基于振動篩結(jié)構(gòu)與原理分析的選煤技術(shù)改造研究

李世超

唐山森普礦山裝備有限公司 河北唐山 063000

1 選煤廠房樓蓋體系特征與振動測點布置

選煤廠因工藝要求，設(shè)備種類多，靜動荷載混雜，造成選煤廠房樓蓋體系主次梁體系復雜，理論上屬于剛度和質(zhì)量分布極不均勻的連續(xù)正交異性板，根據(jù)有限元分析結(jié)果，其平面外的振動特征主要受到第一頻率密集區(qū)的影響。因此，分析振動反應(yīng)時程信號的頻譜特性與樓蓋體系的第一頻率密集區(qū)的關(guān)系，能夠準確把握引起強烈振動的原因，并給結(jié)構(gòu)減振加固提供可靠依據(jù)。為此，結(jié)合樓蓋結(jié)構(gòu)體系中主次梁關(guān)系和設(shè)備布置情況，對振動檢測點進行了科學有效的布置，其原則是要能夠較準確反映振動沿結(jié)構(gòu)垂直向和水平向的傳遞規(guī)律。

2 振動分級篩的結(jié)構(gòu)特征和工作原理

該廠一直選用的均是圓型的底座式振動篩，該設(shè)備主要包括底架、減震、振動箱以及激振器等多個部分。設(shè)備運行時電動機經(jīng)由三角帶帶動偏心的激振器運轉(zhuǎn)，從而令篩箱產(chǎn)生軌跡為圓形的振動，在該振動下混合的原煤物料最終分離成各個粒級。圖1為振動篩工作時的具體原理，其中1表示篩箱，2表示彈簧減震，篩箱的中部位置安裝有激振器，3、4表示兩軸承，5、6分別為不平衡輪與不平衡重，其中一個不平衡輪還將作為膠帶輪。需要注意的是兩個不平衡輪其幾何中心與其軸孔中心并不同心。兩個中心線存在大小為r的偏心距，由于不平衡輪同時作為膠帶輪，電機帶動其運轉(zhuǎn)時篩箱重心軸線將圍繞幾何中心線進行轉(zhuǎn)動，從而令篩箱進行以r為回轉(zhuǎn)半徑的圓周運動，此時不平衡重將產(chǎn)生同篩箱大小相同但反向的慣性力。

圖1 圓振動分級篩工作原理示意圖

3 改造前振動篩存在的問題及其影響

3.1 振動篩大梁、角鋼存在的問題

因為原煤中混雜有大量的雜物，同時原煤的含水量過高，所以運行過程中常常出現(xiàn)出煤量遠小于進煤量的情況，這種情況導致運行過程種振動篩處于較大的壓力狀態(tài)下。按照先前的設(shè)計只利用少量的角鋼支撐篩網(wǎng)，過大的壓力會導致角鋼超負荷從而發(fā)生斷裂，若處理不及時，篩子大梁甚至會因此斷裂，從而導致整個設(shè)備停止運行，最終影響整個生產(chǎn)活動的正常進行。而且先前的設(shè)計使得機電維護的工作量極大。

3.2 振動篩軸承的問題

振動篩的軸承是振動篩的振子和機身連接的主要部位，所以說，軸承的正常工作是振動篩運行的前提條件。振動篩在高速運轉(zhuǎn)的工作環(huán)境下很容易產(chǎn)生大量的熱量，如果這些熱量不能被及時排放，會對軸承造成嚴重的影響，容易使軸承在工作的過程中產(chǎn)生故障。以下分析造成軸承損壞的原因。（1）在振動篩工作的過程中，軸承處在很隱秘的部位，所以工作人員很容易忽視軸承的承載能力，而只是關(guān)注振動篩的工作效率。振動篩在工作過程中其軸承偏心越大，振動篩振動幅度越大，對軸承的影響就越大，最終導致軸承產(chǎn)生故障。（2）軸承對潤滑油的需要程度，軸承的高效運轉(zhuǎn)離不開潤滑油的潤滑作用，如果在振動篩的工作進程沒有及時補充潤滑油，就會使得軸承在運轉(zhuǎn)過程中因為缺油而產(chǎn)生大量的熱量，如果熱量不能被及時釋放出來，軸承就很容易產(chǎn)生故障。

3.3 振動篩下層篩網(wǎng)存在的問題

按照之前的設(shè)計，下層的篩網(wǎng)其篩孔為50mm見方，實際應(yīng)用發(fā)現(xiàn)設(shè)備運行時該篩網(wǎng)將頻繁遭受沖擊，而且沖擊力度較大，在這種工作環(huán)境下角鋼與篩網(wǎng)之間的固定因為穩(wěn)定性較差，所以時常出現(xiàn)壓板螺栓松、篩網(wǎng)被破壞、變形等一系列問題。這些情況導致篩選后的煤質(zhì)嚴重降低，而且機電維修的工作量大幅增加。

4 振動篩的技術(shù)改造

4.1 振動篩下層篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)的技術(shù)改造

先前采用的編織式篩網(wǎng)由錳鋼材質(zhì)的6mm鋼板取代，同時在該鋼板上沖加直徑為50mm的圓孔，在下層篩板的出料一端留設(shè)長800mm的盲孔。為解決該篩網(wǎng)與角鋼連接穩(wěn)固性差的問題，特在角鋼托架上增設(shè)穩(wěn)釘，確保每一塊篩板上均存在3個穩(wěn)釘;利用平頭螺栓對角鋼與篩網(wǎng)進行緊固。改造后篩網(wǎng)損壞的情況不再出現(xiàn)。

4.2 加強振動篩的工作管理制度，定時檢查維修

振動篩在選煤廠具有重要的作用，所以要建立振動篩的工作管理制度，確保振動篩操作的規(guī)范性，以保證振動篩的使用壽命。另外要對振動篩進行定時檢修，保證振動篩在出現(xiàn)問題時能夠得到及時的處理，以在很大程度上減小振動篩出現(xiàn)問題的幾率。

4.3 振動篩大梁、角鋼的結(jié)構(gòu)改造

針對下層篩網(wǎng)處的改造主要是通過增設(shè)3根規(guī)格為∠100mm×60mm×10mm的角鋼來強化支撐結(jié)構(gòu)，這些角鋼設(shè)置在煤流方向，需要注意的是確保焊接大梁與角鋼時要使大梁與角鋼上平面之間留有30mm的間距。改造后的支撐結(jié)構(gòu)有效解決了大負荷下角鋼頻繁斷裂的問題。

5 結(jié)語

通過改造振動分級篩的運行更加平穩(wěn)可靠，設(shè)備運行時的噪音更小，工作環(huán)境得到了大幅改善，同時設(shè)備維修工作量大幅減少，生產(chǎn)能力更是增加了超過一倍。