0 引言

四辊离心机是整条岩棉线中的关键设备。中心喷胶钢管（G 管）是四辊离心机的中心零件。我国引进的欧洲四辊离心机喷胶装置位于喷风环外部，没有G 管，黏结剂无法达到成绵中心区域。从日本引进的四辊离心机虽然有G 管，但是其G 管易疲劳断裂，造成胶、水混合现象，影响成棉质量，甚至造成临时停产。

本文讨论了一种新型G 管的设计及应用。原有G 管规格为G准12×2L=1065 mm，材料为SUS304,一端固定于主轴尾部进水盒上，另一端浮动嵌套于辊头内。这种结构使G 管处于悬臂状态，在辊头振动的作用下G 管极易疲劳断裂。为了解决这个问题，设计螺旋支撑组合结构，多点支撑改善钢管受力状况，在原有装置基础上使喷胶钢管与冷却水管连为一体，并增设旋转接头。此方法有效地解决了G管疲劳断裂的问题，在新型四辊离心机的应用上取得了良好效果。

1 设计原则

四辊离心机G 管的设计原则：应有足够的刚性，尺寸精度高、重量轻、体积小，表面有足够的精度与表面光洁度，良好的静平衡性，具有良好的结构工艺性和实用性便于制造和装配，装卸方便，在离心机上工作稳定可靠。定位装置的结构和布置必须保证G 管与水管及离心机主轴轴线重合，连接件定位准确、连接牢固。

主轴高速旋转5000～6000 r/min，在流股的作用力下产生振动。主轴将振动传递给G 管。此时G 管相当于处在悬臂状态下，一端固定，另一端受迫振动。G 管靠近固定端的部分不断地受到循环揉挤，最终疲劳断裂。解决上述问题的途径为：1）解除G 管受揉挤状况；2）增设胶管中间支撑结构；3）将振动补偿移致G 管以外。

3 新型四辊离心机G 管的设计思路

四辊离心机G 管断裂原因归结为受迫振动、承载低，疲劳的问题。四辊离心机在流股作用下辊头主轴产生振动是设备固有属性，即由主轴给G 管带来的振动不能改变。因此增加G 管承载是解决G 管断裂的有效途径。增加G 管承载有两个方法，

1）增加材料的体积；

2）改变受力状态。涉及到设备的内部结构与整体相关复杂程度，G 管不能通过增加钢管直径及壁厚的方法来提高其承载，因此，解决问题的途径归结为改变钢管受力状态。

4 四辊离心机G 管的设计及加工工艺

1） 螺旋支撑套的设计制作。螺旋支撑套设计选用SUS304 不锈钢材料，外径准19.9 mm，内径准12.1 mm，螺距12 mm，螺旋两周，螺旋支撑片厚度2 mm。加工工艺，选用准21 mm、长40 mm 材料SUS304 圆钢坯料，车床卡盘预夹紧圆钢毛坯一端，圆钢初步找正，车床卡盘夹紧，毛坯圆钢另一端打准6 mm 底孔，车床顶尖顶紧底孔，粗车螺旋体，外径准20 mm，螺距12 mm，螺旋两周,螺旋体底径准11 mm，精车螺旋体大径及叶片厚度到尺寸，松开车床卡盘，车床卡盘预夹紧螺旋体大径，依据底孔找正工件后夹紧，钻铰螺旋体底径至尺寸，松开车床卡盘，成品检验。

2）G 管与水管的连接设计制作。G 管位于中心位置，水管位于外部，螺旋支撑套支撑于两者之间。螺旋支撑套3 件，尺寸间距300 mm。

5 应用效果

制作完成后，将G 管技术应用于现有四辊离心机机床上。经实际生产验证，能够切实解决胶管断裂的问题。该项技术的关键是将螺旋支撑巧妙地应用于中心喷胶钢管上，同时解决了G 管支撑不足、受迫振动产生疲劳断裂、循环水流通三个问题。加工制作工艺及精度也是保证该项技术的关键点。岩棉线使用该项技术后四辊离心机提高了工作性能，提高了能源使用效率。