關于雙臂連續式混砂機在生產中的振動控制

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，造成生產停滯，增加維修時間，影響生產效率。通過多年裝配調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節及控制措施，為日常的生產及檢修提供一些經驗。

1 雙臂連續式混砂機結構原理

雙臂連續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支承連接，大臂旋轉及螺旋輸送軸均由電機驅動；混砂槽旋轉由電機驅動或手工驅動、混砂槽內混砂軸攪拌靠電機驅動。

根據生產中的經驗總結，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；回轉支承內滾動體的游隙大小；基座地腳螺栓的緊固情況等。

2 引起混砂機振動的主要原因

2.1 混砂軸、大臂螺旋送軸質量不均勻

混砂軸、大臂質量不均勻會造成動靜不平衡，從而在電機轉動起來后混砂軸會產生周期性激振力，使混砂槽體或大臂產生強迫振動，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，在日常安裝調試及檢修過程中一般不把其作為主要的調整對象，除非確定電機存在質量問題，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），就會使聯軸器間隙隨軸旋轉而忽大忽小，從而發生和質量不平衡一樣的周期性強迫振動，其頻率和轉速成倍數關系，振幅隨混砂軸與電動機偏心距大小而定。

圖1 雙臂連續式混砂機結構

2.4 大、小臂回轉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支承進行連接，如果回轉支承游隙偏大，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。但回轉支撐由專業廠家進行生產，在日常裝配及調試中不作為振動的主要調整對象。

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生質量不均勻，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量相同的葉片安裝在對稱面，質量較輕葉片靠近出砂口側，避免葉片的質量不均勻造成混砂軸組件的質量不均勻。

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，既保證聯軸器的同軸度，又保證聯軸器的彈性柱塞在聯軸器空內充盈、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 回轉支承的安裝

大小臂回轉支撐為外購件，實際生產中不作為調整振動的主要對象，但安裝過程中應注意如下兩點：一是回轉支承安裝前應手動盤車，確保內外圈相對轉動靈活，無卡阻現象；二是在安裝回轉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支承內部游隙的變化。

3.6 后期維護

設備在試生產一段時間后需對地腳螺栓、回轉支承安裝螺栓、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

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

但是本文所提到措施都是從制造、安裝、調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、回轉支承、聯軸器本身的制造質量，設備結構強度、設備的固有頻率等設計參數不合理而產生的振動并不能根治，所以必須選用質量較好的配套廠家和合理的設計參數來控制設備的振動。