双级活塞推料离心机筛片的加工

■ 天津博瑞康机械制造有限公司 （天津 300402） 张建民

1. 双级活塞推料离心机筛片加工的意义

双级活塞推料离心机广泛应用于化工、化肥、制碱和制盐等行业，适合分离含固相物粒度＞0.1mm、浓度＞40%的悬浮液，实现物料的固相、液相分离。

图1所示为双级活塞推料离心机结构。其中拦截固相体的筛网由若干筛片组成，筛片安装在一级转鼓和二级转鼓内壁上。

双级活塞推料离心机在使用过程中，由于固相体长期在筛片上滑动，极易造成筛片磨损，此时就需要将磨损的筛片更换下来，保证机器的正常分离。因此，生产中需要准备一定数量的筛片作为备件进行及时补充，筛片的加工就成为离心机使用中的一项重要工作。

图1 双级活塞推料离心机结构

2. 筛片的作用机理与加工难点分析

双级活塞推料离心机筛片的作用机理是：液体透过筛片的筛缝流出转鼓，晶体颗粒被筛片挡住留存在转鼓内。为此，筛片筛缝的形状结构被设计成“喇叭口”形状（见图2），这样便于液体从筛缝中流出。图2中，R为筛片曲率半径；θ为筛片圆心角；L为筛片宽度；H为筛片总厚度；h为筛片局部厚度；b、c为筛片安装接触面宽度；a为筛片的筛条宽度；δ为筛片筛缝宽度；β为筛片筛缝“喇叭口”角度。

由于筛片筛缝结构为“喇叭口”形状，很难利用常规加工手段完成加工，具体的加工难点在于：筛片筛缝δ值一般在0.08～0.2mm，很细小；筛缝长度为120mm，相对较长；筛片筛缝呈“喇叭口”形状，角度β一般是11°。

3. 筛片加工工艺流程及参数计算

筛片加工工艺流程为：圆管选材下料→车削加工→铣削加工→切割→压弯成形。

（1）圆管选材工序 ①根据筛片安装面弧长选择管材的内、外径。筛片安装面弧长S＝（R+H）θπ/180。管材内径为φ内-5＝2S/π-5；管材外径为φ外+5＝φ内+2H+5。②选择管材的长度。考虑加工留量，选择圆管材轴向长度为（L+10）mm。

（2）车削加工工序 车削加工的工艺尺寸如图3所示，其中φ内为内孔尺寸；φ外为外径尺寸；L为轴向长度。

（3）铣削加工工序 在圆管的外表面加工出2n个圆周方向均布的长槽，如图4所示，其中m为槽宽度；n为筛片筛缝的数量；槽深度为（h+0.5）mm。m＝δ+2（h+0.5）tan（β/2）。

（4）切割工序 将已经加工出2n个均布m宽槽的圆管工件，沿轴向对称切割成等尺寸的两件半圆管形工件。

（5）压弯成形工序 先将半圆管形工件压平（见图5a），再用工装压弯成形（见图5b）。在压力P的作用下，使筛片反方向变形，形成凹圆弧面的一侧即为筛缝面。该筛缝面的筛缝保证了筛缝尺寸δ，形成的凸圆弧面即成为筛片的安装面。筛片安装圆弧面的曲率半径为R。

图2 双级活塞推料离心机筛片结构

图3 车削加工的工艺尺寸

图4 铣削加工的工艺尺寸

4. 加工实例说明

筛片尺寸参数如下：筛片圆心角θ=2 1°；筛片曲率半径R=460m m；筛片总厚度H=6 m m；筛片局部厚度h=4m m；筛片安装接触面宽度b=8m m，c=4m m；筛片的筛条宽度a=5.5mm；筛片筛缝宽度δ=0.13mm；筛缝的等边梯形角度β=11°；筛片宽度L=120mm；筛片筛缝的数量n=29。筛片安装面的弧长S＝（R+H）θπ/180＝（460+6）×21×3.14/180＝170.7（mm）。

（1）选择管材 管材内径：φ内-5＝2 S/π-5＝2×170.7/3.14-5＝103.7（mm）；管材外径：φ外+5＝φ内+2H+5＝108.7+2×6+5＝125.7（mm）；轴向长度：L+1 0＝120+10＝130（mm）。根据计算，选取管材尺寸为φ126mm×φ103mm×130mm。

（2）机加工 ①车床加工标准管材：外圆加工至φ外=120.7m m，内圆加工至φ内=1 0 8.7 m m，长度加工至L=120mm。②铣床加工。沿其外圆周分度铣削2n＝58条直槽，槽宽m＝δ+2（h+0.5）tan（β/2）＝1（mm），槽深度为（h+0.5）mm＝4.5mm。

（3）切割加工 将加工成的圆管形工件沿轴向切成两个对称的半圆管工件。

（4）压弯成形 ①将半圆形工件压平，呈平板状。②用工装压弯成形，在压力P的作用下，使筛片反向变形，筛缝面形成凹圆弧面，保证筛缝δ=0.13mm；凸圆弧面形成筛片的安装面，筛片的安装圆弧面的曲率半径R=460mm。

图5 压弯成形工艺示意

至此完成了双级活塞推料离心机筛片的制作过程，加工出了筛缝宽度0.13mm、“喇叭口”角度11°的双级活塞推料离心机筛片。

专家点评

作者在离心机筛片制作中别出心裁，构思巧妙地通过半圆管开槽、反向变形的办法，加工出了“喇叭口”形状的筛缝结构，具有一定的创新性。