振動分級篩在西銘礦選煤廠的應用及技術改造

李月英

（山西西山煤電股份有限公司西銘礦選煤廠，山西 太原 030052）

振動分級篩在西銘礦選煤廠的應用及技術改造

李月英

（山西西山煤電股份有限公司西銘礦選煤廠，山西 太原 030052）

振動分級篩在礦井毛煤轉化為入洗原煤過程中是保證入洗原煤和產品原煤質量（粒度合格）的關鍵設備。分級篩激振器、篩網、大梁角鋼的結構中，影響選煤生產正常運行的某些弊端，進行了技術改造，取得了很好的社會效益和經濟效益。

振動分級篩；激振器；結構弊端；技術改造

西銘礦選煤廠的年入洗能力為210萬t，于2007年投產運營，入洗原煤由西銘礦直接提供，礦井毛煤需通過選煤廠的外圍系統進入洗選系統，外圍設備的效率高低直接影響整個選煤廠的效率。篩分車間的兩臺2YA1848GH型振動分級篩是關鍵的外圍設備（它是礦井毛煤轉化為入洗原煤和外銷原煤的把關設備），直接擔負礦井360萬t原煤的分級任務。

1 振動分級篩的工藝流程

振動分級篩工藝流程見圖1。礦井毛煤經轉運皮帶進入毛煤倉后，再經中間運輸設備進入振動分級篩，篩上的大塊物料進入選擇性破碎機，未破碎的矸石進入矸石倉，破碎后的原煤和篩下原煤經皮帶運輸機進入入洗倉或原煤產品倉，再通過原煤入洗皮帶進入主廠房進行洗選。振動分級篩在礦井毛煤轉化為原煤的過程中是保證入洗原煤和產品原煤質量（粒度合格）的關鍵設備，它的正常運轉是主洗系統正常運轉的前提條件。但是分級篩原先的結構存在弊端，影響了選煤廠的正常生產和入洗原煤的質量。因此，對其進行技術改造。

圖1 振動分級篩工藝流程圖

2 振動分級篩的結構特征和工作原理

西銘礦選煤我廠用的分級篩是底座式圓型振動篩（見圖2），主要由振動箱、激振器、彈簧減振裝置、支撐底架等組成。振動篩的運動由電機通過三角帶驅動偏心質量的激振器，而使篩箱產生振動（篩箱的運動軌跡為圓形），從而使顆粒大小不同的原煤混合物料，通過篩網分成各種粒級的原煤產品。振動篩的工作原理見圖3，篩箱1由四個彈簧減振裝置2支撐，篩箱中部裝有激振器（軸承3，軸4由其支承，軸的中部有偏心重，軸的兩端裝有不平衡輪5，不平衡重6固定其上，兩個不平衡輪中有1個兼作膠帶輪）。這兩個不平衡輪的軸孔中心與其幾何中心不同心。軸孔中心線O1-O1偏離不平衡輪幾何中心線O-O偏心距r。因不平衡輪也是膠帶輪，電動機通過傳動膠帶帶動它時，若使不平衡輪上不平衡重產生的離心慣性力與篩箱產生的離心慣性力方向相反、大小相等，并且使篩箱的振幅等于不平衡輪之偏心距，在此條件下不平衡輪的幾何中心線O-O將在空間原有位置不動，而通過篩箱重心的軸O1-O1將繞O-O回轉，這樣，篩箱隨軸4一起作回轉半徑為r的圓運動。

激振器是振動篩的“核心”部件，見圖4。它用偏心軸加偏心塊式，裝在篩箱中部，主要包括：軸1（中部有不平衡重）、偏心膠帶輪3、偏心配重輪8（平衡輪），利用滾動軸承將軸裝在篩箱上，偏心膠帶輪由電動機通過三角帶傳動。篩子工作時，篩箱作接近圓形的逆時針振動。軸中部的不平衡重、偏心配重輪、偏心膠帶輪的配重，都是利用回轉時產生的離心力使篩箱振動。

圖2 振動分級篩結構示意圖

圖3 圓振動分級篩工作原理示意圖

圖4 激振器結構圖

3 改造前振動篩存在的問題及其影響

3.1 振動篩激振器結構的問題

改造前，振動篩軸承擋蓋與篩箱僅通過高強度螺栓作軸向固定，見圖5。由分級篩原理知道，篩子工作時，整個篩箱的圓運動都是由激振器中的軸帶動的。因此，支承軸的軸承組件不僅受到來自軸向的力，而且受到很大的徑向沖擊力。原有的軸承固定方式，僅保證了軸承軸向穩定，無法保證軸及軸承組件的徑向穩定，從而導致軸承組件會受到徑向力，它產生的剪切力會將軸端固定螺栓剪斷，導致整個振動分級篩停止工作，直接影響選煤廠的正常生產；同時由于徑向竄動產生的摩擦力會使軸承發熱，導致軸承壽命縮短，大大增加了機電維修工人的工作強度和配件消耗。

圖5 改造前軸承固定圖

3.2 振動篩大梁、角鋼存在的問題

由于處理的煤水分大、雜物多，振動篩工作時，經常會出現出煤量少進煤量大的情況，從而加大了篩子的工作壓力，而振動篩原設計下層篩網的支撐角鋼太少,難以承受加大的負荷，頻繁斷裂，不及時處理，會進一步影響到篩子的大梁，造成大梁斷裂，整個分級篩停止工作。嚴重影響了全廠的正常生產，也給機電維護帶來了相當大的工作量。

3.3 振動篩下層篩網存在的問題

振動篩原設計下層篩網的篩面是50 mm×50 mm的編織篩網，篩子工作時篩網會受到頻繁的較大的沖擊力，下層篩網和角鋼固定不穩固，從而導致篩網變形、篩網爛、篩網壓板螺栓松的問題，直接影響煤質，也加大了機電檢修工作量。下層篩網改造前的結構，見圖6。

4 振動篩的技術改造

針對上述問題，西銘礦選煤廠成立了技改攻堅小組，在原分級篩結構的基礎上對其進行技術改造。

圖6 改造前篩板示意圖

4.1 激振器的技術改造

改造后的激振器軸承部件結構見圖7。在激振器軸承擋蓋周圍，又加設了8條直徑16 mm的頂緊螺栓，螺栓的螺母焊接在篩箱上，通過調節螺栓可對軸承擋蓋進行徑向定位，這種結構有效地阻止了軸承組件的徑向竄動，避免了固定螺栓被剪斷的問題，也解決了軸承固定不牢固引起的軸承筒發熱等問題。

圖7 改造后軸承固定圖

圖8 改造后篩板示意圖

4.2 振動篩大梁、角鋼的結構改造

下層篩網支撐結構是在煤流方向增加了三根∠100mm×60mm×10mm的通長角鋼，在角鋼與大梁焊接時保證角鋼上平面與管梁（即大梁）間距保持30mm距離。加固后的大梁、角鋼結構，有效解決了原結構與負荷之間的矛盾，使下層篩網支撐角鋼經常斷裂的問題得到了解決。

4.3 振動篩下層篩網結構的技術改造

將原篩面的編織篩網結構，更換成6 mm錳鋼板，并在其上加工φ50 mm的圓形沖孔，下層篩板出料端留有800 mm長的盲孔。針對下層篩網與角鋼之間固定不牢的問題，我們在下層托架角鋼上加了穩釘，保證每塊篩板有三個穩釘；所有篩板和支撐角鋼連接，全都用平頭螺栓緊固。改造后的下層篩網，不再出現篩網損壞的問題。

5 改造后的社會效益和經濟效益

表1 改造前后分級篩影響時間和影響產量對照表（一個月為對照基準）

改造后的振動分級篩運轉平穩，無強大振動源，大大降低了噪音，改善了工人的工作環境，降低了維修工人的工作強度，生產能力比改造前提高了一倍以上。表1為改造前后分級篩一個月內影響時間和影響產量對照表，從表1看出，改造后，每個月的影響產量可減少42400t，一年內累計可減少影響產量約50萬t，為選煤廠完成全年生產任務提供了有力的保障。改造后的分級篩，各類故障大大減少，不僅減少了影響時間和影響產量，還大大節約了機電維修所需的配件費用和維護費用，根據生產車間統計，一年內可節約配件費約20萬元，節約人工費約6萬元。

［1］吳式瑜，岳勝云.選煤基本知識［M］.北京：煤炭工業出版社，2003：25-34

［2］楊秀山，范文耀.機械設計［M］.太原：山西高校聯合出版社，1992：238－246

Abstract:Vibration classification screen is the key to ensure the quality of washing raw coal and product raw coal in the process of changing from run-of-mine coal to washing raw coal.The paper studied some structure drawbacks in classification screen vibrator,mesh,girder angle steel and did technology innovation.Social and economical benefits are achieved.

Keywords:vibration classification screen;vibrator;structure drawback;technological innovation

編輯：劉新光

Application and Technological Innovation of Vibration Classification Screen in Coal Preparation Plant of Ximing Mine

LI Yue-ying

（Coal Preparation Plant of Ximing Mine,Xishan Coal-Electricity Group,Taiyuan Shanxi 030052,China）

TD921+.5；TD928.2

A

1672-5050（2010）08-0070-04

2010-05-10

李月英（1970—），女，山西定襄人，大學本科，機械工程師，主要從事設備管理工作。