初探离心机的工作原理及故障维护

【摘 要】离心机是指利用旋转运动所形成的离心力，使固―液态混合物相分离的一种设备，在洗煤厂中，离心机主要用于末精煤和煤泥的脱水处理。由于离心机使用时间的增加以及设备的不断磨损，在运行中难免会出现各类故障问题，因此必须做好离心机故障的分析处理与日常维护工作，以切实保障离心机运行的安全与可靠。本文结合某洗煤厂离心机的实际应用为例，从离心机的工作原理出发，并着重就离心机的故障处理及维护保养措施进行了探索与研究。

【关键词】离心机；工作原理；故障维护

1 离心机的分类及工作原理分析

1.1 离心机的分类

水是煤矿中的多余成分，不仅会占用货运量和浪费运力，而且会导致用户使用的不方便。因此选煤厂出厂的煤矿产品都会采用离心机进行脱水，以尽量降低煤矿水分，满足运输与用户的要求。根据脱水过程的不同，选煤厂所采用离心机主要分为过滤式、沉降式、沉降过滤式这三类。离心机的具体分类及用途详见下表1所示。

表1 离心机的分类及用途

分类 用途

离心脱水机 过滤式 惯性卸料离心机

螺旋卸料离心机

振动卸料离心机 末精煤、粗煤泥

沉降式 沉降式离心机 细煤泥、浮选尾煤

沉降过滤式 沉降过滤式离心机 细煤泥、浮选尾煤

1.2 过滤式离心机工作原理

过滤式离心机主要用于较粗颗粒煤矿的脱水，例如粗煤泥、末精煤的脱水，其分离因数一般在80～200之间。过滤式离心机按照卸料方式的不同，还可细分为惯性卸料、刮刀卸料以及振动卸料（立式、卧式）这三种。

其工作原理是，通过离心机的主要工作部件――锥形筛篮，经过传动轴由电动机带动旋转。煤水混合物经过筛篮中心时，受离心力作用被甩到筛篮的四周壁上，从而形成沉淀物。水分则从沉淀物的孔隙或者筛孔中排出，从而实现煤、水之间的分离。其工作原理图，详见下图1所示。

图1 过滤式离心机的工作原理示意图

1.3 沉降式离心机

沉降式离心机是利用离心力，将煤水混合物中固体浓缩并沉降在筒壁上，再用螺旋刮刀卸料的设备。其入料浓度一般为40%～50%，脱水后水分为20%～30%。它主要可用于细颗粒煤矿的脱水，例如细煤泥、浮选精煤、尾煤的脱水，其分离因数一般在500～1000之间。

沉降式离心机的工作原理，详见下图2所示。煤、水混合物由中心给料管进入，经过轴壳加速后，再通过螺旋转子上的喷料口进入到分离转筒内。由于煤、水混合物的密度较大，在离心作用下，其沉淀物会被甩到转筒的四周筒壁，水分则由沉淀物孔隙和溢流口中排出。

图2 沉降式离心机工作原理示意图

（1.外转筒；2.螺旋转子；3.沉淀物排出口；4.溢流口；5.中心给料管；6.喷料口）

2 离心机主要故障问题及处理方法

2.1 油压故障问题

该类故障问题主要表现为没有油压、油压过低或油压过高。其处理方法为：

（1）没有油压。应检查滤油器是否阻塞，压力表是否损坏，各油管及接头是否接好及有无松动、破裂，各油管是否畅通。

（2）油压过低。该选煤厂离心机的正常出口油压为3.0～3.5bar，如油压过低，应检查从油泵经过滤器至油箱的吸管；检查油路是否漏油；检查电机与油泵轴之间的联轴器是否损坏，否则更换联轴器；油泵是否损坏，否则更换油泵。

（3）油压过高。当离心机油压过高时，应检查是否按照设备使用说明书要求在油箱内加入适当的机械油；检查各管路是否堵塞，若出现堵塞问题，应用压缩空气吹净管路内杂物。

2.2 振动过大故障

离心机运行过程中振动过大的故障问题，多是由于安装不正确、筛篮堵塞变形、筛篮与刮刀间煤道堵塞、螺栓松动等原因所导致的，其解决方法有：

检查筛篮是否堵塞、磨漏或变形；检查激振器弹簧是否老化；检查筛篮一边是否有细煤堆积的现象；检查楔形条筛篮是否损坏、变形或不平衡；检查地角螺栓是否锈蚀和牢固；检查轴承是否损坏，若损坏应更换轴承；如果更换了新的振动电机，应检查其是否与换掉的电机载重一致，而且要与另一边的电机相配套，两台电机需装配应当一样。

2.3 异常噪音故障

异常噪音故障，多是由于筛篮与刮刀配合间隙过小、异物进入设备内部或者轴承损坏等原因导致的。其解决方法有：

检查筛篮与刮刀间的配合间隙；检查油路是否正常；检查是否有异物进入机体；检查皮带是否损坏或脱落；检查轴承是否损坏。

2.4 电机故障问题

（1）无法启动或停机故障

检查供电电压是否正常，启动器操作是否正确；检查电机是否接地错误，定子线圈在三相中是否无任何断路现象及相临转向上无短路现象；检查电机是否无电力或机械过载。

（2）过流或过热故障

检查电机的固定螺栓是否正确拧紧，端盖有无损害以免重量翻转；检查轴承是否部分卡住或过于油腻；检查入料量是否过大，过大时应适当减少入料量；检查底部有排料堆积现象，并清理底部排料区。

2.5 入料、出料故障

离心机入料、出料故障，多是由于筛篮磨损、煤量过大、煤水混合物水分过大等原因所导致的。该类故障的解决方法有：

检查筛篮是否出现磨漏，如出现磨漏应及时更换新筛篮；如出现下料不畅、处理量变小或堵料的现象，应检查是否煤质发生变化或煤泥量过大，应当加强对给煤量的控制；如入料中混合物水分过大时，应控制入料混合物的水分和细煤量，检查筛篮是否出现堵塞，检查刮刀和筛篮间隙是否过大或者是否刮刀有损坏，检查溜槽是否磨损。

3 离心机故障维护检修措施

除应当做好对故障问题的及时处理以外，操作人员还应当严格遵守离心机的操作与保养规程，做到精心维护、及时检修，以有效保证离心机的安全、稳定运行。