對(duì)間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備振動(dòng)篩的分析

李宏寶

【摘 要】瀝青混合料攪拌設(shè)備是公路路面工程施工過(guò)程中非常重要的大型生產(chǎn)設(shè)備，作為其關(guān)鍵組成部分的振動(dòng)篩，其工作性能的穩(wěn)定程度將直接影響到瀝青混合料生產(chǎn)級(jí)配的精確度，因此也決定了成品瀝青混合料質(zhì)量的好壞。本文將結(jié)合我公司DG4000型間歇式瀝青攪拌設(shè)備對(duì)振動(dòng)篩作全面深入的分析，旨在對(duì)振動(dòng)篩有更加深入認(rèn)識(shí)。

【關(guān)鍵詞】間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備；振動(dòng)篩；篩分效率

1 間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備

瀝青混合料攪拌設(shè)備根據(jù)其生產(chǎn)工藝的不同可分為連續(xù)式瀝青混合料攪拌設(shè)備和間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備兩種類(lèi)型，間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備相對(duì)連續(xù)式而言在結(jié)構(gòu)組成上主要增加了振動(dòng)篩部分，因此具備了更加先進(jìn)的振動(dòng)篩二次篩分功能和電子稱(chēng)量系統(tǒng)的二次稱(chēng)量和搭配功能，能夠更加精確的確保骨料的級(jí)配以及油石比的大小，因此在近年來(lái)我國(guó)公路施工過(guò)程中得到了廣泛的推廣和應(yīng)用，特別是對(duì)瀝青混合料成品質(zhì)量要求非常高的高等級(jí)公路的建設(shè)中，如高速公路，一級(jí)公路，高等級(jí)城市道路等重點(diǎn)工程建設(shè)中，幾乎全部采用了間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備。

2 振動(dòng)篩的分類(lèi)

2.1 按照運(yùn)動(dòng)形式的不同振動(dòng)篩可分為直線振動(dòng)篩，圓振動(dòng)篩和橢圓振動(dòng)篩。

1）直線振動(dòng)篩：這種振動(dòng)方式是將振動(dòng)電機(jī)或激振器作為激振源，將篩網(wǎng)上的物料向上拋起的同時(shí)振動(dòng)篩也在向前做直線運(yùn)動(dòng)，使得被篩分的物料經(jīng)過(guò)多層篩網(wǎng)被篩分成不同粒徑大小的骨料，從而實(shí)現(xiàn)骨料的二次篩分。

2）圓振動(dòng)篩：這種振動(dòng)方式是運(yùn)用偏心塊來(lái)調(diào)節(jié)振動(dòng)幅值以及筒體式的偏心軸激振器，這種類(lèi)型的振動(dòng)篩是一種高效、多層數(shù)的新型振動(dòng)篩。

3）橢圓振動(dòng)篩：其顧名思義就是其運(yùn)動(dòng)軌跡是橢圓形狀的振動(dòng)篩，其優(yōu)點(diǎn)是篩分精度高，應(yīng)用較為廣泛。

2.2 按照驅(qū)動(dòng)裝置形式的不同可分為彈性連桿式振動(dòng)篩，慣性式振動(dòng)篩和電磁式振動(dòng)篩。

1）彈性連桿式振動(dòng)篩：利用曲柄連桿機(jī)構(gòu)是篩體強(qiáng)制作往返運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生周期變化的激振力帶動(dòng)篩體振動(dòng)。

2）慣性式振動(dòng)篩：利用偏心質(zhì)量塊的轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生慣性力帶動(dòng)篩體振動(dòng)，其激振器一般采用電機(jī)帶動(dòng)偏心塊或直接使用激振電機(jī)。

3）電磁式振動(dòng)篩：這種類(lèi)型的驅(qū)動(dòng)形式是在電磁鐵線圈中電流，通過(guò)電流的周期性變化使得激振力也產(chǎn)生周期性變化，從而帶動(dòng)振動(dòng)篩篩體產(chǎn)生振動(dòng)。

2.3 按照振動(dòng)篩篩網(wǎng)層數(shù)的不同分為單層篩網(wǎng)式振動(dòng)篩、雙層篩網(wǎng)式振動(dòng)篩和多層篩網(wǎng)式振動(dòng)篩，但隨著公路路面施工技術(shù)對(duì)瀝青混合料生產(chǎn)質(zhì)量要求的不斷提高，對(duì)振動(dòng)篩篩分效率和篩分質(zhì)量的越趨嚴(yán)格，間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備大多數(shù)均采用了多層篩網(wǎng)式振動(dòng)篩。

2.4 按照偏心軸根數(shù)的不同分為單軸式、雙軸式和多軸式振動(dòng)篩。

3 振動(dòng)篩的結(jié)構(gòu)組成

振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)由三大部分組成：激振裝置、篩框以及減振裝置。

激振裝置形式較多，有筒式型、箱式型、激振電機(jī)以及偏心塊式等多種激振器，其作為振動(dòng)篩的關(guān)鍵組成部分，具有工作時(shí)振動(dòng)頻率高，工作時(shí)間長(zhǎng)，振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的沖擊力大等優(yōu)點(diǎn)，但也存在著潤(rùn)滑效果差，故障多等缺點(diǎn)，因此要使振動(dòng)篩運(yùn)行穩(wěn)定，選用的激振器是否恰當(dāng)非常重要。

篩框結(jié)構(gòu)是由振動(dòng)梁、立板、側(cè)板、橫梁、內(nèi)支撐梁、后擋板等組件構(gòu)成。采用了高強(qiáng)度螺栓緊固在了內(nèi)支撐梁和兩端的側(cè)板之間，這種緊固方式不僅可以將鋼板孔與高強(qiáng)度螺桿之間的盈配合得到充分的利用，而且還可使得振動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的激振力得到直接傳遞，并且能夠使得被緊固件之間的振動(dòng)力利用靜摩擦更加有效的得到傳遞，再使用防松螺母，提高聯(lián)結(jié)強(qiáng)度，使得聯(lián)結(jié)可靠并且不松動(dòng)，最后將振動(dòng)篩的篩箱聯(lián)結(jié)成一個(gè)剛性的箱體結(jié)構(gòu)。

減振裝置采用金屬螺旋式彈簧作為彈性元件來(lái)進(jìn)行減振。因?yàn)榭紤]到該設(shè)備多層雙軸慣性式直線振動(dòng)篩篩分經(jīng)烘干后的熱骨料，骨料的高溫可能會(huì)致使橡膠彈簧的腐蝕和老化，因此不便采用橡膠彈簧減振。相對(duì)而言，金屬螺旋式彈簧動(dòng)力性能好，經(jīng)久耐用，更適合用于該振動(dòng)篩的減振裝置。

4 振動(dòng)篩的工作原理

現(xiàn)將結(jié)合我公司DG4000型間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備振動(dòng)篩的工作過(guò)程對(duì)來(lái)分析振動(dòng)篩的工作原理。

當(dāng)振動(dòng)篩在正常工作對(duì)骨料進(jìn)行篩分時(shí)，兩組偏心距和質(zhì)量相等的偏心塊作同步反向轉(zhuǎn)動(dòng)，在篩分過(guò)程的任意時(shí)刻，兩個(gè)偏心質(zhì)量塊的方向如果在兩根偏心軸形成的平面上，則此時(shí)兩個(gè)大小相等方向相反的激振力相互抵消，合力為零，即達(dá)到最小值；如果兩個(gè)偏心質(zhì)量塊的方向在兩根偏心軸形成平面的垂直面上，則此時(shí)產(chǎn)生的激振力疊加達(dá)到最大值，同時(shí)振動(dòng)篩的運(yùn)動(dòng)幅值達(dá)到最大。在如此循環(huán)往復(fù)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，振動(dòng)篩篩體和篩網(wǎng)對(duì)物料作拋擲運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)混合物料的篩分，完成篩分過(guò)程。

5 振動(dòng)篩的振動(dòng)特性參數(shù)

振動(dòng)篩的振動(dòng)特性參數(shù)主要包括篩網(wǎng)傾角、振動(dòng)方向角、振幅和振動(dòng)頻率。

5.1 篩網(wǎng)傾角和振動(dòng)方向角

振動(dòng)篩篩網(wǎng)和水平面之間的夾角被稱(chēng)為篩網(wǎng)傾角。篩網(wǎng)傾角的大小對(duì)振動(dòng)篩的生產(chǎn)率和篩分效率有著密切的聯(lián)系。如果篩網(wǎng)傾角越大，則骨料在篩網(wǎng)上運(yùn)動(dòng)的速度會(huì)更快，可提高振動(dòng)篩的生產(chǎn)率，但由于骨料在篩網(wǎng)上的停留時(shí)間會(huì)減少，因此也相應(yīng)的降低了振動(dòng)篩的篩分效率。反之，當(dāng)篩網(wǎng)傾角越小，振動(dòng)篩的生產(chǎn)率會(huì)降低，而篩分效率會(huì)提高。

而振動(dòng)方向線和上層篩網(wǎng)之間的夾角則被稱(chēng)為振動(dòng)方向角。如果振動(dòng)方向角越大，則骨料被篩網(wǎng)拋擲的距離越短，骨料在篩網(wǎng)停留的時(shí)間會(huì)延長(zhǎng)，則振動(dòng)篩的生產(chǎn)效率會(huì)較低，篩分效率會(huì)提高。反之，當(dāng)振動(dòng)方向角越小，骨料被篩網(wǎng)拋擲的距離越遠(yuǎn)，骨料在篩網(wǎng)上停留的時(shí)間會(huì)縮短，則振動(dòng)篩的生產(chǎn)率會(huì)提高，而篩分效率則會(huì)降低。

5.2 振幅和振動(dòng)頻率

振幅和振動(dòng)頻率的大小并非越大或越小就會(huì)越好，需綜合考慮。如果振幅越大，頻率越高，可以使得骨料在篩網(wǎng)上跳動(dòng)的次數(shù)增加，提高篩分速度和篩分效率，而且有利于篩孔不被堵塞，但振幅太大，頻率太高會(huì)使振動(dòng)篩運(yùn)動(dòng)加劇，從而降低了振動(dòng)篩的使用壽命。因此一定要綜合考慮振幅和振動(dòng)頻率的取值。

6 影響振動(dòng)篩工作效率的因素

振動(dòng)篩的工作效率主要側(cè)重于振動(dòng)篩的篩分效率，對(duì)于振動(dòng)篩的篩分效率，除了振動(dòng)篩自身的振動(dòng)特性影響外，還有一些其他因素會(huì)對(duì)篩分效率產(chǎn)生影響，具體如下：

1）如果被篩分物料本身不合格，存在混料現(xiàn)象或者超粒徑占有量多等情況，則石料的組成中易篩分物料較少，振動(dòng)篩的篩分效率會(huì)降低，進(jìn)而設(shè)備的產(chǎn)量也隨之降低。

2）在原材料堆放過(guò)程中如果管理不善，出現(xiàn)混合堆放情況，則會(huì)影響生產(chǎn)過(guò)程中的篩分效率，增加振動(dòng)篩的篩分負(fù)荷。

3）篩網(wǎng)是否完好對(duì)振動(dòng)篩的篩分產(chǎn)生較大影響，并直接影響到級(jí)配的準(zhǔn)確度。

4）篩網(wǎng)篩孔的選擇也會(huì)對(duì)篩分效率造成影響。如果篩網(wǎng)的篩孔和物料的規(guī)格不匹配，則篩分效率會(huì)非常低，并可能會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的待料或溢料現(xiàn)象。

5）冷料給料的大小對(duì)篩分效率也會(huì)產(chǎn)生影響。如果冷料給料量大于振動(dòng)篩的篩分速度，則振動(dòng)篩的篩分能力不足，篩分效率降低，并會(huì)伴隨發(fā)生明顯的串料混倉(cāng)現(xiàn)象，進(jìn)而影響瀝青混合料級(jí)配的精度，對(duì)瀝青混合料的質(zhì)量造成影響，因此在生產(chǎn)過(guò)程中應(yīng)控制好冷料的給料量，確保振動(dòng)篩的篩分效率。

7 提高振動(dòng)篩工作效率的控制措施

為了進(jìn)一步提高振動(dòng)篩的工作效率，減少骨料篩分的串倉(cāng)現(xiàn)象，最大程度的保證生產(chǎn)級(jí)配的精確度，現(xiàn)針對(duì)篩分效率的影響因素提出以下幾方面的控制措施。

1）對(duì)進(jìn)場(chǎng)原材料的質(zhì)量嚴(yán)格監(jiān)督把控。

2）對(duì)進(jìn)場(chǎng)石料分開(kāi)堆放，防止出現(xiàn)混倉(cāng)現(xiàn)象。

3）確保合適的冷倉(cāng)給料量，減小振動(dòng)篩的篩分負(fù)荷。

4）保證篩網(wǎng)的完好程度。定期對(duì)振動(dòng)篩篩網(wǎng)做仔細(xì)檢查，觀察篩網(wǎng)是否存在磨損破裂現(xiàn)象，防止篩網(wǎng)破裂產(chǎn)生篩分漏料混倉(cāng)情況發(fā)生。

5）振動(dòng)篩篩網(wǎng)篩孔的正確選擇。在設(shè)備生產(chǎn)之前，必須根據(jù)設(shè)計(jì)級(jí)配要求對(duì)振動(dòng)篩篩網(wǎng)篩孔做正確的選擇，確保篩網(wǎng)篩孔規(guī)格與石料的匹配，保證篩分過(guò)程的效率以及級(jí)配的精確程度。

8 結(jié)束語(yǔ)

振動(dòng)篩作為間歇式瀝青混合料攪拌設(shè)備的關(guān)鍵組成部分，其工作效率的高低對(duì)設(shè)備的的生產(chǎn)能力和生產(chǎn)的成品瀝青混合料的質(zhì)量有著非常大的影響，因此本文著重通過(guò)對(duì)其工作原理、工作特性、影響因素以及控制措施等方面做了深入詳細(xì)的分析和剖析，旨在對(duì)振動(dòng)篩有更深入的認(rèn)識(shí)并在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中做合理的改善和應(yīng)用，確保間歇式式瀝青混合料攪拌設(shè)備在施工過(guò)程中生產(chǎn)的穩(wěn)定性和質(zhì)量的可靠性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]王鐵慶.間歇式瀝青攪拌設(shè)備振動(dòng)篩篩孔配置研究[D].西安：長(zhǎng)安大學(xué)，2005.

[2]王翠清，冉隆河.影響直線振動(dòng)篩篩分效果的幾個(gè)重要參數(shù)[J].選煤技術(shù)，2006，4（2）：13-15.

[3]王曉衛(wèi)，張露霞.瀝青攪拌振動(dòng)篩的工作原理及發(fā)展趨勢(shì)[J].礦業(yè)工程，2011，9（5）：52-54.

[責(zé)任編輯：田吉捷]