鱼糜脱水机平稳起动控制装置

刘 芳

（湖南滨湖柴油机厂，湖南 益阳 413002）

笔者从2004年开始从事鱼糜设备技术研究，发现一些机台操作人员对鱼糜脱水机起动控制不容易掌握，常常发生电动机抱死或脱水桶单边跳跃的现象，在造成安全隐患的同时，使起动次数增加，电耗增加，机件早期磨损严重。鱼糜脱水机要使脱水机桶转动起来，必须通过一个叫离合器的装置，才能把电动机转动力矩传到脱水机桶上去，而在起动时，鱼糜脱水机离合器应当在半离合处稍作停顿，然后完全结合，这样鱼糜脱水机起动时才能平稳。由于鱼糜加工企业员工流动性大，一些机台操作人员，对这个半离合状态不容易掌握，即使老操作人员也须特别认真，因此，常常发生电动机抱死或脱水桶单边跳跃的现象。如果在离合器推杆回弹的某一位置，适当增加回弹的阻力，就可以保证脱水机离合器每次起动时都能轻松进入“半离合状态”。

1 基本思路和设计方法

1.1 基本思路

设计思路主要集中在如何控制脱水机离合器的推杆上。因为，脱水机离合器的每次工作，离—半离合—合这3种状态都是靠推杆的位置来实现，如果能够将推杆轻松控制在“半离合状态”，或者在这个状态保持适当时刻，问题就解决了。当推杆运动到所需要的“半离合状态”位置时，如果这时增加其运动的阻力，让推杆在这个位置的运行放慢，就可达到让脱水机离合器轻松进入“半离合状态”的目的。于是笔者决定运用偏ｆｆ心机构原理设计一种凸起装置增加推杆在某一位置上的运行的摩擦阻力，这样既简单又不花太多的钱。

1.2 设计方法

（1）观察与模拟试验。观察与模拟试验的目的，是了解和熟悉脱水机离合器的工作原理、结构和安装位置。笔者仔细观察了脱水机离合器的结构，安装的位置，并了解它的工作原理，将脱水机离合器控制部分及工作结构原理作成示意图1。

图1 脱水机离合器控制部分工作结构示意图

通过观察笔者掌握了脱水机离合器处于“半离合状态”时推杆的位置，这一步是解决问题的关键，也是最困难的一件事。必须一边操作离合器，一边作记号。终于，对推杆处于半离合状态的行程位置作了精确测定，从而确定了增加阻力的位置。笔者以脱水机离合器工作时所受到的冲击力作纵座标，离合器工作所需的时间为横座标，作出了脱水机离合器动作与时间的关系图，如图2所示。从图2可以发现，离合器从开始动作到完全结合其间所需的平稳结合时间在0.4～1.4s之间。这一时间，过去是由机台操作人员通过手操纵杆凭经验操作，而研究目的就是通过一种机械装置，使其在0.4～1.4s之间平稳接合。

图2 脱水机离合器动作与时间关系图

（2）推杆凸起（偏心机构）高度与推杆运动时间的关系试验。根据摩擦阻力原理F=uN，其中：F为推杆摩擦阻力；N为作用于推杆凸起部位的压力；u为摩擦系数。根据设想，在脱水机离合器操纵杆的适当位置，设置一个以r为半径的弧型凸起，从凸起的顶点到推杆轴心的高度为h，改变h的值，实际上是改变作用于推杆凸起部位的压力，也就是改变了推杆所受的摩擦力。如图3所示，推杆凸起高度为h，与推杆延迟时间t的确定，通过反复试验，试验数据列于表1。分析表1所获数据可以确定，当高度为2mm时，推杆获得的延时间为1秒，正好满足脱水机离合器从开始动作到完全接合所需的时间。

1.3 系统装置设计

系统装置设计如图3所示。

2 设计要点

（1）推杆偏心部位按照弧面结构设计成凸起，其弧面半径r和凸起高度h决定推杆所受的摩擦阻力大小，是本设计方案的基础和关键。

（2）运用棘轮的定向和定位作用，通过棘轮探栓，使脱水机离合器按既定工作程序回弹，也是保证离合器从离到合平稳过渡的关键因素。

图3 鱼糜脱水机平稳起动控制装置图

（3）为了使本装置能适应操作人员不同操作习惯，对棘轮探栓设计了一个可调节的弹簧，通过调节弹簧的张力，改变棘轮的压力（其弹簧的压力也可以调节半离合停滞时间）。

（4）本装置的设计、制作、安装，均以现有脱水机的有限空间为基础，以降低成本，提高推广应用的适应度。

3 作用和效果

按照方案设计和改装的该脱水机离合器已于2006年5月在益华公司第一次投入试用，试验效果达到：

（1）一次起动成功：起动时间缩短1半以上（起动时电耗最高）。

（2）技术难度大大降低：半离合位置时手会感到特别轻松，起动不再需认真感受半离合位置。

（3）防止冲撞：系统可稍做延时，从而保护传动系统，又防止了脱水桶单边跳跃。

（4）节省电费：据电工师傅介绍，频繁起动电力损耗是正常起动的5～10倍。此项技术革新当年为公司节省电费5000多元。

[1]柴鹏飞.机械设计基础[M].北京：机械工业出版社，2004.

[2]俞正为.机构与零件[M]北京：中国劳动社会保障出版社，2000.

[3]孙兰风.机械制图[M].北京：中央广播电视大学出版社，2006.