成，此葉輪效率較高，但其制造難度較大，也只能運送清水、溶液等粘稠度較小的不含顆粒的較清潔液體。還有一種葉輪就是半開式葉輪，它的不足之處是:也只能輸送粘稠度較小的液體，而且工作效率不是很高。要是想運送粘稠度高的液壓油等液體，開式葉片是很好的首選，可開式葉輪也片較少，效率較低、應(yīng)用少。綜上所比較，在原有基礎(chǔ)上設(shè)計了一種含上下兩個葉輪的葉輪組，上邊的葉輪起到了二次運送、二次分離的功效，兩組葉輪的配合還大大提高了密閉性，同時這樣也能提高工作效率，還能保證工作質(zhì)量。此外，對葉片也進行了優(yōu)化，從原來的平直葉片改為現(xiàn)在的后彎式葉片，而且從原來的圓柱形改為扭曲型，通過多次試驗和與原有的進行比對，證明了后彎式扭曲型葉片對提高效率、減少葉片的負荷起到很大作用，同時我們還發(fā)現(xiàn)吸入性能也隨之升高了。（3）轉(zhuǎn)鼓內(nèi)部離心機的設(shè)計。離心機的結(jié)構(gòu)，離心機由兩部分組成：靜止部分和轉(zhuǎn)動部分——轉(zhuǎn)子離心機的轉(zhuǎn)子決定了它的轉(zhuǎn)速，由有限元分析結(jié)果可知，應(yīng)力峰值出現(xiàn)在轉(zhuǎn)子頭的圓盤根部。在轉(zhuǎn)動過程中，圓盤根部產(chǎn)生循環(huán)的拉壓應(yīng)力，結(jié)合在役設(shè)備在轉(zhuǎn)子頭圓盤根部產(chǎn)生裂紋的情況，可以確定裂紋是由于金屬疲勞引起的。為提高其抗疲勞能力，設(shè)計中在圓盤根部圓錐過渡的同時，增大過渡圓角的半徑，從而改善了根部的結(jié)構(gòu)，降低了根部的應(yīng)力峰值，因此大大延長了轉(zhuǎn)子頭的壽命。靜止部分包括具有輸入管接頭和輸出管接頭的離心機基座、空心軸。在軸和基座之間有一個液體流動的管路?；潭ǖ较鹉z膜片襯墊上，橡膠膜片襯墊固定到濾油機的機殼上。在基座和膜片中心均有一個孔，這些孔用于連通離心機的內(nèi)部空腔和濾油機的納污室，包括圓錐形底板、帶有軸承的軸套、帶有塞子的外罩、盤形插入件。在塞子上有一個放氣閥門，當用液體充填離心機時通過該閥門排出離心機中的氣體。