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十三．插图

作业须知

★有关人员务必全面仔细地阅读本手册以及有关的操作使用说明书。

★选派受过技术培训的人员作为离心机的安全管理人员。

★保证操作人员得到有关安全预防措施方面的教育。

★仅允许指定的受过技术培训的人员进行操作与维护。

★电气和机械的维护必须由专业工程师在文件资料或其它方式的指导下进行。

★电气系统参数的调整必须经过制造厂的允许，并由电气工程师完成。

★建议在现场悬挂有关本设备的安全操作指南和设备保养指南。

★建议建立设备的使用档案和保养维护档案。

★夜间作业时应保证足够的照明。

★离心机仅用于本手册和最初购货时所许可的使用条件，我公司不保证超越这些使用条件的用途的正常运行。

1257-N型钻井液固相分离用离心机广泛应用于石油行业钻井液固控系统，进行钻井液的固液分离，去除泥浆中的岩屑等有害细小固相颗粒，或回收重晶石等贵重加重材料，节约泥浆成本。

1257-N型离心机的驱动形式分为工频驱动和变频驱动。

工频驱动的转鼓速度是固定的，只有通过更换传动皮带轮才能改变转速；

变频驱动的离心机可以方便地实现大范围无级调速，并且能显示转速、工作电流等参数。

1．离心机技术参数

技术参数

单位

工频

1257-N

三变频

1257BP-N

双变频

转鼓直段内径

mm

355

转鼓工作长度

1257

转鼓最高转速

r/min

4000（清水）

转鼓工作转速

2800、3000

（更换皮带轮）

最高3400可调（推荐1600～3200）

工作转速分离因数（G）

1780～1550

≤2296

推料器差转速

40

≤60可调

最大处理量

m3/h

30

0～36（清水48）

主

电

机

型号

YB200L-4

额定功率

kW

额定转速

1470

辅

YB160M-6

7.5

970

单螺杆供料泵

XG070B02ZF

（带无级变速器）

XG070-0.6

（变频调速）

转速

196～366

137～408

流量

9.2～18.4

6.2～20.7

压力

MPa

0.6

电机功率

7.5

立式/卧式砂泵（带流量控制器专利技术）

LSB23J/SB23J

1500（同步转速）

30～40

0.11～0.16

4～5.5

主机外形尺寸

3000×

1476×

1620

总质量（含供料泵）

kg

3300

4000（含变频柜）

3900（含变频柜）

2．使用环境条件

环境温度：

-20℃～+50℃

周围空气相对湿度：

不大于95%

防爆等级：

ExdⅡBT4

腐蚀性环境：

无破坏金属和绝缘的腐蚀性气体或蒸汽

电气防护等级：

IP54

A．使用合适的起重设备和吊具；

B．起吊前对各吊点进行检查，确保吊点强度符合吊装要求；

C．确认安装台面坚固，能够承受足够的重量。

A．开机前应安装好所有安全防护罩，机器运转时严禁打开这些护罩；

B．不得在机器运行中碰触传动和旋转部件；

C．设备停机时，严禁用任何方式去刹车；

D．点起动和运转过程中如有异常响声和振动，应立即停机、查找原因、排除故障；

E．严禁超过说明书和铭牌标示的工作转速运转。

！

△电器接线和插接件插拔，必须在断开前级电源后进行！

A．只有在切断前级电源和转鼓完全停止时，才能拆卸、调整机器；

B．打开转鼓护罩时，要打开到位，并固定，防止护罩突然扣下伤及操作者。

本机主要由旋转件总成、动力传动系统、过载保护系统、机座机壳、进料管和电气系统等几部分组成。

主机外形尺寸如图一所示，机组爆炸图如图五所示。

1.1．旋转件总成

由转鼓、螺旋推料器、差速器等部件组成，由两个主轴承座水平支撑在机座上。

转鼓为柱—锥结构，内面沿轴向焊有若干筋条，转鼓大端盖半轴上有6个可调节液池深度的月牙板。

螺旋推料器总成由芯管、加速器、螺旋叶片等组焊而成，通过其两端半轴上的轴承同轴安放在转鼓内，经花键轴与差速器相联。

推料螺旋为双头、左旋，其推料面进行了耐磨处理。

旋转件总成爆炸图见图七。

1.2．动力传动及过载保护系统

1.2.1．动力传动

主传动由隔爆型电动机，经液力偶合器，通过5根三角胶带和主带轮驱动转鼓旋转。

辅传动由隔爆型电动机，经3根三角胶带，通过差速器带轮和过载保护装置驱动差速器输入轴旋转。

1.2.2．过载保护装置

采用机械—电器双重保护措施。

其中机械保护包括液力偶合器、机械式扭矩过载保护装置两部分。

1.3．机座机壳

包括分料箱、机座、减振器、高架吊篮等。

1.4．进料管总成

包括进料管和清水管，清水管用于停机前清洗离心机。

1.5．电气系统

包括控制柜、行程开关和相应的电缆。

2.1．离心机工作原理

见图八。

钻井液从进料管

（1）被连续送入时，从进料口（5）进入转鼓（7）内，转鼓高速旋转；

螺旋推料器（4）在差速器（9）的作用下，以一个略小于转鼓的转速旋转，转鼓与螺旋推料器构成了一副具有一定差转速、同向高速旋转的分离—输送机构。

当在比重力大几百甚至上千倍的离心力作用下，转鼓内形成一环形液池，由于固相与液相之间存在密度差，较重的固相颗粒沉降到转鼓内壁形成沉渣，在螺旋叶片与转鼓的相对运动下，沉渣被推送到转鼓的小端从排渣孔（12）排出。

内环被澄清的液相则通过螺旋形通道经溢流孔（11）排出，从而实现固—液相连续分离的生产过程。

2.2．差速器的功能及工作原理

差速器的功能是让螺旋和转鼓之间形成差转速，其工作原理如图九所示。

差速器外壳（3）随同离心机转鼓

（2）同速旋转，辅电机通过皮带轮（4）驱动输入轴（5），两个速度经过双级行星齿轮传动合成了螺旋推料器

（1）相对于转鼓的转速差，即差转速。

差转速的计算式如下：

△n=（nR-nG）/ir/min

式中，nR：

差速器输入轴转速r/min；

nG：

转鼓转速r/min；

i：

差速器速比；

Δn：

差转速。

其值为“-”时，螺旋推料器滞后于转鼓旋转；

其值为“+”时，螺旋推料器超前于转鼓旋转。

本机属于前者。

2.3．液力偶合器的功能及工作原理

本机选用的皮带轮式液力偶合器为限矩型液力偶合器，结构如图十三所示。

泵轮（15）直接与电动机轴相连，动力通过液力介质经由涡轮（6）—与其相连的皮带轮（4）—三角胶带—从动主带轮驱动转鼓旋转。

由于动力是经过在涡轮（6）和泵轮（15）间作周向螺旋运动的液体介质传递给涡轮的，从而使电动机的直接负载启动工况变为柔性负载启动，因而具有负载启动平稳及隔震功能。

而本偶合器为静压卸载式限矩型液力偶合器，当载荷增大、涡轮转速降低时，侧辅腔内液体的旋转速度也降低，静压头减小，工作腔中液体有一部分流入侧辅腔，致使偶合器能容减小，起到限矩作用。

另一方面，由于物料变化使离心机在生产过程中超负荷运行时，泵轮和涡轮的转速差加大，导致液力偶合器内部工作油液温度升高。

若过载时间长，工作油温升高到125℃时，偶合器壳体上的易熔塞（11）熔化，工作油喷出，偶合器空转，无功率输出，电动机卸载，从而起到保护离心机的作用。

2.4．过载保护装置功能及工作原理

扭矩过载保护装置安装在差速器末端，见图十四，由传力螺钉（7）、传力钢球（6）、扭矩体（5）、碟形弹簧（10）、拨盘（4）等组成，拨盘通过安全销（11）与差速器输入轴（12）相联。

在扭矩体左端还有一安装在机座上的具有支点的杠杆（图十一），另一端与行程开关（图十一）的凸轮接触。

当离心机过载或螺旋推料器意外卡住时，扭矩体上的钢球（6）在过载力的作用下从拨盘（4）上的传力孔中脱出，滑至拨盘的最低处，此时在碟形弹簧（10）的作用下扭矩体（5）左移与传力螺钉（7）脱开，差速器带轮空转，从而保护了差速器和螺旋推料器。

同时，通过其杠杆（图十一）推动行程开关（图十一）的凸轮，使电气控制系统动作，切断电源，整机停止运转。

五、安装与调试

1．1．准备

A．核对产品铭牌和电动机铭牌上的标示是否与订货要求一致；

B．分别拆除旋转件总成两端的差速器和带轮下的托柱，见图六所示。

对国内运输的离心机，未安装托柱。

1.2．主机安装

有两种安装方式：

其一，骑坐在两个留有间距的泥浆罐之间，利用两罐间的预留空间清渣；

其二，摆放在泥浆罐上部，可自制槽形溜板，引导沉渣顺溜板滑到沉砂池，出浆口用相应软管接至罐面。

离心机周围应有足够的操作维护空间，泥浆入口侧应留有不小于1100mm长度的空间，以便拔出供料管。

1.3．供料泵安装与管线连接

本离心机可选配两种类型，但工作原理不同的供料泵，均可用于工频或变频驱动离心机。

1.3.1离心式供料泵

按其结构形式又可细分为立式供料泵和卧式供料泵，其在罐上的安放位置如图二、图三所示。

对立式供料泵，在安放处应焊接能让泵体下部分顺利放下又能托住上部不致落入罐内的支撑角钢。

若使用卧式供料泵，则不需要焊接角钢托架，直接安放于罐端或罐侧即可。

1.3.2螺杆式供料泵

本泵又可分为变频控制和自带无级调速器变速两种类型。

前者适用于三变频控制离心机的供料，后者适用于纯工频控制离心机的供料。

其安放位置如图四所示。

无论选配何种类型供料泵，其吸入口均应连接于泥浆罐进料舱，排出管用胶管与机组进料管对应接口相接。

再用胶管引入清水至进料管另一较小接口。

分别用胶管将出渣槽的冲洗接口和转鼓护罩的冲洗接口连接到水源。

转鼓护罩上的冲洗管水源不得使用污水，以避免堵塞筛孔。

1.4．进料管安装

进料管管座必须摆正，插入不锈钢管，扣上压盖，预拧管座下部及压盖上各四颗螺钉后，用手正反方向反复盘动转鼓3～5圈，调至钢管与转鼓内部零件无碰擦声为合格。

然后拧紧管座下部四颗螺钉，再适当拧紧压盖螺栓（管座与压盖间应留0.5～1mm间隙），并连接好胶管。

1.5．电气安装

工频离心机的电控箱与主电机、辅电机、行程开关已在出厂前连接好。

供料泵电缆和主电源电缆需要用户准备并现场连接。

接线时，打开控制柜下部的接线腔的盖子，将主电源电缆和供料泵电缆按图示要求分别接入相应的接线端子，确认无误后盖好接线腔盖，拧紧螺钉。

注意应使电缆出入口的橡胶密封圈压紧电缆。

对配有快速插接件的主电源进线，不允许带电插拔!

电气安装完毕后，应检查设备是否可靠地接地，必要时可测量接地电阻。

变频离心机部分参见第六章3.3条变频离心机的操作。

1.6．液相出口的连接

液相出口包括主管道和旁通管道，分别安装有蝶阀。

主通道为正常工作时的通道，处理后的钻井液从这里排到泥浆罐里；

旁通管道用于在停机时用清水清洗离心机转鼓内腔时，将清洗水排放到泥浆罐外，以免过多的清水进入钻井液中改变其性能。

参见图十二。

建议主管道的外接管路通过一个喇叭口连接，以便于观察和取样。

2.1．转鼓转速的调整

转鼓转速只允许在说明书或离心机标牌规定的最大工作转速以下调整。

工频离心机需要通过更换较大或较小直径主带轮，同时更换较长或较短三角胶带的方法提高或降低转鼓工作转速。

变频离心机通过扭动“加速”或“减速”旋钮改变转鼓转速。

提高转鼓的工作转速，可以分离更细小的固相颗粒，处理量必须相应降低，同时也会造成磨损加剧、振动噪音加大、设备寿命缩短。

为此，建议根据分离用途或钻井液含砂量合理选择转鼓转速。

比如，回收重晶石或处理高密度泥浆时，建议采用中低转速；

对一般中等密度泥浆，选用中等或中高转速；

对低密度泥浆，选用高转速。

2．2．差转速的调整

离心机差转速在其规定的范围内，不建议用户自行调整。

必须调整时，只能在小范围内改变此参数。

工频离心机的调整方法是：

拔下原装辅电机带轮，换装较大直径或较小直径的带轮，并更换三角胶带。

辅电机带轮加大时，差速器输入轴转速提高，差转速减小；

反之，差转速增大。

对于变频离心机，扭动“加速”或“减速”旋钮改变辅电机转速，从而改变差转速。

电机速度增加，差转速减小，反之增大。

参见第四章2.2.条。

过高的差转速可能造成液流的紊乱，干扰固相物的沉淀，使排渣量减少。

而过低的差转速可能造成螺旋推料器堵塞。

2．3．液池深度的调整

拆下大端盖半轴上的6块月牙板，以新的同一倾角重新装上，从而改变大端溢流直径。

溢流直径增大，液池深度减小，反之液池深度增大。

在转鼓转速和差转速一定的情况下，液池深度减小，排渣含湿量减小，推渣扭矩增大；

反之，固相回收率提高。

6块月牙板必须同时同角度调整，且不能相互交换位置，避免带来额外的不平衡量。

2．4．三角胶带的调整

检查三角胶带的松紧情况，必要时，松开电机板螺钉，拧动调节螺杆，适度张紧三角胶带，最后重新拧紧底座螺母。

调整时保持主动带轮和被动带轮端面的平齐。

注意：

胶带张紧要适度，过紧会导致电动机轴承发热！

2．5．机—电连锁过载保护装置的调整

过载保护装置的滚轮与扭矩体间距离要调整得恰到好处。

过大，电气保护不起作用；

过小，极易损坏滚轮和行程开关。

每次动作后，应将差速器的拨盘与扭矩体复位，若安全销断裂，应予更换；

同时检查滚轮和行程开关，损坏时更换。

3.1．检查以下项目，若有异常，及时妥当处理：

A．检查设备的完整性，有无漏装、错装的设备和部件；

B．检查设备是否可靠地接地，必要时可测量接地电阻；

C．检查差速器和液力偶合器油位是否符合要求；

D．检查三角胶带是否张紧适当；

E．手动盘动离心机转鼓，检查有无卡阻等异常情况；

F．检查传动护罩和转鼓护罩是否安装良好，轴承座、供料管、控制柜等的螺钉是否松动。

3.2．点动设备，检查旋转方向，不正确时改变电机相线：

A．启动辅电机，观察差速器带轮旋转方向是否正确。

从转鼓小端观察，差速器带轮应顺时针方向旋转。

并观察有无其它异常情况；

B．点动主电机，观察主电机带轮旋转方向是否正确。

从转鼓小端观察，带轮应顺时针方向旋转。

C．点动供料泵，观察供料泵旋转方向是否正确，从电机尾端看，泵轴应顺时针方向旋转。

3.3．空载运行

按操作步骤启动离心机，但不启动供料泵，空载运行。

检查有无异常的振动、噪音或发热等现象。

若有条件可以测量转鼓的转速和轴承座的振动烈度，转鼓的转速应不小于额定转速的97%，振动烈度应不大于7.1mm/s。

3.4．负载运行

按操作步骤启动离心机，达到工作转速后，启动供料泵。

根据入口泥浆的密度和需要达到的分离效果选择合适的进料量。

切忌突然加大进料量，以免离心机堵料造成螺旋卡死。

采用离心泵供料时，进料量的大小由阀门或流量控制器控制。

采用螺杆泵供料时，由螺杆泵转速调节。

一般来讲，入口泥浆密度越大，要求的出口液相的密度越低，则允许的进料量越小；

反之，可以适当加大进料量。

此时应密切观察主机键盘面板上显示的电机功率或扭矩值，建议功率控制在0.9倍额定值下；

或扭矩≤80%。

表明固相产率已达设计要求，不得再加大进料量。

一旦针对特定的泥浆和分离要求选择好了适当的进料量，请及时做好记录或标示，以指导今后的作业。

入口泥浆密度应不大于1.8SG，否则应稀释或降低转鼓转速。

1．1．首次使用或重新安装后的使用前，应按照第五章“安装与调试”的要求正确安装和调整设备，并做细致的检查调试。

1．2．日常开机前的准备与检查：

A．清洁现场周围环境，离心机机身不得搁置悬挂任何无用的工具、零件或其它杂物；

B．检查三角胶带是否张紧适当；

C．检查传动护罩和转鼓护罩是否安装、关闭良好，轴承座、供料管、控制柜等的螺钉是否松动；

D．确认清水管路有清水供给；

E．确认所配供料泵类型，按各自的开、关机步骤操作，否则将损坏设备。

F．确认供料管总成的进料阀门和清水阀门均已关闭；

G．点动离心机，检查有无异常的振动和碰擦声响；

H．确认液相出口的主阀门已完全开启，旁通阀门已关闭。

2.1.开机步骤

离心式供料泵

螺杆式供料泵

A．接通前级总电源；

B．启动辅电机至转速正常；

C．延时20秒钟后启动主电机至运转正常；

D．主电机运转10分钟后，启动供料泵电机至运转正常；

E．逐渐打开进料阀，达到所需处理量。

A．接通前级总电源；

B．启动辅电机至转速正常；

C．延时20秒钟后启动主电机至运转正常；

D．主电机运转10分钟后，全开进料阀，启动供料泵；

E．通过无级变速器，逐渐加速达到所需处理量。

2.2．开机注意事项

A．切勿突然大量进料或超出离心机的允许处理量，以免机器发生故障；

B．出渣槽接有清水冲洗管，必要时，可适当打开，湿润滑槽，帮助固相物的排出，避免滞留干结；

C．运转中请勿打开转鼓护罩的清水阀门，以免冲洗掉护罩内的泥砂保护层，加剧磨损；

D．由于电路互锁，未开主机前，供料泵是无法启动的。

2.3．关机步骤

A．关闭进料阀，停止供料泵；

B．开启液相出口的旁通阀门，关闭主管道阀门；

C．打开清水阀和转鼓护罩清洗阀门，让离心机继续运转5～10分钟，观察溢流口，液流较清、排渣口不再排渣时方可关闭上述各阀；

D．停止主电机；

E．延时后自动停辅电机；

F．断开前级电源；

G．打开液相出口的主管道阀门，关闭旁通阀门。

A．先关停供料泵，然后关闭进料阀；

C．打开清水阀和转鼓护罩清洗阀门，让离心机继续运转5～10分钟，观察溢流口，液流较清、排渣口不再排渣时方可关闭上述各阀，还应彻底清洗供料泵；

2.4．非正常停机

2.4．1．推料器过载和断电

螺旋推料器过载造成过载保护装置触发，切断电机电源，或者由于其它原因断电，螺旋推料器将被堵塞，请按照故障处理方法处理。

2.4．2．转鼓过载

转鼓过载而使液力偶合器易熔塞合金熔化，主电机卸载，电源不会自动切断，请及时关掉供料泵，打开清水阀清洗，否则可能造成螺旋推料器堵塞。

2.5．关机注意事项

A．冲洗出渣槽，以免泥砂干结；

B．冬季停机或停机时间较长时，一定要打开转鼓护罩，卸下转鼓上的放水螺钉（图七/45），放尽转鼓内余水和各胶管内的泥浆或清水，以防冻结；

C．停机时间较长，转鼓内沉渣未冲洗干净时，转鼓内易形成泥饼或冰渣，再次开机之前务必手动盘车，用水冲洗化开泥饼或冰渣后方可开机。

否则，因泥饼或冰渣造成的不平衡力会使机组剧烈振动甚至跳动，可能导致机组损坏和重大人身事故！

在转鼓最后停止旋转前，不允许操作人员离开现场。

D．关机时，务必彻底清洗离心机转鼓内腔，否则下次启动机器时很可能出现螺旋抱卡而无法使用！

切记，常见的离心机故障大多是因为清洗不彻底而造成的！

变频离心机通过变频控制装置进行操作。

本公司变频控制装置包括双变频（含工频）控制装置和三变频（含工频）控制装置两类。

前者适用于离心泵供料的离心机控制，后者适用于螺杆泵供料的离心机控制。

3.1变频控制装置的安放。

变频控制装置独立于主机，应单独安放于主机端部易操作部位，为便于观察和操作，建议与主机距离小于5米；

最远不得大于10米。

用户应在其上方设置防雨遮阳篷。

3.2电缆规格

用户应根据实际摆放位置准备合适长度的电缆，分别与主电机、辅电机、供料泵电机、行程开关及电源连接。

电缆规格为：

至30kW主电机电缆3×

16mm2+1

至7.5kW辅电机电缆3×

4mm2+1

至7.5kW/5kW供料泵电缆3×

至行程开关电缆2×

1mm2

电源进线电缆3×

25mm2+1

△连接电缆前，必须切断前级电源，不允许带电插拔插接件和接线；

电缆和插接柱必须用铅焊焊牢。

3.3变频离心机的操作

3.3.1本机所配变频控制装置除具有变频控制功能外，还具有备用的工频控制模式。

一旦需要，通过工频/变频选择旋钮可以非常方便地进行切换。

其工频控制的操作方法同前述工频驱动步骤。

3.3.2电机旋转方向的调整

A.首先在变频驱动模式下，使主电机、辅电机、泵电机按工作要求方向转动。

B.切换成工频驱动模式，若主电机、辅电机、泵电机转向都不符合要求，则将变频器进线电源任意两相换接即可。

C.搬家重新接线，仍按上述A判断，切换成工频驱动后出现某台电机旋转方向不符合要求时，换接控制装置内工频电路中对应接触器进线的任意二相电源即可。

3.3.3变频驱动离心机的操作步骤

●开机步骤

离心泵供料

螺杆泵供料

A接通前级电源，给变频控制装置供电。

B启动辅电机，升速至10Hz以上。

C在5分钟内启动主电动机，升速至要求的工作转速/频率；

同时使辅电机升速至所需转速/频率。

D关闭进料阀，换装流量控制器匹配的节流元件，以免进料超量形成堵料故障，然后再启动供料泵，开启进料阀。

D开启进料阀，启动供料泵，通过对应的加减速旋钮调升驱动泵电机的工作转速/频率，使达到处理量。

●关机步骤

A先关闭进料阀，然后关停供料泵。

B开启液相出口的旁通阀门，关闭主管道阀门；

C打开清水阀和转鼓护罩清洗阀门，让离心机继续运转5～10分钟，观察溢流口，液流较清、排渣口不再排渣时方可关闭上述各阀；

D停止主电机；

E延时后自动停辅电机；

F断开前级电源；

G打开液相出口的主管道阀门，关闭旁通阀门。

A先关停供料泵，然后关闭进料阀。

C打开清水阀和转鼓护罩清洗阀门，让离心机继续运转5～10分钟，观察溢流口，液流较清、排渣口不再排渣时方可关闭上述各阀，还应彻底清洗供料泵；

G打开液相出口的