廂式壓濾機(jī)清洗裝置離合式傳動機(jī)構(gòu)淺析

廂式壓濾機(jī)清洗裝置離合式傳動機(jī)構(gòu)淺析廂式壓濾機(jī)清洗裝置離合式傳動機(jī)構(gòu)淺析 2016/12/06 過濾與分離雜志2016年第3期摘要：介紹了一種壓濾機(jī)清洗裝置用的離合式傳動機(jī)構(gòu)，使用推桿作為動力源，驅(qū)動定位塊沿V型導(dǎo)軌上下運(yùn)動，實(shí)現(xiàn)定位塊與定位銷之間的聯(lián)鎖與分離，克服了清洗裝置獨(dú)立式與機(jī)械聯(lián)鎖式傳動機(jī)構(gòu)的固有缺點(diǎn)，同時(shí)具備兩種傳動機(jī)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)。該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)較簡單，使用便利，定位精度較高，設(shè)備成本較低。關(guān)鍵詞：離合式；定位銷；推桿0引言目前，用于物料脫水設(shè)備主要有：離心機(jī)、普通帶式機(jī)、廂式壓濾機(jī)等。其中，廂式壓濾機(jī)因?yàn)槠涿撍Ч?，干度大，能耗低等?yōu)點(diǎn)，得到了廣泛使用。濾布是壓濾機(jī)過濾用的濾材，在多次使用后，其過濾能力會出現(xiàn)大幅下降，為了恢復(fù)濾布的過濾能力，需要對濾布進(jìn)行強(qiáng)力清洗。濾布的清洗方式分為在線清洗及拆機(jī)清洗兩種方式，為了提高清洗效率，降低勞動強(qiáng)度，越來越多的用戶開始選擇帶有在線清洗裝置的壓濾機(jī)。針對這種情況壓濾機(jī)的設(shè)備制造商開發(fā)出了各式各樣的清洗裝置。1清洗裝置行走部傳動機(jī)構(gòu)1.1清洗裝置的分類按照不同的分類方式，可將清洗裝置分為不同的類別。按照噴管與濾板的相對位置區(qū)別，可分為單槍式、雙槍式、雙槍抱洗式等；按照噴管的驅(qū)動方式區(qū)別，可分為油缸驅(qū)動式、卷帶驅(qū)動式、剪刀式驅(qū)動式等；按照清洗裝置行走部傳動機(jī)構(gòu)的區(qū)別，可分為機(jī)械聯(lián)鎖式拉板清洗傳動機(jī)構(gòu)、獨(dú)立式拉板清洗傳動機(jī)構(gòu)。1.2清洗裝置行走部傳動機(jī)構(gòu)優(yōu)缺點(diǎn)分析清洗裝置行走部兩種不同的傳動機(jī)構(gòu)的主要區(qū)別就是：是否與拉板裝置共享傳動機(jī)構(gòu)。當(dāng)使用機(jī)械聯(lián)鎖式的傳動機(jī)構(gòu)時(shí)，清洗裝置與拉板裝置機(jī)械硬聯(lián)接，比如焊接、螺栓聯(lián)接等，使用這種方式時(shí)，清洗裝置定位準(zhǔn)確，但是也存在相應(yīng)的問題：a、清洗裝置影響拉板時(shí)操作人員無法觀察卸餅情況及人工輔助卸料；b、清洗裝置與拉板裝置聯(lián)動，增加了拉板過程中的動力消耗和慣性沖擊。當(dāng)使用獨(dú)立式拉板傳動機(jī)構(gòu)時(shí)，清洗裝置與拉板裝置具有各自獨(dú)立的傳動機(jī)構(gòu)。拉板時(shí)，拉板裝置獨(dú)立運(yùn)作；清洗時(shí)，清洗裝置獨(dú)立運(yùn)作，互不影響。這種工作方式，有效解決了使用機(jī)械聯(lián)鎖式的傳動機(jī)構(gòu)存在的影響操作者觀察卸餅情況和人工輔助卸料的問題，同時(shí)也減少了拉板時(shí)的動力消耗和慣性沖擊。但是，仍然存在一些無法克服的難題：a、為了配置各自獨(dú)立的傳動機(jī)構(gòu)，勢必需要增加動力源，即需要增加相應(yīng)的電機(jī)或馬達(dá)，又需要增加鏈條、鏈輪等機(jī)構(gòu)，還需要增加相應(yīng)的定位機(jī)構(gòu)，導(dǎo)致設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)備成本大幅增加；b、清洗裝置定位精度較低。將獨(dú)立式、機(jī)械聯(lián)鎖式兩種傳動機(jī)構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)總結(jié)如下，見表1。2離合式傳動機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)既然單純獨(dú)立式傳動機(jī)構(gòu)或者是機(jī)械連鎖式傳動機(jī)構(gòu)都存在問題，那么可以把兩種傳動方式結(jié)合在一起，單獨(dú)拉板的時(shí)候，動力源只與拉板機(jī)械手連接；而需要清洗的時(shí)候，再與清洗裝置連接，即通過離合裝置，實(shí)現(xiàn)清洗裝置與拉板機(jī)械手的脫開與分離，使其同時(shí)具有獨(dú)立傳動與機(jī)械聯(lián)鎖傳動的優(yōu)點(diǎn)。2.1離合方式的確定目前，離合器的型式多種多樣，有牙嵌離合器、齒式離合器、摩擦片離合器、超越離合器等，但是這些離合器都只是適用于轉(zhuǎn)軸與轉(zhuǎn)軸之間的連接，不適用于清洗裝置與拉板機(jī)械手這樣的線性運(yùn)動。為了能使線性運(yùn)動的清洗裝置和拉板機(jī)械手之間實(shí)現(xiàn)離合功能，我們采用如圖1所示的離合裝置。件1定位銷固定在機(jī)械手上，件3離合器座固定在清洗裝置上，件2V型定位塊在件4推桿的驅(qū)動下，可上下運(yùn)動。當(dāng)推桿上升，將V型定位塊推到頂部，定位銷準(zhǔn)確嵌入V型定位塊，此時(shí)，拉板機(jī)械手與清洗裝置實(shí)現(xiàn)機(jī)械聯(lián)鎖，可同步動作；當(dāng)推桿下降，V型定位塊回落，定位銷與V型定位塊分離，拉板機(jī)械手與清洗裝置取消聯(lián)鎖，拉板機(jī)械手獨(dú)立工作。2.2推桿的選擇V型塊與定位銷結(jié)合的時(shí)候，當(dāng)定位銷落在V型面上的時(shí)候，必須保證定位銷能在V型面上滑動，使其能順利落入V型塊底部凹槽中。圖2為V型定位塊上與定位銷接觸部位的受力分析圖。F為推桿推力，F(xiàn)1為F在水平方向分力，F(xiàn)2為F在斜面方向分力，f1為清洗裝置在軌道運(yùn)動時(shí)的滾動摩擦力，f2為定位銷與定位塊相對滑動時(shí)的滑動摩擦力。為便于理解，已將推桿向上的推力等效為定位銷向下的推力。欲使定位銷能順利滑動，必須滿足以下兩個(gè)條件：（1）F1>f1；（2）F2-f2>0；列式得：（1）F/tan60>k1mg（2）F/sin60-k2Fcos60>0其中k1=0.05，為鋼制車輪與鋼軌的摩擦系數(shù)，即清洗裝置滾動摩擦阻力；k2=0.2，為斜面滑動摩擦系數(shù)；m=500kg，為清洗裝置質(zhì)量(因?yàn)閮蓚?cè)都有離合裝置，故取總質(zhì)量的一半)。解得：（1）F>424N；（2）0.91F>0；（1）式結(jié)果表明選擇推桿時(shí)，推力必須大于424N，（2）式的結(jié)果表明該斜面角度不會發(fā)生自鎖，能滿足滑動條件，推力大于0N即可。由以上兩個(gè)條件，結(jié)合設(shè)備工作情況，保證足夠余量的情況下，選擇最大推力1000N的電動推桿。2.3定位銷校核應(yīng)力校核：當(dāng)定位銷受力1000N時(shí)，應(yīng)力主要集中在尾部，最大應(yīng)力約21MPa，相比許用應(yīng)力207MPa，達(dá)到10倍的安全系數(shù)，滿足使用要求。如圖3所示。位移校核：最大位移發(fā)生在端部，最大位移約0.016mm，處于許用范圍。如圖4所示。2.4導(dǎo)向部分的優(yōu)化定位塊原設(shè)計(jì)的導(dǎo)向機(jī)構(gòu)如圖5所示，該導(dǎo)向條與離合器座為一體式結(jié)構(gòu)，考慮到工藝性和裝配便利性，導(dǎo)向條與定位塊之間存在一定間隙，使用中發(fā)現(xiàn)定位塊左右及前后的間隙過大，運(yùn)動不穩(wěn)定，存在較大的晃動。因此，將導(dǎo)向機(jī)構(gòu)改為如圖6所示的V型導(dǎo)軌頂緊機(jī)構(gòu)，通過預(yù)緊力調(diào)節(jié)螺栓將V型導(dǎo)軌壓在定位塊的凹槽中，大大提高的定位塊的運(yùn)行穩(wěn)定性。3總結(jié)清洗裝置離合式傳動機(jī)構(gòu)克服了清洗裝置獨(dú)立式傳動機(jī)構(gòu)與機(jī)械聯(lián)鎖式傳動機(jī)構(gòu)的缺點(diǎn)。該機(jī)構(gòu)結(jié)構(gòu)較簡單，使用便利，定位精度較高，設(shè)備成本較低。在壓濾機(jī)清洗機(jī)構(gòu)方面具有較大的推廣應(yīng)用價(jià)值。參考文獻(xiàn)：1丁啟圣，王維一.新型實(shí)用過濾技術(shù)M.北京:冶金工業(yè)出版社，2011.2夏箭飛.淺論臥式壓濾機(jī)濾布自動清洗設(shè)備的特點(diǎn)及應(yīng)用J.過濾與分離，2010，(04)：32-35.