选煤厂脱水设备离心机故障分析及排除

魏海旭 国家能源集团准能集团哈尔乌素选煤厂

选煤厂离心机主要用于煤炭脱水环节，新时期背景下，科学技术不断进步，离心机种类也不断丰富。按照安装方式对其进行分类，可以分为立式离心机和卧式离心机两种。按照卸料方式对其进行分类，可以分为刮刀卸料离心机和振动卸料离心机两种。由于选煤厂离心机需要长时间投入运行，所以受多种因素影响容易产生振动过大、筛篮磨损等一系列故障，严重影响其脱水效果，不利于为选煤厂安全选煤提供保障[1]。基于此，本文将结合实际案例，对离心机故障原因进行分析，并提出几点切实可行的故障处理方法和维护管理措施，旨在为促进离心机高效、稳定运行奠定基础。

一、选煤厂离心机概述

（一）离心机工作原理

选煤厂离心机在运行过程中，主要借助离心力作用对煤炭进行脱水，从而实现固液分离基本目标。这里提到的离心力，相对于重力场中的重力而言高出上百、上千倍，同行需要通过离心常数表示。通常情况下，离心常数越大，离心力越高，离心机煤炭脱水效果越好。然而，由于选煤厂中的原煤煤质较脆，能够轻易粉碎，所以如果离心常数过高，会导致原煤粉碎度随之提高，不仅会增加脱水过程损失率，还会加大离心机动力消耗情况和磨损情况。

现阶段，选煤厂中较为常见的离心机设备有两种，一种为卧式振动卸料离心机；另一种为卧式刮刀卸料离心机。对这两种离心机设备运行原理进行详细分析，具体如下：第一，卧式振动卸料离心机。在运行过程中需要借助振动离心作用对煤炭进行脱水。当煤炭通过料管进入筛篮后，受离心力作用影响，物料会与筛面紧紧贴合在一起[2]。通过振动，料层会不断移动到筛篮外部，完成脱水作业后，筛篮会将煤炭甩出，使煤炭进入机壳底部并排出。同时，在离心力作用下，煤炭吸附的外水会进入筛缝中，并甩向机壳周围，最终通过内壁排出。第二，卧式刮刀卸料离心机。煤炭通过离心过滤进入筛篮与刮刀中间位置。此时，水分和离心液在离心力作用下会穿过物料层进入外壳集水槽中，通过液管可以将水和离心液全部排出。由于筛篮和刮刀转速存在差异，所以在运行过程中，刮刀会将煤炭从筛篮中刮下，同时将煤炭排到筛篮外侧，脱水后的煤炭会进入筛篮收料漏斗中。

（二）离心机结构

卧式振动卸料离心机结构包括以下组成部分：第一，基座。主要由支撑槽钢、基座架和加固构件组成，主要为机箱和排料装置提供支撑作用。第二，排料箱。是覆盖在筛篮上的箱体，主要作用是收集煤炭和离心液，并将其从料口排出。第三，筛篮。是由多条不锈钢焊接而成，并固定在筛篮毂上。第四，驱动装置。主要由皮带轮、传动带组成，主驱动电机位于可调座上。第五，润滑系统。该系统涉及到的装置较多，包括油箱、油泵等。

卧式刮刀卸料离心机机构包括以下组成部分：第一，齿轮箱，主要由轴承、密封件、减速机等构件组成。其作用与上文提到的油泵相似，能够将冷却油返回到油槽中。第二，减速装置。这种离心机的减速箱有两种输出速度和一种输入速度，也是导致刮刀和筛篮转速存在差异的主要因素[3]。第三，转矩限制器，其主要作用是保护减速组件，通常安装在减速器输入轴中。

二、选煤厂脱水设备离心机常见故障及处理措施

（一）卧式振动卸料离心机故障及排除方法

1.实际案例

本文结合某选煤厂卧式振动卸料离心机实际案例进行分析，该离心机筛篮直径为140cm，入料粒度为0.15-50mm范围内，筛缝为0.4mm，转速为每分钟297转，振幅在4-6mm范围内，出料粒度小于0.4mm（包括0.4mm）。

2.故障情况

该离心机投入运行一段时间后，出现排料异常、机体大幅度振动等情况，并且运行过程中有明显金属碰撞声响，脱水效果不尽人意。

3.故障原因

通常情况下，离心机排料异常大多因为振幅过小引发，而出现金属碰撞声音，是因为激振箱和缓冲套之间产生较大缝隙。上文提到，该离心机在运行过程中需要将振幅控制在4-6mm范围内。只有满足这一需求才能够提高离心机处理能力，达到最佳脱水效果。但与此同时也会增加筛篮磨损率，加快谐振垫老化速度。虽然降低振幅能够提高延长谐振垫使用年限，但脱水效果不佳，并且筛篮中长期积累物料，势必会引发阻塞问题。

为了进一步分析离心机故障原因，技术人员将对其进行拆卸，发现缓冲套和激振箱之间已经存在严重的锈蚀问题，并且二者之间的距离超出1mm[4]。在离心机运行过程中，要求激振箱和缓冲套过盈配合。技术人员通过调整谐振垫，并更换全新缓冲套和激振箱，而后在此观察离心机运行状态，发现其恢复正常。

一般情况下，离心机振幅减小或者完全消失，可以将原因总结为两点：其一，谐振垫缝隙超出标准范围；其二，谐振垫橡胶弹性不佳。针对这两种问题，可以通过以下方式进行调整：首先，准确测量谐振垫间隙尺寸，并采用科学、合理的增垫、减垫方式，将间隙控制在0.6-0.9mm范围内。另外，还应尽可能保证7天内所有谐振垫间隙相同，一旦存在差异性，会导致振动能量失衡，使得谐振垫橡胶不断升温，在一定程度上加快其老化速度。与此同时，在测量谐振垫间隙时，需要在离心机运行过程中进行。如果选煤厂生产需求较大，需要存在故障的离心机快速恢复运转状态，那么应提高故障分析速度，此时最简便的方式就是增加振动结构速度。为了满足这一需求，需要技术人员将垫片插入分体皮带轮中，以此来改变振动速度，通常需要将振动速度控制在每分钟1400-1600转范围内，在调速时每次只能调节一个垫片，并且保证转速小于最大转速。

（二）卧式刮刀卸料离心机故障及排除方法

1.实际案例

本文结合某选煤厂卧式刮刀卸料离心机实际案例进行分析。该离心机筛篮直径为100cm，入料粒度在0.15-1.5mm范围内，筛缝为0.35mm，筛篮转速为每分钟780转，刮刀转速为每分钟795转。

2.故障状况

该离心机投入一段时间后，出现排料异常、脱水效果不佳、刮刀和筛篮严重磨损问题。

3.故障原因

通常情况下，造成卧式刮刀卸料离心机排料异常的原因是因为进料速度超出设计速度，或者排料口堵塞。而引发脱水效果不佳的主要原因可以概括为以下内容，分别为发生阻塞、转速不足、入料不整、隔震装置性能不佳等。导致筛篮和刮刀磨损严重的主要原因是二者之间间隙不适，或者三角带紧张度与标准需求不符等[5]。除此之外，离心机中刮刀和筛篮均有明确使用寿命，如果寿命到期，也会产生各种故障。

针对以上问题，首先需要在入料时，避免混入金属物或硬质非金属物，为满足这一需求，需要在入料口增加拦杂网。另外，还要做好三角带紧张度调整工作，保证其满足4-5kg力压需求，并处于皮带中间位置，允许偏差范围在10-12mm范围内，严禁出现打滑现象。

为了彻底解决离心机故障问题，技术人员将设备进行拆除，发现轴承受到严重磨损，筛篮偏斜较大。通过更换轴承，调整筛篮位置，重新启动离心机，发现其恢复正常运行状态。

三、选煤厂脱水设备离心机维护保养措施

由上文分析可以看出，离心机组成结构复杂，在运行中受到的干扰因素较多，所以故障发生率较高，需要相关部门做好日常维护管理工作，及时发现其中存在的问题，并针对性采取措施解决，保证离心机安全、稳定运行。为了满足这一需求，从以下方面入手分析：

（一）做好日常维护管理工作

技术人员需要每周对离心机润滑情况进行检查，观察油位是否正常、油质是否受到污染、过滤器是否存在阻塞问题等。另外，还应以月份为单位对离心机进行点检，重点检查螺栓固定是否松动、电动机运行状态是否稳定、温度是否异常、皮带传送是否失效等。在此基础上，技术人员还应以季度为单位，对轴承润滑情况进行检查，重点检查轴承间隙是否符合标准需求，如果存在异常，需要及时更换轴承。针对筛篮、刮刀磨损问题，需要找到其中原因并进行调整。除此之外，每半年需要对离心机轴曲径和盖板进行检查，重点检查有无损坏、裂纹等问题，同时观察入料是否偏移[6]。

（二）注意事项

启动离心机设备前，需要做好传动皮带、油位检查工作，保证满足标准需求。启动时应按顺序进行，先启动油泵电机，而后依次是驱动电机和振动电机。如果离心机发生故障，不得频繁启动驱动电机，尽量控制在4次以内，否则会导致电机不断升温，从而烧毁绝缘层。另外，离心机停止时要严格按照启动顺序倒叙形式关闭，关机前冲洗离心机，将筛篮处理干净。

四、结束语

综上所述，选煤厂离心机设备在长时间运行过程中，受人为、环境、自身磨损等因素影响，容易产生各种故障问题，不仅影响设备性能和使用年限，还会降低选煤厂工作效率和工作质量。本文结合常见故障及引发原因进行分析，提出维护管理措施，希望为选煤厂各项工作顺利开展奠定基础。