种,一种是螺旋叶片垂直于转鼓母线,在转鼓锥筒段,叶片倾角等于转鼓锥段的半角;另一种是叶片母线垂直于转鼓的回转轴线,但是经过试验有时在锥段也可以采用叶片倾角大于转鼓锥段的半角的设计结构,这种结构的输渣效果好而且省功,减少磨损。叶片采用板材,按一个导程通过计算展开、下料、成型组装焊接而成。螺旋叶片的下料展开可以采用图解展开法和计算展开法。在螺旋推进器处设置一些压榨结构,可以形成一种新型的卧螺离心机,即压榨式卧螺离心机,一般有在螺旋筒体上设置压榨板,在螺旋槽内设置压榨棍,在螺旋筒体上、螺旋叶片推料面上设置压力囊等几种结构,对于这种机型需要注意防止固相沉渣的阻塞,因此都带有差转速自动控制系统。
内筒的主要作用是接收分布和加速悬浮液。内筒为了使悬浮液进入转鼓的沉降效果更好,可以采用多种设计方案。它的主要方法是让悬浮液在内筒的出口处的径向速度最小,这样就使得悬浮液在径向停留时间加长,有利于悬浮液的沉降分离。
差速器一般是摆线针行星变速器和渐开线行星齿轮差速器,使转鼓和螺旋推进器之间保持一定的转速差的同向旋转。过载保护装置有机械式、机械液压式和电控机械式。 3 整体设计 3.1 总体设计
传统的卧式螺旋离心机本身结构复杂,调节转鼓与螺旋输送器之间转速差的差速器更是离心机中最复杂而又极为重要的部件,其性能和质量往往决定着整个机器的工作能力和可靠性。欲设计出体积小、重量轻、可靠耐用 、效率高的差
速器就必须正确选择传动类型,精确合理地进行结构设计和强度计算,精密制造齿轮、行星轮轴承和转臂等主要构件,并严格进行动平衡,这样设计制造出的传动装置才能使螺旋卸料沉降离心机在生产中得到正常的运转。这无疑提高了离
心机的设计制造难度和生产成本。并且采用差速器传动转速差不能够任意调节,在很大程度上制约了分离效果,离心机在钻井液净化时处理量小,容易发生堵塞,传动速度无法任意调节,使用寿命短,价格昂贵。基于以上几点提出了采用
变频器控制、双电机驱动的设计,希望通过对传动装置的改进使卧螺离心机的分离效果提高,达到实现无级调速的目的。 图 2 为改进后的卧螺离心机总体方案,图 3为改进后的卧螺离心机传动原理图,去掉卧螺离心机原有的最复杂的部件差速器,用两个变频电机分别带动转鼓与螺旋输送器旋转。变频电机 固液分离设备
通过同步带传递转鼓与螺旋输送器运转分离泥浆所需要的动力,同步带具有结构紧凑,不易打滑等优点。采用具有多段速、可编程自动运行、通讯等功能的变频器控制两个变频电机,通过对变频电机的控制来调节螺旋输送器与转鼓之间的转
速差,转速差可以任意调节,实现无级调速,从而高效可靠地完成离心分离过程。具体的分离控制功能则被集成在 PLC 离心机控制软件中。卧螺离心机改进后简化了整个机体结构,自动控制卧螺离心机的运转速度,显著提高了卧螺离心机的工作能力、可靠性,具有更好的分离效果。