厢式压滤机清洗装置离合式传动机构浅析范文

《过滤与分离杂志》2016年第3期

摘要：

介绍了一种压滤机清洗装置用的离合式传动机构，使用推杆作为动力源，驱动定位块沿V型导轨上下运动，实现定位块与定位销之间的联锁与分离，克服了清洗装置独立式与机械联锁式传动机构的固有缺点，同时具备两种传动机构的优点。该机构结构较简单，使用便利，定位精度较高，设备成本较低。

关键词：

离合式；定位销；推杆

0引言

目前，用于物料脱水设备主要有：离心机、普通带式机、厢式压滤机等。其中，厢式压滤机因为其脱水效果好，干度大，能耗低等优点，得到了广泛使用。滤布是压滤机过滤用的滤材，在多次使用后，其过滤能力会出现大幅下降，为了恢复滤布的过滤能力，需要对滤布进行强力清洗。滤布的清洗方式分为在线清洗及拆机清洗两种方式，为了提高清洗效率，降低劳动强度，越来越多的用户开始选择带有在线清洗装置的压滤机。针对这种情况压滤机的设备制造商开发出了各式各样的清洗装置。

1清洗装置行走部传动机构

1.1清洗装置的分类

按照不同的分类方式，可将清洗装置分为不同的类别。按照喷管与滤板的相对位置区别，可分为单枪式、双枪式、双枪抱洗式等；按照喷管的驱动方式区别，可分为油缸驱动式、卷带驱动式、剪刀式驱动式等；按照清洗装置行走部传动机构的区别，可分为机械联锁式拉板清洗传动机构、独立式拉板清洗传动机构。

1.2清洗装置行走部传动机构优缺点分析

清洗装置行走部两种不同的传动机构的主要区别就是：是否与拉板装置共享传动机构。当使用机械联锁式的传动机构时，清洗装置与拉板装置机械硬联接，比如焊接、螺栓联接等，使用这种方式时，清洗装置定位准确，但是也存在相应的问题：a、清洗装置影响拉板时操作人员无法观察卸饼情况及人工辅助卸料；b、清洗装置与拉板装置联动，增加了拉板过程中的动力消耗和惯性冲击。当使用独立式拉板传动机构时，清洗装置与拉板装置具有各自独立的传动机构。拉板时，拉板装置独立运作；清洗时，清洗装置独立运作，互不影响。这种工作方式，有效解决了使用机械联锁式的传动机构存在的影响操作者观察卸饼情况和人工辅助卸料的问题，同时也减少了拉板时的动力消耗和惯性冲击。但是，仍然存在一些无法克服的难题：a、为了配置各自独立的传动机构，势必需要增加动力源，即需要增加相应的电机或马达，又需要增加链条、链轮等机构，还需要增加相应的定位机构，导致设备结构复杂，设备成本大幅增加；b、清洗装置定位精度较低。将独立式、机械联锁式两种传动机构的优缺点总结如下，见表1。

2离合式传动机构的设计

既然单纯独立式传动机构或者是机械连锁式传动机构都存在问题，那么可以把两种传动方式结合在一起，单独拉板的时候，动力源只与拉板机械手连接；而需要清洗的时候，再与清洗装置连接，即通过离合装置，实现清洗装置与拉板机械手的脱开与分离，使其同时具有独立传动与机械联锁传动的优点。

2.1离合方式的确定

目前，离合器的型式多种多样，有牙嵌离合器、齿式离合器、摩擦片离合器、超越离合器等，但是这些离合器都只是适用于转轴与转轴之间的连接，不适用于清洗装置与拉板机械手这样的线性运动。为了能使线性运动的清洗装置和拉板机械手之间实现离合功能，我们采用如图1所示的离合装置。件1定位销固定在机械手上，件3离合器座固定在清洗装置上，件2V型定位块在件4推杆的驱动下，可上下运动。当推杆上升，将V型定位块推到顶部，定位销准确嵌入V型定位块，此时，拉板机械手与清洗装置实现机械联锁，可同步动作；当推杆下降，V型定位块回落，定位销与V型定位块分离，拉板机械手与清洗装置取消联锁，拉板机械手独立工作。

2.2推杆的选择

V型块与定位销结合的时候，当定位销落在V型面上的时候，必须保证定位销能在V型面上滑动，使其能顺利落入V型块底部凹槽中。图2为V型定位块上与定位销接触部位的受力分析图。F为推杆推力，F1为F在水平方向分力，F2为F在斜面方向分力，f1为清洗装置在轨道运动时的滚动摩擦力，f2为定位销与定位块相对滑动时的滑动摩擦力。为便于理解，已将推杆向上的推力等效为定位销向下的推力。欲使定位销能顺利滑动，必须满足以下两个条件：（1）F1>f1；（2）F2-f2>0；列式得：（1）F/tan60°>k1mg（2）F/sin60°-k2Fcos60°>0其中k1=0.05，为钢制车轮与钢轨的摩擦系数，即清洗装置滚动摩擦阻力；k2=0.2，为斜面滑动摩擦系数；m=500kg，为清洗装置质量(因为两侧都有离合装置，故取总质量的一半)。解得：（1）F>424N；（2）0.91F>0；（1）式结果表明选择推杆时，推力必须大于424N，（2）式的结果表明该斜面角度不会发生自锁，能满足滑动条件，推力大于0N即可。由以上两个条件，结合设备工作情况，保证足够余量的情况下，选择最大推力1000N的电动推杆。

2.3定位销校核

应力校核：当定位销受力1000N时，应力主要集中在尾部，最大应力约21MPa，相比许用应力207MPa，达到10倍的安全系数，满足使用要求。如图3所示。位移校核：最大位移发生在端部，最大位移约0.016mm，处于许用范围。如图4所示。

2.4导向部分的优化

定位块原设计的导向机构如图5所示，该导向条与离合器座为一体式结构，考虑到工艺性和装配便利性，导向条与定位块之间存在一定间隙，使用中发现定位块左右及前后的间隙过大，运动不稳定，存在较大的晃动。因此，将导向机构改为如图6所示的V型导轨顶紧机构，通过预紧力调节螺栓将V型导轨压在定位块的凹槽中，大大提高的定位块的运行稳定性。

3总结

清洗装置离合式传动机构克服了清洗装置独立式传动机构与机械联锁式传动机构的缺点。该机构结构较简单，使用便利，定位精度较高，设备成本较低。在压滤机清洗机构方面具有较大的推广应用价值。

参考文献：

［1］丁启圣，王维一.新型实用过滤技术［M］.北京:冶金工业出版社，2011.

［2］夏箭飞.浅论卧式压滤机滤布自动清洗设备的特点及应用［J］.过滤与分离，2010，(04)：32-35.

作者:吴宇峰 夏箭飞 单位:浙江华章科技有限公司