關于雙臂連續(xù)式混砂機在生產(chǎn)中的振動控制

劉 洋

（保定維爾鑄造機械股份有限公司 五分廠，河北保定 071058）

如果一臺混砂機在運行過程中振幅較大或是異常振動，很容易影響設備的安全運行，也會對操作人員生理和心理上造成傷害；同時，設備振動也會加速設備的磨損，降低設備的強度，造成設備耗能變大，壽命變短，事故率增加，造成生產(chǎn)停滯，增加維修時間，影響生產(chǎn)效率。通過多年裝配調(diào)試過程中對混砂機振動控制進行分析總結，得出一些影響混砂機振動的典型環(huán)節(jié)及控制措施，為日常的生產(chǎn)及檢修提供一些經(jīng)驗。

1 雙臂連續(xù)式混砂機結構原理

雙臂連續(xù)式混砂機主要是用來達到較長的伸長距離，適合覆蓋較大的區(qū)域，特別是較大的砂型或具有兩個以上造型位置，其主要結構分為：移動行車（固定式無行車）、基座、大臂、大臂回轉(zhuǎn)電機、大臂輸送電機、混砂槽、混砂槽攪拌電機、砂斗、出砂口等幾部分組成，如圖1所示。

大臂一般為螺旋軸式輸送（也有皮帶式），大臂與基座、大臂與小臂通過回轉(zhuǎn)支承連接，大臂旋轉(zhuǎn)及螺旋輸送軸均由電機驅(qū)動；混砂槽旋轉(zhuǎn)由電機驅(qū)動或手工驅(qū)動、混砂槽內(nèi)混砂軸攪拌靠電機驅(qū)動。

根據(jù)生產(chǎn)中的經(jīng)驗總結，混砂機的振動主要受以下幾個因素影響：混砂軸、大臂螺旋輸送的動靜平衡；混砂軸與電機的同軸度；大臂輸送電機與螺旋軸的同軸度；回轉(zhuǎn)支承內(nèi)滾動體的游隙大?。换啬_螺栓的緊固情況等。

2 引起混砂機振動的主要原因

2.1 混砂軸、大臂螺旋送軸質(zhì)量不均勻

混砂軸、大臂質(zhì)量不均勻會造成動靜不平衡，從而在電機轉(zhuǎn)動起來后混砂軸會產(chǎn)生周期性激振力，使混砂槽體或大臂產(chǎn)生強迫振動，同時也會引起混砂軸或螺旋軸兩端軸承受到側向力，加速軸承磨損，進而加劇設備振動。

2.2 大臂、混砂槽回轉(zhuǎn)電機本身的不平衡

其具體危害與2．1分析相同，鑒于電機為外購，在日常安裝調(diào)試及檢修過程中一般不把其作為主要的調(diào)整對象，除非確定電機存在質(zhì)量問題，必須更換。

2.3 混砂軸、大臂螺旋輸送與電機的軸線不同心

如果混砂軸與電機傳動抽不同心，結合面平行度達不到要求（機械加工精度差或安裝不符合要求），就會使聯(lián)軸器間隙隨軸旋轉(zhuǎn)而忽大忽小，從而發(fā)生和質(zhì)量不平衡一樣的周期性強迫振動，其頻率和轉(zhuǎn)速成倍數(shù)關系，振幅隨混砂軸與電動機偏心距大小而定。

圖1 雙臂連續(xù)式混砂機結構

2.4 大、小臂回轉(zhuǎn)支撐游隙的不均勻或是偏大

該設備為典型的懸臂結構形式，每一級連接處均靠回轉(zhuǎn)支承進行連接，如果回轉(zhuǎn)支承游隙偏大，或是游隙不均勻，那么設備運行中，在受迫振動力的作用下，會使混砂槽的激振力向大臂、基座傳遞，進而加劇大臂及混砂槽體的振動。但回轉(zhuǎn)支撐由專業(yè)廠家進行生產(chǎn)，在日常裝配及調(diào)試中不作為振動的主要調(diào)整對象。

2.5 基座地腳螺栓的緊固情況

該設備為懸臂結構，如果地腳螺栓緊固不到位或者是緊固不均勻，很容易造成螺栓松動，使設備抵御受迫振動的能力下降，加劇設備振動。

3 控制混砂機振動的主要應對措施

3.1 混砂軸不平衡的控制及調(diào)整措施

混砂軸是由鋼管兩端焊接圓鋼加工而成，加工成品后很容易產(chǎn)生質(zhì)量不均勻，因此必須對混砂軸組件做好平衡測試，有條件的可以用平衡機來精確測量，具體可按如下方法：

1）混砂軸毛坯制作時應盡量保證毛坯的直線度，以減少加工后的質(zhì)量不均勻。

2）混砂軸加工后先安裝八方套，安裝八方套時注意八方套的角度，同時安裝時禁止把混砂軸懸空放置，以免混砂軸變形。

3）待八方套安裝后測量混砂軸的平衡性，根據(jù)測出的平衡量，確定相對面要去除的厚度，待加工后再次進行測量，直至靜平衡合格為止。

4）在安裝葉片前對所有的葉片進行測量并分組，安裝葉片時注意把質(zhì)量相同的葉片安裝在對稱面，質(zhì)量較輕葉片靠近出砂口側，避免葉片的質(zhì)量不均勻造成混砂軸組件的質(zhì)量不均勻。

5）把安裝好葉片的混砂軸再次進行靜平衡測量，此時混砂軸組件一般都能達到靜平衡，對于不平衡的，可在葉片安裝處增加平墊處理。

在沒有平衡機的情況下可采用如圖2所示工裝進行簡易測量，在使用過程基本能夠滿足需求。用該工裝把要測的混砂軸架起，然后手動盤車，并在較輕面增加配重，直至達到靜平衡。

圖2 平衡工裝

3.2 大臂螺旋輸送軸的控制

1）大臂螺旋軸毛坯制作后需對螺旋軸的直線度進行檢查，如果偏差較大，需進行矯直處理。

2）對于加工后的螺旋軸用工裝（可用測量混砂軸工裝）或是平衡機進行平衡測量，對于不平衡的可在輸送葉片后端焊接配重塊，直至平衡。

3.3 聯(lián)軸器的安裝

混砂槽機大臂使用的連軸器均為彈性柱銷式連軸器,該類型連軸器可在一定程度上消除連軸器兩端的不同軸度，但聯(lián)軸器兩端不同軸較大，則會加速彈柱銷磨損從而引起更大的振動，因此，安裝聯(lián)軸器時必須進行打表找正，且在緊固柱銷螺母時一定要按對稱、逆時針方向分3到4次緊固到位，既保證聯(lián)軸器的同軸度，又保證聯(lián)軸器的彈性柱塞在聯(lián)軸器空內(nèi)充盈、無間隙。

3.4 基座的安裝

基座安裝時必須保證基座水平，可用水平儀進行測量；緊固基座螺栓時不要一次擰緊，要對周邊螺栓分兩到三次對稱緊固，最好能夠使用定扭矩扳手進行緊固，無定扭矩扳手的，最后一次擰緊必須由一個人進行，以保證周邊螺栓預緊力的一致。

3.5 回轉(zhuǎn)支承的安裝

大小臂回轉(zhuǎn)支撐為外購件，實際生產(chǎn)中不作為調(diào)整振動的主要對象，但安裝過程中應注意如下兩點：一是回轉(zhuǎn)支承安裝前應手動盤車，確保內(nèi)外圈相對轉(zhuǎn)動靈活，無卡阻現(xiàn)象；二是在安裝回轉(zhuǎn)支撐時要參照地腳螺栓的緊固方法，避免安裝螺栓預緊力大小不一樣而造成回轉(zhuǎn)支承內(nèi)部游隙的變化。

3.6 后期維護

設備在試生產(chǎn)一段時間后需對地腳螺栓、回轉(zhuǎn)支承安裝螺栓、電機安裝螺栓等主要結構連接螺栓進行檢查、再次緊固，以確保設備的各連接部位連接可靠、無松動。

4 結論

本文提供的經(jīng)驗措施改善了設備運行狀態(tài)，提高了設備的可靠性及壽命，減少了設備的停機率，提高了生產(chǎn)效率。

但是本文所提到措施都是從制造、安裝、調(diào)試角度進行振動的控制，能夠在一定程度上減小混砂機的振幅，但因外零部件比如電機、回轉(zhuǎn)支承、聯(lián)軸器本身的制造質(zhì)量，設備結構強度、設備的固有頻率等設計參數(shù)不合理而產(chǎn)生的振動并不能根治，所以必須選用質(zhì)量較好的配套廠家和合理的設計參數(shù)來控制設備的振動。