外振動(dòng)篩技術(shù)熱點(diǎn)小議

? ? ? 很近十多年來，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，改制后企業(yè)種類多 (國有、股份、私有、中外合資等)，出現(xiàn)一百多家生產(chǎn)振動(dòng)篩企業(yè)，市場(chǎng)上篩機(jī)結(jié)構(gòu)形式多，技術(shù)、質(zhì)量水平參差不齊。國外篩機(jī)制造公司在強(qiáng)大經(jīng)濟(jì)資助下，技術(shù)開發(fā)、加工能力穩(wěn)步發(fā)展。 ? ? ?1、篩機(jī)大型化問題 ? ? ?學(xué)者談篩機(jī)發(fā)展必談大型化，引起各方注意，企業(yè)甚至不惜花巨資引進(jìn)國外大型篩機(jī)技術(shù)，現(xiàn)在看來有的引進(jìn)是失敗的，沒有必要的，很顯然水士不服。需多談大型篩機(jī)可靠性及影響可靠性因素，因此，大型化方向要準(zhǔn)。 ? ? ? ? ?(1) 硬件要好 ? ? ? ? ? ?比德國 KHD 公司、Schenck 公司、美國 Tabor 公司起步晚的美國 Conn Weld 公司憑借其堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)工作快速發(fā)展。篩機(jī)都采用 CAD進(jìn)行有限元結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)分析，有美國杰出設(shè)備化驗(yàn)和檢驗(yàn)，下料采用高壓水切割機(jī)，由數(shù)控機(jī)床制造，在高標(biāo)準(zhǔn)工作房中裝配，很后采用噴丸、噴漆處理。其產(chǎn)品基本沿用幾十年來美國 Allis 和 Tabor 公司結(jié)構(gòu)和技術(shù)，作了些改進(jìn)，但等厚篩做到 39 m2 ，直線篩。單位想花錢買人家圖紙，引進(jìn)技術(shù)做到27 m2時(shí)要注意，知其產(chǎn)品好，更要知其硬件基礎(chǔ)好。 ? ? ?(2) 結(jié)構(gòu)應(yīng)簡單，可靠性才高 ? ? ?國外幾大篩機(jī)制造公司在特殊領(lǐng)域使用的篩機(jī)研究較深，在大型化方面，結(jié)構(gòu)和技術(shù)基本未變，德國 KHD 公司研發(fā)的三通道大型篩未見發(fā)展，其很大篩機(jī) USL 4.5 m×6.75m 結(jié)構(gòu)未變，采用自同步技術(shù)，世界很大的篩機(jī)還是德國Sieb Technik 公司的 50 m2 、寬 5.5 m 的單層直線篩，與 Schenck 公司的很大產(chǎn)品單層直線篩寬 4m、長 8.5 m 的結(jié)構(gòu)基本一樣，只是前者用了四個(gè)小點(diǎn)箱式激振器，后者用了兩個(gè)大點(diǎn)箱式激振器。另外日本神戶制鋼所很大的篩機(jī) HLW 型 (寬 4.8 m、長7.1 m) 也是采用美國 Low Head 型激振器結(jié)構(gòu)，后來改為水平放置激振器。美國的 Tabor 公司很大篩機(jī)是單層直線篩 3.7 m×7.3 m，結(jié)構(gòu)未變，只是使用三個(gè)箱式激振器。而花樣特多，結(jié)構(gòu)也在變化，有的大型化甚至背離發(fā)展方向。由好幾臺(tái) 2 m×3 m 小篩機(jī)組合在一塊，就能生產(chǎn)大平米篩機(jī)，就叫大型化3073 雙層圓篩都采用雙激振器，但結(jié)構(gòu)相差很大，我公司 2DYK 型二激振器放在名列前茅層篩面之上，采用塊偏心，同步帶同步，同步帶壽命 6 個(gè)月以上，日本 (川崎公司的特大 E 型 3 m×10.8 m) 和美國也都采用同步帶技術(shù)，維修十分方便。據(jù)我所知國外篩機(jī)公司大型圓篩還沒有使用同步器的。有的單位采用齒輪同步器 (相當(dāng)于減速器結(jié)構(gòu))，用了五齒輪強(qiáng)迫同步和瓣形聯(lián)軸器 (不是傳動(dòng)) 聯(lián)接，且軸偏心(單件質(zhì)量太大)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，重量重，可靠性低，噪聲也大，精加工要求精度高。這些圓篩都已達(dá) 3.6 m×7.3 m，且是雙層篩。直線篩有綜合美、德、日、蘇的 DZS 篩機(jī)，其為雙通道結(jié)構(gòu)，雙通道加中間側(cè)板的目的是想增加篩機(jī)橫梁剛度，因工作中橫梁中間動(dòng)應(yīng)力、動(dòng)應(yīng)變很大，一般疲勞斷裂在中間，同時(shí)使用不參振同步器，這樣，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造要求高。 ? ? ?(3) 適應(yīng)市場(chǎng)的技術(shù)發(fā)展 ? ? ?中國礦大和中國科大在煤炭深度篩分 (25 mm、13 mm、6 mm，水分 10% 以上粒級(jí)) 和脫水、脫介篩機(jī)大型化方面作出了貢獻(xiàn)。BHS 型分級(jí)篩機(jī)技術(shù)特點(diǎn)是：大振幅、大振動(dòng)強(qiáng)度，參振質(zhì)量輕，大跨度雙激振器自同步直線運(yùn)動(dòng)，集中受力件帶動(dòng)篩網(wǎng)參振，分 3~4 段獨(dú)立振動(dòng)，二次隔振，篩網(wǎng)為彈簧鋼插入式。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，但解決了問題，篩分效率達(dá) 85% 以上?，F(xiàn)場(chǎng)使用很大已達(dá) 37m 2。中國礦大的 CWS 型篩機(jī)超靜定網(wǎng)梁激振的大型篩也是通過大振幅、大振動(dòng)強(qiáng)度脫水、脫介，已生產(chǎn)出 3.6 m×6.0 m 篩機(jī)。使用等厚篩越來越多：單層到雙層，三段到五段不同傾角轉(zhuǎn)變，激振器絕大部分用整箱體激振器，很大已達(dá) 3.1 m×9.1 m。以上這些篩適用于煤炭行業(yè)，都能達(dá)到篩分，脫水、脫介的效果。國外現(xiàn)研制一種梯流篩，用于難篩分物料，為了克服堵孔，通過一端固定，一端自由的懸臂梁 (篩條) 的彈性振動(dòng)來篩分。如：篩機(jī)頻率為800~1 100 r/ min；篩條為 f4 mm；彈性模量為 2×11 310 Pa；比重為 7 800 kg/ m 。從彈性篩分理論中計(jì)算得知篩條長度應(yīng)為 155~200 mm，此長度使得篩條一階振動(dòng)頻率與篩機(jī)頻率相近。冶金行業(yè)中冶金廠燒結(jié)礦篩分用的振動(dòng)篩，已發(fā)展為三軸橢圓等厚冷礦篩，能地篩分細(xì)料度的顆粒，篩分效率高。 ? ? ?2、篩機(jī)小型化問題很多項(xiàng)目需 1~3 m 篩機(jī)，很少有人開發(fā)、研究。 ? ? ?細(xì)聚酯篩網(wǎng) (0.5 mm 以下) 制造水平極低，連國外已少見的直線篩振動(dòng)電機(jī)擺放方向，幾乎都用，不合理。Derrick 公司生產(chǎn)的篩機(jī)用于廣西龍灘水電站是世界上很小型篩機(jī)，采用上下擺放雙長筒振動(dòng)電機(jī)，篩體用剪切橡膠彈簧懸掛式安裝，為了與篩面弧形緊密配合，用高性能膠粘緊篩體成弧形，各處密封很好，不漏篩上物。篩面已達(dá)篩孔，開孔率 45% 水平，脫水效率可達(dá) 90% 以上。 ? ? ?3、橢圓篩國外三軸橢圓篩發(fā)展很快 (JCI 公司、Cedarapids公司、Gator 公司)，有如下結(jié)構(gòu)特點(diǎn)： ? ? ?(1) 軸承外圈旋轉(zhuǎn) (除此之外都是內(nèi)圈旋轉(zhuǎn))，外圈旋轉(zhuǎn)集中離心力作用面積比內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)大，內(nèi)圈旋轉(zhuǎn)離心力作用面積處 (內(nèi)圈的 1/ 3 處) 一般極易發(fā)生微粒剝落疲勞破壞，而外圈旋轉(zhuǎn)離心力作用面積大，軸承壽命長； ? ? ?(2) 中間傳動(dòng)軸小，如 Cedarapids 公司 2.1 m×6.0 m 橢圓篩中間軸只有 70 mm，為什么這么小，因?yàn)樗皇茈x心力，只傳遞電機(jī)過來的扭矩給對(duì)面偏心塊； ? ? ?(3) 側(cè)板上開孔小 (不像日本神戶制鋼所篩機(jī)側(cè)板開這么大口)，這樣對(duì)篩機(jī)強(qiáng)度和剛度影響小。軸承在側(cè)板外側(cè)受力，中間傳動(dòng)軸小，中間軸罩體既能受上層物料的沖擊，又能加強(qiáng)篩機(jī)剛度； ? ? ?(4) 采用流行的脹套 (皮帶輪) 和錐套 (軸承) 聯(lián)接，維修太方便； ? ? ?(5) 皮帶輪用可調(diào)直徑帶輪，方便改變激振頻率。篩分效率高，可水平安裝，適用于移動(dòng)式破碎篩分機(jī)組。橢圓篩發(fā)展很快，有仿制上面結(jié)構(gòu)的 (ZST型)，有三軸、同步器不參振的，也有兩軸自同步的和強(qiáng)迫同步的 (2TYA 型)。同步器國外用得少，較熱衷。 ? ? ?4、準(zhǔn)直線振動(dòng)篩準(zhǔn)直線就是近似直線，筆者認(rèn)為：當(dāng)橢圓長軸與短軸長度之比都為大于 5∶1 時(shí)，可認(rèn)為是準(zhǔn)直線運(yùn)動(dòng)；篩機(jī)水平安裝后不但不會(huì)影響而且有利于脫水、脫介。兩軸激振器水平安裝，反向旋轉(zhuǎn)是其特征。國外只有日本神戶制鋼所 HLW 型，在此方面發(fā)展較快，有引進(jìn)日本的 ZK 型，唐山煤炭分院 ZKS 型(用不參振同步器)，有鞍山的 DZS 型 (用不參振同步器)。這些篩機(jī)側(cè)板較窄，組成篩框后，剛度強(qiáng)，需通過嚴(yán)格計(jì)算確定兩激振器的激振力中心離篩箱重心的高度，以確保入料、出料處橢圓長軸與短軸長度之比為大于 5∶1。 ? ? ?5 德國KHD 公司產(chǎn)品改進(jìn)德國KHD公司是世界有名自同步振動(dòng)篩制造公司，其 USL、USK 型直線、圓振動(dòng)篩遍布世界。它與 Schenck 公司的產(chǎn)品有明顯區(qū)別。Schenck 公司篩機(jī)采用矩形橫梁、側(cè)板上 (矩形橫梁法蘭處) 開長方形口、較薄側(cè)板、側(cè)板上布滿角鋼和折彎鋼板、另有支撐激振器矩形大梁與側(cè)板組成篩框，采用整箱體激振器激振。KHD 公司從上世紀(jì) 80 年代至今，其 USL、 USK 振動(dòng)篩結(jié)構(gòu)發(fā)生些變化： ? ? ? ? ? ?(1) 原側(cè)板上、下邊緣采用折彎，現(xiàn)上邊緣用角鋼與側(cè)板高強(qiáng)度螺栓聯(lián)接，下邊緣不折彎； ? ? ?(2) 取消內(nèi)、外加強(qiáng)板，側(cè)板加厚 (如 3 m 寬篩機(jī)側(cè)板由 14 mm 改為 16 mm)。側(cè)板沒有任何型鋼或其它加強(qiáng)，這與 Schenck 公司設(shè)計(jì)理念不同。一個(gè)是用厚側(cè)板，一個(gè)是用薄側(cè)板 (如 3 m 寬的篩機(jī)側(cè)板用12 mm) 加滿角鋼和折彎鋼板； ? ? ?(3) 直線篩拉大兩激振器距離，克服滾動(dòng)摩擦阻力，加強(qiáng)自同步性。這三點(diǎn)改變，當(dāng)然有其充分理由。具有以上三點(diǎn)改變的新三、四套圖紙以 200 萬元人民幣賣給企業(yè)。 ? ? ?6、篩機(jī)制作水平一臺(tái)產(chǎn)品從生產(chǎn)到用戶手中，是一個(gè)企業(yè)給用戶各方面的展示，外表質(zhì)量固然重要，的是篩機(jī)很不錯(cuò)不允許出現(xiàn)異常運(yùn)動(dòng) ，根據(jù) 《ZKR型振動(dòng)篩標(biāo)準(zhǔn) JB/T 6389-92 和 《YKR型振動(dòng)篩》 標(biāo)準(zhǔn) JB/T6388-2004 要求： ? ? ? ? ?(1) 篩箱橫向擺動(dòng)不大于 1 mm； ? ? ?(2) 兩側(cè)板對(duì)稱點(diǎn)雙振幅差不大于 1 mm； ? ? ?(3) 根據(jù)振動(dòng)篩試驗(yàn)方法 JB 4042-85 振動(dòng)方向角第 2.5 點(diǎn) (即兩側(cè)板中點(diǎn)對(duì)稱點(diǎn)) 方向角要求：設(shè)計(jì)值±5°。以上三點(diǎn) (屬重要指標(biāo)) 任一點(diǎn)超標(biāo)，就判為不合格產(chǎn)品，同時(shí)對(duì)篩機(jī)的壽命 (特別是第 1 點(diǎn)) 是致命的?，F(xiàn)場(chǎng)篩機(jī)工作時(shí)，肉眼能看出以上三點(diǎn)是否超標(biāo)。國外很多篩子，作者看過很多，其工作狀態(tài)，其篩子制造水平高。這就是國外篩子整機(jī)壽命能達(dá) 24 000 h 以上重要原因之一。有的廠家連中間罩都取消，加工精度達(dá)不到要求，加上后，以上三點(diǎn)又與標(biāo)準(zhǔn)相差很大。 ? ? ?7、產(chǎn)品技術(shù)定位國外每個(gè)公司所生產(chǎn)振動(dòng)篩技術(shù)、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。Schenck 公司 (其圓篩采用塊偏心、稀油潤滑) 不會(huì)采用自同步、油脂潤滑、橡膠彈簧技術(shù)，反之 KHD 公司也不會(huì)采用強(qiáng)迫同步、稀油潤滑、金屬彈簧技術(shù)。美國 Tabor 公司直線篩 (采用的是豎分型面激振器) 也不會(huì)采用 Schenck 公司整箱體激振器、油脂潤滑技術(shù)，圓篩 (軸偏心) 也不會(huì)采用塊偏心技術(shù)。這反應(yīng)國外公司生產(chǎn)的產(chǎn)品成熟。而一個(gè)單位什么型號(hào)篩機(jī)都生產(chǎn)，包羅萬象，你能生產(chǎn)我的產(chǎn)品，我也能生產(chǎn)你的產(chǎn)品。引進(jìn)強(qiáng)迫同步篩機(jī)，又覺得自同步好，又引進(jìn)自同步，甚至有的學(xué)者提出自同步有取代強(qiáng)迫同步的趨勢(shì)，作者撰文 提出兩者應(yīng)并駕齊驅(qū)發(fā)展。這種軍閥混戰(zhàn)的局面對(duì)企業(yè)創(chuàng)品牌不利。 ? ? ?8、出眾人才篩分行業(yè)人才基本能滿足市場(chǎng)要求，但絕大部分還是經(jīng)驗(yàn)設(shè)計(jì)。既了解機(jī)械振動(dòng)理論、又了解CAD、三維動(dòng)態(tài)制作 (便于有限元、動(dòng)態(tài)分析)；既了解現(xiàn)場(chǎng)使用情況、又了解篩分行業(yè)情況，這樣的拔尖人才少，技術(shù)人員應(yīng)朝此方向努力。