книги из ГПНТБ / Лукьяненко, В. М. Промышленные центрифуги

ХІ8Н10Т, X17H13M3T или титанового сплава, кроме камеры, кото­ рая изготовляется из стали 1Х17Н2. Для придания трущимся по­ верхностям твердости 35HRC камеру подвергают обработке на установке ТВЧ.

Вода

Диафрагма 11 изготовляется из кислотостойкой или бензо­ маслостойкой резины, в зависимости от обрабатываемого про­ дукта. Кольцо 8 обычно выполняется из графита марки 2П-1000 и для увеличения плотности пропитывается парафином.

Описанное уплотнение применимо только в тех центрифугах, в которых избыточное давление не превышает 500—700 мм вод. ст. При больших давлениях герметичность уплотнения нарушается, так как конструкция его не является саморазгружающейся.

Для обеспечения герметичности кожуха центрифуг при избы­ точном давлении 700—2500 мм вод. ст. было разработано и при­

52

менено саморазгружающееся одинарное торцовое уплотнение (рис. П-25), также состоящее из подвижной и неподвижной ча­ стей. Неподвижной частью является металлическая камера 4, подвижной — металлическая обойма 9 с запрессованным графито­ вым кольцом 8.

Отличительной особенностью этого уплотнения является то, что

от внутреннего давления в кожухе почти полностью уравновешены. Герметичность соединения между кожухом и камерой дости­ гается одним или двумя бесконечными резиновыми кольцами 2, ко­ торые, кроме того, позволяют • камере самоустанавливаться по отношению к подвижному графитовому кольцу. Герметизация по­ движной металлической обоймы с графитовым кольцом осуще­ ствляется установкой между буртом вала и обоймой резинового

кольца 1.

Вал защищен от действия агрессивных сред металлической втулкой 10 и резиновым кольцом 3. Материал втулки выбирается соответственно исполнению машины.

Фланец 7 с помощью пружин 5 и регулировочных винтов 6 при­ жимает камеру к графитовому кольцу; при этом создается необхо­ димое удельное давление на трущиеся поверхности.

Описанные уплотнения успешно работают при окружных ско­ ростях на трущихся поверхностях 18 м/с и применяются на центри­ фугах ФГН-633К-1, ФГН-633К-2, ФГН-1254К-7 и др.

Разборка, контроль и сборка торцовых уплотнений

При разборке и контроле торцового уплотнения главного вала центрифуг ФГН-1253К-1, ФГН-903К-1 (см. рис. ІІ-24) необходимо прежде всего отключить и отсоединить электро- и гидрокоммуника­ ции центрифуги и съемником демонтировать ротор, а затем откре­ пить и снять кожух центрифуги, предварительно открепив кольцо 1 и сняв перегородку 10.

Разборка. Сняв резиновое кольцо 6, повернуть втулку 4 так, чтобы паз попал на шпонку. Затем снять втулку с обоймой 7 и штуцера с шлангами подвода и отвода воды. После этого снять камеру 2 с диафрагмой 11.

Контроль. Детали торцового уплотнения положить на чистый стол и осмотреть, обратив особое внимание на состояние трущихся поверхностей. Графитовые кольца с большим износом, трещинами, сколами, не позволяющими осуществить уплотнение, подлежат за­ мене. При незначительном местном выкрашивании трущиеся по­ верхности графитовых колец притереть на притирочной плите.

Замена углеграфитовых колец. Для выпрессовки углеграфито­ вого кольца из обоймы узел следует нагреть до 300—400 °С и вы­ нуть кольцо. Обойму можно расточить на токарном станке. Кольцо приклеивается к обойме клеем ГЭН-150В либо эпоксидными смо­ лами ЭД-5 или ЭД-6.

53

Перед установкой все поверхности углеграфитового кольца (кроме трущейся) следует тщательно обработать на токарном станке. На трущейся торцовой поверхности необходимо оставить припуск 2—3 мм. Чистота обработки поверхностей должна быть не ниже 6—7-го класса.

При использовании клея ГЭН-150В по внутреннему диаметру кольца выдерживается зазор 0,08—0,15 мм, по наружному диа­ метру обеспечивается посадка А/Н. Приклеивая кольца эпоксидной смолой, необходимо как по внутреннему, так и по наружному диа­ метру выдержать зазор 0,08—0,15 мм. Склеивание производится в соответствии с инструкциями, приложенными к клеям.

Рис. П-26. Контроль плоскостности торцовых уплот­ нений:

/ —проверяемая торцовая поверхность; 2 —линии контакта; 3, 4— интерферентные полосы; 5 — пластина; 6 — направление движе­ ния пластины; 7—впадина; 8 — возвышенность.

После полной сушки приступают к окончательной обработке трущейся поверхности кольца, строго выдерживая ее перпендику­ лярность к поверхности посадки обоймы на вал. Обработанное углеграфитовое кольцо притирается на плите.

Контроль плоскостности рабочих поверхностей торцовых уплот­ нений (рис. П-26). Проверка плоскостности производится опти­ ческим методом с помощью плоской пластины (ГОСТ 2923—59). Перед проверкой рабочую поверхность пластины и проверяемую поверхность промывают спиртом или авиационным бензином и на­ сухо вытирают полотняным лоскутом. Затем накладывают пла­ стину на проверяемую поверхность и с легким нажимом выравни­ вают так, чтобы число интерферентных полос (с фиолетовым оттенком) между проверяемой поверхностью и поверхностью пла­ стины стало возможно меньшим. Передвигают пластину на про­ веряемой поверхности по замкнутому кольцу. При этом наблюдае­ мые интерферентные полосы должны замыкаться; их разрыв свидетельствует о наличии возвышенностей или впадин.

Неплоскостность (в микронах) определяется числом полос, умноженным на 0,3. Неплоскостность рабочей поверхности метал­ лического кольца допускается в пределах трех световых лучей, т. е. не более 0,9 мкм.

54

Сборка и регулировка. Перед сборкой все детали уплотнения нужно очистить от загрязнений и протереть; трущиеся поверхности промыть спиртом, осушить, затем смазать чистой смазкой ЦИАТИМ-221. Главный вал должен быть установлен на станине, зафиксирован штифтами и закреплен.

На валу устанавливают камеру 2 (рис. II-24) с ранее закреп­

жины.

Во втулку 4 вставляют резиновые прокладки 3, кольца 5 и обойму 7 с углеграфитовым кольцом 8. Собранную втулку уста­ навливают на вал и фиксируют шпонкой, после чего надевают на нее резиновое кольцо 6.

Чтобы ускорить и облегчить притирку уплотнения, вместо ро­

сти водяное охлаждение к камере 2. Об­ катка длится два часа; при этом давление воды должно составлять не менее 0,5 кгс/см2.

Температура нагрева правильно установленного и отрегулиро­ ванного уплотнения не должна превышать 50 °С. При этом не до­ пускается появление дыма, свидетельствующее о горении углегра­ фита. После обкатки кожух центрифуги, приспособление для об­ катки и торцовое уплотнение с зафиксированными пружинами натяжения отсоединяют и снимают.

Хорошо обкатанные трущиеся детали имеют концентрически расположенные равномерно блестящие притертые поверхности без следов подгорания. При неравномерном блеске или подгорании ра­ бочие поверхности камеры 2 или кольца 8 необходимо повторно притереть, проверить, собрать и отрегулировать уплотнение.

Если обкатка дала удовлетворительные результаты, сборка цен­ трифуги продолжается.

Разборка, контроль, сборка и регулировка саморазгружаю­ щихся уплотнений (рис. 11-25) производятся аналогично.

55

Сборка и регулировка гидрозйтворй

Гидрозатвор собирают после закрепления главного вала на ста­ нине. Прежде всего устанавливают и крепят на кожухе центри­ фуги камеру 3. На нее надевают стакан 2, а затем закрепляют нож 4. На валу монтируют корпус 1 и соединяют его со стаканом.

Установив и закрепив на валу ротор, производят проверку и регулировку гидрозатвора. Зазор между вращающимися деталями должен быть не менее 3 мм. Его регулируют, подрезая торец но­ жа 4 и устанавливая прокладку в месте крепления ножа в камере. Разборка выполняется в порядке, обратном сборке.

Механизм среза осадка

В центрифугах применяются механизмы среза отфильтрован­ ного продукта (осадка) нескольких типов. Наиболее распростра­ ненными являются широкий нож (на всю длину ротора), переме­ щающийся радиально по отношению к ротору, и широкий нож, со­ вершающий вращательные движения (поворотный). Реже приме­ няется механизм среза с узким ножом (скребком), совершающим, кроме вращательного движения, также возвратно-поступательное перемещение вдоль ротора.

Механизм среза с широким радиально перемещающимся ножом

Механизм (рис. 11-29) состоит из рамы ножа 6 с закрепленным на ней режущим лезвием 10 и гидравлического цилиндра 1 с порш­ нем 2.

Рама ножа, соединенная со штоком 3 поршня, перемещается при срезании осадка по двум вертикальным направляющим колон­ кам 7, которые прикреплены с помощью литых опор (сталь 25Л-ІІ) к крышке кожуха центрифуги. Ход ножа ограничен двумя электрическими конечными выключателями 5, которые устанавли­ ваются на крышке кожуха, и переключающей планкой, прикре­ пленной к раме ножа. Рама с ножом перемещается под давлением масла, поступающего от маслонасосной станции, попеременно в нижнюю и верхнюю полости цилиндра.

Двигаясь вертикально вверх, нож срезает осадок, который по­ падает на разгрузочный бункер, выводящий его из ротора центри­ фуги.

К раме ножа прикреплен состоящий из двух частей щиток 8, который закрывает отверстие в передней стенке верхней части станины, служащее для перемещения и установки корпуса ножа. Щиток передвигается по направляющим 9, которые крепятся к стенке станины.

На трубопроводе, присоединяемом к нижней полости цилиндра,

57

высоты подъема ножа, т. е. для установления необходимого зазора между ситом и кромкой лезвия ножа. С целью удобной и быстрой замены лезвия ножа во время эксплуатации машины его крепят к быстросъемной планке, вкладываемой в специальный паз рамы ножа и закрепляемой поворотной рукояткой.

Рис. II-29. Механизм среза осадка центрифуги ФГН-1801К-1:

У—цилиндр; 2 — поршень; 3—шток; 4—опора; 5—конечный выключатель; 6 — рама ножа; 7—направляющая колонка; 8—щиток; 9— направляющая щитка; 10—режущее лезвие; 11 — втулка.

Все винтовые крепления механизма среза должны быть хорошо затянуты и надежно застопорены. Особенно тщательно необходимо контролировать крепление и стопорение лезвия ножа, обрыв кото­ рого может привести к крупной аварии. В цилиндрические напра­ вляющие втулки корпуса ножа запрессованы бронзовые втулки 11 (посадка ПрІЗ), которые стопорятся с торцов винтами.

Направляющие колонки ножа изготовляются из стали 40, 45 или 2X13 (при нержавеющем исполнении машины). Рама ножа из­ готовляется либо из стального литья, либо сварной — из материа­ ла, соответствующего исполнению машины (углеродистому, нержа­ веющему, кислотостойкому). Для увеличения долговечности лез­ вие ножа обычно подвергают наплавке твердыми сплавами, чаще всего сплавом ВЗК.

На рис. ІІ-ЗО изображен механизм среза центрифуги ФГН-2001К-1, выпускаемой в нержавеющем исполнении. Рама 1 ножа сварная. Направляющие колонки 4 запрессовываются в ко­ робкообразную сварную наставку 2, которая крепится болтами к передней стенке станины. Движением ножа управляют с по­ мощью штанги 5 и двух бесконтактных конечных выключателей 6 типа БВК.-24, устанавливаемых на передней стенке станины.

58

Режущий нож 3 изготовляется двух типов:

снаплавкой лезвия из твердого сплава (обычно стеллита мар­ ки ВК-3) на режущей пластине из стали Х18Н10Т;

сприменением набора специально изготовленных режущих пла­

стин размером 100 X 33 X 6 из твердого сплава марки Т5К.Ю.

В центрифуге ФГН-2001К-1 набор состоит из девяти пластин из твердого сплава, трех подкладных планок из стали Х18Н10Т, двух латунных прокладок и девяти прижимных планок (по числу пла­ стин) .

При уменьшении высоты режущих пластин в результате износа на 5—7 мм требуется установка подкладных прокладок.

Опыт эксплуатации центрифуг показал, что нож с наплавкой целесообразно применять при обработке мелкозернистых сильно уплотняемых продуктов, а нож с применением набора пластин из твердого сплава — для обработки крупнозернистых рыхлых про­ дуктов. Поэтому в последнее время центрифуги комплектуются но­ жами обоих типов.

В центрифугах 2ФГН-2201У-1, изготовляемых из углеродистой стали, механизм среза имеет своеобразную конструкцию. В част­ ности, рама ножа изготовляется комбинированной: корпус ножа — сварной (сталь 20 и ВМстЗсп), а рама с направляющими втулка­ ми— из стального литья 25Л-ІІ. Коробкообразная надставка к

станине, в которой монтируются направляющие колонки рамы ножа, изготовляется из чугуна.

Для защиты от коррозии шток поршня и направляющие ко­ лонки механизма среза выполняются из стали 2X13, причем

69

колонки предварительно подвергаются термообработке для дости­ жения поверхностной твердости 35—40 HRC. Это значительно по­ вышает их износостойкость.

Механизм среза с поворотным широким ножом

Такой механизм (рис. П-31) применяется в центрифугах ФГН-903К-1 и ФГН-1253К-1. Основным узлом его является кор-

пус 8, закрепленный на кожухе центрифуги, и поворотный консоль­ ный нож 11, лезвие которого заведено внутрь ротора. Вал 4, на котором крепится нож, находится в бронзовых втулках 5 и 10 кор­ пуса 8. Поворот ножа осуществляется с помощью гидроцилинд­ ра 9.

Для отключения операции выгрузки (среза) осадка и включе­ ния следующей операции предназначены два бесконтактных вы­ ключателя 2, которые крепятся на кожухе машины. Переключение их производится лепестком 1, закрепленным на валу ножа.

Вращающийся во втулках корпуса вал ножа зафиксирован от продольного смещения бронзовой шайбой 7 и цилиндрической гай­

60

кой 6 с лепестковой стопорной шайбой. Нож зафиксирован винтом, предохраняющим его от продольного перемещения. В пазу нож за­ жимают с помощью винтов. Регулировка крайних положений ножа относительно сит и внутреннего борта ротора производится вин­ том 3 в соответствии со шкалой. Корпус 8 механизма среза изго­ товляется из стального литья 25Л-ІІ.

Для гуммированных центрифуг направляющие втулки 5 и 10 изготовляются из текстолита, а вал ножа из титанового сплава. В средней части хвостовика на шпонке установлена серьга 13 из стали 25Л-ІІ.

Режущий нож 12 выполняется, в зависимости от обрабатывае­ мого продукта, из латуни Л-62, титанового сплава, стали Х18Н10Т с наплавкой из твердого сплава (стеллита и других).

Принцип действия. При выгрузке осадка под давлением масла, подаваемого в цилиндр, поршень со штоком поднимается вверх, поворачивая нож вокруг его оси с помощью закрепленной на валу серьги. При этом нож врезается в осадок, сбрасывая его в разгру­ зочный бункер. Вместе с валом ножа поворачивается лепесток 1.

В конце среза лепесток входит в прорезь бесконтактного конеч­ ного выключателя 2, который фиксирует верхнее крайнее положе­ ние ножа и дает импульс к окончанию операции. При этом прекра­ щается подача масла в нижнюю полость цилиндра и производится подача его в верхнюю полость. Нож возвращается в первоначаль­ ное положение. На обратном пути лепесток входит в прорезь вто­ рого конечного выключателя и дает импульс к включению следую­ щей операции.

Механизмы среза с консольно-поворотными ножами центрифуг ФГН-633К-2, ФГН-1254К-7 снабжены устройствами для очистки фильтрующих сит от нерастворимого слоя осадка.

На рис. П-32 изображен механизм среза осадка центрифуги ФГН-633К-2 с механическим устройством очистки сит. Подвод ще­ ток к ситам ротора производится вручную поворотом винта, уста­ новленного на крышке центрифуги, после выключения основного и включения дополнительного приводов центрифуги.

Механизм среза с узким поворотным ножом

Этот механизм среза (рис. П-33) отличается от предыдущих тем, что выгрузка осадка производится узким ножом (скребком), совершающим помимо вращательного движения возвратно-посту- пательное перемещение вдоль ротора. При такой системе на узкий скребок действует гораздо меньшее усилие, чем на широкий, что очень важно при выгрузке плотных осадков.

Выгружающее устройство, нож которого совершает поступа- тельно-врашательное движение, состоит из механизма продоль­ ного перемещения ножа 1, механизма поворота ножа 10 и держа­ теля 9 со скребками 8. Узел механизма продольного перемещения ножа собран на массивном корпусе 5, который представляет собой два цилиндра, отлитых заодно с фланцем, служащим для крепления

61