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    雙軸直線振動篩常見問題分析及對策

       日期:2018-09-14     瀏覽:691    
    核心提示:本文作者:王開明,蔡 斌 (神華寧夏煤業集團寧東洗煤廠)摘要: 介紹了雙軸直線振動篩的結構、工作原理和技術特點,指出了該設

    本文作者:王開明,蔡 斌   (神華寧夏煤業集團寧東洗煤廠)
     


     


     

    摘要:

           介紹了雙軸直線振動篩的結構、工作原理和技術特點,指出了該設備在使用過程中的常見問題,在理論分析的基礎上,提出了相應的解決方案。

           雙軸直線振動篩廣泛應用于選煤生產中的原煤分級、精煤脫水和塊煤脫介等生產環節。與其他類型的篩分機械相比,雙軸直線振動篩具有結構簡單、運動平穩、檢修方便、生產效率高、分級效果好等優點,但在實際生產過程中也存在著一些問題與不足。文章將對該設備在使用過程中出現的常見問題進行分析,并提出相應對策。

    1、雙軸直線振動篩工作原理及特點

    1、1 工作原理

           雙軸直線振動篩是利用同步反向旋轉的雙不平衡重塊激振器使篩箱振動,從而對產品進行篩分的機械設備。其激振器由兩根帶有不平衡偏心輪的軸通過軸承座固定在篩箱上,兩根軸分別由電機拖動作反向同步回轉運動,偏心輪產生的離心力使篩箱發生振動。激振器的工作原理見圖1

    在圖1中(a)和(c)位置上,每根軸上兩不平衡重塊的離心力完全疊加,激振力最大,而(b)和(d)位置上離心力完全抵消,激振力為零。
     

    1、2 結構與技術特點

    雙軸直線振動篩的結構如圖2所示,振動器的振動方向與篩面成一定夾角(一般在30~ 60°之間),,因此可使物料在篩面上定向拋射并松散、透篩和向前輸送,以進行篩分。

           雙軸直線振動篩振幅大,振動強烈,篩分效率高,且一般采用雙電機拖動。與單電機拖動的振動篩相比,其激振器的兩根不平衡重塊的軸不是由齒輪聯系強迫同步反向回轉,而是分別由兩個異步電機直接帶動回轉,兩根軸間沒有聯系。兩軸上的不平衡重塊在工作開始時不在相應位置上,但卻能依靠力學關系使兩軸上的不平衡重塊相互追隨,很快就可達到自同步反向回轉。這種結構雖然多用了一臺電機,而且對電機和軸承的要求也較高,但卻省掉了一對加工精度要求較高的齒輪,簡化了激振器結構,從根本上解決了激振器發熱和漏油現象,并且大大減少了噪聲及篩子的維護和檢修工作量,因而是目前使用較廣泛的一種結構。

    2、常見問題

           目前,廣泛應用的各種類型的雙軸直線振動篩,在生產使用過程中普遍存在一些問題,具體表現為以下幾個方面:

    (1)、篩子處理能力低于設計的理論計算值。

    (2)、篩子的振幅低于設計要求的參數。

    (3)、在使用過程中篩面走煤不好,開、停車瞬間篩子出現擺動和顛振,從而影響彈簧的使用壽命。

    (4)、軸承座容易振裂,軸承易發熱損壞,篩子底梁容易開焊或斷裂。

    3、分析及對策

    3、1 篩子處理能力低于設計的理論計算值從理論上講,篩面寬度決定篩子處理能力,篩分效率與篩面長度有關。篩子處理量Q的計算公式為:

    Q = BLq,

    式中:  Q為篩子處理量;

    B為篩面寬度;

    L為篩面長度;

    q為單位篩面面積的處理能力。

    基于此,我們從以下幾個方面進行分析:

    (1)、偏心塊產生激振力的合力在y-y軸上不能充分迭加穿過篩子的重心,沿x-x軸向分力不能相互抵消為零是影響篩子處理能力的重要原因之一。受設計、制作和安裝、使用過程等因素的影響,篩子的重心并非在一個恒定的位置,而是一個變量。受篩子安裝傾角的大小、篩板安裝位置的高低、篩子入料量大小等因素的影響,篩子的重心位置并非是設計計算中力學分析所確定的恒定位置,而是變化的。一般情況下,在設計過程中只能確定篩子重心的大致位置,在現場安裝調試過程中通過改變篩箱上軸承座的位置盡量使偏心塊產生的激振力的合力在y-y軸上穿過篩子重心,使篩箱產生最大的瞬時振動,加快物料通過篩面的速度,從而有效提高篩子的處理能力。然而,雙軸偏心輪所產生的激振力合力如果不能穿過篩箱重心,那么篩箱重心的殘余力矩將破壞篩子振動過程中的整個振動平衡,往往會導致篩面產生不穩定的顛振,從而改變物料的運動軌跡和篩分效果,降低振動篩的處理能力。

    (2)、入料方式的不同也會影響篩子處理能力。篩子入料是否均勻對其處理能力有一定的影響,當振動篩入料不均時,通常會使某一側的物料量較多,這就使篩子單側受力較大,使篩體出現輕微地左右搖擺,從而影響物料的分離,降低處理能力,同時也會降低彈簧使用壽命。

    (3)、篩子振幅的大小也會影響篩子的處理能力。在計算時,當偏心輪回轉半徑r確定后,篩子的振幅可由公式:

    (M +m)A = mr計算得出。

    式中:M為篩體質量;

    m為偏心塊質量;

    A為篩體振幅。

    然而,在實際使用過程中,由于選用彈簧剛度不同,篩子的振幅往往會小于設計計算值。由于振幅低于設計要求值,因此降低了篩子的處理能力。

    (4)、篩子安裝傾角的大小也會影響篩子的處理能力。不同場合使用的篩子會有不同的傾角要求。在實際生產中,為適應生產要求,篩面的傾角大部分可以借助改變吊掛(支撐)裝置的高度在一定范圍內進行調整。由以上分析可以看出,篩子處理能力低于設計理論計算值的問題可通過調整篩子偏心輪在篩子上的位置、調整入料方式及篩子的振幅和傾角來解決。不同使用場合對篩子的處理量和篩分效率有不同的要求,因此上述方法應視具體情況靈活應用。

    3、2 篩子的振幅低于設計要求

    受各種因素的影響,投入生產后,篩子的振幅往往達不到設計要求。振幅太低,會降低篩子處理能力;振幅太高,則又會降低軸承座、軸承、篩子底梁的使用壽命。通常,可依據現場使用情況適當改變偏心輪的質量或選用不同剛度的彈簧來調整篩子的振幅,以適應生產的需要。

    3、3 篩面走煤情況不好,開、停車瞬間篩子出現擺振和顛振走煤情況不好往往是偏心輪產生的激振力合力在y-y軸上的分力不能通過篩子的重心引起的。在實際使用過程中,如果篩子前段不走煤,則可適當向前調整偏心輪位置;如果篩子后段不走煤,則適當向后調整偏心輪位置;如果篩子中段不走煤,則是偏心輪質量太輕、振幅達不到要求所致,此時應適當增加偏心輪質量來解決問題。此外,用于分級或脫水的篩子篩面上沖水管位置搭配不當也會導致篩面不走煤現象的發生。因此,可采取適當調整沖水管位置,用加快篩面上物料運行速度來解決。但此方法僅適用于0~ 3mm物料的篩分或脫水。在上述方法均無法解決問題的情況下,還可以在保證篩分效率和處理量的情況下,適當改變篩子的振幅或傾角來解決篩子走煤不好的問題。篩子的擺振是由入料不均或偏心輪質量不等造成的。通常情況下,偏心輪產生的激振力合力在y-y軸上的分力不能通過篩子的重心會使篩子出現顛振。這類問題往往通過調整入料或偏心輪位置來解決。

    3、4 軸承座容易振裂,軸承易發熱損壞,篩子底梁容易開焊或斷裂,彈簧容易斷裂這些幅增大而造成的問題的出現往往是篩子偏心輪質量太大,導致激振力增大、篩子振。此類問題往往是通過減輕偏心輪質量或更換剛度大一些的彈簧來處理。也可以在保證軸的強度的前提下,通過更換不同型號軸承或改變軸承座的強度來處理。同時,對篩子的底梁進行必要的加固也可以延長篩子的使用壽命。

    4、結語

          文章提出了雙軸直線振動篩在現場使用過程中存在的常見問題及對策,并在理論分析的基礎上,指出了常規的處理方法,可為今后雙軸直線振動篩的設計、使用、維修提供良好的借鑒。


     

    參考文獻:

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    [ 4]  李發金.談振動篩安裝與維護的技術問題[J] .科技資訊, 2006,(32).

    [ 5]  任紫亭,李惠彬,金婷,等.大型振動篩激振器振動測試與故障分析[J] .煤礦機械, 2008,(11).

    [ 6]  趙曉煥,高軍.振動篩的改造[J] .中國設備工程, 2009,(6).


     

    中國篩分機械網及篩分機械公眾號首發。

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