影響振動(dòng)篩聚氨酯篩網(wǎng)壽命的原因分析

劉玉龍，劉鴻濱，姜俊雄，樂(lè)聲濱

（南昌礦山機(jī)械有限公司，江西 南昌 330004）

中國(guó)是個(gè)礦業(yè)大國(guó)，振動(dòng)篩是選礦和分級(jí)作業(yè)中不可缺少的主要設(shè)備，其規(guī)格和型號(hào)很多，為滿足不同的分級(jí)及脫水目的，所裝配的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式、大小、篩孔尺寸及分布多種多樣。

篩面通常由多塊篩網(wǎng)拼裝而成，傳統(tǒng)的篩網(wǎng)通常采用沖孔、編織或拼焊等方法制成，材質(zhì)為碳鋼、不銹鋼或合金鋼。篩網(wǎng)受礦石沖擊和磨損十分嚴(yán)重，加上振動(dòng)篩頻率高，焊縫容易疲勞開(kāi)裂，所以使用壽命短，更換頻繁，嚴(yán)重影響振動(dòng)篩的生產(chǎn)效率。

聚氨酯彈性體制品具有耐磨、耐油、耐老化、耐撕裂、耐沖擊、高彈性、吸振力強(qiáng)和負(fù)載支撐容量大等性能，由聚氨酯制備的篩網(wǎng)具有重量輕、篩分效率高、不易堵孔、耐磨、耐沖擊、壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)，現(xiàn)已被廣泛用于冶金、礦山、煤炭等行業(yè)的振動(dòng)篩上。

雖然聚氨酯篩網(wǎng)的優(yōu)點(diǎn)很多，但是在不合理的選擇、使用和制備的過(guò)程中，然會(huì)對(duì)其壽命造成很大的影響，導(dǎo)致振動(dòng)篩的運(yùn)營(yíng)成本增加。

1 不合理的選擇對(duì)聚氨酯篩網(wǎng)壽命影響

1.1 聚氨酯篩網(wǎng)的分類

聚氨酯篩網(wǎng)按用途可分為脫水篩網(wǎng)、脫介篩網(wǎng)和物料分級(jí)篩網(wǎng)；按其所用的原料組份可分為聚酯型或聚醚型篩網(wǎng)；按在振動(dòng)篩的固定方式可分為扣緊式、螺栓式、張緊式篩網(wǎng)。其中扣緊式、螺栓式、張緊式的篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1、圖2、圖3。

圖1 扣緊式篩網(wǎng)

圖2 螺栓式篩網(wǎng)

圖3 張緊式篩網(wǎng)

1.2 聚氨酯篩網(wǎng)的選擇

聚氨酯篩網(wǎng)選擇首先要根據(jù)篩網(wǎng)的用途來(lái)選擇，確定篩網(wǎng)時(shí)用于分級(jí)還是脫水。用于濕法篩分和干法篩分所選用的篩網(wǎng)原料不同[1-3]，帶水篩分的應(yīng)選用聚醚型的聚氨酯篩網(wǎng)，防止篩網(wǎng)由于水解而造成壽命減短的現(xiàn)象。用于干法篩分及大塊物料的篩分應(yīng)選用聚酯型的聚氨酯篩網(wǎng)，其耐磨性和耐沖擊性能比較好，能夠有效提高篩網(wǎng)壽命。其次要根據(jù)篩網(wǎng)孔徑尺寸來(lái)選擇篩網(wǎng)的安裝結(jié)構(gòu)形式，針對(duì)于大孔（建議60mm以上的孔徑）篩網(wǎng)建議使用螺栓式的固定結(jié)構(gòu)，由于大孔徑的篩網(wǎng)處理的物料比較大，對(duì)篩面的沖擊大，其他結(jié)構(gòu)形式的篩網(wǎng)固定形式容易松動(dòng)，篩網(wǎng)松動(dòng)后與支撐梁之間相互敲擊，導(dǎo)致篩網(wǎng)壽命減短。以下圖4是現(xiàn)場(chǎng)在篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式選擇不合理導(dǎo)致的質(zhì)量事故。

圖4 篩網(wǎng)結(jié)構(gòu)形式選擇不合理

2 不合理的使用對(duì)聚氨酯篩網(wǎng)的壽命影響

選擇正確的聚氨酯篩網(wǎng)后還需合理的使用才能確保讓聚氨酯篩網(wǎng)的性能發(fā)揮最大化，壽命最大化，然而很多用戶使用聚氨酯篩網(wǎng)過(guò)程中容易忽視這點(diǎn)。比如在張緊式的篩網(wǎng)在使用過(guò)程中容易被大塊的物料砸松，需要定期擰緊張緊螺栓，如果時(shí)間長(zhǎng)，張緊螺栓松動(dòng)未擰緊，導(dǎo)致篩網(wǎng)與支撐筋之間敲擊，影響篩網(wǎng)的壽命。同時(shí)還有入料口設(shè)計(jì)，建議入料方式不要垂直篩面，入料方向順著物流方向成斜角，且入料高度建議不超過(guò)400mm，防止沖擊力過(guò)大砸壞篩網(wǎng)。以下圖5是現(xiàn)場(chǎng)由于入料高度太大，導(dǎo)致聚氨酯篩網(wǎng)被砸壞的情況。

圖5 聚氨酯篩網(wǎng)被砸壞情況

3 不合理的加工工藝對(duì)聚氨酯篩網(wǎng)壽命的影響

聚氨酯篩網(wǎng)原料相同的情況下，其加工工藝是影響其質(zhì)量的主要因素，圖6是聚氨酯篩網(wǎng)加工工藝的簡(jiǎn)易流程圖。

圖6 聚氨酯篩網(wǎng)加工工藝流程圖

3.1 篩網(wǎng)模具及金屬骨架的處理

鑒于復(fù)雜的工作環(huán)境，金屬骨架表面必須進(jìn)行噴砂處理，用于除表面的油污、銹漬，活化表面，擴(kuò)大黏合面積。鋼制模具經(jīng)表面脫模處理（涂脫模劑）后放入金屬骨架，平臺(tái)升溫至110℃，模具溫度在80℃左右。

聚氨酯篩網(wǎng)在澆注前應(yīng)該做好相應(yīng)的模具和骨架處理，無(wú)論是溫度還是骨架表面的油漬，都應(yīng)相應(yīng)的處理，如果表面油漬處理不當(dāng)，影響骨架與聚氨酯的粘合，容易脫落，溫度控制不合理，會(huì)導(dǎo)致澆注時(shí)氣泡或燒壞等情況，影響聚氨酯篩網(wǎng)壽命。

以下圖7是在聚氨酯篩網(wǎng)加工過(guò)程中，溫度沒(méi)有控制好導(dǎo)致的質(zhì)量事故。

圖7 溫度過(guò)高導(dǎo)致的篩網(wǎng)開(kāi)裂

3.2 聚氨酯篩網(wǎng)的澆注

圖8 聚氨酯澆注機(jī)圖

聚氨酯澆注常壓下分為手工澆注和機(jī)械澆注。澆注機(jī)由A、B、C三部分組成，分別是預(yù)聚體、擴(kuò)鏈劑、機(jī)頭，溫度設(shè)定A為85℃、B為115℃、C為120℃。預(yù)聚體和擴(kuò)鏈劑由各自的計(jì)量泵輸送到機(jī)頭系統(tǒng)，混合頭高速旋轉(zhuǎn)，不產(chǎn)生氣泡，并能排除混合腔內(nèi)的空氣，排料消耗較少。澆注過(guò)程中模具的平臺(tái)保持在110±5℃，不宜過(guò)高和過(guò)低，脫模劑不宜過(guò)多，定型硫化時(shí)間大于1小時(shí)。圖8為聚氨酯澆注機(jī)圖。

在使用澆注機(jī)澆注聚氨酯篩網(wǎng)過(guò)程中，必須嚴(yán)格控制A、B儲(chǔ)料罐的溫度和配比，溫度不易過(guò)高過(guò)低，同時(shí)配比也必須準(zhǔn)確，無(wú)論是澆注的溫度還是配比，都直接影響聚氨酯的篩網(wǎng)質(zhì)量和壽命。以下圖9是由于澆注時(shí)比例失調(diào)導(dǎo)致的質(zhì)量事故。

圖9 澆注比例失調(diào)現(xiàn)象

3.3 成型硫化和熟化

成型硫化是指聚氨酯篩網(wǎng)脫模前在模具中的硫化過(guò)程。成型硫化過(guò)程中，成型溫度在100℃～120℃、成型時(shí)間1～2小時(shí)。

熟化是指聚氨酯篩網(wǎng)在脫模后繼續(xù)加熱硫化的過(guò)程，目的是使剩余游離狀態(tài)的異氰酸根繼續(xù)反應(yīng)，提高產(chǎn)品各項(xiàng)性能。后硫化過(guò)程的溫度以115℃左右為宜，時(shí)間為10～14小時(shí)。

在硫化的過(guò)程中，時(shí)間和溫度都很關(guān)鍵，溫度過(guò)高，容易燒壞，溫度過(guò)低反應(yīng)不完全；時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，會(huì)加速聚氨酯的老化，時(shí)間過(guò)短，反應(yīng)不完全。無(wú)論是時(shí)間過(guò)長(zhǎng)過(guò)短，溫度過(guò)高過(guò)低，都會(huì)直接影響聚氨酯篩網(wǎng)的質(zhì)量和壽命，在聚氨酯篩網(wǎng)加工的過(guò)程中，必須嚴(yán)格按照正確的聚氨酯篩網(wǎng)加工工藝來(lái)確保其本身的質(zhì)量。

4 結(jié)語(yǔ)

影響聚氨酯篩網(wǎng)壽命的因素很多，無(wú)論是聚氨酯篩網(wǎng)的選型，用戶合理的使用還是聚氨酯篩網(wǎng)本身的加工工藝，都缺一不可。

當(dāng)聚氨酯篩網(wǎng)加工工藝沒(méi)問(wèn)題的情況下，只有正確的聚氨酯篩網(wǎng)選型，合理的使用，才能將聚氨酯篩網(wǎng)的壽命最大化，真正降低用戶的使用成本和檢修成本。