對間歇式瀝青混合料攪拌設備振動篩的分析

李宏寶

【摘 要】瀝青混合料攪拌設備是公路路面工程施工過程中非常重要的大型生產設備，作為其關鍵組成部分的振動篩，其工作性能的穩定程度將直接影響到瀝青混合料生產級配的精確度，因此也決定了成品瀝青混合料質量的好壞。本文將結合我公司DG4000型間歇式瀝青攪拌設備對振動篩作全面深入的分析，旨在對振動篩有更加深入認識。

【關鍵詞】間歇式瀝青混合料攪拌設備；振動篩；篩分效率

1 間歇式瀝青混合料攪拌設備

瀝青混合料攪拌設備根據其生產工藝的不同可分為連續式瀝青混合料攪拌設備和間歇式瀝青混合料攪拌設備兩種類型，間歇式瀝青混合料攪拌設備相對連續式而言在結構組成上主要增加了振動篩部分，因此具備了更加先進的振動篩二次篩分功能和電子稱量系統的二次稱量和搭配功能，能夠更加精確的確保骨料的級配以及油石比的大小，因此在近年來我國公路施工過程中得到了廣泛的推廣和應用，特別是對瀝青混合料成品質量要求非常高的高等級公路的建設中，如高速公路，一級公路，高等級城市道路等重點工程建設中，幾乎全部采用了間歇式瀝青混合料攪拌設備。

2 振動篩的分類

2.1 按照運動形式的不同振動篩可分為直線振動篩，圓振動篩和橢圓振動篩。

1）直線振動篩：這種振動方式是將振動電機或激振器作為激振源，將篩網上的物料向上拋起的同時振動篩也在向前做直線運動，使得被篩分的物料經過多層篩網被篩分成不同粒徑大小的骨料，從而實現骨料的二次篩分。

2）圓振動篩：這種振動方式是運用偏心塊來調節振動幅值以及筒體式的偏心軸激振器，這種類型的振動篩是一種高效、多層數的新型振動篩。

3）橢圓振動篩：其顧名思義就是其運動軌跡是橢圓形狀的振動篩，其優點是篩分精度高，應用較為廣泛。

2.2 按照驅動裝置形式的不同可分為彈性連桿式振動篩，慣性式振動篩和電磁式振動篩。

1）彈性連桿式振動篩：利用曲柄連桿機構是篩體強制作往返運動，產生周期變化的激振力帶動篩體振動。

2）慣性式振動篩：利用偏心質量塊的轉動而產生慣性力帶動篩體振動，其激振器一般采用電機帶動偏心塊或直接使用激振電機。

3）電磁式振動篩：這種類型的驅動形式是在電磁鐵線圈中電流，通過電流的周期性變化使得激振力也產生周期性變化，從而帶動振動篩篩體產生振動。

2.3 按照振動篩篩網層數的不同分為單層篩網式振動篩、雙層篩網式振動篩和多層篩網式振動篩，但隨著公路路面施工技術對瀝青混合料生產質量要求的不斷提高，對振動篩篩分效率和篩分質量的越趨嚴格，間歇式瀝青混合料攪拌設備大多數均采用了多層篩網式振動篩。

2.4 按照偏心軸根數的不同分為單軸式、雙軸式和多軸式振動篩。

3 振動篩的結構組成

振動篩結構由三大部分組成：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、激振電機以及偏心塊式等多種激振器，其作為振動篩的關鍵組成部分，具有工作時振動頻率高，工作時間長，振動時產生的沖擊力大等優點，但也存在著潤滑效果差，故障多等缺點，因此要使振動篩運行穩定，選用的激振器是否恰當非常重要。

篩框結構是由振動梁、立板、側板、橫梁、內支撐梁、后擋板等組件構成。采用了高強度螺栓緊固在了內支撐梁和兩端的側板之間，這種緊固方式不僅可以將鋼板孔與高強度螺桿之間的盈配合得到充分的利用，而且還可使得振動時產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，提高聯結強度，使得聯結可靠并且不松動，最后將振動篩的篩箱聯結成一個剛性的箱體結構。

減振裝置采用金屬螺旋式彈簧作為彈性元件來進行減振。因為考慮到該設備多層雙軸慣性式直線振動篩篩分經烘干后的熱骨料，骨料的高溫可能會致使橡膠彈簧的腐蝕和老化，因此不便采用橡膠彈簧減振。相對而言，金屬螺旋式彈簧動力性能好，經久耐用，更適合用于該振動篩的減振裝置。

4 振動篩的工作原理

現將結合我公司DG4000型間歇式瀝青混合料攪拌設備振動篩的工作過程對來分析振動篩的工作原理。

當振動篩在正常工作對骨料進行篩分時，兩組偏心距和質量相等的偏心塊作同步反向轉動，在篩分過程的任意時刻，兩個偏心質量塊的方向如果在兩根偏心軸形成的平面上，則此時兩個大小相等方向相反的激振力相互抵消，合力為零，即達到最小值；如果兩個偏心質量塊的方向在兩根偏心軸形成平面的垂直面上，則此時產生的激振力疊加達到最大值，同時振動篩的運動幅值達到最大。在如此循環往復的運動過程中，振動篩篩體和篩網對物料作拋擲運動，實現對混合物料的篩分，完成篩分過程。

5 振動篩的振動特性參數

振動篩的振動特性參數主要包括篩網傾角、振動方向角、振幅和振動頻率。

5.1 篩網傾角和振動方向角

振動篩篩網和水平面之間的夾角被稱為篩網傾角。篩網傾角的大小對振動篩的生產率和篩分效率有著密切的聯系。如果篩網傾角越大，則骨料在篩網上運動的速度會更快，可提高振動篩的生產率，但由于骨料在篩網上的停留時間會減少，因此也相應的降低了振動篩的篩分效率。反之，當篩網傾角越小，振動篩的生產率會降低，而篩分效率會提高。

而振動方向線和上層篩網之間的夾角則被稱為振動方向角。如果振動方向角越大，則骨料被篩網拋擲的距離越短，骨料在篩網停留的時間會延長，則振動篩的生產效率會較低，篩分效率會提高。反之，當振動方向角越小，骨料被篩網拋擲的距離越遠，骨料在篩網上停留的時間會縮短，則振動篩的生產率會提高，而篩分效率則會降低。

5.2 振幅和振動頻率

振幅和振動頻率的大小并非越大或越小就會越好，需綜合考慮。如果振幅越大，頻率越高，可以使得骨料在篩網上跳動的次數增加，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，頻率太高會使振動篩運動加劇，從而降低了振動篩的使用壽命。因此一定要綜合考慮振幅和振動頻率的取值。

6 影響振動篩工作效率的因素

振動篩的工作效率主要側重于振動篩的篩分效率，對于振動篩的篩分效率，除了振動篩自身的振動特性影響外，還有一些其他因素會對篩分效率產生影響，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，振動篩的篩分效率會降低，進而設備的產量也隨之降低。

2）在原材料堆放過程中如果管理不善，出現混合堆放情況，則會影響生產過程中的篩分效率，增加振動篩的篩分負荷。

3）篩網是否完好對振動篩的篩分產生較大影響，并直接影響到級配的準確度。

4）篩網篩孔的選擇也會對篩分效率造成影響。如果篩網的篩孔和物料的規格不匹配，則篩分效率會非常低，并可能會產生嚴重的待料或溢料現象。

5）冷料給料的大小對篩分效率也會產生影響。如果冷料給料量大于振動篩的篩分速度，則振動篩的篩分能力不足，篩分效率降低，并會伴隨發生明顯的串料混倉現象，進而影響瀝青混合料級配的精度，對瀝青混合料的質量造成影響，因此在生產過程中應控制好冷料的給料量，確保振動篩的篩分效率。

7 提高振動篩工作效率的控制措施

為了進一步提高振動篩的工作效率，減少骨料篩分的串倉現象，最大程度的保證生產級配的精確度，現針對篩分效率的影響因素提出以下幾方面的控制措施。

1）對進場原材料的質量嚴格監督把控。

2）對進場石料分開堆放，防止出現混倉現象。

3）確保合適的冷倉給料量，減小振動篩的篩分負荷。

4）保證篩網的完好程度。定期對振動篩篩網做仔細檢查，觀察篩網是否存在磨損破裂現象，防止篩網破裂產生篩分漏料混倉情況發生。

5）振動篩篩網篩孔的正確選擇。在設備生產之前，必須根據設計級配要求對振動篩篩網篩孔做正確的選擇，確保篩網篩孔規格與石料的匹配，保證篩分過程的效率以及級配的精確程度。

8 結束語

振動篩作為間歇式瀝青混合料攪拌設備的關鍵組成部分，其工作效率的高低對設備的的生產能力和生產的成品瀝青混合料的質量有著非常大的影響，因此本文著重通過對其工作原理、工作特性、影響因素以及控制措施等方面做了深入詳細的分析和剖析，旨在對振動篩有更深入的認識并在實際的生產過程中做合理的改善和應用，確保間歇式式瀝青混合料攪拌設備在施工過程中生產的穩定性和質量的可靠性。

【參考文獻】

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[責任編輯：田吉捷]