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[摘 要]随着我国工业的不断发展，我国工业科技水平也逐渐提升，各项技术的引进和使用已经逐渐趋向成熟，而上悬式离心机作为生产工艺的代表广泛应用于化工、医药等各行业。近年来，随着工艺和设备的不断更新，离心机设备也在不断更新，上悬式离心机的研发和应用，极大地提高了我国上悬式离心机的工作效率，是对传统技术的改进。但是，在实践中，工业活动作业环境复杂，设备质量是影响使用寿命的关键因素，而设备振动又无法避免。如何控制和解决振动问题，成为目前一个重要的课题。本文主要分析上悬式离心机的基本工作原理，针对设备在工业生产实践活动中的应用进行分析，阐述设备振动的根本原因。结合实践和作业情况，笔者提出相关的振动控制和处理措施，以供参考。
[关键词]上悬式离心机；振动；处理措施
中图分类号：TF762 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）38-0273-01
目前，所有上悬式机械卸料离心机的卸料机构都采用升降罩式卸料，其升降罩直接安装在转鼓内，占用了转鼓相当的空间。由于它的结构复杂，体积大，在进行实际运作时，容易造成与其他零部件的碰撞，造成较大的事故。如何有效处理生产过程中的振动问题，是目前一个重要的课题。只有不断创新离心机生产工艺，学习国外的先进技术，融入更多的时代思想，才能提升系统的整体使用性能，减小振动。所以，作为一名设备系统的研究人员，应该清楚掌握设备运行的基本原理和系统的主要构成。下面将针对设备应用存在的振动问题进行详细的阐述。
1.上悬式离心机的基本构成和工作原理
上悬式离心机主要由主机、气动控制系统和电气控制系统三部分组成，自动卸料装置主要包括电机、机架、控制盘、支承装置、转鼓、机壳、封闭罩升降装置等部件组成。离心机的主轴下端通过转鼓底部的轮毂与转鼓连接，主轴上端连接在支承装置的球面悬挂支承中，机架横梁上固定支承装置和电机，借助挠性联轴器将电机与主轴连接起来，主轴下部装有可沿主轴上、下滑动的轴套，轴套上部铰接有手动或液压驱动的杠杆系统，轴套上装有物料分布器和锥形封闭罩。在实际运行中，其工作流程为低速进料——中速母液分离——中速水洗——中速洗液分离——高速甩干——低速卸料——再循环。详见图1。
整个卸料机构全用不锈钢材料制作，无需润滑，不会污染物料。气缸采用标准缸径的特殊气缸，密封件采用耐磨材料，密封可靠，使用寿命长。无需润滑，体积小，寿命长，使用安全可靠。连接汽管用硅橡胶的编织软管，柔软耐用，可防止频繁弯折导致断裂。刮刀机构采用现行成熟的结构。
本机构结构完整，容易制造，使用安全可靠，维修方便，给上悬式自动离心机提供了一种安全可靠的生产装置。
2.在实践应用中振动产生的原因
该工厂在实践中引进上悬式离心机，构建一个比价完整的系统，并且也在实践中取得一定的成效。但是，在长期使用中，工作人员发现，系统振动是一个无法避免的问题，并且因为系统振动过大，导致上悬式离心机运行事故问题，而无法正常作业，对工作人员的生命安全构成非常严重的威胁。工作人员通过记录系统设备运行的相关参数，总结振动的原因，并且希望能通过数据对比分析，寻找控制振动的相关措施。
通过分析得知，导致系统振动的原因包括：
2.1 设备加工精度
各部位的精度控制主要受到操作人员的技术水平的影响，员工能掌握设备的规范操作方法，就能确保设备的正常运行。这是人为因素方面，所以属于可控因素，而机体振动和脱水则是机构的性能问题。通过对悬浮液粒度、浓度的分析，根据结构系统运行的力学原则，可以得知，离心机脱水的主要原因是由于选用的设备，其中的卸料自动离心机处于一种过重工作状态，在高变速旋转的情况下，设备装置中的液体和固体分离，脱水现象严重。例如在糖料生产中这部分问题主要是没有充分混合，最终很多滤饼残渣会遗留，导致堵塞，长期的作业，导致卸料装置脱水，进而就会出现明显振动。此外，影响设备脱水的另一个原因是由于布料机构具有一定的流液特性，所以，在使用过程中，如果没有按照设计方案和规范要求开展工作，将导致卸料自动装置出现堆积现象，导致设备振动。
2.2 扣件的牢固度
扣件松动是导致设备振动的重要原因，根据实际调查发现，设备中的零部件在使用的过程中，因为相互之间的摩擦，长期的作业，如果没有及时拧紧螺栓，设备的牢固度将明显下降，如果一旦设备的零部件下降，在后期的运行中，系统中的配备相互之间灵活度增加，振动就会过大，技术人员如果没有及时检查，设备振动将更加明显，直到影响整体的运作。
3.振动问题的控制措施
3.1 减少残留物
设备作业过程中会产生残留物，残留滤饼如果长期不清理，作业时间越久，设备振动就越大。所以，为了避免振动，应该减少滤饼残留物。在实际应用中，要注重水洗工作，在稳定之后，设备水洗一定要全面彻底，并且要慎重选择原材料，优质的进料能减少滤饼残留物的产生，从源头上减少滤饼残留物的产生。
3.2 增设轴承室内的支承机构及防振机构
上悬式离心机是使用挠性轴高速回转的机器，主轴的悬挂支承结构必须使转子的临界转速降低，并允许主轴有一定的摆动度，从而保证转子具有较高的动力稳定性，从而降低设备的振动[1-2]。当离心机转鼓可能产生某种程度的不平衡的情况下，将迫使转鼓随同主轴一起偏离铅直位置，使主轴中心线绕悬挂支承沿一个锥体侧表面做静动运动。在一定限度内，上悬式离心机的悬挂支承在缓冲环适当的预夹紧条件下，依靠进动运动的产生而保证转鼓的动力平衡。因此，轴承室内的支承机构及防振机构是机器的关键部件。
3.3 改进变频调速拖动方式
在系统中采用了三相异步电动机变频调速拖动方式（电动机为变频调速电动机，变频器为西门子的矢量控制四象限变频器[3]），具有无级调速、调速范围宽、起动和制动力矩大、低速性能好及功率同数高等优点；同时机器在制动时将转动的能量用发电的形式回馈到电网，节能效果显著。
最终通过上述方案的调整，装置整体运行的效率提升，系统振动明显减轻，提升了原料产生的回收率，增加了单位的产品生产效率。所以，经实践证明，上悬式离心机的推广具有积极意义，其转鼓中心远在悬挂点之下，具有很好的铅锤性和稳定性，细长而悬臂主轴以及上端的调心挠性，能保证系统低临街转速，提高转鼓自动对中的能力，从而进一步提升整个结构的稳定性。此外，其结构设计合理，操作平稳，运行性能良好，深受人们的青睐。而在使用中，应该针对具体情况，采用合适的改进措施，以满足生产作业的基本要求。
结束语
综上所述，本实用新型在卸料时，只需接通气缸，驱动气缸活塞，向下移动卸料罩即可，由于卸料罩的开合由气缸控制，其润滑部位主要在气缸内，不会污染物料。在保证不出现咬死现象前提下，采用不需润滑的不锈钢部件，更能保证物料的清洁。由于卸料罩位于转鼓下方，只能向下移动，即使发生故障，也不会影响到转鼓内的其他机构，如刮刀机构，不会扩大损失，且便于维修。所以，采用SIMENS的PLC作为离心機的主控器件，这种PLC具有可靠性高、性能优越、通讯功能强和体积小等优点，具有积极的推广作用和意义。
参考文献
[1]姜永涛.上悬式离心机转鼓的动静态性能分析与优化[D].兰州理工大学，2009.
[2]韦文斌，陈文华，黄秉鍊等.上悬式离心机振动检测保护装置设计[J].广西工学院学报，2002，13（3）.
[关键词]上悬式离心机；振动；处理措施
中图分类号：TF762 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）38-0273-01
目前，所有上悬式机械卸料离心机的卸料机构都采用升降罩式卸料，其升降罩直接安装在转鼓内，占用了转鼓相当的空间。由于它的结构复杂，体积大，在进行实际运作时，容易造成与其他零部件的碰撞，造成较大的事故。如何有效处理生产过程中的振动问题，是目前一个重要的课题。只有不断创新离心机生产工艺，学习国外的先进技术，融入更多的时代思想，才能提升系统的整体使用性能，减小振动。所以，作为一名设备系统的研究人员，应该清楚掌握设备运行的基本原理和系统的主要构成。下面将针对设备应用存在的振动问题进行详细的阐述。
1.上悬式离心机的基本构成和工作原理
上悬式离心机主要由主机、气动控制系统和电气控制系统三部分组成，自动卸料装置主要包括电机、机架、控制盘、支承装置、转鼓、机壳、封闭罩升降装置等部件组成。离心机的主轴下端通过转鼓底部的轮毂与转鼓连接，主轴上端连接在支承装置的球面悬挂支承中，机架横梁上固定支承装置和电机，借助挠性联轴器将电机与主轴连接起来，主轴下部装有可沿主轴上、下滑动的轴套，轴套上部铰接有手动或液压驱动的杠杆系统，轴套上装有物料分布器和锥形封闭罩。在实际运行中，其工作流程为低速进料——中速母液分离——中速水洗——中速洗液分离——高速甩干——低速卸料——再循环。详见图1。
整个卸料机构全用不锈钢材料制作，无需润滑，不会污染物料。气缸采用标准缸径的特殊气缸，密封件采用耐磨材料，密封可靠，使用寿命长。无需润滑，体积小，寿命长，使用安全可靠。连接汽管用硅橡胶的编织软管，柔软耐用，可防止频繁弯折导致断裂。刮刀机构采用现行成熟的结构。
本机构结构完整，容易制造，使用安全可靠，维修方便，给上悬式自动离心机提供了一种安全可靠的生产装置。
2.在实践应用中振动产生的原因
该工厂在实践中引进上悬式离心机，构建一个比价完整的系统，并且也在实践中取得一定的成效。但是，在长期使用中，工作人员发现，系统振动是一个无法避免的问题，并且因为系统振动过大，导致上悬式离心机运行事故问题，而无法正常作业，对工作人员的生命安全构成非常严重的威胁。工作人员通过记录系统设备运行的相关参数，总结振动的原因，并且希望能通过数据对比分析，寻找控制振动的相关措施。
通过分析得知，导致系统振动的原因包括：
2.1 设备加工精度
各部位的精度控制主要受到操作人员的技术水平的影响，员工能掌握设备的规范操作方法，就能确保设备的正常运行。这是人为因素方面，所以属于可控因素，而机体振动和脱水则是机构的性能问题。通过对悬浮液粒度、浓度的分析，根据结构系统运行的力学原则，可以得知，离心机脱水的主要原因是由于选用的设备，其中的卸料自动离心机处于一种过重工作状态，在高变速旋转的情况下，设备装置中的液体和固体分离，脱水现象严重。例如在糖料生产中这部分问题主要是没有充分混合，最终很多滤饼残渣会遗留，导致堵塞，长期的作业，导致卸料装置脱水，进而就会出现明显振动。此外，影响设备脱水的另一个原因是由于布料机构具有一定的流液特性，所以，在使用过程中，如果没有按照设计方案和规范要求开展工作，将导致卸料自动装置出现堆积现象，导致设备振动。
2.2 扣件的牢固度
扣件松动是导致设备振动的重要原因，根据实际调查发现，设备中的零部件在使用的过程中，因为相互之间的摩擦，长期的作业，如果没有及时拧紧螺栓，设备的牢固度将明显下降，如果一旦设备的零部件下降，在后期的运行中，系统中的配备相互之间灵活度增加，振动就会过大，技术人员如果没有及时检查，设备振动将更加明显，直到影响整体的运作。
3.振动问题的控制措施
3.1 减少残留物
设备作业过程中会产生残留物，残留滤饼如果长期不清理，作业时间越久，设备振动就越大。所以，为了避免振动，应该减少滤饼残留物。在实际应用中，要注重水洗工作，在稳定之后，设备水洗一定要全面彻底，并且要慎重选择原材料，优质的进料能减少滤饼残留物的产生，从源头上减少滤饼残留物的产生。
3.2 增设轴承室内的支承机构及防振机构
上悬式离心机是使用挠性轴高速回转的机器，主轴的悬挂支承结构必须使转子的临界转速降低，并允许主轴有一定的摆动度，从而保证转子具有较高的动力稳定性，从而降低设备的振动[1-2]。当离心机转鼓可能产生某种程度的不平衡的情况下，将迫使转鼓随同主轴一起偏离铅直位置，使主轴中心线绕悬挂支承沿一个锥体侧表面做静动运动。在一定限度内，上悬式离心机的悬挂支承在缓冲环适当的预夹紧条件下，依靠进动运动的产生而保证转鼓的动力平衡。因此，轴承室内的支承机构及防振机构是机器的关键部件。
3.3 改进变频调速拖动方式
在系统中采用了三相异步电动机变频调速拖动方式（电动机为变频调速电动机，变频器为西门子的矢量控制四象限变频器[3]），具有无级调速、调速范围宽、起动和制动力矩大、低速性能好及功率同数高等优点；同时机器在制动时将转动的能量用发电的形式回馈到电网，节能效果显著。
最终通过上述方案的调整，装置整体运行的效率提升，系统振动明显减轻，提升了原料产生的回收率，增加了单位的产品生产效率。所以，经实践证明，上悬式离心机的推广具有积极意义，其转鼓中心远在悬挂点之下，具有很好的铅锤性和稳定性，细长而悬臂主轴以及上端的调心挠性，能保证系统低临街转速，提高转鼓自动对中的能力，从而进一步提升整个结构的稳定性。此外，其结构设计合理，操作平稳，运行性能良好，深受人们的青睐。而在使用中，应该针对具体情况，采用合适的改进措施，以满足生产作业的基本要求。
结束语
综上所述，本实用新型在卸料时，只需接通气缸，驱动气缸活塞，向下移动卸料罩即可，由于卸料罩的开合由气缸控制，其润滑部位主要在气缸内，不会污染物料。在保证不出现咬死现象前提下，采用不需润滑的不锈钢部件，更能保证物料的清洁。由于卸料罩位于转鼓下方，只能向下移动，即使发生故障，也不会影响到转鼓内的其他机构，如刮刀机构，不会扩大损失，且便于维修。所以，采用SIMENS的PLC作为离心機的主控器件，这种PLC具有可靠性高、性能优越、通讯功能强和体积小等优点，具有积极的推广作用和意义。
参考文献
[1]姜永涛.上悬式离心机转鼓的动静态性能分析与优化[D].兰州理工大学，2009.
[2]韦文斌，陈文华，黄秉鍊等.上悬式离心机振动检测保护装置设计[J].广西工学院学报，2002，13（3）.