旋转离心设备振动故障的诊治

　　离心分离是利用高速回转产生的离心惯性力,将悬浮液、乳浊液或者两者共存的液体作机械性分离的操作。完成这类操作的机械称为离心分离机常见的有:三足式离心机、活塞推料或刮刀卸料离心机、卧螺离心机及碟式分离机等等。与过滤、沉降相比,离心分离操作具有连续生产、处理能力大、分离效果好、制品纯度高等特点,所以这一类设备在食品工业中应用很广。1)获取固体颗粒,如玉米淀粉、可可和咖啡原液的分离;2)获得澄清的液体,如果汁和啤酒的澄清;3)同时获取澄清的液体和固体颗粒,如淀粉和蛋白液、砂糖和糖蜜的分离;4)牛奶等乳浊液的净化及植物油的精炼。

　　由于转鼓的高速旋转,极易使这类设备产生振动。此外,在操作运行中当物料分布不均匀以及卸料时产生的激励力等原因,也会造成或加剧机器的振动。这种振动是有害和不必要的:1)使机器本身磨损,影响操作生产的正常进行;2)通过基础传它物,影响周围设备及仪表的正常运作或破坏周围建筑物;3)振动会产生噪音,影响操作环境,对操作人员的健康不利。因此,对这类振动问题应及时采取切实可行的措施予以解决。

　　1　振源分析

　　1.1　振动产生的因素

　　碟式分离机和卧螺离心机的运转速度多在4 000 r/min以上,属高速分离设备且结构复杂。这类设备产生的振动一般可以排除物料分布不均匀或卸料时外加激励力等因素,而往往是机器本身的结构所致。一是制造、安装的精度不到位,主要有轴承座等运动副加工精度不够,也可能是转轴不对中,或者是紧固件松动等;二是运转部件(转鼓)的动不平衡。就转鼓失衡而言,通常是动平衡不佳所引起的,以及长时期运行后的转鼓因变形、腐蚀、磨损等形成新的不平衡。对三足式离心机之类的过滤式离心分离设备,运行时其产生的振动除考虑机器本身结构所致外,还须考虑物料分布不均匀及卸料时外加激励力等因素。从其过滤和卸料方式来看,外在的影响时常会成为这类机器产生振动的一个主要原因。由于机器外因产生的振动具有随机性,无法事先预测,故不可能事先采用通常所用的动平衡方法来解决,而应采取综合治理的措施。

　　1.2　振动故障的诊断　对有振动故障的机器实施治理,首先须对其振动故障进行确诊,从而有的放矢地采取相应减振措施。通常是对机器的振动信号进行频谱分析,将存在故障的频谱图与正常状态下的频谱图进行比较,看一看在哪些频率分量下的振动能量发生了变化,以此来判别存在的故障。如:工频分量的振动能量明显增大,很可能是转子失衡引起的;二倍频分量明显增大则是转轴不对中引起的;当出现可变的不正常低频分量时,很有可能是轴承外圈在轴承座中“跑动”所致。有时在振动信号中也会出现周围机器振动的频率分量,或者是机器本身有多处故障,这都需要仔细分析,认真甄别。