陶瓷工业压滤机的常见故障

引言

陶瓷泥浆经压滤脱水操作后，可以去除（滤去）陶瓷原料中混入的有害可溶性盐类（如：Ca，+、Mg2+、以及其它有影响的阴离子so?-等），滤饼化浆后制成的泥浆稳定性好，特别适用于产品质量要求较高、形状复杂的高档卫生洁具和日用陶瓷器皿（如茶壶、花瓶等）的注浆成形用泥浆的制备。由此可见，压滤机是日用陶瓷、艺术陶瓷、电瓷绝缘子、建筑陶瓷（如陶瓷劈开砖、排污水陶管）、卫生洁具和工业陶瓷（如陶瓷辗棒、陶瓷磨球、中空硼板和蜂窝陶瓷等）塑性成形和注浆成形生产过程中，陶瓷泥浆过滤脱水的关键设备。事实上，压滤机按滤板的排列方式可大致区分为立式（滤板垂直叠压后形成过滤室）压滤机和卧式（滤板水平叠压后形成过滤室）压滤机，由于立式压滤机滤饼的卸除较困难等原因，目前陶瓷工业使用的压滤机几乎都是卧式压滤机（通常也简称为压滤机）。同时压滤机按滤板压紧力的产生方式的差异又可区分为液压压紧型（由液压油推动油缸活塞产生压紧滤板滤布的作用力）压滤机和机械压紧型（螺旋传动产生压紧滤板滤布的作用力）压滤机。考虑到目前陶瓷泥浆的细度要求越来越细，泥浆所需的过滤脱水阻力较大，而机械压紧型压滤机的压紧力通常较小，显然陶瓷泥浆压滤脱水后所得滤饼的含水量通常偏高，工作时稍有疏忽，滤板滤布之间还易产生跑浆（俗称“爆浆”）和滤饼“烂芯”等弊病。因此，目前在陶瓷工业的实际生产过程中，机械压紧型压滤机已逐渐被液压压紧型压滤机所取代。研究和探讨陶瓷工业压滤机的常见故障及其解决途径。

1主要结构

陶瓷工业液压压紧型压滤机是集机、电、液于一体的自动化程度较高的固液分离设备，它主要由主机部分、过滤部分、液压部分和电气控制部分所组成。

1.1主机部分

陶瓷工业压紧型压滤机通常利用头部支架和尾部支架承受整台机器的重量。尾部的止推板和进料管相连接，头部装有油缸活塞等压紧装置，头端与尾端由两根横梁（也称导杆）连接成一整体。考虑到压滤机工作时，横梁既承受压紧装置所产生的压紧力（水平方向），又承受滤板滤布及陶瓷泥浆的重量载荷（垂直方向）。而且头端与尾端通常相距较远，因此每侧横梁中间设有一个或两个支撑腿，以减少横梁垂直方向的弯曲变形等,确保油缸活塞带动推压板产生预定的压紧滤板滤布的前进运动（俗称紧榨）和退回运动（俗称松榨），从而实现陶瓷泥浆的压滤脱水操作。由此可见，主机部分是压滤机的基础，用于支撑过滤机构及连接其他部件，通常包括止推板（俗称尾板）、推压板（俗称头板）、油缸装置和横梁（也称导杆）等。压滤机工作时，油缸活塞推动推压板，将位于推压板和止推板之间的滤板和滤布依次压紧，确保具有一定工作压力（过滤推动力）的陶瓷泥浆在滤板和滤布所形成的滤室内进行加压过滤脱水操作。

1.2过滤部分

过滤部分主要是由滤板和过滤布（简称滤布）所组成。如图2所示，滤板是中间有圆孔两端内凹且具有许多相互连通的排水沟槽的圆形盘状零件，其上部制有滤布架，两侧部制有支撑耳，通过支撑耳垂直支撑在两侧导杆上。目前滤板的常用材质主要是铸造铝合金、铸铁、铸不锈钢和工程塑料等，因铸造铝合金和铸不锈钢滤板的铸造性能差和机械切削加工性能差，生产成本高，通常仅适用于酿酒、食品和化工等特殊行业。铸铁滤板的铸造性能和机械切削加工性能良好，加工后表面喷塑处理后即可适用于陶瓷泥浆的压滤脱水操作时，滤布还会挤入铝质滤水板的滤水孔中而损坏，总之，采用铸铁滤板脱水操作时，滤布的破损率较高，压滤脱水操作生产成本较高。因此随着科学技术的发展,铸铁滤板已逐渐被塑料滤板所取代，所以说，目前陶瓷工业广泛应用的压滤机几乎都是塑料滤板压滤机。

目前塑料滤板的常用材质主要是聚乙烯、聚丙烯、增强聚丙烯、填充聚四氟乙烯、尼龙、聚甲醛和超高分子聚乙烯等。因超高分子聚乙烯是一种新型高效节能材料，具有耐压、耐磨、耐热性能好，耐腐蚀、抗冲击、重量轻、防粘接性能好，并且易于压注成形和机械切削加工性能良好等优点，这种材质滤板使用寿命长（通常为聚丙烯滤板的4〜6倍，铸铁滤板的3~9倍）价格适中；同时考虑到目前陶瓷泥浆的细度要求越来越细，陶瓷泥浆所需的过滤脱水阻力大，要求塑料滤板应具有较高的耐压和耐磨性能等。因此，超高分子聚乙烯塑料滤板是目前陶瓷工业压滤机的最佳选择。

滤布属于机织物,是由经、纬两系统纱线在织机上相互交织而成的织物。滤布又是一种过滤介质，通常由合成纤维制成。合成纤维是化学纤维中的一类，它是利用煤、石油和天然气等为原料，经提炼和化学合成作用而制成，包括:腊纶、涤纶、锦纶、维纶、氯纶及尼龙等,它们不仅具有不发霉、防虫蛀、质地轻、耐磨、耐酸碱、表面光洁及过滤后形成的滤饼剥离性好等特点，而且还具有抗拉、抗弯、抗磨等物理机械强度高及化学稳定性、热稳定性好等优点，因此合成纤维滤布是目前过滤行业中应用最广泛的滤布。同时，考虑到滤布的选用和使用对物料的过滤效果具有决定性的作用，所以说，选用滤布时须根据过滤物料的pH值、固含量的多少、固体微粒物的粒径等因素选用适宜材质和孔径的高强度优质滤布,可确保获得较低的过滤成本和较高的过滤效率。具体包括以下几方面；

1） 滤布应经久耐用。

2） 滤布应具有良好的化学稳定性和热稳定性。

3） 滤布应具有极高的物理机械强度。不管过滤物料的多寡或密度的大小如何变化，滤布应能始终保持恒定的过滤速度，为达到这一目标，滤布必须具有较高的耐压强度及耐磨强度等。

4） 滤布制作前应先下水晾干，待滤布缩水后再制作，但滤布的开孔直径应与滤板孔径相等并且同心，通过两侧的铜质空心螺钉、铜质空心螺母（轴心是进浆通道）将滤布压紧在滤板两侧的表面上。同时还要求滤布应能在给定的时期内保持恒定的过滤速度，如果过滤一开始，滤布的毛细孔就堵塞了，当然就达不到过滤的目的和过滤速度。

5） 要求滤布在形成滤饼之后，还能成为过滤介质而起着过滤的作用，即形成滤饼的剥离性能良好。

6） 保证滤布质量。滤布不应在使用过程中发生收缩变化或膨胀变化等。一般来说，滤布毛细孔堵塞的原因主要是在于组成滤布的纤维本身在使用过程中发生收缩变化或膨胀变化等。

7） 移动滤板时，用力应均匀适当，不得冲击碰撞等，以免损坏滤板密封面及滤板手把。通常滤布使用一段时间后会变硬或发生毛细孔的堵塞等现象，这时应采用适宜的洗涤方法，如:釆用相应低浓度的弱酸弱碱进行中和清洗后，可以使其恢复到足以继续使用的程度，否则须及时更换滤布。

1.3液压部分

液压部分主要指液压站，它是驱动油缸压紧装置产生预定的运动实现压紧各滤板滤布的动力装置。主要由电动机、联轴器、轴向柱塞泵、三位四通电磁换向阀、溢流阀、液控单向阀、滤油器、油路块、油箱、压力表、压力表开关和油压管路等组成。

1.4电气控制部分

电气控制部分是整个系统的控制中心，具有欠压、过压和过流保护等功能。

2工作原理

按下“活塞前进”按钮时，油泵电动机工作，液压油由油箱经滤油器过滤后，送入油路块和三位四通电磁换向阀，此时换向阀处于中间位置，油泵卸荷。同时时间继电器开始延时，延时几秒（可调）后，三位四通换向阀用电磁铁得电，油泵输岀的压力油进入油缸无杆腔并推动活塞带动推压板前进。在推压板、滤板滤布和止推板靠紧时，油压迅速上升，当油缸无杆腔内的油压上升到电接点压力表YX的上限（可调）时，电接点压力表YX发讯迫使1CT失电，活塞立即停止前进，延时几秒后油泵停止工作，这时液压系统因液控单向阀的关闭作用而自动形成锁紧保压回路。然后再起动进料泵（液压柱塞泥浆泵），此时陶瓷泥浆由泥浆搅拌池经进浆管路和止推板上的进料口依次进入各滤板滤布所组成的滤室内进行压滤脱水操作。

当陶瓷泥浆压滤机脱水操作结束时,需要活塞退回运动，此时首先应停止进料泵（液压柱塞泥浆泵），然后开启止推板上进浆管路上的泥浆转换开关，待余浆全部排回泥浆搅拌池后，再按下“活塞退回”按钮，油泵电机立即起动，同时三位四通换向阀用电磁铁2CT得电，油泵输岀的压力油进入油缸有杆腔并推动活塞快

速退回，当活塞退回到终点并压下行程开关XK时，行程开关XK立即发讯迫使2CT失电，活塞停止退回，延时几秒后油泵停止工作。最后人工拉开滤板，搬出滤饼，清洁和清洗滤布。这样就完成了整个陶瓷泥浆的过滤脱水操作过程。

若在脱水过滤过程中，因液压油的泄漏等引起油压的下降，当油压下降到电接点压力表YX调定的油压下限时，电气线路将自动起动油泵，向油缸压紧装置进行补能,迫使油缸无杆腔内的油压再次上升到电接点压力表YX调定的油压上限，然后自动断开电源，油泵停止供油，再次形成锁紧保压回路。这样循环可确保陶瓷泥浆压滤脱水过程中压紧力的相对恒定。

3常见故障的产生原因

3.1设备方面

3.1.1油泵电机起动后无压力油输出

因油箱内液压油储量太少、液面太低、滤油器堵塞、吸油管路连接处松动大量漏气、油泵磨损严重或损坏、电机转向错误、油泵与电机之间的联轴器损坏及溢流阀的压力值调得太低或损坏等造成油泵不运转或空转吸不上液压油，或油泵即使吸上油却从溢流阀卸荷回油箱等，因而造成油泵电机起动后无压力油输出。3.1.2按下“活塞前进”按钮后有压力油输出但活塞无前进动作一方面，因轴向柱塞泵、溢流阀、液控单向阀、电磁换向阀和油缸密封件的磨损或损坏等,或因溢流阀的压力值调得太低和电接点压力表YX的上限值调得太低造成液压油工作压力的降低.或活塞前进方向有较大的额外阻力，结果油缸对活塞的推动力小于活塞前进方向的阻力等导致活塞无前进动作。另一方面，因液压油污染严重，电磁换向阀阀芯卡死,或因电气控制线路故障等，造成电磁铁1CT未通电或损坏等，导致液压油经电磁换向阀的中位卸荷回油箱，无压力油进入油缸无杆腔，也会造成活塞无前进动作。

3.1.3活塞前进到终点后油泵电机未能自动停止

因电接点压力表YX损坏或电气控制线路故障等，即使活塞前进到终点系统油压升髙后，电接点压力表YX未能发讯或发讯后因电气线路故障等未能控制油泵电机停止，造成活塞前进到终点后油泵电机未能自动停止。

3.1.4按下“活塞退回”按钮后有压力油输岀但活塞无退回动作

一方面，因轴向柱塞泵、液控单向阀、溢流阀、电磁换向阀和油缸密封件的磨损或损坏等，或因溢流阀的压力值调得太低造成液压油工作压力的降低；或活塞退回方向有较大的额外阻力，结果油缸对活塞的推动力小于活塞退回方向的阻力等而造成活塞无退回动作。另一方面，因液压油污染严重，电磁换向阀和液控单向阀的阀芯卡死，或因电气控制线路故障等，造成电磁铁2CT未通电或损坏等，导致液压油经电磁换向阀的中位卸荷回油箱，无压力油进入油卸而造成活塞无退回动作。

3.1.5活塞退回到终点后油泵电机未能自动停止

活塞退回到终点后，因行程开关XK的安装位置有误，未能压下行程开关XK,或即使活塞退回到终点后压下行程开关XK,因行程开关XK损坏或电气控制线路故障等，行程开关XK未能发讯或发讯后未能控制油泵电机停止，从而造成活塞退回到终点后油泵电机未能自动停止。

3.1.6液压系统无补能作用

一方面，因电接点压力表YX的上、下限值调整不当，造成上、下限值相差很大，那么在压滤脱水操作的过程中，油缸液压油也不会下降至电接点压力表YX的下限值,所以液压系统无补能作用。另一方面，因电接点压力表YX损坏或电气控制线路故障等，电接点压力表YX未能发讯或发讯后未能控制电磁铁1CT得电和油泵电机起动，或电磁换向阀阀芯卡死或电磁铁1CT损坏等导致电磁换向阀换向失效，液压油由电磁换向阀的中位卸荷回油箱，无压力油输出，显然液压系统无补能作用。

3.1.7液压系统频繁补能

因液控单向阀严重磨损或损坏，或油缸密封件严重磨损或损坏，导致液压系统严重泄漏,液压油的工作油压很快就降低到电接点压力表YX的下限值，造成油泵电机的频繁起动并向系统补能；或电接点压力表YX的上、下限值调整不当，上、下限值相差很小或电气控制线路故障等，也会造成油泵电机的频繁起动而向系统补能。

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