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WYL系列立式全自动压滤机的开发与研究
作者:管理员    发布于:2016-03-03 08:47:50    文字:【】【】【

  WYL系列立式全自动压滤机为循环式工作,全过程由PLC自动控制:主液压缸带动上压板及各滤板组下行,滤板组合拢后主液压缸继续加压并保压,压紧而密封各个滤腔;打料泵以一定的压力将料浆(固液混合物)打入各滤腔,滤液通过下部的滤布排出,固体部分留在滤布上形成滤饼;当滤饼达到一定厚度时停止打料,各滤腔上部的橡胶隔膜充入高压水(或压缩空气),隔膜向下膨胀而挤压滤饼使其继续排出液体;高压空气进入滤腔穿透滤饼,以大限度地降低其含液率;主液压缸带动上压板及各滤板组上行,直至各滤板组完全打开;:2012-09-26械气动液压设计。滤布张紧液压马达驱动链条,链条带动张紧辊下行,将滤布张紧;主驱动液压马达带动滤布循环运行,各滤腔内的滤饼从滤板两端落入左右料仓;滤布在洗涤箱内循环通过时,4组喷头喷出高压水对之进行清洗;滤布在循环运行中跑偏量超过一定值时,传感器发出信号,PLC发指令使纠偏液压缸动作,驱使滤布回到正常轨道。滤布运行一周后,主驱动液压马达停转,滤布张紧液压马达反转,张紧辊上行至滤布完全松弛,张紧马达停转。至此一个工作循环结束,自动进入下一个工作循环。

  1基本结构及原理本项目主要由机体部分(包括底盘、支腿、支撑板、立柱、上框、导向杆等,固定在一起,形成一个高强度高刚性的框架)、主液压缸(4台或8台)、若干组滤板(每组滤板由PE板、格栅、隔板、橡胶隔膜、滤框、密封圈、从动辊、导向块等组成)、压板、球座、链板(销轴)、张紧机构(包括张紧支撑、从动辊、从动链轮及轴、链条、主动链轮及轴和液压马达、张紧辊等)、自动纠偏机构(包括纠偏支撑、纠偏辊、纠偏液压缸等)、滤布、滤布驱动机构(包括主动辊支撑、主动辊、液压马达、从动辊等)、滤布洗涤机构(包括洗涤箱、喷头、高压水管路、洗涤阀、从动辊等)、落料仓I、进料管路(包括进料阀、排污阀、洗料阀、风干阀、进料主管、进料软管等)、挤压水管路(包括挤压水进水阀、挤压水排空阀、挤压水主管、挤压水软管等)、回水管路(包括回水主管、回水软管等)、落料仓11、液压站、电控箱(附带主液压缸上腔压力传感器、主液压缸上位接近开关、滤布测偏行程开关、滤布测张紧度接近开关等)等组成。支撑板和压板是主要的受力部件(板框合拢、进料后,一直到挤压和风干结束,为了抵消滤板内部的压力而保证各滤腔的密封性,需要4台主液压缸共400t左右的拉力),均具有很高的刚性,且上下面的平面度、平行度很好;主液压缸活塞杆头部下端为球面,其与固定于压板上的球座配合,可以平衡下行时由各种原因导致4只活塞杆不同步而产生的侧向力,避免对机体及主液压缸产生不良影响;PE板即高密度聚乙烯板,耐腐蚀且机械强度高;格栅为工程塑料材质,网格状,镶嵌于PE板的滤液槽内,起支撑滤布、通过滤液的作用;橡胶隔膜和密封圈具有很好的弹性、耐压性和抗疲劳性;链板(销轴)的作用是将各组滤板与压板串连在一起;滤布是一个闭合的大环形(有一处可拆接接头,以易于更换),绕过了各组滤板、张紧部分、纠偏部分、驱动部分及洗涤部分,其密度根据所过滤物料的颗粒大小而不同;滤布循环移动时,会对滤板产生较大的侧拉力,此时固定于滤板上的导向块被固定于支撑板和上框的导向杆限制住,避免了滤板错位。所有阀门均为电控气动常闭式,且每一个循环结束时均已处于关闭状态。

  其工作方式为全自动控制循环式工作,每一个循环分为以下几个步骤:板框合拢:(上一个循环结束后)电控箱的PLC发出指令到液压站,使其控制主液压缸活塞杆(带动压板及各组滤板)下行,到各组滤板之间完全贴合即密封圈高出滤框下平面的部分被完全压缩,此时主液压缸上腔的压力达到设定值,压力传感器给PLC发信号,PLC发指令使主液压缸上腔停止进油并保压(20MPa左右)。

  进料(过滤):PLC发出指令打开进料阀、启动打料泵(多为用户自备),料浆从料浆池通过打料泵(以0.5MPa以上的压力)经进料阀、进料主管、进料软管进入各个滤腔(每组滤板的滤框、密封圈和滤框与下一组滤板的PE板间夹持的滤布所形成的空腔),滤液通过滤布进入下面PE板的滤液槽,再经回水软管、回水主管排出(如果滤液是所要的,则直接收集,否则再返回料浆池重复利用),滤饼开始在滤腔内形成。

  进料管路清洗:进料达到设定的时间后,PLC发出指令关闭打料泵、进料阀,起动高压水泵(多为用户自备)并打开洗料阀,高压水(0.8MPa左右)经进料主管冲洗进料软管(污液进入滤腔),一定时间后关闭高压水泵和洗料阀,打开排污阀,进料主管下端残存污液被存水带出,返回料浆池。

  挤压:PLC发出指令起动高压水泵并打开挤压水进水阀,高压水(1.0MPa左右)经挤压水主管、挤压水软管进入隔板与橡胶隔膜间的空腔,使得橡胶隔膜向下膨胀挤压滤饼,滤饼中残存水分大部分通过滤布进入滤液槽,再经回水软管、回水主管排出;小部分经进料软管、进料主管、排污阀返回料浆池。

  风干:挤压一定时间后,PLC发出指令关闭高压水泵和挤压水进水阀,并打开挤压水回水阀,部分高压水(因压力释放)自动返回水箱。此时关闭排污阀,打开风干阀,高压空气(1.0MPa左右)经进料主管、进料软管进入每个滤腔,对滤饼做后的干燥,以大程度地减少其中的水分,同时向上顶起橡胶隔膜以排空挤压水。

  卸料:风干一定时间后,PLC发出指令关闭风干阀和挤压水回水阀,释放主液压缸上腔压力后,主液压缸活塞杆上行,各组滤板分开,活塞杆至顶端后接近开关给出信号,PLC发指令,主液压缸下腔保压,滤布张紧液压马达起动,使主动链轮带动链条顺时针回转,张紧辊下行,滤布逐渐张紧。至完全张紧后,滤布测张紧度接近开关给出信号,张紧马达停转并保压,滤布驱动液压马达逆时针转动,滤布开始移动,带动滤饼从滤板的两侧落下,分别进入落料仓丨和落料仓。与此同时,起动高压水泵并打开洗涤阀,高压水经管路从喷头喷出,分2组从两面清洗滤布,污液从洗涤箱的底孔返回料浆池。滤布循环过程中若偏向某一边,就会触发测偏行程开关,PLC收到信号后发出指令,纠偏液压缸动作,带动纠偏辊矫正滤布,使其回到正确轨道。滤布循环一周后,关闭高压水泵和洗涤阀,滤布驱动马达停转,张紧马达反转,张紧辊上行至上端,张紧马达停转,此时,滤布完全松弛。

  至此,本工作循环结束。开始进入下一个循环。主要技术创新点:该产品的主机结构既不同于进口产品及国内仿制产品(上压板的运行靠固定于支撑板上的4个导向板导向,4个主液压缸分别固定于导向板的外丁启圣,等。实用过滤技术。北京:冶金工业出版社,2011. SMC(中国)有限公司。现代实用气动技术。北京:机械工业出版社,2008.侧。主液压缸对滤板组预压紧后,利用机械锁限位,保证滤板组的密封),也不同于国内其他自主设计产品(上压板的运行靠固定于支撑板上的4个导向柱导向,4个主液压缸缸体下端与支撑板铰接,活塞杆顶端与上压板铰接,滤板组的密封靠主液压缸压紧),其结构形式为:上压板无专门的导向机构,主液压缸兼起导向作用。4个主液压缸(60m2以上为8个主液压缸)缸体下部外圆与支撑板相应位置的各内圆弧面配合,缸体法兰的上平面与支撑板的下平面贴合,高强度螺钉紧固。

  这样就保证了各个主液压缸的平行度及位置度;加之因为先进独到的工艺控制,各主液压缸的同步性非常高(全行程运行时间差<1s),所以在主液压缸活塞杆带动上压板及各组滤板上、下运动过程中,几乎不会产生侧向力,从而保证了滤板运行的平稳、顺畅,并且避免了各零部件受到损伤。下端螺钉承受的大力只是上压板、滤板、以及缸本身共约几十吨自重,而压滤过程中高达数百吨(60m2以上为近千吨)的拉力全部由具有足够强度和刚性的法兰承受,安全系数高。上压板通过的自由度,万一出现异常情况(个别缸的供油管路突然泄漏或密封件突然失效),“万向节”可以平衡活塞杆瞬间不同步而产生的具有破坏性的侧向力,避免主液压缸活塞杆受损。框架(包括滤板导向杆)由厚壁方管组成,具有足够的刚性。滤板导向杆上下端分别固定于上框和支撑板,其与固定于各组滤板上的导向块配合,避免了滤板的错位。

  创新内容:①采用比例控制,保证各主液压缸的同步性;各规格均采用液压方式保证滤板的密封性;依靠各主液压缸安装后的高平行度,保证其自导向性能。且(上接第54页)清洁加油口和加油器,严格检查油液质量;在更换油泵及拆御附件、导管时,严格按规定采取包扎或盖严措施。

  严防“气塞”。在更换油泵、系统成品附件、加油及换油后,要及时用地面油泵车或地面开车排气。

  尽量减少地面试车次数和缩短试车时间,以防系统油温过高,减缓油液变质。夏季飞行后要及时打开有关舱盖散热。

  准确掌握液压泵使用时间,尤其要掌握接近于规定寿命200h液压泵的使用情况,及时加强检查,以便减少或杜绝该泵内泄露故障的频繁发生。

  5结论通过本文分析和计算不难看出,该型液压泵的可靠寿命和可靠度均较低,其故障率随使用时间的增加各缸连接受力状态好,可靠性高。②过滤面积:3~ 168m2;滤板运行平稳;滤板合拢后无漏料漏水漏气现象;滤布运行自动纠偏;每平方米过滤面积每小时出滤饼量0.08~0.25m3(物料不同);滤饼含水率8~60(物料不同)。

  关键技术:关键工艺为主液压缸的加工及装配工艺:各个缸体内孔及各个活塞杆外圆的尺寸、粗糙度要大限度地接近,以使各缸本身具有比较高的同步性。

  2结论烟台未来自动装备有限责任公司研发的WYL系列立式全自动压滤机与国内同类产品相比,具有结构合理、外形美观、运行可靠性高的特点;与进口产品相比,价格优势很大,且售前、售中、售后服务及时、周到。与卧式压滤机相比,具有生产效率高、滤饼含液率低、用工少、占地小的特点。其潜在的市场需求很大(包括新上项目和老企业的技术改造),具有非常广阔的发展前景。

  WYL系列立式全自动压滤机批量生产后不但能创造可观的经济效益,而且还会产生巨大的社会效益。该产品的性能及外观足以和国外同类产品媲美,且价格优势明显,具有很大的竞争力,可完全替代进口产品,为国内用户节省大量资金。可利用价格优势冲击国际市场,并逐步提局市场占有率,提局我国在该领域的技术地位。

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