离心机甩块断裂原因

摘要：通过对三足式离心机甩块的强度分析建立了甩块强度的数学模型。对型的分析表明，在正常工作务件下，甩块的强度与甩块的截面尺寸无关，只与甩块运动的线速度、甩块物质的密度以及甩块所对应旋转中心的弧度有关；同时指出甩块所受的向心力是甩块所受的正压力与甩块自由端所提供的拉力的合力。据此判断发现了实际工作中甩块机构在安装过程中存在的问题，并使其问题得到解决。铜渣浸出是镍精炼工艺中重要的一道工艺，其作用是通过对除铜后的铜渣用氯气进行浸出，将含在铜渣中的镍以离子状态返回精炼系统以补充系统中的镍离子，它是保持溶液中镍离子平衡的重要环节，其中关键的设备是两台三足式离心机。由于铜渣浸出过程中使用了大量的氯气，铜渣浸出厂房内的环境恶劣，设备腐蚀现象比较严重，检修工人劳动强度大，因此，*解决该设备的故障有着重要的意义。 1 甩块机构 　　三足式离心机的结构图如图1所示。甩块机构结构如图2所示。主电机轴与甩块体相连接，电机顺时针转动时，在离心力的作用下，甩块座绕销轴产生角位移带动甩块向小皮带轮的内壁移动，当电机的转速达到一定的水平时，附着在甩块上的摩擦片与小皮带轮的内壁接触，随着主电机转速的增加，甩块和摩擦片所受到的离心力加大，因此小皮带轮受摩擦片的正压力也随着增大，当小皮带轮与摩擦片之间的摩擦力大于阻力时，主电机带动小皮带轮开始转动。由于采用了甩块机构，可以使主电机在小的启动力矩下启动，可以有效地避免启动力矩过大而造成电机被烧的现象。在正常情况下，甩块的失效是由于摩擦片被磨损后，甩块与小皮带轮直接接触而产生磨损，达到一定程度后，磨损严重的部分强度降低而产生断裂；或者在交变应力的作用下产生疲劳破坏；或者由于材料缺陷而产生破坏等等；这些都是属于正常损坏，而笔者分析的是在短时间内4组甩块断裂的现象，zui短的一组只运行了几分钟。  

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 2 强度分析     为了对甩块的断裂现象做分析，现对甩块做出受力分析，甩块受力如图3所示。根据图3，可得：
 

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/ 根据式(11)可以得到以下结论：     a．甩块各截面所受的zui大内应力与甩块的厚度和宽度无关，只与甩块运动的线速度、甩块物质的密度、以及甩块所对应旋转中心的弧度有关；     b．甩块所受的向心力不*是由甩块所受的正压力所提供的，而是甩块所受的正压力与甩块自由端所提供的拉力的合力。
 

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    3 结束语     通过以上的分析，再对离心机甩块机构进行检查后发现，原固定电机所用托架上的螺栓调整有误，造成电机轴与小皮带轮的中心不重合，这样就造成甩块不是以摩擦的方式传递载荷，而是甩块与小皮带轮以啮合的方式传递载荷，通过以静载荷计算甩块的内应力为340MPa已超过甩块的许用应力。因此，电机轴与小皮带轮的中心不重合是造成甩块断裂的原因。通过调整固定电机所用托架上的螺栓使电机轴与小皮带轮的中心重合后，离心机恢复正常。