振動篩運行異常的分析與研究
2021-02-04林娟
（黑龍江雙鴨山礦業(yè)集團有限公司選煤廠）
（黑龍江雙鴨山礦業(yè)集團有限公司選煤廠）
摘 要：分析了振動篩在運行過程中的異常情況,并提出了相應的解決辦法。
1、概況
在選煤廠的生產系統(tǒng)中,很多作業(yè)需要篩分機械來完成,例如煤的準備篩分、檢查篩分、最終篩分以及煤的脫水、脫泥、脫介等。篩分機械的種類有很多種形式,例如:固定篩,滾軸篩,搖動篩,振動篩,圓筒篩,等厚篩,電磁篩等。由于選煤廠對篩分機械的性能要求較高,應具有良好的脫水、脫泥、脫介、粒度分級的功能,同時結構要精良,便于安裝、維修管理。根據這一要求其中直線振動篩在選煤廠中得到廣泛應用。直線振動篩是由篩箱、篩網、激振器組成。傳動方式有雙電機自同步拖動,單電機皮帶輪傳動2種方式,篩子在使用過程中也存在著一些問題。除部分為機械故障外,大部分為運行異常,如振動方向角不一,橫擺偏大,四角振輻相差較大和物料跑偏,有的篩面物料打轉和滯留等問題,影響了生產的正常運行。
2、運行情況分析
振動篩在運行過程中出現(xiàn)異常的原因,有以下幾個方面:
①、振動篩安裝不正確,基礎不平或激振器軸與傳動軸中心偏離太大(如果用萬向聯(lián)軸節(jié)連接,較為突出)。
②、振動篩運動部分與溜槽、料斗等不動部分之間卡有異物。
③、給料不均導致偏載,甚至篩面一邊無料。
④、篩板固定不牢或有破損,產生二次振動。
⑤、不同位置的支撐彈簧剛度相差懸殊或有斷裂的現(xiàn)象發(fā)生。
⑥、振動篩的工作頻率和某一階固有頻率相同而產生共振。
⑦、激振器裝配不佳,如雙箱式激振器,當2個激振器振動方向角不同會造成 兩側篩板振動方向角不一致。
⑧、振動篩設計不合理,重心位置不當,激振器合力方向未能通過重心,偏差較大。
⑨、在采用2個箱式激振器相互連接的大型振動篩,經幾次大修后易出現(xiàn)運行異常情況,如扭振、物料跑偏、篩側板斷裂等情況,主要由于激振器是由2根裝有主副偏心塊的軸組成,兩軸之間再由2個相同的齒輪相連,如圖1所示。這種結構保證了兩軸同速反向地同步回轉,使兩軸上的激振力疊加,產生與水平面一定夾角的激振力,實際上激振力的合力方向完全是由偏心塊的偏心位置所決定的,即依靠兩齒輪嚙合的正確位置來決定偏心塊的正確位置。因齒輪嚙合,會使合力方向和激振力變化,如2個激振器的合力方向出現(xiàn)夾角時,振動篩就會發(fā)生扭振。同理,當連接2個激振器的傳動軸兩端法蘭盤螺栓孔錯位,也產生與上述同樣的情況。所以,當出現(xiàn)這些情況時會使振動篩運行不正常,而其中的扭振對振動篩的危害尤甚。
1、概況
在選煤廠的生產系統(tǒng)中,很多作業(yè)需要篩分機械來完成,例如煤的準備篩分、檢查篩分、最終篩分以及煤的脫水、脫泥、脫介等。篩分機械的種類有很多種形式,例如:固定篩,滾軸篩,搖動篩,振動篩,圓筒篩,等厚篩,電磁篩等。由于選煤廠對篩分機械的性能要求較高,應具有良好的脫水、脫泥、脫介、粒度分級的功能,同時結構要精良,便于安裝、維修管理。根據這一要求其中直線振動篩在選煤廠中得到廣泛應用。直線振動篩是由篩箱、篩網、激振器組成。傳動方式有雙電機自同步拖動,單電機皮帶輪傳動2種方式,篩子在使用過程中也存在著一些問題。除部分為機械故障外,大部分為運行異常,如振動方向角不一,橫擺偏大,四角振輻相差較大和物料跑偏,有的篩面物料打轉和滯留等問題,影響了生產的正常運行。
2、運行情況分析
振動篩在運行過程中出現(xiàn)異常的原因,有以下幾個方面:
①、振動篩安裝不正確,基礎不平或激振器軸與傳動軸中心偏離太大(如果用萬向聯(lián)軸節(jié)連接,較為突出)。
②、振動篩運動部分與溜槽、料斗等不動部分之間卡有異物。
③、給料不均導致偏載,甚至篩面一邊無料。
④、篩板固定不牢或有破損,產生二次振動。
⑤、不同位置的支撐彈簧剛度相差懸殊或有斷裂的現(xiàn)象發(fā)生。
⑥、振動篩的工作頻率和某一階固有頻率相同而產生共振。
⑦、激振器裝配不佳,如雙箱式激振器,當2個激振器振動方向角不同會造成 兩側篩板振動方向角不一致。
⑧、振動篩設計不合理,重心位置不當,激振器合力方向未能通過重心,偏差較大。
⑨、在采用2個箱式激振器相互連接的大型振動篩,經幾次大修后易出現(xiàn)運行異常情況,如扭振、物料跑偏、篩側板斷裂等情況,主要由于激振器是由2根裝有主副偏心塊的軸組成,兩軸之間再由2個相同的齒輪相連,如圖1所示。這種結構保證了兩軸同速反向地同步回轉,使兩軸上的激振力疊加,產生與水平面一定夾角的激振力,實際上激振力的合力方向完全是由偏心塊的偏心位置所決定的,即依靠兩齒輪嚙合的正確位置來決定偏心塊的正確位置。因齒輪嚙合,會使合力方向和激振力變化,如2個激振器的合力方向出現(xiàn)夾角時,振動篩就會發(fā)生扭振。同理,當連接2個激振器的傳動軸兩端法蘭盤螺栓孔錯位,也產生與上述同樣的情況。所以,當出現(xiàn)這些情況時會使振動篩運行不正常,而其中的扭振對振動篩的危害尤甚。
3、解決辦法
當振動篩出現(xiàn)運行異常后,解決的辦法是根據實際問題,制定方案進行及時調整。
3.1振動篩安裝水平的調整
振動篩安裝是否水平,對運行至關重要,安裝調平時,以4個支撐裝置底面為基準,亦可以篩面為基準用水準儀測量,用支撐彈簧底座下加墊來調整,使其達到符合安裝標準為止。
3.2激振器與傳動裝置位置的調整
振動篩的動力是靠傳動裝置與激振器的連接來實現(xiàn)的,其連接方式有以下幾種:
①、雙電機拖動一般采取直連,聯(lián)軸器多數采用萬向聯(lián)軸節(jié)或CG型柔性橡膠聯(lián)軸節(jié)。
②、單電機拖動一般采取皮帶輪傳動。當采用萬向聯(lián)軸節(jié)或CG柔性橡膠聯(lián)軸節(jié)傳動時,一般允許激振器軸心比傳動軸心高2 mm。若其值或法蘭間的間隙過大,都將導致膠體發(fā)熱,使振動篩扭動。調整時可先將篩箱找平,并使其上的激振器輸入軸中心略高與傳動裝置的法蘭中心,同時使兩法蘭間隙適宜,然后調整同軸度達到要求。當采用皮帶輪傳動時要保證兩皮帶輪的平面位置,防止因平面位置的差異導致振動篩擺振。
3.3兩側篩板扭振的調整
出現(xiàn)扭振的情況多數是雙箱式激振器的振動篩,其主要原因如下:
(1)兩側篩板上激振器的偏心塊夾角不同,有以下3種可能:
①、偏心塊夾角僅一側不正確;
②、偏心塊夾角都不正確;
③、齒輪基準面裝反造成偏心塊夾角錯誤。
(2)2個箱式激振器通過傳動軸連接位置不正確。
以上這2種情況是造成篩子扭振的主要原因。振動篩出現(xiàn)扭振可采取觀察法和標記法對運行異常進行判斷,找出扭振根源后,調整到正常的夾角和位置即可消除。
3.4激振力方向不正確的調整
對筒式激振器而言,易出現(xiàn)激振力方向不正確的問題,而很少出現(xiàn)扭振。因為這種振動篩的振源只有一個,所以故障排除相對容易。出現(xiàn)激振力方向不正確時,多數表現(xiàn)為,振動篩振幅降低,物料在篩面的運動軌跡發(fā)生變化等，主要是在傳動齒輪的裝配上出現(xiàn)錯位造成的,致使主、被動偏心軸錯位,如圖2所示。圖中, x, y為坐標軸, Px, Py分別為x軸、y軸方向的分解力, P0為正常狀態(tài)下x軸和y軸的合力值。因偏心軸錯位激振力合力方向發(fā)生變化,致使合力減弱。為此應將齒輪在裝配前即做好標記,則可避免因人為失誤而出現(xiàn)的異常。
當振動篩出現(xiàn)運行異常后,解決的辦法是根據實際問題,制定方案進行及時調整。
3.1振動篩安裝水平的調整
振動篩安裝是否水平,對運行至關重要,安裝調平時,以4個支撐裝置底面為基準,亦可以篩面為基準用水準儀測量,用支撐彈簧底座下加墊來調整,使其達到符合安裝標準為止。
3.2激振器與傳動裝置位置的調整
振動篩的動力是靠傳動裝置與激振器的連接來實現(xiàn)的,其連接方式有以下幾種:
①、雙電機拖動一般采取直連,聯(lián)軸器多數采用萬向聯(lián)軸節(jié)或CG型柔性橡膠聯(lián)軸節(jié)。
②、單電機拖動一般采取皮帶輪傳動。當采用萬向聯(lián)軸節(jié)或CG柔性橡膠聯(lián)軸節(jié)傳動時,一般允許激振器軸心比傳動軸心高2 mm。若其值或法蘭間的間隙過大,都將導致膠體發(fā)熱,使振動篩扭動。調整時可先將篩箱找平,并使其上的激振器輸入軸中心略高與傳動裝置的法蘭中心,同時使兩法蘭間隙適宜,然后調整同軸度達到要求。當采用皮帶輪傳動時要保證兩皮帶輪的平面位置,防止因平面位置的差異導致振動篩擺振。
3.3兩側篩板扭振的調整
出現(xiàn)扭振的情況多數是雙箱式激振器的振動篩,其主要原因如下:
(1)兩側篩板上激振器的偏心塊夾角不同,有以下3種可能:
①、偏心塊夾角僅一側不正確;
②、偏心塊夾角都不正確;
③、齒輪基準面裝反造成偏心塊夾角錯誤。
(2)2個箱式激振器通過傳動軸連接位置不正確。
以上這2種情況是造成篩子扭振的主要原因。振動篩出現(xiàn)扭振可采取觀察法和標記法對運行異常進行判斷,找出扭振根源后,調整到正常的夾角和位置即可消除。
3.4激振力方向不正確的調整
對筒式激振器而言,易出現(xiàn)激振力方向不正確的問題,而很少出現(xiàn)扭振。因為這種振動篩的振源只有一個,所以故障排除相對容易。出現(xiàn)激振力方向不正確時,多數表現(xiàn)為,振動篩振幅降低,物料在篩面的運動軌跡發(fā)生變化等，主要是在傳動齒輪的裝配上出現(xiàn)錯位造成的,致使主、被動偏心軸錯位,如圖2所示。圖中, x, y為坐標軸, Px, Py分別為x軸、y軸方向的分解力, P0為正常狀態(tài)下x軸和y軸的合力值。因偏心軸錯位激振力合力方向發(fā)生變化,致使合力減弱。為此應將齒輪在裝配前即做好標記,則可避免因人為失誤而出現(xiàn)的異常。
4、結語
由于振動篩在使用過程中出現(xiàn)的運行異常情況較多,有的可能是幾種異常疊加,故在分析過程中應找準問題要害正確地判斷,仔細拆裝精心調整,才能解決問題,特別是自行研制及新開發(fā)的振動篩在設計制造上要下功夫。要提高設計精度,加工精度,結構性能和材質壽命,同時更應在安裝調整上做好前期工作,為振動篩正常運行打下良好基礎。
參考文獻:
[1]劉海星.選煤機械[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,1994.
[2]王敦曾.選煤新技術的開發(fā)與應用[ M].北京:煤炭工業(yè)出版社, 2005.
由于振動篩在使用過程中出現(xiàn)的運行異常情況較多,有的可能是幾種異常疊加,故在分析過程中應找準問題要害正確地判斷,仔細拆裝精心調整,才能解決問題,特別是自行研制及新開發(fā)的振動篩在設計制造上要下功夫。要提高設計精度,加工精度,結構性能和材質壽命,同時更應在安裝調整上做好前期工作,為振動篩正常運行打下良好基礎。
參考文獻:
[1]劉海星.選煤機械[M].北京:煤炭工業(yè)出版社,1994.
[2]王敦曾.選煤新技術的開發(fā)與應用[ M].北京:煤炭工業(yè)出版社, 2005.
來源：《煤質技術》