专利名称：液压传动卧螺离心机的制作方法
技术领域：
本实用新型是一种液压传动卧螺离心机。属于固液分离机械的技术领域。适用于环保、化工、石油、医药、轻工、塑料、食品等部门各种悬浮液的分离。尤其适用于城市生活污水处理系统中的污泥脱水。
传统的卧螺离心机，是利用行星传动机构或摆线差速器从转鼓的高速旋转机构中派生出螺旋相对于转鼓的，固定不变的差转速，不能调节。螺旋也就不能在排尽沉渣的情况下，保持最小的差转速。这样会搅混已沉淀的沉渣。当被处理的悬浮液的含固量或进料速度发生变化时，因不能相应调节其差转速，而达不到理想的分离效果。一般传统的卧螺离心机都用普通电机藉皮带轮驱动转鼓，起动力矩小，起动电流大，发热高，一旦起动时间超过极限值，就容易烧毁电机。为此，势必提高装机容量，增加能源的消耗。一般传统的卧螺离心机，其进料装置多为一体式的，密封困难，进料管太长，易被扭弯或卡死。而且传统的卧螺离心机，其转鼓的转速值与差转速值不能显示出来，操作者对此也就心中无数，不利于对工艺的掌握，也不能准确地及时地调整工艺。
本实用新型的任务是克服现有技术中的不足，而提供一种起动功率小、差转速能手动和自动进行无级调节、转鼓的转速能在适当范围内进行无级调节的卧螺离心机。
本实用新型的技术方案是在本实用新型中，与右法兰轴1、左法兰轴14分别用螺钉紧固成一整体的转鼓4、置于其内的螺旋3、与右法兰轴1用花键连接的带轮38、用螺钉紧固在带轮38内的专用液压马达35、与液压马达35紧固连接的液压马达输油装置36等件的轴线均在同一直线上。由装在油膜调速离合器31输入端的主电机30，经油膜调速离合器31、装在其输出端的带轮32以及窄V带33、带轮38驱动之。其转速在适当范围内可用油膜调速离合器31进行无级调节。主电机30起动前，油膜调速离合器31的输入端和输出端可处于脱开状态，让主电机30空载起动后，再调节油膜调速离合器31，经带轮32等驱动转鼓4及上述各件，由低速到高速逐渐转动。以减小起动电流和装机容量，节约能源，减轻振动。
螺旋3的右端花键轴装在液压马达输出轴37的花键孔内。当液压油输入液压马达35，驱动其输出轴37转动时，螺旋3即一同转动，此乃螺旋3相对于转鼓4的微超速，即差转速。因此，控制输入液压马达35的油量，即可控制差转速的高低。
液压传动系统由油泵20、滤油器19、单向阀26、电液换向阀25、溢流阀23、改装的调速阀28、液压调节器29、专用的液压马达35与液压马达输油装置36等组成。改装的调速阀28装在电液换向阀25进油管的支管中。其中，液压马达输油装置36解决了液压油从液压传动系统静止的油管输入随转鼓4高速转动的液压马达35内，这一环节的密封问题，输油效果极佳；由液压调节器29及改装的调速阀28的改装部分组成的差转速控制装置，使差转速能手动和自动无级调节，以控制差转速始终稳定在污水处理工艺所要求的差转速值。这是在本实用新型中成功应用液压传动技术的基础(两者都已申请专利)。
转鼓4的支承，其右端用两套单列角接触球轴承34外圈宽端面相对支承着右法兰轴1，以提高其负荷能力、旋转精度和极限转速，也使传递动力的转鼓4右端有良好的刚性和稳固性；其左端用向心短圆柱滚子轴承11支承着左法兰轴14。这种组合支承，可防止转鼓4在运转时左右窜动，减少振动和噪声，也能适应转鼓4热胀冷缩的变化。
螺旋3的支承，其左端用两套单列角接触球轴承10外圈宽端面相对支承在左法兰轴14内，承受径向和向左的轴向负荷，以提高刚性和稳定性；其右端用向心短圆柱滚子轴承2支承在右法兰轴1内。这不仅提高螺旋3左端的刚性和稳定性，还可适应螺旋3热胀冷缩的变化；便于调整螺旋锥段与转鼓锥段间的间隙。当因磨损使其间隙增大到影响工作时，可在轴承10的左端加装垫片，把轴承与螺旋一同推向右移，将间隙再调到适当值。
进料装置由进料管8、进料接头15、高速油封组16、套管9等组成。进料管8与进料接头15是过盈配合，两者都是静止不动的。套在进料管8外面的套管9是随螺旋一同高速转动的。它与进料管8之间有适当的间隙，工作时相互无干扰。由进料管8进入螺旋加料室6内的物料，由于螺旋3高速转动而使之产生巨大的离心力，立即被甩向加料室6的周边，由输料孔7输入转鼓4内，故工作时不会有物料进入其间隙内。套管9左端的高速油封组16的右油封防止测速齿轮12与13的箱体内和轴承11的轴承座内的油泄漏到套管9内，其左油封防止突然停机时被处理的物料从套管9与进料管8之间的间隙中泄漏。本进料装置的主要优点是高速转动的套管9较短，刚性较好；进料管8也较短，不转动，刚性好，不易弯曲，容易密封，由其中输送的物料因不转动而无离心力，与管壁之间的摩擦力小，物料在其中运行顺畅。
为使操作人员及时而准确地掌握和调整工艺，在电控柜22内装有一只转速数字显示仪，其显示屏在电控柜22的面板上。上面一排三位数字显示差转速值，下面一排四位数字显示转鼓的转速值。
本型机的主要优点是结构新颖、振动小、能无级调速、性能好、能耗省、造价低。
以下结合附图
和实施例，对本实用新型进一步说明。
附图液压传动卧螺离心机结构示图图中1、右法兰轴；2、向心短圆柱滚子轴承；3、螺旋；4、转鼓；5、渠道；6、螺旋加料室；7、输料孔；8、进料管；9、套管；10、单列角接触球轴承；11、向心短圆柱滚子轴承；12、转鼓测速齿轮；13、差转速测速齿轮；14、左法兰轴；15、进料接头；16、高速油封组；17、电磁传感器；18、电磁传感器；19、滤油器；20、油泵；21、电机；22、电控柜；23、溢流阀；24、压力表；25、电液换向阀；26、单向阀；27、油箱；28、改装的调速阀；29、液压调节器；30、主电机；31、油膜调速离合器；32、带轮；33、窄V带；34、单列角接触球轴承；35、专用的液压马达；36、液压马达输油装置；37、液压马达输出轴；38、带轮；C、溢流口；D、排液室；E、排渣孔；F、进料口；a、b分别为工作时液压马达输油装置36的进油接口与回油接口。
如附图所示。具有直段和锥段的转鼓4的两端，分别与右法兰轴1、左法兰轴14用螺钉紧固成一整体；带轮38装在右法兰轴1右端的花键轴上，专用的液压马达35装在带轮38内，用螺钉紧固之；液压马达输油装置36左端面各油孔与专用的液压马达35的配油体右端面的相应油孔，一一对准后用螺钉紧固之；螺旋3的左端，用两套单列角接触球轴承10宽端面相对选配组成，支承于左法兰轴14内，承受径向和向左的轴向负荷，以提高刚性、稳定性；其右端用心短圆柱滚子轴承2支承于右兰轴1内。这种组合支承，可适应螺旋热胀冷缩的变化；便于调整螺旋锥段与转鼓锥段间的间隙，当因磨损使其间隙增大到影响工作时，可在轴承10的左端加装垫片，把轴承与螺旋一同推向右移，将间隙再调到适当值。螺旋3右端的一段花键轴装在液压马达35的输出轴37的花键孔内。各件的轴线都在同一直线上。如此构成了主机。主机的支承就是转鼓4的支承，右端用两套单列角接触球轴承34外圈宽端面相对选配组成，支承着右法兰轴1，以提高其负荷能力，旋转精度和极限转速。使传递动力的转鼓4右端有良好的刚性和稳固性；其左端用向心短圆柱滚子轴承11，支承着左法兰轴14。这种组合支承，可防止转鼓4在高速运转时左右窜动，减少振动和噪声，也可适应转鼓4热胀冷缩的变化。
主电机30的机座不带底脚，其端盖上有凸缘，用螺钉穿过其凸缘上的孔，把它紧固在有底脚的油膜调速离合器31的箱体左侧，主电机30的轴乃装入油膜调速离合器31的输入端，带轮32装在油膜调速离合器31的输出端。主电机30起动前，其输入端和输出端可处于脱开状态，待主电机30空载起动后，再调节油膜调速离合器31，使带轮32逐渐转动，并通过窄V带33、带轮38、驱动转鼓4及其所属主机转动，逐渐达到所要求的转速。
在液压传动系统中，溢流阀23装在单向阀26的进油管的支管中，其溢油管通至油箱27；改装的调速阀28装在电液换向阀25的进油管的支管中，其出油管通至油箱27，液压调节器29的油缸通油口用油管与电液换向阀25的进油管接通；电液换向阀25的两工作腔A、B与液压马达输油装置36的接口a、b之间，分别用油管连接；改装的调速阀28的节流杆上的齿轮与液压调节器29的齿条在装配时不啮合，两者间有少许距离。
进料接头15用螺钉紧固在测速齿轮12和13的箱体左侧的高速油封盒的端面上，它与进料管8之间是过盈配合，两者都是静止不动的。套管9与螺旋3的左端法兰轴的内孔是较紧的过渡配合，随螺旋3一同高速转动，静止的进料管8与高速转动的套管9之间有适当的间隙，故两者之间无干扰。高速油封组16是固定在测速齿轮12和13的箱体左侧的高速油封盒内，是静止不动的，高速转动的套管9与之有相对运动。
转鼓测速齿轮12用螺钉紧固在左法兰轴14上，随转鼓4一同转动；差转速测速齿轮13紧固在套管9上，随螺旋3一同转动。固定在测速齿轮12和13的箱体上的电磁传感器17和18，分别与差转速测速齿轮13和转鼓测速齿轮12的齿顶相对，其间的距离约为1毫米。两传感器各用一根信号传输线与电控柜22内的转速数字显示仪相连。电控柜22面板上的显示屏所显示的，下面一排4位数字是转鼓的转速值，上面一排三位数字是差转速值。
现以处理城市生活污水为例阐释之。当开车的准备工作做好后，先起动液压传动系统的油泵20的驱动电机21，油泵20即运转，经滤油器19从油箱27内吸油，其排出的油液全部由溢流阀23回入油箱27。此时压力表24所指示的压力为零，这称之为“油泵空循环”运行短时间后，揿“螺旋正转”电钮，于是电控柜面板上的显示屏的上面一排即有数字出现。此时油泵20排出的液压油通过单向阀26后，一部分经电液换向阀25的“A”口，液压马达输油装置36的“a”口而进入液压马达35，驱动其输出轴37转动，螺旋3也随之一起转动，此即螺旋3相对于转鼓4的微超速，即差转速。另一部分液压油经调速阀28回入油箱27。然后调节已改装的调速阀28的手柄，使电控柜22的显示屏上面一排出现“027”数字为止，此即差转速的“初调值”为27转/分。再揿“转鼓起动”电钮，主电机30即在空载下起动，故起动电流小，起动时间短。随即调节油膜调速离合器31经带轮32和38带动转鼓4逐渐运转，显示屏的下面一排即有数字出现。于是调节油膜调速离合器使数值升至2950转/分为止，此即转鼓的转速值为2950转/分。这时就可由进料接头15的“F”口，向静止的进料管8内送入城市生活污水。被处理的污水由静止的进料管8进入螺旋加料室6后，被高速转动的螺旋3加速，在离心力的作用下沿加料室6周边由输料孔7输入转鼓4内，不会有污水进入静止的进料管8与随螺旋高速转动的套管9之间的间隙内。污水被送入转鼓4后，即在巨大的离心力作用下，被送入液池。其中的固相沉淀于转鼓4的内壁，处于液池的外缘；内层的分离液及尚未分离的污水，在具有差转速的螺旋3推动下，与沉渣一起向右被推向转鼓4的锥段；尚未分离的污水继续分离；分离液在压差作用下，由渠道5的右端入口流进渠道而进入左端的排液室“D”，从溢流口“C”溢出。沉渣在转鼓锥段被挤干后，由排渣孔“E”排出，在整个工作过程中，已申报专利的液压马达输油装置36密封性能良好，输油效果极佳。由液压调节器29及调速阀28的改装部分组成的差转速控制装置(也已申报专利)，使差转速能手动和自动进行无级调节，以控制差转速始终稳定在污水处理工艺所要求的差转速值。这就为确保卧螺离心机处理各种悬浮液达到理想的分离效果打下了良好的基础。
权利要求1.一种液压传动卧螺离心机，转鼓(4)与右法兰轴(1)，左法兰轴(14)分别用螺钉紧固成一整体。置于其内的螺旋(3)相对于转鼓的微超速，即差转速是液压传动系统中的液压油驱动专用的液压马达(35)的输出轴(37)带动螺旋(3)转动来实现的。其特征是带轮(38)与右法兰轴(1)之间用花键连接，专用的液压马达(35)装在带轮(38)内并用螺钉紧固之，而螺旋(3)的右端花键轴装入专用的液压马达(35)的输出轴(37)的花键孔内，各件的轴线均在同一直线上
2.如权利要求1所述的液压传动卧螺离心机，其特征是液压传动系统由液压调节器(29)、改装的调速阀(28)、专用的液压马达(35)、液压马达输油装置(36)等组成，改装的调速阀(28)装在电液换向阀(25)的进油管的支管中。
3.如权利要求1所述的液压传动卧螺离心机，其特征是主电机(30)装在油膜调速离合器(31)的输入端，而带动传鼓(4)和螺旋(3)高速转动的带轮(32)装在油膜调速离合器(31)的输出端，其输入端和输出端在主电机(30)起动前可处于脱开状态，让主电机(30)空载起动。
4.如权利要求1所述的液压传动卧螺离心机，其特征是转鼓(4)的支承，其右端用两套单列角接触球轴承(34)外圈宽端面相对选配组成，其左端用向心短圆柱滚子轴承(11)支承。
5.如权利要求1所述的液压传动卧螺离心机，其特征是螺旋的支承，其左端用两套单列角接触球轴承(10)外圈宽端面相对选配组成，其右端用向心短圆柱滚子轴承(2)支承。
6.如权利要求1所述的液压传动卧螺离心机，其特征是进料装置由静止的进料管(8)、进料接头(15)、高速油封组(16)与随螺旋(3)一起高速旋转的套管(9)等件组成，静止的进料管(8)与高速转动的套管(9)之间有适当的间隙。进料管(8)的左端与进料接头(15)的内孔是过盈配合，套管(9)与螺旋(3)的左端法兰轴的内孔是较紧的过渡配合。
7.如权利要求1所述的液压传动卧螺离心机，其特征是电控柜(22)内有一只转速数字显示仪，其显示屏在电控柜(22)的面板上，上面一排三位数字显示差转数值，下面一排四位数字显示转鼓的转数值。
专利摘要一种液压传动卧螺离心机,适用于环保,化工、石油、医药、轻工、塑料、食品等部门各种悬浮液的分离,尤其适用于城市生活污水处理系统中的污泥脱水,由主机驱动装置、主机、液压传动系统、电气等部分组成。主机驱动装置中采用了油膜调速离合器,不仅起动功率小,而且转鼓的转速可在适当范围内进行无级调节。差转速能手动和自动进行无级调节,使之始终稳定在处理物料工艺所要求的差转速值。进料装置是在静止的进料管外套装一个随螺旋高速转动的套管,简单可靠。
文档编号F04D1/00GK2402840SQ9920528
公开日2000年10月25日 申请日期1999年3月22日 优先权日1999年3月22日
发明者欧自强 申请人:欧自强