延長振動篩使用壽命的若干措施

張 健，周 雪，陳小兵

(1.唐山國華科技有限公司，河北 唐山 063020；2.唐山國華科技國際工程有限公司，河北 唐山 063020)

0 前 言

振動篩分為直線振動篩和圓振動篩兩大類[1]，被廣泛用于選煤廠的干法和濕法篩分的分級、脫水、脫介等作業(yè)。振動篩與其他設備的最大不同點是其工作過程中始終處于不停的振動狀態(tài)，因此決定了其機械結構的特殊性，因而選煤廠的振動篩維修工作量較大。

每種設備從研發(fā)到制造，再到安裝、使用，全過程都要遵循設計規(guī)范、制造工藝規(guī)范、質量檢驗和控制規(guī)范。各部門各負其責，保證產品質量[2]。設備出廠后交付用戶，售后部門按照其安裝使用說明書，對用戶進行設備交底和人員培訓。用戶方面對設備的使用和維護理應熟知[3]。但受到客觀因素的影響，如人員水平參差不齊、生產任務繁重、設備長時間不停機或長時間停機無人看管維護等，均會影響振動篩的使用壽命。

筆者多年對山西、陜西、山東、內蒙古等地選煤廠走訪和技術服務，總結歸納延長振動篩使用壽命所采取的有效措施，即采用最短的時間、以最少的人力、物力和財力解決現(xiàn)場問題，以供同行借鑒參考。

篩分設備出現(xiàn)問題的主要原因包括以下兩類:篩機振幅左右兩側不一致所造成的設備受力不平衡[4];緊固標準件松動，連接位置出現(xiàn)縫隙，由此產生相對運動，因此導致軸承發(fā)熱受損及底梁、側板開裂。

結合振動設備的特點，出現(xiàn)問題時應及時采取措施以延長部件的使用時間，并盡快做好維修工作，確保生產順利進行，等備件到位后再一并更換[5-6]。

1 檢查重點及檢查方式

檢查重點包括軸承有無過熱、軸承溫度是否超過80 ℃以上、鉚釘或螺栓有無松動、設備有無開裂點、設備左右兩側振幅是否一致。

檢查方式包括在對振動篩進行日常整潔工作時，須仔細觀察側板外側是否有裂紋；更換篩面時安排檢查人員進入振動篩底部，重點檢查底梁、出料擋板組件、篩面支撐組件及緊固標準件。設備檢修期間，須進行1次全方位的檢查。振動篩的主要檢查部位如圖1所示。

圖1 振動篩的主要部件

推薦采用便攜式噪聲測定儀測定振動篩的噪聲。除設備運轉過程中產生正常的振動噪聲外，若有異常噪聲應檢查螺栓螺母是否松動、振動篩與溜槽或給料槽是否接觸碰撞、底梁折斷、側板開裂、軸承損壞等。上述情況發(fā)生后，應立即停機并及時處理。設備安裝好單機試車時，應用噪聲測定儀進行測定，設備噪音≤85 dB(在設備周邊1 m～2 m距離)。生產時最好每工作日都對單機(避免其它設備干擾)進行測定并做記錄,一經(jīng)發(fā)現(xiàn)噪聲明顯變化，立即分析噪聲產生的原因。振動篩的噪聲分為:① 穩(wěn)定噪聲:噪聲強度變化不明顯，此噪聲屬于正常噪聲，在設備運行過程中產生。② 周期性噪聲:噪聲強度隨時間有規(guī)律的起伏，即周期性出現(xiàn)[7]。此類噪聲大多數(shù)是由于多臺振動篩同時啟動，設備和廠房基礎有共振情況產生時發(fā)出的聲音。此類噪聲屬于不正常噪聲。③ 無規(guī)則噪聲:噪聲強度隨時間無規(guī)律的起伏。此類聲音出現(xiàn)，設備應停機檢查，找到并消除噪聲產生原因。④ 脈沖噪聲:噪聲突然爆發(fā)又很快消失，維持時間短。此類聲音大多數(shù)出現(xiàn)在開機或者停機的瞬間，由于停機和開機時設備振動幅度是正常振幅的5～10倍，可能使振動篩與溜槽或者給料漏斗接觸碰撞發(fā)出聲音[8]。若出現(xiàn)此類噪聲，應立即檢查，并對溜槽或漏斗的碰撞位置進行整改，以確保振動篩啟動和停機不會再出現(xiàn)此類噪聲。

振動篩均會產生不同的噪聲，由于各家選煤廠的具體情況不盡相同，所產生的噪聲也有所不同。因此用噪聲來診斷振動篩的故障原因，需要時間和經(jīng)驗的積累。

2 測定軸承溫度及添加潤滑油

因為便攜式溫度計安全、方便、精確度滿足要求，推薦使用其測定各個部位的軸承溫度。軸承溫度過高，必然會造成其損壞，而溫度過高的主要原因之一是未按照振動篩使用說明書添加潤滑油(潤滑脂)。各種激振器單元潤滑油(潤滑脂)添加的要求不盡相同。

2.1 箱式激振器使用要求

開車累計運行500 h后，第1次更換潤滑油，以后每累計3 000 h更換1次潤滑油，加油量應根據(jù)安裝角度和激振器型號2個參數(shù)確定。但說明書給出的是正常維護和保養(yǎng)時的要求，有時在實際設備保養(yǎng)和維護時，可以靈活掌握，如設備長時間閑置不用，擔心油品老化，可在設備投入使用前進行換油工作。再如設備工作環(huán)境粉塵嚴重，激振器溫度高于環(huán)境溫度35 ℃ 時，必須提前換油，以保證設備潤滑，減少不必要的磨損。

2.2 圓激振器使用要求

采用2號或3號通用鋰基潤滑脂，即冬季用2號、夏季用3號[9]。填充量為軸承和軸承殼空間的1/2～1/3。累計運轉150h或每周需添加潤滑脂1次。因潤滑形式不同，此類激振器的溫升要高于箱式激振器，一般溫升控制在45 ℃以內，如果溫度過高，每小時要對其進行測定，看溫度有無下降的趨勢。若溫度一直升高而無下降趨勢則可判定軸承已損壞，需要更換軸承。

2.3 振動電機

振動電潤滑形式類似于電機，但也有所不同，該類電機使用高溫潤滑脂，每隔半個月需要監(jiān)測軸承溫度。由于每臺振動篩常規(guī)為2臺振動電機且每臺振動電機兩端有軸承，若軸承溫度相對其它軸承溫度高10 ℃ 及以上則可能是軸承潤滑不足，需用加油槍從注油孔注入規(guī)定的高溫潤滑脂[10]。振動電機是3種激振器中溫升最高，溫度能到達85 ℃ 以上。若振動電機溫度超過90 ℃ ，潤滑周期縮短一半，潤滑脂用量也減少一半。比如:振動電機溫度達到97 ℃ ，每累計工作1000h，對每個軸承增添規(guī)定潤滑脂的一半(該類振動電機的軸承最高使用溫度120 ℃)。當電機機殼溫度超過100 ℃時，需停機檢查。

在判斷潤滑有無問題時，檢修人員在設備斷電后采用工具進行盤車，觀察是否有卡頓的現(xiàn)象；若有卡頓現(xiàn)象，檢查偏心塊之間是否相互干涉，及時消除機械故障；若無卡頓問題，則需打開激振器，檢查軸承是否已嚴重磨損，并主要觀察軸承保持架的磨損情況[11]。通過上述幾項檢查，即可解決激振器溫度過高的問題。

3 出現(xiàn)問題的解決方法

3.1 螺栓的緊固

筆者認為振動篩各部位的螺栓有所松動，原因是螺栓與螺母出現(xiàn)間隙，其扣型在連續(xù)強烈的振動力下與篩體接觸碰撞并產生共振，螺紋已經(jīng)磨損，再次上緊也無法達到規(guī)定的螺栓預緊力，所以要求更換，而非僅上緊螺栓。

建議不要采用4.8級的螺栓以緊固振動篩各部位，而需采用8.8級螺栓，其力矩范圍見表1。推薦采用電動扳手緊固螺栓。市面上常用的電動扳手450W扭力為NM240-300，所以在緊固過程中，對于M20以上的螺栓要再次用手動扳手加力，或使用更大功率的扳手加力，以達到規(guī)定的扭力值。扭力值達不到規(guī)定要求，其緊固強度就無法滿足振動強度要求。運行1個班次后，再緊固1次，主要為了消除第1次緊固過程中的不平衡力，保證螺栓不會再次松動。

表1 8.8級螺栓的力矩范圍

螺栓力矩范圍/NmM822.49-31.48M1044.54-62.36M1277.69-108.77M16192.92-270.09M20376.32-526.85M24650.65-910.91M301292.54-1809.56

振動篩鉚釘松動，雖出現(xiàn)的概率甚少，但在設備使用過程中，其松動或斷裂都會帶來故障，能重新鉚結是預先設定的方案，但一般選煤廠沒有對應的標準件及液壓鉚釘套裝，所以能及時用近似型號的螺栓緊固該位置，對設備起到很有必要的維護作用[12]。

3.2 開裂點處理

開裂點一般有以下幾個部位:側板、底梁、激振器大梁、入料擋板組件、出料擋板組件。雖部件不同，但其處理原則相同，即對其進行加固處理以防止開裂位置延長。現(xiàn)分別說明幾個部位的加固方案。

(1)側板。側板開裂分2個方向。其中1個方向是垂直振動方向，此類問題若發(fā)現(xiàn)及時則不會超過500 mm，可通過加副板的形式進行加固，以正方形加固板為主，裂紋周邊延長200 mm即可。另一類順著振動方向產生裂紋(不經(jīng)常發(fā)生)，此類裂紋若不及時處理則會造成側板整體開裂，當發(fā)現(xiàn)此類裂紋時需整體加固副側板。副板和側板以鉚接為主，裂縫位置不做焊接處理[13]。側板增加副板示意圖如圖2所示。

圖2 振動篩側板、副側板部件示意圖

(2)底梁。底梁主要在中間部位容易開裂，采用打坡口、焊接平，再加副板的方法解決，通過塞焊和斷續(xù)焊接把副板和底梁固定在一起，能達到預期目的，延長使用壽命。其解決方法如圖3所示。

圖3 底梁開裂加固示意圖

(3)激振器大梁。激振器大梁是設備強度最高的部位，發(fā)生開裂的情況甚少，但現(xiàn)場條件各有不同，若有開裂，其加固方案和底梁類似，但其坡口深度與鋼板厚度一致，焊接質量要求高，副板以16 mm～20 mm鋼板為主，必要時副板上增加強筋,海底撈振器大梁加固示意如圖4所示。

圖4 激振器大梁開裂加固示意圖

(4)入料擋板組件。其損壞的主要原因是物料直接或間接沖擊所導致[14]。調整入料角度、高度，讓物料直接砸在盲板上，不對入料擋板造成沖擊，即可延長其使用壽命。若已磨損，可用常規(guī)的槽鋼、方管焊接在入料擋板一側，增加入料擋板的剛性以達到延長壽命的效果。

(5)出料擋板組件。其損壞原因主要是由于物料運動磨損，鋼板磨薄后強度不夠從而造成損壞，可通過補焊形式進行加固。

3.3 振幅調整

振動篩振幅不一致，主要指左右兩側的振幅不一致[15，16]。首先應對設備進行檢查，在振動篩的入料端、激振器底部、出料端左右兩側分別貼上振幅貼，水平粘貼如圖5所示。

圖5 振幅牌

單機啟動測試時，兩側振幅相差0.5 mm以內能滿足使用要求。如果超過1 mm以上就會造成物料流向的變化，并誘導各種故障的產生，為此可采取以下措施:

(1)觀察沿振動篩寬度方向入料分布均勻程度，若不均勻則會造成振動篩偏重而直接影響振幅，所以必須調整給料溜槽，保證入料均勻。

(2)檢查2個激振器中間的萬向聯(lián)軸器或撓性聯(lián)軸器是否松動或變形，并做相應處理。

(3)支撐振動篩四角的橡膠彈簧壽命在8 000 h～10 000 h，金屬彈簧壽命在3 000 h～ 5 000 h，若彈簧超限，則要求更換。如果彈簧的使用壽命未達到規(guī)定時間就出現(xiàn)情況，則由于彈簧長時間過載使用或彈簧本身質量有缺陷所造成的過早損壞。

(4)箱式激振器連續(xù)使用8 000 h以上后，其軸承尺寸都要磨損，也會造成兩側振幅不一致，只有通過更換，才能徹底解決問題。

4 結 語

選煤廠使用振動篩時，可通過早期發(fā)現(xiàn)問題且反饋給設備供應單位，使其盡早將零部件發(fā)貨。等選煤廠到了振動篩的檢修時段時，更換時間更充裕，即可提高更換質量。

對振動篩檢查時推薦采用便攜式噪聲測定儀，通過噪聲變化來判定故障的原因，使用便攜式溫度計測定各部位的軸承溫度。振動篩檢修時，對松動的螺栓、螺母、一律重新更換，并用電動扳手緊固。

綜上所述，期望對振動篩的用戶和售后服務人員有所幫助，以提高振動篩的壽命及延長設備大修周期。