真空带式过滤机行程阀控制机构的故障分析与处理

摘要：真空带式过滤机是工业企业经常采用的料浆液固分离设备，多应用于炼钢厂转炉浊环水泥水分离，是炼钢生产中重要的、不可缺少的工艺设备[1]。但真空带式过滤机故障率较高，特别是在运行过程中行程限位板易撞坏杠杆行程阀，经常造成故障停机检修，影响转炉浊环泥水分离净化质量，导致转炉浊水循环系统中悬浮物超标。继而对转炉浊环供水系统，烟气净化系统除尘效果、以及配套的煤气鼓风机等设备设施使用寿命产生严重影响，进一步影响污染物排放超标。此次论文将通过对真空带式过滤机机械工作原理的剖析，对行程阀控制机构进行改造论述，全面阐述改造前的设备运行状况和改造后达到的预期效果及创造的经济效益。

关键词：真空带式过濾机;杠杆行程阀;棘爪原理;节约降耗;经济效益

随着我国国民经济、科学技术的快速发展和生产工艺的不断改进、提高，新技术、新工艺的不断出现，对工业企业生产循环水过滤设备的维修、保养、技术创新水平的要求也越来越高。科学的维护修理与设备改造，不仅可以延长设备的使用寿命，也是安全生产的先决条件，为提高产品质量、降低成本打下坚实的基础，而且还充分体现了“安全性”、“针对性”、“实用性”、“合理性”的原则。真空带式过滤机属于专用设备，未接触过该设备的人可能不了解它的工作原理和工作性质，浏览此论文难以体会到改造的意义所在，所以本文先通过介绍它的工作原理来对真空带式过滤机的工作性质进行了解，以便加深读者对该设备的了解和改造意义的认知。以下是真空带式压滤机的工作原理及在日常生产维护中行程限位控制机构遇到的实际问题和解决问题所采取的具体措施。

1.真空带式压滤机工作原理及改造前设备运行情况

1.1真空带式压滤机工作原理

真空带式压滤机工作原理是对料浆液固分离采用真空吸滤的方法，在过滤介质一边形成真空，另一边是需分离的料浆为常压，因此在介质两边形成压力差，在压力差作用下液体通过介质流向真空一边，固体截留在滤布上[2]。过滤行程开始，真空切换阀开启真空，经过集液管连通移动的真空室，使真空室形成真空;料浆由喂料泵通过布料器均匀分布在滤布上，由于真空吸力，滤布紧贴滤盘，料浆即被抽滤。滤布由驱动辊带动，真空室由往复气缸驱动，滤布与真空室同速同向前进，直至真空室运行碰到杠杆行程阀触点，此时真空切换阀动作关闭真空，真空室先接通大气[3]，滤布不再与滤盘紧贴，而后由往复气缸将真空室拖回原始位置，滤布由驱动辊带动继续向前运动，滤干的泥料随滤布前行落入积泥池。当真空室限位板回直至碰到另一端杠杆行程阀触点，真空切换阀再次动作，开启真空，往复气缸带动真空室与滤布同步前进，第二个真空吸滤过程开始，如此周而复始地进行压滤[4]。

1.2设备改造前运行情况

杠杆行程阀是真空带式过滤机的主要控制元器件，它控制主运动气缸的往复运动[5]，生产厂商设计的杠杆行程阀控制机构采用的行程限位板是白钢固定式压板，运行过程中缺点明显，故障频发。主要体现在由于行程气缸带动的滤盘沉重，完成气动切换后会产生惯性，使行程限位板超过杠杆行程阀，回程时经常将阀杆撞坏，造成故障停机，维修人员频繁更换单向阀，每天每台过滤机至少发生因行程阀的故障停机检修一次，每次检修时间在2小时左右，不但严重影响了炼钢浊环水的泥水分离净化，同时加大了维修人员劳动强度、增加了维修费用。为了有效解决这一设备频发故障，本人对真空带式压滤机的原理和运行方式及气动零部件的结构形式进行了仔细剖析，认为惯性原因使行程限位板超过杠杆行程阀的问题是很难解决的，只有对行程阀执行机构进行改造才能避免故障的发生。原控制机构的缺点是：

（1）限位板和基座的连接是固定式的无法进行调节，而行程阀与基座连接也是固定的，造成不能精确的调节限位板与行程阀的接触面，极易造成排气和回程不同步。

（2）行程限位板本体也是采用的固定式白钢板，回程时产生硬碰撞，行程阀必然损坏。

2.改造方案与改造后设备运行情况

2.1改造方案

通过查阅机械设计手册根据棘爪原理对行程限位板进行改造[6]，使限位板只能单向受力，也就是说保证行程限位板在正行程方向运动时能受力压在行程阀杆上，回程时撞在行程阀时朝受力方向摆动，防止对行程阀造成损伤。具体改造方案：

2.1.1固定限位件基座制作成可调式丁字滑道铁，新限位板安装在滑道铁上左右进行调节，使之与杠杆行程阀的相互定位更加精确。

2.2行程限位控制机构机械工作原理：正行程方向运动时，限位板受力压在阀杆上，行程阀工作。限位板回程时撞在行程阀杆上受力向上摆动，越过行程阀后自动回位。

2.3改造后使用情况

改造后再未发生限位板回程时将杠杆行程阀撞坏的设备故障，只有行程阀运行超过使用周期后，维修人员才进行定期更换，平时基本不用进行维修作业，使用效果极佳，减少了停机检修次数，延长了设备使用周期，大幅度降低了维修费用，节约了人力成本，大大提高了压滤机的作业效率。

3.结论

以上改造方案不但适用于真空带式压滤机的行程限位控制机构，同时适用于其它使用杠杆行程阀的机械设备，对设备制造厂家在设计此类设备时也具有一定的设计参考价值。随着机械科学技术的发展，还有许多新技术、新工艺，需要我们去学习掌握，因此要在以后的工作实践中共同努力探索，发现有价值的内容，认真去学习，充实完善自我，为企业未来的发展更好的贡献自己一份力量。

参考文献：

[1]段彬礼;含油污泥真空带式压榨脱水机理论及结构研究[D];武汉理工大学;2006年 12-15

[2]孟淮玉;带式压榨过滤脱水机理及其主机架优化设计[D];苏州大学;2008年; 8-9

[3]丁启圣;DZG-1300型水平带式真空过滤机的研制[J];有色设备;1994年04期 ;2-3

[4]张平亮、梁金龙，水平带式真空过滤机的选择与应用，过滤与分离，1997，12-15

[5]李赫，DU型带式真空过滤机应用及改造，科企与企业，2012，5-7

[6]成大先主编，机械设计手册，化学工业出版社，2002，125-128

作者简介：李枫（1983—），男，辽宁省本溪市，助理工程师，大学本科，机械设计制造及其自动化、鞍钢集团本钢集团北营炼钢厂。