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１　離心機(jī)工作原理
離心機(jī)是利用離心力分離在液體中含有顆粒的液－固體的懸浮液的設(shè)備。
它的主要結(jié)構(gòu)如圖１所示,，在外殼４上裝有兩個轉(zhuǎn)子,，外轉(zhuǎn)子是一個錐形起沉降作用的轉(zhuǎn)鼓５，兩端固定在空心轉(zhuǎn)軸２上,，由右邊的皮帶輪９帶動旋轉(zhuǎn),，內(nèi)轉(zhuǎn)子為一個在空心軸上裝有錐形葉片的螺旋推料器７，它由左端的差速器１帶動,，旋轉(zhuǎn)方向與轉(zhuǎn)筒相同,，差速器為行星輪減速器，它由外轉(zhuǎn)子通過空心軸２帶動旋轉(zhuǎn),，使螺旋推料器的轉(zhuǎn)速比錐形轉(zhuǎn)鼓快２０－５０ｒ／ｍｉｎ,，這個差值一般是轉(zhuǎn)鼓轉(zhuǎn)速的１－２％，通常稱為差轉(zhuǎn)速,。差轉(zhuǎn)速使螺旋推料器的螺旋葉片與轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁間有相對運動,，因而螺旋推料器可以推送固體物料。當(dāng)懸浮液從右端進(jìn)料口６連續(xù)加入時,，由于轉(zhuǎn)鼓回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力的作用下,，物料聚集在轉(zhuǎn)鼓大端,，形成一沉降區(qū)。在沉降區(qū)里,，懸浮液中的固相物料受離心力的作用而沉降到轉(zhuǎn)鼓內(nèi)壁上,，并被螺旋推料器送到轉(zhuǎn)鼓小端的干燥區(qū)，最后從卸渣口甩出,。錐形轉(zhuǎn)鼓大端的端面上開有四個圓形口,，達(dá)到一定的深度的澄清液從溢流口８流出，這樣就實現(xiàn)了固,、液的分離,。
２　差速器結(jié)構(gòu)分析
２．１差速器結(jié)構(gòu)
離心機(jī)差速器是由兩極行星齒輪系統(tǒng)組成，第一級為行星機(jī)構(gòu),，第二級為差動機(jī)構(gòu),，齒形為漸開線形。其第一級與第二級均有三個行星齒輪,。一級輸入軸?。ㄒ患壧栞啠ㄟ^搖臂與力矩保護(hù)裝置相連接,，一級輸出軸與二級輸入軸（二級太陽輪）通過短齒漸開線花鍵聯(lián)接為一體（我們稱這一構(gòu)件為小三星盤蓋）,，二級輸出軸（大三星盤蓋），通過花鍵軸與內(nèi)轉(zhuǎn)子相連接,。一,、二級內(nèi)齒圈與差速器外殼通過短齒漸開線花鍵聯(lián)結(jié)為一體，差速器外殼通過聯(lián)結(jié)盤與轉(zhuǎn)鼓相連接,。
其工作原理為：當(dāng)離心機(jī)工作時,，轉(zhuǎn)鼓帶動差速器外殼（即一、二　級內(nèi)齒圈）同步旋轉(zhuǎn),。由于一級輸入軸被為矩保護(hù)裝置所固定,，因而形成了一級輸入軸與一級內(nèi)齒圈之間的相對旋轉(zhuǎn)，這種旋轉(zhuǎn)通過與兩者相嚙合的三個小行星齒輪按一定轉(zhuǎn)差傳遞給二級輸入軸（即行星機(jī)構(gòu)）,。二級輸入軸與二級內(nèi)齒圈之間的相對旋轉(zhuǎn),，又驅(qū)動二級的三個大行星齒輪按一定轉(zhuǎn)差把相對旋轉(zhuǎn)傳遞給二級輸出軸（即差動機(jī)構(gòu)）。由于二級輸出軸是通過花鍵軸與內(nèi)轉(zhuǎn)子相連接的,，從而實現(xiàn)了內(nèi)轉(zhuǎn)子與外轉(zhuǎn)子之間的相對轉(zhuǎn)動,，這樣使離心機(jī)完成了的整個分離過程。差速器結(jié)構(gòu)見圖：
２．２主要存在的問題
進(jìn)口差速器的結(jié)構(gòu)中一,、二級內(nèi)齒圈依靠加工過盈量將其鑲?cè)氩钏倨鳉んw內(nèi),，再通過緊固銷徑向定位，防止內(nèi)齒圈在殼體內(nèi)轉(zhuǎn)動,；國產(chǎn)差速器則將一,、二級內(nèi)齒圈與殼體制成一體,，同時國內(nèi)外產(chǎn)差速器的小行星盤蓋與第二級中心太陽齒輪均制成一體。
上述結(jié)構(gòu)的缺點是內(nèi)齒圈和殼體為一整體,，第二級中心太陽輪與小行星盤蓋制成鋼性整體,，若加工精度不高，必然造成各行星輪與太陽輪的嚙合力不均勻,，齒面磨損增加或易產(chǎn)生斷齒,。尤其國產(chǎn)差速器有一齒損壞，就會導(dǎo)致殼體報廢　,，增加了運行成本,。差速器是在高速、重載,、不斷承受沖擊交變載荷的惡劣工作條件下運轉(zhuǎn),，故要求差速器的抗過載沖擊及抗扭震性能要好。目前普遍使用的差速器由于其結(jié)構(gòu)存在缺陷,，使其加工難,、噪音大、壽命短,、不易維修。針對以上缺點,，我們對差速器進(jìn)行了改造,。
３　技術(shù)改造方案
３．１傳遞扭矩方面
我們在設(shè)計上充分考慮差速器在實際使用中容易出現(xiàn)的故障，一級行星機(jī)構(gòu)中,，齒輪模數(shù)是ＤＰ１８相當(dāng)于公制模數(shù)１．４１１ｍｍ（公制模數(shù)＝２５．４／英制徑節(jié)＝２５．４／１８＝１．４１１）,，不管是操作不當(dāng)也罷，還是維修不及時也罷,，在實際應(yīng)用中,，齒輪和齒圈磨損較快。因此相應(yīng)加大齒輪模數(shù),，這樣可以提高傳動強(qiáng)度,，使傳遞扭矩能力明顯提高。我們一級齒輪選用模數(shù)ｍ＝３ｍｍ,，二級齒輪選用模數(shù)ｍ＝４ｍｍ,，從而提高了齒輪的強(qiáng)度，降低了齒輪被損壞的故障率,。
３．２抗扭震性方面
因為所分離物料的特性,，引起扭震而造成主機(jī)和差速器的損壞是一種危害很大的常見故障。我們具體改造的方法是：大,、小內(nèi)齒圈與差速器殼體,、二級太陽輪與小三星盤蓋　,，都是通過短齒漸開線花鍵聯(lián)接傳遞動力。齒圈模數(shù)ｍ＝２ｍｍ,，齒數(shù)ｚ＝１８４,，　壓力角α＝３０。,，二級太陽輪模數(shù)ｍ＝２ｍｍ,，齒數(shù)ｚ＝２２，　壓力角α＝３０,。,，采用這種結(jié)構(gòu)，有三方面的優(yōu)點：
１）這種浮動方式是靠基本構(gòu)件本身,，沒有固定的徑向支承（通過齒聯(lián)接就有齒　側(cè)間隙）,，在受力不平衡的條件下能夠做徑向游動，從而使各行星齒輪均勻分擔(dān)載荷,。
２）大,、小內(nèi)齒圈通過齒與殼體聯(lián)接　，對于裝配和維修都很方便　,。
３）二級中心太陽輪與小三星盤蓋通過短齒漸開線花鍵聯(lián)接,，既是一個浮動環(huán)，又改善了加工性能,，使兩個零件的精度都宜保證,。
３．３承載能力方面
改造的行星齒輪支撐結(jié)構(gòu)，直接采用行星軸作為滑動軸承來支撐,。行星軸采　用特殊牌號的高鉛錫青銅材料制作,，此合金含有極高的鉛　（Ｐｂ　的重量為?。保叮ァ,。玻玻ィa?。ǎ樱睢〉闹亓繛椤,。叮ィ福ィ⑸倭康匿\（Ｚｎ?。肌,。保玻埃ィ　㈡嚕ǎ危椋迹欤ィ?，其余為銅,。該合金鑄成的滑動軸承，有優(yōu)異的抗劃傷和抗滯塞特性　,，其使用壽命遠(yuǎn)超過常規(guī)的軸承合金,，由于鉛呈顆粒狀存在,，具有自潤滑功能，因此該合金適用于　高速,、磨損厲害,、潤滑條件差的工作環(huán)境，抗載能力顯著提高,。
３．４運行溫度方面
改造后的齒輪及零件的精度,、光潔度都要求很高，外齒的齒形,、齒頂都進(jìn)行修緣處理,，從而降低傳動元件之間的摩擦阻力。而且在結(jié)構(gòu)設(shè)計上,，行星輪與行星軸之間留有徑向間隙,，使?jié)櫥湍艹浞值亓鞯交瑒虞S承表面上，這樣兩者之間形成油膜,，所以潤滑性能好,，運行溫度低。
３．５齒輪壽命方面
我們在選材上,，所有的外齒輪均采用優(yōu)質(zhì)合金低碳鋼２０ＣｒＭｎＴｉ,，該材料耐磨、抗彎強(qiáng)度沖擊韌性好,。大,、小內(nèi)齒圈采用優(yōu)質(zhì)合金中碳鋼　４２ＣｒＭｏ,，　該材料有較高的疲勞強(qiáng)度和抗沖擊能力，沖擊韌性良好,。
在熱處理上,，所有的外齒輪均采用滲碳淬火方式，除保證表面硬度外,，還根據(jù)齒輪的磨數(shù),，制定相應(yīng)的滲碳層深度。碳層太薄　,，易產(chǎn)生表面剝落及壓陷,，太厚齒輪太脆　，反而降低齒輪的抗彎強(qiáng)度及耐沖擊能力,。因此在熱處理時,，嚴(yán)格控制爐溫及時間，保證合理的滲碳層深度,。
對于內(nèi)齒圈,，由于結(jié)構(gòu)原因不能進(jìn)行磨齒,，所以我們采用離子氮化處理。這種熱處理方法,，變形最小,，可以保證精度。通過選材和熱處理方面的改造,，齒輪的使用壽命以前延長近一倍,。
４　結(jié)論
經(jīng)過對離心機(jī)差速器進(jìn)行技術(shù)改造，從結(jié)構(gòu)設(shè)計上比進(jìn)口差速器簡單,、緊湊,，大大改善了加工工藝性能，而且標(biāo)準(zhǔn)化程度大大提高,，齒輪的模數(shù),、軸承、骨架油封,、螺栓等均采用公制標(biāo)準(zhǔn)系列,，這樣易于生產(chǎn)和加工，更易于保證零部件的加工精度,，同時拆裝方便,，承載能力大，均載效果好,，達(dá)到了運轉(zhuǎn)平穩(wěn),，運行溫度低，噪音小,，齒輪壽命長等目的,，保證離心機(jī)長周期、高效的運行,。