引言

壓濾機(jī)是一種常用的固液分離設(shè)備，壓濾機(jī)的液壓裝置是壓濾機(jī)各部件中的核心部分，為了保證壓濾機(jī)的性能，使用液壓裝置系統(tǒng)控制完成壓濾機(jī)的整個運(yùn)動過程。因此，壓濾機(jī)的液壓裝置在整個工作過程中起著至關(guān)重要的作用，而原有的壓濾機(jī)的液壓裝置系統(tǒng)，在完成過濾、擠壓、吹干、洗滌等基本動作時，濾布輔助驅(qū)動由于不同步經(jīng)常導(dǎo)致濾布的撕裂；油缸無桿腔在回油過程中導(dǎo)致整個機(jī)構(gòu)產(chǎn)生巨大振動；由于液壓缸缸徑大，液壓缸快速動作時需大排量泵提供液壓油，為達(dá)到設(shè)計(jì)缸速需較大功率的電機(jī)驅(qū)動。以上原因?qū)е略O(shè)備經(jīng)常損壞需要維修,嚴(yán)重影響了固液分離的性能和效率，并且需較大功率的電機(jī)驅(qū)動造成能源浪費(fèi)，不利于節(jié)約能源。

為了保證壓濾機(jī)的性能，需要液壓裝置系統(tǒng)優(yōu)化高效地完成壓濾機(jī)的運(yùn)行過程。因此針對以上缺陷，對壓濾機(jī)的液壓裝置系統(tǒng)進(jìn)行了重新設(shè)計(jì)，并且達(dá)到了預(yù)期的設(shè)計(jì)效果。

1背景及應(yīng)用特點(diǎn)

壓濾機(jī)的液壓裝置為整體式結(jié)構(gòu),是立式全自動隔膜壓濾機(jī)的配套液壓單元，系統(tǒng)選用優(yōu)質(zhì)液壓元件及輔件，液壓回路采用集成油路塊式結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)緊湊、占地面積小、原理簡單、操作方便、運(yùn)行速度平穩(wěn)、工作壓力高且噪音低等優(yōu)點(diǎn)。

該液壓裝置主要包括動力模塊，液壓閥組模塊，回油過濾、冷卻及加熱模塊，壓力指示模塊，液壓站控制模塊等。壓濾機(jī)液壓裝置為高、低壓混合型液壓泵站，是壓濾機(jī)各部件中的核心部分,為了保證壓濾機(jī)的性能,需使用液壓裝置系統(tǒng)控制完成壓濾機(jī)的整個運(yùn)行過程。其可以控制5路執(zhí)行元件的運(yùn)動，分別為:輔助驅(qū)動、密封升壓、濾板打開-合攏、濾布主驅(qū)動、濾布張緊。因此，壓濾機(jī)的液壓裝置在整個工作過程中起著至關(guān)重要的作用，而原有壓濾機(jī)的液壓裝置系統(tǒng)，在完成過濾、擠壓、吹干、洗滌等基本動作時,濾布輔助驅(qū)動由于不同步經(jīng)常導(dǎo)致濾布的撕裂；油缸無桿腔在回油過程中導(dǎo)致整個機(jī)械結(jié)構(gòu)產(chǎn)生巨大沖擊振動；由于液壓缸缸徑較大，液壓缸快速動作時需大排量泵提供液壓油，為達(dá)到設(shè)計(jì)缸速需較大功率的電機(jī)驅(qū)動。以上原因?qū)е略O(shè)備經(jīng)常損壞需要維修，嚴(yán)重影響了固液分離過程的性能和效率，為了達(dá)到設(shè)計(jì)缸速需較大功率的電機(jī)驅(qū)動造成極大浪費(fèi)，不利于節(jié)約能源。因此，針對以上缺點(diǎn),重新對壓濾機(jī)的液壓裝置進(jìn)行了研究、設(shè)計(jì)。

2研究內(nèi)容(研究過程、技術(shù)原理、研究方法、主要創(chuàng)新)

新型壓濾機(jī)液壓裝置的創(chuàng)新設(shè)計(jì)(見圖1)在吸取原有液壓系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)的基礎(chǔ)上，動力模塊中增加同步馬達(dá)、采用電磁球閥進(jìn)行預(yù)卸荷、采用符合該套液壓系統(tǒng)的差動回路等創(chuàng)新設(shè)計(jì)，解決了以往存在的缺點(diǎn)。

動力模塊增加設(shè)計(jì)同步馬達(dá)，原有動力模塊主要包括泵組，泵組由三相異步電動機(jī)、高低壓補(bǔ)償控制型變量泵與定量泵組成，主要為濾板打開-合攏、濾布張緊、濾布主驅(qū)動、濾板密封、濾布輔助驅(qū)動等運(yùn)動過程提供動力，根據(jù)現(xiàn)狀增加設(shè)計(jì)同步馬達(dá)，該回路由葉片泵供油，驅(qū)動同步馬達(dá),實(shí)現(xiàn)濾布的同步。避免了濾布在運(yùn)行時的撕扯，濾布驅(qū)動馬達(dá)保持了較高的轉(zhuǎn)動精度，使濾布運(yùn)行更加平順,解決了各濾布馬達(dá)不同步的現(xiàn)象，實(shí)現(xiàn)了濾布的同步問題。

 

圖1壓海機(jī)液壓原理圖

1.葉片泵2.變量柱塞泵3.減壓閥4.電磁換向閥5.回油節(jié)流閥6.同步馬達(dá)

由于濾布在擠壓完成后濾板要快速打開，在打開瞬間高壓工作的液壓油壓力高達(dá)28MPa,液壓油通過管路直接回油箱造成很大沖擊，引起機(jī)械結(jié)構(gòu)的強(qiáng)烈振動，導(dǎo)致設(shè)備極易損壞，為此增加設(shè)計(jì)電磁球閥，在回油管路上進(jìn)行預(yù)卸荷，將較高的壓力降低,然后再由電液換向閥動作進(jìn)入油箱，解決了液壓裝置的沖擊、振動，使壓力降低在了允許的范圍內(nèi)，降低了損壞設(shè)備的幾率。該回路由變量柱塞泵供油，(張緊壓力達(dá)到電接點(diǎn)壓力表的上限值時濾布張緊停止。)經(jīng)過減壓閥減壓后通過電磁換向閥控制，回油采用回油節(jié)流閥，實(shí)現(xiàn)了動作的穩(wěn)定性，解決了液壓沖擊的問題。

由于液壓缸缸徑較大，液壓缸在快速動作同時需要大排量泵提供液壓油，為達(dá)到設(shè)計(jì)缸速需較大功率的電機(jī)驅(qū)動。針對油缸的快速動作，經(jīng)過反復(fù)分析設(shè)計(jì)了符合該套液壓系統(tǒng)的差動回路，在滿足液壓缸設(shè)計(jì)要求的條件下，降低了電機(jī)功率。該設(shè)計(jì)回路由葉片泵和變量柱塞泵共同供油，濾板由2根液壓缸驅(qū)動，立式安裝，活塞桿向下。通過插裝閥的配合實(shí)現(xiàn)液壓缸的差動，減小液壓泵的流量，進(jìn)而減小了驅(qū)動電機(jī)的功率，有效地降低了成本。

3達(dá)到的技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

通過對新型壓濾機(jī)液壓裝置的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，擴(kuò)大了壓濾機(jī)發(fā)展創(chuàng)新的空間，并達(dá)到了以下技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)：

通過采用同步馬達(dá)，各濾布驅(qū)動馬達(dá)的同步精度達(dá)到了±1.5%；

由于液壓沖擊引起的機(jī)械結(jié)構(gòu)振動噪聲由90dB降低到了50dB；

差動回路的運(yùn)用縮短了液壓缸的合攏時間，由以前的35s降為22s。

結(jié)語

該液壓裝置進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)后，避免了壓濾機(jī)濾布的撕裂現(xiàn)象;降低了回油過程中對機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的沖擊振動;在滿足液壓缸設(shè)計(jì)要求的條件下，降低了電機(jī)功率。提高了產(chǎn)品的安全性能、壽命和生產(chǎn)效率，節(jié)約了能源和維修的成本，滿足了用戶要求，增強(qiáng)了產(chǎn)品市場競爭力。

目前，壓濾機(jī)廣泛應(yīng)用于鐐精礦、氧化鋅浸岀液、酵素、淀粉、堿渣、沸石、銅精礦等產(chǎn)品的過濾，其潛在市場巨大，具有很好的推廣價(jià)值。

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