碟式分離機是一種立式離心機,轉鼓裝在立軸的上端,由電動機通過傳動裝置驅動而高速旋轉,其轉速一般在6000~12000r/min之間。由于碟式分離機工作轉速很高,轉鼓部件的質量偏心會引起分離機工作時的強烈振動,因此,轉鼓部件裝配后應進行動平衡校正,并在規(guī)定的部位去重。通常,第一次的去重量希望小一點,以便今后復較動平衡時有去重的地方,這就必須提高轉鼓部件內各零件的加工精度。轉鼓內裝有進料分配器和一組層疊在一起的碟形零件----碟片,碟片上點焊有間隔片或間隔條,使組裝在一起的碟片與碟片之間保持很小的間隙。需要分離的物料(懸浮液或乳濁液)通過位于轉鼓中心的進料管加入轉鼓,經進料分配器上的分配管均勻地分布到各碟片中間。當懸浮液(或乳濁液)在碟片之間的間隙中高速旋轉時,因密度不同被分離為重相和輕相,重相在離心力作用下向碟片大端滑移,脫離碟片,積聚在轉鼓內壁直徑大的部位,形成沉渣(或液層)。輕相則向碟片小端滑移,經出液口排出轉鼓。碟片的作用是縮短固體顆粒(或液滴)的沉降距離,擴大轉鼓的沉降面積,提高分離機的生產能力。
1 碟片的加工工藝分析
由上述可見,碟片作為轉鼓部件內數量較多的零件(一般為80~150片左右),它的加工精度直接影響到轉鼓的動平衡和分離機的使用性能,因此各分離機生產廠家都十分重視碟片的加工工藝。
碟式分離機內的碟片呈錐形,大端或小端有凸緣,凸緣上開有裝配時定位用的鍵槽。錐面中性層處開有供物料通行的進液孔,不同用途的分離機進液孔的數目各不相同,國產碟片式分離機的孔數一般為3~8個。為了保證裝配后兩碟片間有供分離物料通行的間隙,碟片的錐面焊有間隔片或間隔條。由于碟式分離大多用于食品、醫(yī)藥和化工行業(yè),因此,碟片大多用奧氏體不銹鋼制作,常用的材料有1Cr18Ni9、0Cr18Ni9等,材料的厚度一般為0.5~2mm。根據碟片的結構形狀及設計要求,碟片加工時常用到的工序有強力旋壓、沖裁、點焊、拋光等。
由于碟片是薄壁件,加工過程中非常容易變形,因此,各加工工序中變形的控制是保證碟片加工精度的關鍵所在。下面就強力旋壓和拋光工序作一些分析。
1.1 碟片的強力旋壓
強力旋壓是碟片的成形工序,也是決定碟片質量的主要工序。工件旋壓前應正確選取旋輪與胎模間的間隙。碟片強力旋壓時,材料每點的變形對其它未變形部分的影響很小,變形后工件的凸緣尺寸基本上保持原有尺寸。
實際加工中,由于毛坯的厚度存在偏差,旋輪運動副中也存在誤差,實際間隙需在理論計算值的基礎上作修正,不然碟片的凸緣易起皺(俗語稱為“起木耳邊”)、前傾或后倒,并使碟片貼模不好----產生較大的回彈。
所采購的板材批次不同,板料厚度會有偏差,每次旋壓前應對板料毛坯進行實測,取得平均數據,計算出碟片的理論壁厚,調整旋輪與胎模間的間隙時,應在理論壁厚的基礎上適當減去補償量(不同的旋壓機補償量是不一樣的,需經過試模取得數據),這樣才能旋壓出合格的碟片。
另外,主軸的轉速會影響旋壓件成形表面的粗糙度,選擇轉速時應避開共振區(qū)。
1.2 碟片的拋光
拋光是碟片加工工藝流程中另一重要工序,碟片的表面質量主要通過拋光工序獲得。碟片的加工工藝流程中一般需安排兩次拋光,第一次安排在點焊之前,對碟片的內外錐面作一次整體的拋光;第二次安排在點焊之后,可拋出間隔片或間隔條的表面,順帶去除點焊時可能產生的毛刺。
目前不銹鋼零件常用的拋光方法有機械拋光、電解拋光、電化學拋光等,每種拋光方法各有優(yōu)缺點。碟片拋光用的較多的是機械拋光法,有些分離機生產廠家直接采用手工機械拋光,具體操作方法:工人手持工件,纖維或布拋光輪加上相應的拋光膏,將工件壓在旋轉的拋光輪上進行拋光,可達到Ra0.8μm的表面粗糙度。這種拋光法的優(yōu)點是對設備要求低,操作簡單,拋光速度快;缺點是勞動強度大,碟片容易產生不規(guī)則變形,影響零件的精度。如果條件允許,可制作一些簡單的胎模,拋光時將碟片固定在胎模上進行,以防碟片受力變形。也可設計專用的拋光機對碟片進行拋光。
近年來也有一些分離機生產廠家嘗試用電化學拋光的方法對碟片進行拋光。電化學拋光是利用金屬電化學陽極溶解原理進行修磨拋光的,碟片基本上不受外力的作用,拋光過程不會產生變形,但需合理選擇電解拋光液的配方、電流密度、拋光溫度及拋光時間等參數。
2 結論
由此可見,強力旋壓參數與拋光方法對碟片的加工質量起著決定性的作用,必須合理選擇。但要加工出高質量的碟片,除了需重視上述的工序之外,還應注意各道工序中定位基準的選擇,盡量統(tǒng)一基準,以保證進液孔及間隔點或間隔條的幾何精度,使碟片組裝成碟片組后能有較高的裝配精度,進而保證轉鼓的裝配精度,減小不平衡去重量。