提高直線振動篩工作性能的措施分析

尚偉

（潘集選煤廠建設項目部，安徽 淮南232000）

1 振動特性參數(shù)對振動篩工作性能的影響

影響振動篩工作性能的參數(shù)主要包括振幅、振動頻率、振動方向角、篩面傾斜角，四項振動參數(shù)除了各自對振動篩產(chǎn)生不同的影響之外，它們可共同歸納為一個參數(shù)——拋擲強度D：D=ω2Asinα/gcosβ=ksinα/cosβ

ω- 振動頻率r/s；A- 振幅mm；g- 重力加速度9.8m/s2；α-振動方向角°；β- 篩面傾斜角°；k=ω2A /g 為振動強度。

1.1 振幅

振幅的選擇根據(jù)被篩選物料的粒度和性質(zhì)來選取，直線振動篩用于分級時，振幅稍大些；用于脫水、脫介時，振幅稍小些。直線振動篩振動強度和激振力在振幅調(diào)節(jié)前后的變化如表1。

表1 中，振幅均為振動篩四角實測振幅平均值；振動篩實測頻率為913r/min；Q 為振動篩的參振質(zhì)量18.225t。

由表1 可看出，振動強度與振幅成正比，振幅下降，振動強度降低，但下降幅度不大，正常直線振動篩的振幅在3.5-6mm。

1.2 振動頻率

對脫介篩而言，振動頻率增加時,可以增加物料在篩面上的跳動次數(shù)，增加了物料與篩面的碰撞，可以顯著提高脫介效果，與此同時高頻率加快篩板的磨損,降低篩框、橫梁的使用壽命。通過改變電機側皮帶輪的直徑，降低振動篩的頻率，由原來的913r/m 降至860r/m，直線振動篩振動強度和激振力在調(diào)節(jié)頻率前后的變化如表2。

表2 中，頻率為振動篩的實測值；振幅為實測值A=4.8mm；Q 為振動篩的參振質(zhì)量，18.225t；ω 為振動角頻率，95.6,90.0。

從表2 中可看出，激振力與振動頻率平方成正比，頻率降低5.8%，激振力下降11.3%，激振力下降幅度較大，對減輕篩板的磨損和減少篩框、橫梁開裂事故率起到積極作用。

對直線振動篩的振幅和頻率同時下調(diào)，在保障振動篩脫介效果的同時延長振動篩使用壽命，直線振動篩振動強度和激振力在調(diào)節(jié)頻率前后的變化如表3。

從表3 中得知，振動篩的頻率和振幅同時下調(diào)，激振力下降幅度為26.0%。

1.3 振動方向角α

振動篩振動方向線和篩面之間的夾角叫振動方向角。振動方向角越大，物料停留在篩面的時間就越長，脫介效果會提高；反之，脫介效果會下降。直線振動篩方向角范圍為30°-60°,12*20SDH 型直線振動篩的振動方向角為45°，該值能夠適應各種直線振動篩篩分條件，同時可以提供最好的物料運動速度和脫介效果。

1.4 篩面傾斜角β

以水平面上篩面傾斜的角度稱為篩面傾斜角。篩面角度的大小與振動篩處理量和篩分效率有關。根據(jù)拋擲強度公式D=ksinα/cosβ，當傾斜角β 增大時,物料在篩面上的運動速度加快，提高振動篩的處理量，但同時減少了物料在篩面上的停留時間，脫介效果下降；反之，處理量下降，脫介效果提高。為了使振動篩處理量和脫介效果兩者兼顧，篩面傾斜角控制在0°- 8°之間，12*20SDH 型直線振動篩的篩面傾斜角設計為0°。

2 現(xiàn)場實際因素對振動篩工作性能的影響

2.1 隔振彈簧及基礎水平度不同造成扭振

則每個彈簧的剛度為：

式中，n- 彈簧的個數(shù)；ω0- 固有頻率rad/s；ω- 工作頻率rad/s；W- 參振質(zhì)量kg。

一般振動篩共振時，其振幅為正常工作振幅的5-8 倍。為了使振動質(zhì)量過共振區(qū)而不是跳出彈簧，應取預壓縮量δ＞(5-8)A。大型振動篩取大值；反之取小值，同時彈簧的總可壓縮量必須大于2δ，即：

H - nd ＞2δ

式中，H- 彈簧的自有高度，mm；n- 彈簧的總圈數(shù)；

彈簧的剛度為：，因此彈簧的壓縮量必須滿足下列條件：

δ = W/k ＞(5-8)A

通過現(xiàn)場三臺振動篩實際測量，發(fā)現(xiàn)振動篩的下支座并未處于同一平面內(nèi)，統(tǒng)計情況如表4。

說明：水平度以檢測點以“0”值為基準，負值代表低于該基準，即該點需要墊起高度。縱向的平面度誤差應不大于5mm，在橫向應不大于2mm。

從表4 中可看出，由于振動篩下支座的水平度不一致，導致隔振彈簧的壓縮量不同，對振動篩的支撐力就不同。而隔振彈簧的壓縮量誤差正常應保持在5mm 以內(nèi)，振動篩可正常工作，若超出該范圍，那么振動篩在振動過程中就會出現(xiàn)扭振現(xiàn)象。

表1 直線振動篩振動強度和激振力在振幅調(diào)節(jié)前后對比

表2 直線振動篩振動強度和激振力在調(diào)節(jié)頻率前后對比

表3 直線振動篩振動強度和激振力在同時調(diào)節(jié)頻率、振幅前后對比

表4 振動篩彈簧支座水平度實測值

2.2 兩組偏心塊的相位差

在采用兩個箱式激振器相互連接的振動篩中，兩個箱式激振器之間通過聯(lián)軸節(jié)連接，當連接2 個激振器的傳動軸兩端法蘭盤螺栓孔錯位，傳動軸兩側的相位角出現(xiàn)偏差，會產(chǎn)生扭振。激振器偏心塊的合力出現(xiàn)夾角時多數(shù)表現(xiàn)為：振動篩振幅降低，物料在篩面的運動軌跡發(fā)生變化。

2.3 其它現(xiàn)場因素

a.生產(chǎn)過程中，振動篩的給料不均勻；b.振動篩運動部分與溜槽、料斗等不動部分之間卡有異物；c. 振動篩經(jīng)過幾次大修后，造成篩框變形，譬如：更換橫梁。更換的橫梁長度誤差不能保證在-0.5～0mm，那么橫梁安裝后就會造成側板發(fā)生微小變形，在振動篩高頻激振力下，經(jīng)過一段時間后，側板會因疲勞而發(fā)生開裂。

3 結論

振動篩是選煤工藝流程中主要的脫介設備，振動篩的工藝操作、日常維護和運行管理對設備的正常高效運行有重大的影響，進一步關系到工藝生產(chǎn)的效率和產(chǎn)品的質(zhì)量。本文以潘一選煤廠12*20SDH 型直線振動篩為實例，通過對振動特性參數(shù)和現(xiàn)場實際因素兩個方面認真分析引起篩框開裂和橫梁斷裂現(xiàn)象的主要原因以及研究如何提高振動篩的工作性能，減少事故的發(fā)生。撇開振動篩的設計制造缺陷引起篩框開裂和橫梁斷裂，本文對振動篩的安裝、日常維護及故障排除有著重大的指導意義。