助理工程师职的论文浅析振动筛运行异常的分析
发布时间：2015-06-19
本篇文章是由《工程科学学报》的一篇论文，自2015年起，《北京科技大学学报》更名为《工程科学学报》(Chinese Journal of Engineering)。《工程科学学报》是由教育部主管、北京科技大学主办的学术类科技期刊，ISSN 2095-9389, CN 10-1297/TF，月刊，国内外公开发行，主要刊载工学领域的具有创新意义或有较大应用价值的高水平研究论文和快报。
摘要：分析了振动筛在运行过程中的异常情况，并提出了相应的解决办法。
关键词：振动筛 运行异常 选煤机械
1 概况
在选煤厂的生产系统中，很多作业需要筛分机械来完成，例如煤的准备筛分、检查筛分、最终筛分以及煤的脱水、脱泥、脱介等。筛分机械的种类有很多种形式，例如：固定筛，滚轴筛，摇动筛，振动筛，圆筒筛，等厚筛，电磁筛等。由于选煤厂对筛分机械的性能要求较高，应具有良好的脱水、脱泥、脱介粒度分级的功能，同时结构要精良，便于安装、维修管理。根据这一要求其中直线振动筛在选煤厂中得到广泛应用。直线振动筛是由筛箱、筛网、激振器组成。传动方式有双电机自同步拖动，单电机皮带轮传动2种方式，筛子在使用过程中也存在着一些问题。除部分为机械故障外，大部分为运行异常，如振动方向角不一，横摆偏大，四角振辐相差较大和物料跑偏，有的筛面物料打转和滞留等问题，影响了生产的正常运行。
2 运行情况分析
振动筛在运行过程中出现异常的原因，有以下几个方面：①振动筛安装不正确，基础不平或激振器轴与传动轴中心偏离太大(如果用万向联轴节连接，较为突出)。②振动筛运动部分与溜槽、料斗等不动部分之间卡有异物。③给料不均导致偏载，甚至筛面一边无料。④筛板固定不牢或有破损，产生二次振动。⑤不同位置的支撑弹簧刚度相差悬殊或有断裂的现象发生。⑥振动筛的工作频率和某一阶固有频率相同而产生共振。⑦激振器装配不佳，如双箱式激振器，当2个激振器振动方向角不同。会造成两侧筛板振动方向角不一致。⑧振动筛设计不合理，重心位置不当，激振器合力方向未能通过重心，偏差较大。⑨在采用2个箱式激振器相互连接的大型振动筛，经几次大修后易出现运行异常情况，如扭振、物料跑偏、筛侧板断裂等情况，主要由于激振器是由2根装有主副偏心块的轴组成，两轴之间再由2个相同的齿轮相连，如图1所示，这种结构保证了两轴同速反向地同步回转，使两轴上的激振力叠加，产生与水平面一定夹角的激振力，实际上激振力的合力方向完全是由偏心块的偏心位置所决定的，即依靠两齿轮啮合的正确位置来决定偏心块的正确位置。因齿轮啮合会使合力方向和激振力变化，如2个激振器的合力方向出现夹角时，振动筛就会发生扭振。同理，当连接2个激振器的传动轴两端法兰盘螺栓孔错位，也产生与上述同样的情况。所以，当出现这些情况时会使振动筛运行不正常，而其中的扭振对振动筛的危害尤甚。
3 解决办法
当振动筛出现运行异常后，解决的办法是根据实际问题，制定方案进行及时调整。
3.1 振动筛安装水平的调整 振动筛安装是否水平，对运行至关重要，安装调平时，以4个支撑装置底面为基准，亦可以筛面为基准用水准仪测量，用支撑弹簧底座下加垫来调整，使其达到符合安装标准为止。
3.2 激振器与传动装置位置的调整 振动筛的动力是靠传动装置与激振器的连接来实现的其连接方式有以下几种：①双电机拖动一般采取直连，联轴器多数采用万向联轴节或CG 型柔性橡胶联轴节。②单电机拖动一般采取皮带轮传动。
当采用万向联轴节或CG柔性橡胶联轴节传动时，一般允许激振器轴心比传动轴心高2mm。若其值或法兰间的间隙过大，都将导致胶体发热，使振动筛扭动。调整时可先将筛箱找平，并使其上的激振器输入轴中心略高于传动装置的法兰中心，同时使两法兰间隙适宜，然后调整同轴度达到要求。当采用皮带轮传动时要保证两皮带轮的平面位置，防止因平面位置的差异导致振动筛摆振。
3.3 两侧筛板扭振的调整 出现扭振的情况多数是双箱式激振器的振动筛，其主要原因如下：
3.3.1 两侧筛板上激振器的偏心块夹角不同，有以下3种可能：①偏心块夹角仅一侧不正确;②偏心块夹角都不正确;③齿轮基准面装反造成偏心块夹角错误。
3.3.2 2个箱式激振器通过传动轴连接位置不正确。以上这2种情况是造成筛子扭振的主要原因。振动筛出现扭振可采取观察法和标记法对运行异常进行判断，找出扭振根源后，调整到正常的夹角和位置即可消除。
3.4 激振力方向不正确的调整 对筒式激振器而言，易出现激振力方向不正确的问题，而很少出现扭振。因为这种振动筛的振源只有一个，所以故障排除相对容易。出现激振力向不正确时，多数表现为，振动筛振幅降低，物料在筛面的运动轨迹发生变化等主要是在传动齿轮的装配上出现错位造成的，致使主、被动偏心轴错位，如图2所示。图中，x,y为坐标轴，Ps，Py分别为x轴、y轴方向的分解力，p0为正常状态下x轴和y轴的合力值。因偏心轴错位激振力合力方向发生变化，致使合力减弱。为此应将齿轮在装配前即做好标记，则可避免因人为失误而出现的异常。
4 结语
由于振动筛在使用过程中出现的运行异常情况较多，有的可能是几种异常叠加，故在分析过程中应找准问题要害正确地判断，仔细拆装精心调整，才能解决问题，特别是自行研制及新开发的振动筛在设计制造上要下功夫。要提高设计精度，加工精度，结构性能和材质寿命，同时更应在安装调整上做好前期工作，为振动筛正常运行打下良好基础。
参考文献：
[1]刘海星.选煤机械[M].北京:煤炭工业出版社.1994.
[2]王敦曾.选煤新技术的开发与应用[M].北京:煤炭工业出版社.2005
