高效自动箱式压滤机的研发

前言

随着公司的不断发展壮大，产量逐年增加，近两年已由年产电锌28万吨增加到年产电锌35万吨的方针目标，环保要求更是越来越严格，排渣设备面临扩大产能和采用更加节能、环保、经济的技术改造，为此，公司成立了新型高效低压自动箱式压滤机研制小组，开展了一系列的试验、研制、设计工作，经过小组成员的艰辛努力，新型高效低压自动箱式压滤机研制成功，并在公司推广应用。该结构自动厢式压滤机是综合机、电、液压一体化设计，能实现滤板压紧、过滤、干燥、拉板卸料等工序的自动操作，各道动作程序均由控制电柜控制，并可实现远距离控制操作。其良好实用的技术性能、环保经济性、高可靠性、高生产率，具有广泛的推广价值。

主要结构和工作原理

1.1 主要结构该机由机架部分、过滤部分(滤板及过滤介质)、自动拉板部分、液压部分和电控部分组成。机架部分由止推板、压紧板、油缸体、主梁、进液管、接液装置等组成。过滤部分是由摆放在主梁上的滤板及夹在滤板之间的滤布组成，并形成一个个滤室。自动拉板部分由驱动装置、拉板机构和手控箱组成。手控箱可随时控制拉板过程中的点动动作和紧急停车。液压部分由油箱、液压元件、油管和液压缸等组成，是压紧滤板的动力机构。压紧力和保压力来自液压系统的油压力，当压力油驱动活塞杆推动头板直至各滤板压紧时，即可进料过滤。电控部分是整个机器各个系统的控制中心。

1.2工作原理：压滤机工作时，首先将滤板压紧，进料泵将料浆送入滤室，在料泵的压力下，料浆中的液相穿过滤布经滤板上排液孔流出，固相被滤布阻隔留在滤室内，形成滤饼，达到设置的过滤时间后，再进行吹风，进一步降低滤饼中的水份，然后拖出接液盘，拉开滤板，卸落滤饼，滤饼全部卸完后再将滤板压紧，接液盘拖入，然后进入下一个循环。

1.3压滤的工作程序

1.3.1 压紧：启动液压系统的油泵，压紧机构向前推拢所有的滤板，使滤板之间形成密闭的滤室。当压力达到设定值时，压紧停止，同时接液盘自动到位。

1.3.2进料过滤：用陶瓷砂浆泵将物料送入压滤机各个滤室挤压过滤，滤液通过滤布流出，进入接液盘，滤出的物料集结在滤布的表面上形成滤饼。当料浆达到设定的压力值或过滤达到设定的时间时，陶瓷泵自动停止供料。

1.3.3空气干燥：滤饼的最后干燥由压缩空气完成，通过分配管进入的压缩空气充满滤室，吹过滤饼的空气使其水份的含量减少到最佳值。

1.3.4卸料：当空气干燥完成后，启动油泵，同时电磁阀换向，压紧机构退回复位，开启拉板机构，滤板组件被打开，滤饼借自重及人工辅助脱落。

核心技术

2.1 独特的高效开板卸渣机构三块滤板一组一次拉开，两种新颖的滤板支耳设计，通过钢制链条把三块滤板组合一起，开板小车“超长舌”几何形状和尺寸的设计是保证开板机构正常运行的关键。卸渣时比普通机构效率高三倍。

2.2新型高可靠性减速机的应用 首次选用德国SEW限矩型机电一体减速机作拉板机构的动力核心。该设备体积小、重量轻，高可靠性、低故障，扭矩可调，外型美观，是一种非常适合压滤机拉板机构的设备。

2.3高强度滤板及超稳定支耳设计滤板采用添加特殊增强剂的聚丙稀材料，增加了一倍的出液子L，按最高压力1．5MP，工作压力1．2MP进行设计。针对开板三块～组，滤板支耳受力增大，传统的两螺栓平行安装不能满足要求，为此独创设计了一大两小螺栓三角形超稳定联接，效果非常好。

2.4独创的离心泵、柱塞泥浆泵加压力包组合设计 为了能使压滤浸出渣水分更低一些，设计时采用50米扬程陶瓷离心泵经过一台1立方钢制压力包进行粗过滤，等过滤机出水很少时，停离心泵，开柱塞泵，往压力包里打滤液，提高过滤压力直到达到要求。

2.5大直径油缸、低系统油压设计针对设计过滤工作压力1.2MP，设计了直径400的大油缸，配套采用了高质量的广州密封材料研究所研制的密封封组合，同时液压站配有A7V160华德变量泵，采用了超大面积油过滤器以保证液压油的清洁，减少故障，系统油压低，提高了液压系统的可靠性，延长了易损件的寿命。

2.6 高强度和冈口阻王虢栅大粱i殳i精Df瞄撇压推杆接液盘设计。

2.7泵进料压滤、吹风、放残液、接液盘进出、卸渣、皮带带料、动压板顶紧PLC手、自动控制设计。

 主要设计

3.1 开板小车的设计当带圆弧曲线的两个触头作用滤板挂耳时，在弹簧张力和滑动板的作用下，通过换向就可自由改变对滤板挂耳的受力方向，拉动板框作前后运动。拉板小车选用德国SEW 限矩型机电一体减速机，该减速机具有带扭矩限制接合器，该接合器上配有磁性传感器和速度监测器，通过事先设定的数值和PLC的控制达到拉板小车前进后退换向的目的。

3.2滤板挂耳的设计为使压滤机卸渣方便快捷，能够一次拉开一组三块滤板，挂耳设计成下列二组不同结构，如图2和图3。每组滤板的第一块板采用挂耳一结构，其余二块板采用挂耳二结构，挂耳之间用钢性链条连接。当拉板小车作用于挂耳一时，就能一次同时拉开一组三块滤板。滤板与挂耳之间采用超稳定联接的三点结构，以增加强度。

3.3 液压系统的设计液压原理如图4所示。油泵采用精度高，密封性能好，工作压力高、流量大的变量柱塞油泵。油缸采用高强度大直径油缸，法兰连接，它结构简单，易加工，易装卸。活塞采用组合式结构，使用组合式密封与导向环联合使用的密封结构。新增了压力补偿元件蓄能器，它作为辅助的或者应急的动力源，可以补充系统的泄漏，稳定系统的工作压力，以及吸收泵的脉动和回路上液压冲击等。还通过压力补偿器自动保压，可减少了油泵的频繁启动。液压油站与油缸之间采用软管连接，可减少振动和冲击。

结束语

1)该新型高效低压自动箱式压滤机采用了一些独特的设计，经实践使用和专业评定，该设备可靠性和生产效率及环保经济性达到国内同行领先水平。

2)该新型高效低压自动箱式压滤机脱水效果好，脱水成本低，密封性能好，滤布使用寿命长，能耗低，压滤的浸出渣，经过两年多的实践，满足锌系统挥发窑生产要求。

3)产能大幅提高(和真空圆盘及劳式压滤机比)新型高效自动箱式压滤机，采用了高效开板卸渣机构，选用了大流量变量泵，及加大了过滤泵压力，所以提高了开车周期。

4)设备故障显著下降。第一台新型高效低压自动箱式压滤机已使用了两年又四个月，仅发生3次故障，滤板损坏5块。达到国内领先水平。

5)安全、环保、节能。新型高效自动箱式压滤机安全性能达标，使用以来没有发生任何安全事故，不产生任何废水、废气。新型高效自动箱式压滤机能耗与劳氏压滤机基本持平，与真空圆盘系统比较优势明显。

6)维修费用直线下降，一台一年仅发生维修费用万元。

7)工人劳动强度大大降低。

8)运行成本大幅下降。

9)单位排渣设备折旧费大幅下降。