選煤廠直線振動篩的故障分析與維護

摘要：本文介紹渦北選煤廠直線振動篩的用途、工作原理，分析直線振動篩在日常生產中的故障原因，以及如何用智能化監測手段進行維護保養，減少機械事故的發生。

關鍵詞：直線振動篩;維護;管理

引言

直線振動篩作為選煤廠的重要設備之一，用于重介質旋流器分選后的產品進行脫介、脫水和脫泥。渦北選煤廠使用奧瑞（天津）工業技術有限公司生產的AHS和AHF系列高效直線振動篩，分別為8臺精煤直線篩，2臺中煤直線篩，4臺矸石直線篩，8臺粉精煤高頻篩。設備眾多，在長期使用過程中，會有不同的問題發生，因此日常檢修、維護、管理工作至關重要。所以為了保證選煤廠的正常生產，需要針對直線振動篩在使用過程中常見的問題進行具體的分析，從而有針對性的解決。

一、工作原理和結構特點

1.1工作原理

直線振動篩采用一對 ZDQ型箱式激振器，通過萬向傳動軸、副軸與驅動機構連接，可靠平穩地傳遞動力和直線振動力，激振力方向與水平夾角成45°。直線振動力循環往復連續作用在篩體上，使篩體在緩沖彈簧上振動，同時緩沖彈簧減少篩體對篩機支撐基礎的動負荷。篩體帶動篩面同步振動，將力傳給篩上物料，沖擊物料在篩面拋起、前進、分層，并按規定粒度透篩分級。

1.2結構特點

直線振動篩主要結構如圖1所示。直線振動篩具有結構簡單緊湊、剛度大、強度高、受力分布均衡、安全系數大的特點。振動參數設置合理，避開篩體各級固有頻率，減少共振影響。振動強度大（振幅11mm），篩分效率高（>95%），物料處理能力大，運行平穩。

二、常見故障和解決方法

1. 高頻篩脫水效果差

1.1脫水效果差的原因

高頻篩在使用運行初期，篩面跑水現象比較嚴重。分析原因：給料不均勻、篩板開孔率小或者網孔堵塞、篩子的傾角以及篩子的振幅等。

1.2改善脫水效果的措施

（1）在預脫水區的翻轉弧形篩上安裝氣動擊打器，擊打頻率根據脫水效果進行調整。現目前設置為間隔120秒，擊打2次。

（2）弧形篩的篩縫尺寸調整為0.4㎜，在保證篩面完好的同時，要定期對弧形篩進行翻轉調頭，以保證篩縫下側的篩條有一定的棱角，從而提高弧形篩的預脫水脫泥效果。

（3）高頻篩篩板篩縫尺寸嚴格要求0.25mm，提高篩上物回收率。篩條背寬由1.6mm改為1.0mm，增大透篩率。全脫磁不銹鋼篩條采用特殊材質制作，保證耐磨性和使用周期。定期對篩面進行檢查，發現有破損、堵塞的篩板及時更換。擋水堰篩板設置兩道，擋水堰高度為20mm。

（4）安裝時篩面要達到2°傾角，增加物料在篩面上的停留時間，提高篩機的處理量和脫水效率。

（5）調整激振力，使振幅達到設計要求4.9mm，在不影響篩子使用壽命的情況下，提高脫水能力。

2.篩面出現物料跑偏的現象

2.1物料跑偏的原因

（1）兩個激振器的激振力不一樣，造成篩機兩側的振幅大小不相同而產生跑偏。

（2）中間傳動軸與兩個激振器之間的橡膠連接盤老化，造成篩機兩側的激振力不均勻。

（3）篩體的減震彈簧老化，影響著振篩力以及篩體的水平穩固。出現因篩面不平、篩機不穩等情況，造成出料方向跑偏的問題。

（4）弧形篩篩面上積煤，導致進到直線篩上的物料不均勻。

2.2解決物料跑偏的方法

（1）定期檢查、更換減震彈簧，避免發生彈簧老化、斷裂現象。

（2）檢查篩體結構的完好性。重點對篩幫、激振梁、橫梁等部位的檢查，避免各部件開裂。

（3）更換中間傳動軸與兩個激振器之間的橡膠連接盤。

（4）確保弧形篩的布料箱沒有堵塞，弧形篩上無積煤，煤料均勻進到直線篩上，充分使用篩分面積。

（5）觀察振幅牌，檢查篩機入料端左右振幅和排料端左右振幅是否有偏差。

3.橫梁產生裂紋、斷裂

3.1橫梁產生裂紋、斷裂的原因

（1）振動篩的工作頻率與固有頻率相等或接近時，篩箱將會產生共振，長時間處于共振區，橫梁會因過載而疲勞損壞。

（2）振動篩頻繁帶負荷啟車，或者處理量大于篩機的設計能力，長期超負荷運行。

（3）橫梁內部和表面存在微小裂紋和缺陷，這些缺陷會導致應力集中。振動篩長期運行中，橫梁中部所受的彎曲應力值最大，故橫梁中部缺陷易產生裂紋。

（4）振動篩的參振質量發生變化，例如更換不同重量的篩板，或者在篩箱處補焊鋼板等。

（5）減震彈簧阻尼系數不同，設備不在同一水平面上，出現扭振故障。

3.2解決方法

（1）確保橫梁表面聚氨酯耐磨材料的完好性，防止篩下水對橫梁的沖刷。橫梁兩側的防護蓋要齊全，防止進水腐蝕。

（2）嚴禁振動篩帶負荷啟車，生產過程中，不可以超負荷運轉。

（3）定期對減震彈簧進行檢查、更換。更換彈簧時，同一位置的彈簧要全部更換，以保證彈簧的各項參數（彈性、初始長度）一致。

（4）在直線篩停車前，必須先停止給料并應使物料從篩面完全排出。避免下次啟車時帶負載啟動。

4. 激振器發熱、漏油、振動、聲音異響。

4.1故障產生的原因

（1）齒輪油加多了，高于設計油位。透氣帽長期不清理，堵塞。

（2）密封損壞，箱體破損。

（3）安裝螺栓松動導致的振動。

（4）軸承磨損嚴重，主要失效形式為疲勞點蝕。

4.2解決方法

（1）根據現場環境溫度來選擇潤滑油，環境溫度在-15至+35℃，使用殼牌可耐壓100#齒輪油，油量和油位可根據激振器專用油尺測量。維護中要定期檢查清理透氣帽，每半年換一次潤滑油。

（2）做好對激振器溫度的檢測記錄。激振器運行時軸承最高溫度不應超過75℃，發現異常溫升立即停機檢查。

（3）激振器裝配定位后，地腳螺栓要用扭矩扳手進行緊固，緊固力矩為1450N.m。激振器專用螺栓只能使用一次，緊固后拆下的螺栓必須換新。

（4）激振器聲音異響多數是因軸承損壞引起的，生產過程中發現異常噪音要及時查明原因，必要時停車檢查，防止事故擴大。

5.篩板松動、軌座變形。

5.1故障產生的原因

（1）篩板和軌座不是同一廠家生產的，相互配合較松。

（2）安裝時軌座表面沒有清理徹底，螺栓沒有緊固到位，安裝面不貼合。

（3）篩板和軌座聚氨酯老化導致兩者夾持力失效，并且側壓板沒有壓緊。

5.2解決方法

（1）要保證篩板和軌座是同一廠家生產的，卡槽尺寸互相匹配。

（2）安裝篩板時必須將軌座卡槽清理干凈，安裝側壓板時必須將篩機側板與側壓板之間的雜物清理干凈。兩邊篩板靠近篩機側板部位必須安裝防護墊條。

（3）由于聚氨酯材料長時間會發生老化的現象，篩板和軌座要定期更換，這樣才能避免因聚氨酯老化導致掉篩板的事故發生。

三、智能管控和在線監測系統在直線篩上的應用

渦北選煤廠近年來推進智能化建設，建立了機電設備智能管控系統，在主要機電設備上加裝了在線監測裝置，實現了機電設備在線監測、故障報警、故障分析和預測維護，取得良好的成效。

1、機電設備智能管控系統

（1）對22臺振動篩建立結構化的電子管理臺賬，對設備技術資料進行電子化管理。

（2）在手機終端上通過設備狀態在線監測可以直觀顯示設備的各項運行參數與歷史參數，故障記錄，便于檢修人員排查。

（3）可實現設備定期維護，常規維護，大修維護的報警（潤滑、保養、易損件更換），能自動生成預警提醒設備檢修人員，提高檢修工作的預見性和計劃性。

（4）每臺設備上都有一個二維碼，可通過手機APP掃描設備二維碼查詢設備信息及運行、維護狀態，并現場操作閉合設備推送信息。見圖2

2.機電設備在線監測系統

（1）采用無線溫度振動傳感器，分布在振動篩副軸和激振器箱體靠近軸承位置上。對設備的溫度、振動情況進行在線監測，實現智能預警，復雜狀況時輔以人工遠程分析及時作出判斷。

（2）實現數據與機電設備智能管控平臺互通;振動數據能夠進入生產控制系統，可作用于對設備進行報警及停車。

（3）對監測設備健康狀態智能評估，在設備出現異常狀況時立即就能做出反應和診斷報告。檢修人員根據設備預警狀態，采取相應措施及時處理故障。見圖3

綜上所述，通過建立機電設備智能管控系統和在線監測系統，實現了設備的智能診斷和故障預警。直線振動篩的事故率大幅度降低，同時也降低工人勞動強度，效果顯著。

四、結語

直線振動篩篩分效率高，物料處理能力大。針對振動篩近年來出現的問題，總結經驗并有效解決，篩機壽命大幅度提高，維護成本大幅度降低，技術攻關取得成效。通過設備智能管控系統和在線監測系統的應用，提高機電檢修工作的超前性和預防性，保障生產連續安全運行，實現生產效益最大化。

參考文獻

[1]王啟廣.《選煤機械》（第一版）中國礦業大學出版社2013年.

[2]聞邦椿＼劉樹英.《現代振動篩分技術及設備設計》冶金工業出版社2013年.

通訊地址：安徽省亳州市渦陽縣渦北選煤廠機電車間趙翔 郵編：233600

作者簡介：趙翔，男，1987年出生，畢業于華北科技學院，本科學歷;渦北選煤廠機電車間副主任，工程師。

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