关于立式压滤机油缸顶紧机构及方法的技术研究

赵洪非

杭州康代思锐生物科技有限公司，浙江省杭州市310000

摘要：立式压滤机是化工、制药、食品等行业常用的固液分离设备，广泛应用于固体颗粒的过滤和脱水处理。其主要原理是通过施加压力，使液体透过滤板，固体颗粒则被滤板捕捉，并通过滤布进行脱水。在传统的设计中，压滤机通常采用大油缸作为顶紧机构，用于提供足够的压力来压紧滤板。然而，大油缸的体积较大，造成设备结构庞大、重量增加、操作复杂等问题，同时靠多台大液压油缸顶紧压板，不仅制造成本高，而且顶紧速度慢，直接影响压榨效率。为了解决这些问题，本文提出了一种使用小油缸代替大油缸的顶紧机构，用多个小油缸代替大油缸的顶紧机构，不仅制造成本低，而且顶紧速度快，极大地提高了立式压滤机的工作效率。

引言

立式压滤机是一种常用的固液分离设备，用于将固体颗粒从液体中分离并加压排出。传统的立式压滤机通常采用大油缸作为顶紧机构，通过提供足够的压力来紧压滤板。然而，随着工艺要求和环保要求的不断提高，压滤机的体积、重量和操作难度成为制约其应用的因素之一。因此，寻找一种替代大油缸的顶紧机构和方法，以减小设备体积、重量和操作难度，对于压滤机的进一步发展具有重要意义。本文介绍了立式压滤机的背景和发展现状，阐述了寻找替代顶紧机构和方法的必要性，通过本文的研究，可以为立式压滤机的进一步发展提供参考和借鉴。

1.立式压滤机的具体介绍

立式压滤机包括水平板框组，主体支架结构，板框组的打开与压紧装置，滤布自动循环行走机构，滤布洗涤装置，自动控制系统，液压系统，工艺管路系统，水平板框组、板框组的打开与压紧装置、工艺管路系统和滤布固定在主体支架结构上。立式压滤机的工作原理是将待过滤的悬浮液通过滤布送入滤缸中，固体颗粒被滤布捕捉，形成过滤膜，同时液体则通过过滤膜进入滤板，最终通过出液管排出。在过滤过程中，需要施加一定的压力，使滤布与滤板紧密结合，确保固体颗粒无法通过。主体支架结构是一种便于装置在竖直方向上运动、工作的立式支撑框架，水平板框组为多层板框水平方向叠加形成，使得压滤机在结构上实现了立式结构，叠加的板框组形成了压榨室、过滤室和滤液室，多层板框的左右两侧设置多根的导辊，导辊上设置能够实现自动卸料功能的环形滤布，板框组的打开与压紧装置包括上下板框，连板，配重联接压板，快速提升液压缸，顶紧液压缸，锁紧销。板框组的快速运动和工作时大的密封力分别由快速提升液压缸，顶紧液压缸实现，提高了设备的稳定性和工作效率。水平板框组的运动由多层平板叠加联动，板框之间的开启闭合由连接在主体支架上的快速提升液压缸带动配重联接压板和连板实现 板框组的打开闭合。滤布循环行走机构为自动卸料、滤布自动调偏、滤布张紧力自动调整、滤布自动定位的滤布循环行走机构。滤布洗涤装置由洗涤箱，喷头，洗涤水管，洗涤水控制阀构成，实现了滤布自动洗涤功能，自动控制系统与液压系统及工艺管路系统构成了压滤机的机电一体化功能。

2.立式压滤机中油缸的用途和应用

立式压滤机中的油缸主要用于提供压力，实现滤布与滤板之间的良好接触，并确保滤布与滤板之间形成密封状态，有效阻止固体颗粒的泄漏，并保证液体能够通过滤布透过滤板进入滤板空腔。油缸通过施加压力，使得过滤膜更加牢固，提高过滤效率，也使得固体颗粒更加容易被滤布捕捉，并通过滤布进行脱水处理。在压滤机的运行过程中，油缸起到紧压的作用，是保证压滤机顺利运行的关键部件之一。油缸通过施加一定的压力，使滤布与滤板之间密切贴合，确保滤布能够有效捕捉固体颗粒，从而实现固液分离和脱水。通过调节油缸的压力，可以控制滤料在滤布和滤板之间的渗透速度，以提高过滤效率和脱水效果。油缸的压力能够将滤板和滤布之间的接触面积最大化，从而减少固体颗粒的泄漏，改善过滤环境，避免污染。通过油缸的顶紧作用，可以使压滤机在工作过程中保持良好的稳定性，减少设备的振动和松动现象。油缸在立式压滤机中的应用主要是为了提供压力和紧固滤布与滤板，从而实现高效的固液分离和脱水处理。它在压滤机的运行中具有重要的作用，能够提高设备的过滤效率、脱水效果和稳定性。

3.立式压滤机的工作原理和存在问题

立式压滤机长程序控制工作模式有六个过程：过滤，泵入物料悬浮液，一次隔膜挤压，挤压成形滤饼，滤饼洗涤，清水洗滤，二次隔膜挤压，重新挤压滤饼，滤饼吹干，高压风吹干，带走少量水分，滤饼排出与滤布洗涤，两侧落下滤饼、卸料，同时洗涤滤布。短程序控制工作模式有四个过程：过滤、隔膜挤压、滤饼吹干、滤饼排出与滤布洗涤。当过滤板框关闭后，料浆同时通过料浆管进入每个滤腔，滤液通过滤布进入滤液腔，然后进入滤液软管，最后到达滤液管。一次隔膜挤压高压水通过高压水软管进入隔膜上方，隔膜向滤布表面挤压滤饼，从而将滤液挤出滤饼。洗涤液经与料浆相同的路径被泵送到过滤腔，由于液体注满滤腔，隔膜被抬起，水从隔膜上方挤出.洗涤液在通过滤饼和滤布后流入排放管。滤饼吹干滤饼的最后干燥是由压缩空气完成的，通过分配管进入的空气充满了过滤腔，抬起隔膜，使隔膜上的高压水排出过滤机，通过滤饼的气流减少水分含量到最佳程度，同时排空滤液腔。滤饼的排出与滤布洗涤 当干燥过程完成后，板框组件打开，滤布驱动机构开始运行，滤布上的滤饼从过滤机两边排出。同时，安装在压滤机里的洗涤装置冲洗滤布的两面， 以确保过滤效果前后一致，而不需添加任何装置。立式自动压滤机是利用高压挤压与高压气吹干的作用，将浆料中的滤液压出而达到固液分离，它同时具备了洗涤，脱水和风干的三大功能。

其不足之处：传统的立式压滤机通常采用大油缸作为顶紧机构，增加了设备的体积和重量，使得设备安装和运输的难度增加。大油缸需要液压系统的支持，液压操作相对复杂，需要操作人员具备一定的技术要求。大油缸需要消耗较多的能源来提供足够的压力，增加了设备的运行成本，在使用过程中会产生液压油，可能造成环境污染。靠多台大液压油缸顶紧压板，不仅制造成本高，而且顶紧速度慢，直接影响压榨效率。因此需要寻找更加轻便、简化和环保的替代方案，小油缸代替大油缸的顶紧机构是一种应对这些问题的解决方案，可以有效解决立式压滤机在油缸应用上的问题。

4.顶紧机构和顶紧方法的技术方案

一种立式压滤机小油缸代替大油缸的顶紧机构，如图1和图2所示，包括机架2，柱塞油缸 4与小活塞油缸3固定在机架的定座上且柱塞油缸与小活塞油缸中的活塞端面与顶板1背面连接，柱塞油缸油路与小活塞油缸连通。柱塞油缸为四台且分别固定在机架中定座的四角，小活塞油缸固定在四台柱塞 油缸中间的定座上。顶板侧部装有滑动滚动总成5且滑动滚动总成中的滚轮与机架2中立柱6滚动配合。需要顶紧时，小活塞油 缸向上伸出顶压板同时，固定在机架定座四角上的柱塞油缸靠吸取小活塞油缸油路中的油被拖动一起伸出顶紧压板；回程时油缸退回，四角柱塞油缸被拖动一起退回。

                 

柱塞油缸与小活塞油缸油路相通且用于顶压顶板的设计，由于柱塞油缸与小活塞油缸同时固定在机架的定座上，并且柱塞油缸和小活塞油缸的活塞端面与顶板连接。因此当顶紧顶板时，小活塞油缸伸出的同时，由于小活塞油缸只有一个油缸，其余柱塞油缸均靠吸作用进油，四角柱塞油缸被拖动一起伸出压紧，压紧速度快，用时少。回程时油缸退回，四角柱塞油缸被拖动一起退回。顶板侧部滑动滚动总成与机架中立柱滚动配合的设计，目的是在顶板侧部设置滑动滚动总成既起到了与立柱滚动配合的作用，减小了小活塞油缸工作阻力，又起到了动态定位的作用。

                

5.顶紧机构和顶紧方法的优点

通过本文的研究，我们提出了一种使用小油缸代替大油缸的顶紧机构，以应对传统立式压滤机中存在的设备体积庞大、操作复杂和能源消耗高等问题。小油缸顶紧机构能够有效减小设备的体积和重量，简化操作流程，并减少能源消耗，提高设备的运行效率和可靠性。小油缸相比大油缸体积更小，能够减小整个压滤机的体积，便于设备的安装和运输，且不需要复杂的液压系统支持，操作相对简单，降低了设备操作人员的技术要求。小油缸所需的能源消耗较少，降低了设备的运行成本，也能够提供足够的压力，确保滤布和滤板之间的密封性和接触贴合度，提高过滤效率和脱水效果。综上所述，使用小油缸代替大油缸的顶紧机构在立式压滤机中具有显著的优点，可以有效解决传统压滤机中存在的问题，实现设备的轻量化、简化操作和节能环保，推动压滤机的进一步发展和应用。

结语

使用小油缸代替大油缸的顶紧机构具有许多优点，包括设备体积小、操作简便、能源消耗低和提高过滤效率。这种改进方案对于立式压滤机的应用和发展具有重要意义。需要注意的是，每种改进方案在实际应用中都需要经过充分地测试和验证。总的来说，使用小油缸代替大油缸的顶紧机构是一个有前景的发展方向。通过这种改进，可以提高立式压滤机的效率和性能，为用户提供更好的工艺解决方案，并推动立式压滤机技术的进一步创新与发展。

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