碟式分離機傳動結構發展

李 邦，趙奇峰，丁曉明，李 麗，汪秋桐

（1. 南京中船綠洲機器有限公司，南京 211164；2. 中國船級社 南京分社，南京 210011）

0 引言

碟式分離機是一種高速旋轉的分離機械，轉鼓轉速從4 000 r/min～12 000 r/min，利用高速旋轉產生的離心力實現“液-液”、“液-固”、“液-液-固”分離，純物理分離，具有高分離因數和高分離效率等優點。從目前的發展趨勢來看，綠色節能環保是未來機械產品發展的必然趨勢，綠色節能也是碟式分離機未來發展的大趨勢，碟式分離機正向高速、小型化方向發展，給碟式分離機傳動的可靠性、傳動效率提出越來越高的要求[1]。

2 碟式分離機傳動結構發展歷史

2.1 國外碟式分離機傳動結構發展歷史

國外碟式分離機典型代表供應商為德國Westfalia公司和瑞典Alfalaval公司，引領世界碟式分離機的發展趨勢，具有約130多年碟式分離機生產歷史，傳動結構經歷了早期的鏈條傳功（見圖1）、齒輪傳動（見圖2）、皮帶傳動（見圖3）、第一代直聯傳動（采用“高速電機+聯軸節+立軸系”分體式直聯傳動）（見圖4）、集成式直聯傳動（見圖5），傳動效率越來越高（見圖6），可靠性也越來越高，傳動部件零件數量越來越少，結構越來越簡單，整機空間越來越小，轉速也越來越高[2]。

圖1 手搖式鏈條傳動

圖2 齒輪傳動

圖3 皮帶傳動碟式分離機

圖4 第一代直聯傳動碟式分離機（高速電機+聯軸節+立軸系）

圖5 第二代集成式直驅式傳動結構（高速電機集成在立軸系）

圖6 碟式分離機傳動效率對比圖

2.2 國內碟式分離機傳動結構發展歷史

國內碟式分離機的研究起步較晚，南京中船綠洲機器有限公司（簡稱“南京中船綠洲”）于1964年開始試制國內第一臺礦物油碟式分離機產品（額定處理量500 L/h），并供應軍輔船使用，該分離機采用齒輪增速傳動（見圖7），以后逐步擴大到民用船舶和陸用離心機市場[3]。幾十年來南京中船綠洲在碟式分離機的研制上也取得了很大進步，2007年南京中船綠洲試制了國內第一臺皮帶傳動船用碟式分離機（見圖8），2008年完成了中國船級社型式認可試驗；2009年在工信部高技術船舶科研項目《新型船用碟式分離機及燃（滑）油供應系統研究》支持下，完成了額定處理量500 L/h～8 000 L/h系列化皮帶傳動船用碟式分離機產品，提升了國內碟式分離機整體技術水平，實現了國內碟式分離機由齒輪傳動逐步過渡到皮帶傳動時代。2018年，在工信部高技術船舶科研項目《新一代碟式分離機質量品牌提升》支持下，完成了國內首套額定處理量4 500 L/h集成式直聯傳動船用碟式分離機產品（見圖9），并于2021年初在57 000 t巴拿馬型遠洋散貨船上試驗驗證，填補了國內空白。

圖7 國內第一臺齒輪傳動碟式分離機

圖8 國內第一臺皮帶傳動船用碟式分離機

圖9 國內第一臺集成式直聯傳動碟式分離機

2020年開始進行通水量20 t/h的大型化集成式直驅傳動碟式分離機試制，主要用于陸用離心機市場。

3 結論

隨著國內外對綠色節能環保發展的要求越來越嚴格，綠色節能必將是未來發展的趨勢，離心機發展遵守國際發展大趨勢，綠色節能必將是碟式分離機發展趨勢，也必將是其它類型離心機產品必然發展趨勢。與齒輪傳動和皮帶傳動相比，直聯傳動具有更高的傳動效率、噪音更低、重量更輕和結構更簡單等特點，符合離心機產品綠色節能發展趨勢。