¿Análisis del mecanismo de giro de bolsas de la centrífuga de giro de bolsas?
El tambor de la centrífuga de giro de bolsas se divide en una parte fija y una parte móvil axialmente, como se muestra en la Figura 1. Entre ellos, la tapa del cilindro, la biela de la tapa del cilindro, la placa de fijación de la tela filtrante, el eje interior y la bolsa del filtro son piezas móviles axialmente. El tubo de alimentación se utiliza para transportar la suspensión y la tapa del tambor cierra el tambor durante la alimentación o la filtración centrífuga, como se muestra en la Figura 1a. La cubierta del cubo está conectada a la placa de fijación de la tela filtrante a través de la biela de la cubierta del cubo, y el eje interior tira de la placa de fijación de la tela filtrante. El tambor está conectado al eje exterior y el motor lo hace girar. El eje interior y el eje exterior pueden deslizarse uno respecto del otro. En la etapa de descarga de fase sólida, el eje interior impulsa la tapa del cilindro, la biela de la tapa del cilindro, la placa de fijación de la tela filtrante y la tela filtrante para salir del cilindro. La superficie interior de la tela filtrante se convierte en la superficie exterior y el sedimento es. expulsado bajo rotación de alta velocidad (Figura 1b).
Comparación de dos mecanismos de giro de bolsas
La apertura y cierre de la tapa del tambor proviene del movimiento relativo del eje interior y el eje exterior. Diferentes métodos de extracción del eje interno producirán diferentes mecanismos de giro de la bolsa filtrante. El mecanismo de giro de la bolsa de filtro determina si el tambor se puede sellar en el estado de deshidratación y si la bolsa de filtro se puede girar y descargar suavemente en el estado de descarga de escoria. Por lo tanto, es un componente clave en el desarrollo de esta máquina.
2.1 Mecanismo de giro de la bolsa de filtro impulsado por un cilindro de aceite
El mecanismo de giro de la bolsa de filtro impulsado por un cilindro de aceite es la estructura más antigua de la centrífuga de giro de bolsas. El eje interior que hace girar la bolsa de filtro está integrado con el vástago del pistón del cilindro de aceite y conectado al pistón. El cilindro de aceite y el tambor giran a la misma velocidad para controlar la dirección de entrada y salida del aceite hidráulico, controlando así que la bolsa de filtro gire hacia afuera o hacia atrás. Desventajas de esta estructura: ① El cilindro de aceite giratorio está en contacto dinámico con el dispositivo de suministro de aceite estacionario, lo que fácilmente pierde aceite y contamina el medio ambiente. ② Cuando el vástago del pistón entra y sale del cilindro, es fácil contaminar los productos separados y el medio ambiente. (3) El gran momento de inercia del cilindro giratorio reducirá la velocidad crítica del eje.
En los últimos años se ha eliminado el mecanismo de giro de la bolsa filtrante accionado por un cilindro. Sin embargo, algunos fabricantes nacionales de centrífugas todavía planean producir centrífugas de giro de bolsas con mecanismos de giro de bolsas de filtro accionados por cilindros. Dado que las patentes pertinentes acaban de expirar, es legítimo producir centrífugas con esta estructura. La desventaja de este enfoque es que reduce la competitividad del producto.
2.2 Mecanismo de giro de la bolsa de filtro accionado mecánicamente por Heinkel
Desde 1994, la empresa alemana Heinkel ha sustituido gradualmente el mecanismo de giro de la bolsa de filtro accionado por cilindro por un mecanismo de giro de la bolsa de filtro accionado mecánicamente, como como se muestra en la figura 2. El motor impulsa el eje exterior a través de una polea y el otro motor impulsa el eje roscado a través de una polea. Cuando la velocidad del motor que impulsa el eje exterior es mayor que la velocidad del motor que impulsa el eje roscado, el eje roscado girará con respecto a la tuerca deslizante. La tuerca deslizante no puede girar debido a las restricciones del cilindro guía y la chaveta guía. Solo puede mover el eje roscado axialmente y tirar del eje interior para moverse axialmente. Bajo la tracción del eje interior, la cubierta del tambor sella el tambor de modo que esté cerrado. En este punto, se puede realizar la carga o la filtración centrífuga.
Por el contrario, cuando la velocidad del motor de eje roscado es mayor que la velocidad del motor de eje externo, la tapa del tambor sale del tambor y la centrífuga se encuentra en estado de descarga. En la Figura 2, todas las piezas del lado derecho de la polea 1, excepto el soporte, son piezas giratorias de alta velocidad. Estas piezas están a la misma velocidad que el tambor durante la alimentación, el filtrado, el lavado y otras condiciones de trabajo. Para controlar el movimiento hacia adelante y hacia atrás del eje interior, no sólo es necesario controlar correctamente las velocidades respectivas del motor del eje roscado y del motor del eje exterior, sino que también es necesario controlar correctamente sus velocidades relativas. El problema con esta estructura es que hay muchas piezas giratorias, lo que afecta el rendimiento de vibración del eje, aumenta la dificultad de fabricación y los costes de la máquina, y es difícil de controlar.
2.3 Mecanismo de giro de la bolsa de filtro mecánico aislado
Después de un estudio en profundidad de los dos mecanismos anteriores, diseñamos un mecanismo de giro de la bolsa de filtro mecánico aislado, como se muestra en la Figura 3[5] mostrado. Este mecanismo se caracteriza por un número significativamente reducido de piezas giratorias. En la Figura 3, el cojinete entre la polea 1 fijada en el eje exterior y el tubo guía impide que el tubo guía gire con el eje exterior. El cojinete entre la tuerca deslizante y el eje interior evita que la tuerca deslizante y el eje roscado giren con el eje interior. El rodamiento puede transmitir fuerza axial, pero aísla la rotación entre las secciones delantera y trasera.
La polea impulsa el eje roscado para que gire en el sentido de las agujas del reloj o en el sentido contrario a las agujas del reloj, lo que hace que el eje interior se deslice dentro del eje exterior. La característica de esta estructura es que el avance y retroceso del eje interior no tiene nada que ver con la velocidad de rotación del eje exterior, haciendo que el mecanismo sea más fácil de controlar. El reducido número de piezas giratorias reduce la dificultad de fabricación y mejora la fiabilidad de la máquina. Acortar la longitud del eje giratorio mejora el comportamiento de vibración del eje.
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