摘要：介紹了臥式活塞推料離心機推料液壓系統的結構和工作原理，針對其運行中存在的推料桿顫抖、停滯等問題，分析了可能的原因，提出了改進措施。實踐證明，改進后的液壓系統工作正常，性能穩定可靠。
　　關鍵詞：離心機；液壓系統；分析；改進
　　中圖分類號：　ＴＱ０５１．８　　文獻標識碼：　Ｂ
　　１　前言
　　臥式活塞推料離心機（已廣泛應用于冶金、制糖、化工等行業）可以在全速下完成進料、分離、濾餅洗滌、甩干和卸料；并可實現自動操作、連續運轉。目前傳統的臥式活塞推料離心機的推料機構液壓系統（即復合油卸部分），活塞的往復運動是通過徑向換向閥桿移動來控制的，在高速回轉時會出現不平衡力矩，從而產生換向不靈活、活塞運動不正常等現象。近年來ＨＲ系列臥式活塞推料離心機采用軸向換向滑閥，避免了不平衡力矩的產生，在原理上保證了推料機構的運轉平穩可靠。然而，在實際使用過程中，經常出現推料活塞工作不正常現象，嚴重影響其運行效率，其液壓控制系統的穩定性與可靠性有待進一步完善與提高。
　　２　液壓系統組成與工作原理
　　臥式離心機推料盤位于其分離轉鼓內，連接推料盤的推料活塞借助于液壓系統控制作往復運動，轉鼓壁上的濾餅層被推料盤不斷地沿轉鼓軸向前推移，最后被推出轉鼓。
　　臥式活塞推料離心機推料液壓控制系統結構如圖１所示。Ａ腔為高壓油入口，油壓一般≤４．０ＭＰａ。Ｂ、Ｃ腔通過油路與Ａ腔常通，傳力板將主活塞與推料桿（虛線）連為一體，通過推料桿內中心孔回油。如圖，主活塞左端油路通過Ｄ、Ｅ、Ｆ與回油路溝通，處于卸荷狀態，Ａ腔中的高壓油通過主活塞左端的缺口進入主滑閥左端，在油壓力作用下，主滑閥右移，當滑移到Ｂ腔與Ｄ溝通時，壓力油進入主活塞左端，推動活塞帶動推料桿右移；而此時主滑閥右端進油道被導向活塞右端臺階封閉、切斷，其右端與回油路溝通；當主活塞繼續右移至導向活塞右端碰上油缸壁時，導向活塞開始相對于活塞左移（實際上導向活塞不動，而活塞繼續右移），當導向活塞左端臺階將活塞盤中的油孔封閉時，右端的臺階從孔中退出，此時Ａ腔中的壓力油進入主滑閥右端，而左端卸荷，主滑閥開始換向，此時主活塞繼續在壓力油作用下右移；當主滑閥中間臺階將主活塞左端進油口Ｄ關閉后，主活塞左端卸荷，右端進油，開始制動，然后換向。
　　３　推料液壓系統存在的問題及原因分析
　　３．１　活塞推料液壓系統存在的問題
　　臥式活塞推料離心機液壓系統存在的主要問題是液壓控制系統的穩定性和可靠性不高，當遇到：（１）轉鼓中布料不勻；（２）物料發生變化而引起推料力變化時，離心機推料系統出現顫抖、瞬間停滯甚至停止推料等現象，嚴重影響機器的運行效率。
　　３．２　產生問題的原因分析
　　從問題的現象分析，主要是推料系統的推料力不夠，當推料阻力增加時，活塞推力小于推料阻力，從而導致活塞停滯及停止。根據液壓流體力學，活塞推料力為：
    Ｆ＝ΔＰＡ（１）
    式中　ΔＰ———推料活塞右、左兩端壓力差，
          ＰａＡ———推料活塞面積，ｍ２
    因為面積Ａ不變，則ΔＰ決定了推力Ｆ的大小。
    影響ΔＰ的因素有：
    （１）液壓系統工作壓力Ｐ
    根據國內外同類機型分析，推料液壓控制系統工作壓力一般控制在４．５ＭＰａ左右。
    （２）系統內部泄漏Ｑ１與系統背壓
   當系統工作壓力確定后，影響主活塞壓力油端與卸荷油端壓力差的主要因素是系統內部泄漏與系統背壓。主活塞與主油缸之間間隙內的泄漏量為：
             
    式中　ｈ———環形間隙值，ｍｍ
          ｌ———間隙密封長度，ｍｍ
          ｄ———主活塞直徑（活塞盤５的直徑）， ｍｍ
          μ———液壓油的動力粘度，Ｐａ·ｓ
   從式（２）可知影響Ｑ１的主要因素是間隙值ｈ，其次是密封長度ｌ；間隙越大，則內部泄漏量越大，壓力損失越大。液壓系統回油是通過卸荷孔Ｅ和推料桿中心孔回油箱的，而中心孔直徑較大，對系統背壓影響較小，可不予考慮。（３）導向活塞泄漏Ｑ２
    如圖１所示，當主活塞右移，導向活塞右端碰上油缸壁后，相對主活塞左移，當導向活塞上的Ｇ面退至Ｆ面時，Ｉ面應已到達Ｈ面，使壓力油與回油路不溝通，但由于活塞盤５中的兩個內孔槽加工過程中不易測量，若不采用數控機床加工，經常出現導向活塞Ｇ面已退過Ｆ面，而Ｉ面還未進入Ｈ面孔內，使進、回油路直接溝通，產生泄漏量Ｑ２，導致泄漏量增加。
    （４）主滑閥泄漏Ｑ３
    主滑閥產生的泄漏除了密封間隙間的泄漏外，還有由于主滑閥上的小孔Ｋ在主滑閥運動過程中與回油孔對合時導致進、回油路直接溝通而產生的泄漏Ｑ３。
    ４　改進措施
    由分析可知，內部泄漏點主要有三個，這些泄漏有時會產生疊加，同時由于系統中零部件受加工精度和形位公差的影響，其泄漏量比理論計算值要高，因此必須對推料液壓系統進行改進：
    （１）適當提高系統工作壓力系統工作壓力對推料力影響很大，可適當提高系統工作壓力。但工作壓力不能太大，否則將增加系統壓力等級，提高系統成本。
    （２）適當修改導向活塞結構尺寸導向活塞與活塞盤小孔相配合，因小孔內溝槽位置尺寸精度控制較難，可適當修改容易加工的導向活塞的結構尺寸以保證進、回油路不會直接溝通。
    （３）適當減小密封面間的配合間隙值　　現有液壓系統零部件間隙配合表面設計精度為７級，配合間隙值也較大，應將零部件主要配合表面的加工精度從７級提高到６級，將間隙配合面的間隙值盡可能減小，而其它表面加工精度不變，這樣既可兼顧零部件加工的經濟性，又可減小內部泄漏量。
    （４）修改主滑閥結構
    主滑閥上的４個Ｋ小孔設計意圖是為滑閥與推料桿間引入潤滑油，以減小摩擦，但它導致了瞬間的進、回油路溝通，可以采用在小孔Ｋ位置加工幾條螺旋曲槽儲油來改善潤滑條件，而取消小孔Ｋ。此外，主滑閥兩端無制動油墊，兩端面直接與活塞盤碰撞，容易產生摩損與堆積，嚴重影響使用壽命，應在結構和材質上加以改進。
    （５）減小進、回油阻力
    推料液壓系統進、回油道均有很多節流小孔，孔徑較小，阻力較大，為減小阻力應將孔徑盡量增大，同時在進油孔道中設置調節螺釘，通過改變調節螺釘位置或更換不同通徑的螺釘來調節供油量，從而調節推料桿的工作頻率，以適應分離不同物料的需要。
    ５　結語
    采用以上措施對在山東某廠運轉的三臺臥式活塞推料離心機液壓系統進行全面改進后，系統運行正常，有效地解決了推料系統因進料問題而出現停機、顫抖等現象，效果較好。顯然這些措施對于有同樣質量問題的國產離心機的改進與完善具有一定的參考價值。