淺議圓振篩篩體產生裂紋的原因及防范措施

王君++孟慶偉

摘 要：針對圓振篩在生產過程中篩體出現裂紋的問題，本文主要分析了圓振篩篩體產生裂紋的原因，探討了避免產生裂紋的措施，以期能夠延長圓振篩的使用壽命。

關鍵詞：圓振篩；激振器；偏心塊；離心慣性力；振型

中圖分類號：TE121.1 2 文獻標識碼：A 文章編號：1671-2064（2017）18-0060-01

圓振篩是礦山企業破碎系統中的主體設備，其作用是為選礦球磨篩選出符合粒度要求的礦石。經破碎機加工后的礦石經過圓振篩后，符合粒度要求的礦石輸送給選礦球磨，不符合粒度要求的礦石則返回至破碎機再次加工。因此，圓振篩性能的好壞不僅決定了選礦系統的產量，也制約著破碎機性能的發揮。在生產過程中，圓振篩的主要問題是篩體出現裂紋。這不僅增加了設備的維修時間，影響產量，也影響到設備的安全運轉和使用壽命，因此，有必要分析圓振篩篩體產生裂紋的原因并制定切實可行的措施。

1 圓振篩的組成及工作原理

圓振篩主要由篩體、篩網、激振器、偏心塊、傳動軸、彈簧、底座、護罩等部分組成，如圖1所示。

篩體通過4組彈簧支撐在底座上，篩體兩側篩板上各安裝1個激振器，每個激振器的內、外兩側各安裝1個偏心塊，激振器內側的2個偏心塊之間裝有傳動軸，激振器外側的偏心塊通過軟連接與電動機相連。當電動機旋轉時，動力通過軟連接、激振器、傳動軸分別傳遞到偏心塊上，帶動偏心塊旋轉，產生離心慣性力，使篩體振動。

2 設備使用情況及出現的問題

司家營鐵礦破碎車間最早使用的是2YAH-2460型圓振篩。生產工藝是：經過破碎機破碎后的礦石通過皮帶輸送機進入圓振篩進行預先篩分，符合粒度要求的礦石通過篩網下方的皮帶輸送機進入球磨料倉，篩網上粒度較大的礦石則返回破碎機再次破碎，形成閉路循環。設備在運行兩年后，篩體的兩側篩板出現裂紋，隨著生產的繼續，裂紋逐漸擴展，嚴重影響了破碎系統的正常進行。

3 原因分析

3.1 力學模型

取圓振篩篩體、激振器和偏心塊為研究對象。圓振篩篩體及激振器的質量為，質心位于處，偏心塊的質量為，質心位于處，偏心距為。運動開始時，偏心塊質心位于最低位置，偏心塊以勻角速度轉動。當偏心塊沿順時針方向轉過角時，作用于系統上的有重力與，約束力、與力偶，質心的離心慣性力，如圖2所示。（其中，）

對由篩體、激振器和偏心塊組成的系統列微分方程

由上式可得

從上式中消去，可得系統的軌跡方程為

由以上軌跡方程可得，圓振篩的運動軌跡是一“圓形”，其振幅為。但在實際運轉過程中，圓振篩并不是嚴格意義上的自由振動，彈簧對圓振篩的運動有一定的影響，因此，圓振篩的運動近似于“圓形”。

3.2 原因分析

由于每個激振器的內、外兩側各安裝一個偏心塊，只有篩板的內、外兩側的運動軌跡（即，振型）完全一致，才能確保篩板在運轉過程中不受附加內應力。振幅和離心慣性力的方向是影響圓振篩“振型”的主要因素。因此，導致圓振篩篩體產生裂紋的主要原因有：

（1）圓振篩偏心塊的質量不同：圓振篩偏心塊由偏心塊基座、偏心片、螺釘組成，偏心片通過內六角螺釘固定在偏心塊基座上，通過增減偏心片的數量和調整偏心片的厚度可以調整偏心塊的質量。圓振篩偏心塊的質量不同，會造成篩板的內、外兩側的離心慣性力的大小不同，振幅不同，從而導致篩體受到附加內應力，使篩體產生裂紋。

（2）圓振篩偏心塊的質心不重合：圓振篩偏心塊的質心一方面取決于偏心距的大小，另一方面則表現在質心是否重合。偏心距影響振幅，偏心距不同，則振幅也不同。此外，偏心塊的質心應該是重合的，否則，各個偏心塊產生的離心慣性力的方向不同步，導致篩體受到附加內應力，使篩體產生裂紋。

（3）支座彈簧的彈力不一致：支座彈簧支撐篩體振動，篩體受力不均、各偏心塊產生的慣性離心力的大小不同、離心慣性力的方向不一致等原因造成彈簧的剛度和壓縮量有所不同，從而導致彈簧的彈力不一致，在振動的過程中，篩體傾斜，也會導致篩體產生裂紋。

4 預防措施

針對以上圓振篩篩體產生裂紋的原因，應采取以下預防措施：（1）在調整偏心塊質量時，應對偏心塊進行稱重，保證4個偏心塊的質量相同。（2）應定期對傳動軸進行校正，避免因傳動軸產生過大的扭轉變形導致激振器偏心塊產生的離心慣性力的方向不同步，造成篩體兩側篩板的“振型”不同的現象。（3）做好激振器和傳動軸的密封。在實際生產中，由于密封不嚴，往往在激振器護罩中積存大量小石子、泥土、油污等。在設備運轉的過程中，這些雜物會對偏心塊產生磨損，造成偏心塊的質量出現差異和偏心塊質心的位置所有改變。因此，應注意做好激振器、傳動軸護罩的密封。（4）在更換支座彈簧時，最好將4組彈簧同時更換，避免支座彈簧因彈簧剛度和壓縮量不同造成彈力不一致的現象。

5 結語

圓振篩篩體出現裂紋是影響圓振篩正常運轉的重要因素，在實際生產中，關注的側重點往往在于如何修復已經產生的裂紋，卻忽視了如何預防裂紋的產生。因此，在修復裂紋的同時，應該注重從源頭消除產生裂紋的因素。

參考文獻

[1]新鄉威達機械有限公司.振動篩使用說明書[K].新鄉：新鄉威達機械有限公司，2010，07.