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                  振動篩分過濾機械發展面臨的技術難點解析

                  作者:新久振動 發表于:2013/3/12  點擊:
                        目前國內經濟快速發展,改制后企業種類多 (國有、股份、私有、中外合資等),出現很多家生產振動篩分過濾機企業,市場上振動篩分過濾機結構形式多,技術、質量水平參差不齊。國外振動篩分過濾機制造公司在強大經濟資助下,技術開發、加工能力穩步發展。
                  一、振動篩分過濾機大型化問題
                        國內學者談震動篩分過濾機發展必談大型化,引起各方注意,企業甚至不惜花巨資引進國外大型震動篩分過濾機技術,現在看來有的引進是失敗的,沒有必要的,很顯然水士不服。需多談大型震動篩分過濾機可靠性及影響可靠性因素,因此,大型化方向一定要準。
                        1、硬件要好。
                        比德國KHD公司、Schenck公司、美國Tabor公司起步晚的美國Conn Weld公司憑借其堅實的基礎工作快速發展。振動篩分過濾機都采用CAD進行有限元結構和動態分析,有美國一流設備化驗和檢驗,下料采用高壓水切割機,由數控機床制造,在高標準工作房中裝配,最后采用噴丸、噴漆處理。其產品基本沿用幾十年來美國Allis和Tabor公司結構和技術,作了些改進,等厚篩做到39m2。國內單位想花錢買人家圖紙,引進技術做到27m2時要注意,知其產品好,更要知其硬件基礎好。
                        2、結構應簡單,可靠性才高。
                        國外幾大震動篩分過濾機制造公司在特殊領域使用的篩機研究較深,在大型化方面,結構和技術基本未變,德國KHD公司研發的三通道大型篩未見發展,其最大篩機USL4.5m×6.75m結構未變,采用自同步技術,世界最大的篩機還是德國Sieb Technik公司的50m2 、寬5.5 m的單層直線篩,與Schenck公司的最大產品單層直線篩寬4m、長8.5m的結構基本一樣,只是前者用了四個小點箱式激振器(或振動電機),后者用了兩個大點箱式激振器(或振動電機)。另外日本神戶制鋼所最大的篩機HLW型(寬 4.8m、長7.1m)也是采用美國Low Head型激振器(振動電機)結構,后來改為水平放置激振器。美國的Tabor公司最大篩機是單層直線篩3.7m×7.3m,結構未變,只是使用三個箱式激振器。而國內花樣特多,結構也在變化,有的大型化甚至背離發展方向。由好幾臺2m×3m小篩機組合在一塊,就能生產大平米篩機,就叫大型化3073雙層圓篩都采用雙激振器,但結構相差很大,日本 (川崎公司的特大E型3m×10.8 m)和美國也都采用同步帶技術,維修十分方便。據我所知國外篩機公司大型圓篩還沒有使用同步器的。國內有的單位采用齒輪同步器 (相當于減速器結構),用了五齒輪強迫同步和瓣形聯軸器 (不是精確傳動) 聯接,且軸偏心(單件質量太大),結構復雜,重量重,可靠性低,噪聲也大,精加工要求精度高。這些圓篩都已達3.6m×7.3m,且是雙層篩。直線篩有綜合美、德、日、蘇的DZS篩機,其為雙通道結構,雙通道加中間側板的目的是想增加篩機橫梁剛度,因工作中橫梁中間動應力、動應變最大,一般疲勞斷裂在中間,同時使用不參振同步器,這樣,結構復雜,制造要求高。澳大利亞Honert公司等厚篩傾斜安裝激振器已采用稀油強制潤滑技術。
                        3、適應市場的技術發展。
                        中國礦大和中國科大在煤炭深度篩分(25mm、13mm、6mm,水分10%以上粒級) 和脫水、脫介篩機大型化方面作出了貢獻。BHS型分級篩機技術特點是:大振幅、大振動強度,參振質量輕,大跨度雙激振器自同步直線運動,集中受力件帶動篩網參振,分 3~4 段獨立振動,二次隔振,篩網為彈簧鋼插入式。結構復雜,但解決了問題,篩分效率達85%以上,F場使用最大已達37m2。中國礦大的CWS型篩機超靜定網梁激振的大型篩也是通過大振幅、大振動強度脫水、脫介,已生產出 3.6 m×6.0 m 篩機。國內使用等厚篩越來越多:單層到雙層,三段到五段不同傾角轉變,激振器絕大部分用整箱體激振器,最大已達 3.1 m×9.1 m。以上這些篩適用于煤炭行業,都能達到高效篩分,高效脫水、脫介的效果。國外現研制一種梯流篩,用于難篩分物料,為了克服堵孔,通過一端固定,一端自由的懸臂梁 (篩條) 的彈性振動來篩分。如:篩機頻率為800~1 100 r/ min;篩條為 f4 mm;彈性模量為 2×11 310 Pa;比重為 7 800 kg/ m 。從彈性篩分理論中計算得知篩條長度應為 155~200 mm,此長度使得篩條一階振動頻率與篩機頻率相近。冶金行業中冶金廠燒結礦篩分用的振動篩,國內已發展為三軸橢圓等厚冷礦篩 (如我公司的STDL型冷礦篩),能有效地篩分細料度的顆粒,篩分效率高。
                   二、振動篩分過濾機小型化問題
                         國內很多項目需1~3m先進震動篩分過濾機,很少有人開發、研究。細聚酯篩網 (0.5mm以下) 制造水平極低,連國外已少見的直線篩振動電機擺放方向,國內幾乎都用,不合理。Derrick公司生產的篩機用于廣西龍灘水電站是世界上最先進小型篩機,采用上下擺放雙長筒振動電機,篩體用剪切橡膠彈簧懸掛式安裝,為了與篩面弧形緊密配合,用高性能膠粘緊篩體成弧形,各處密封很好,不漏篩上物。篩面已達精確篩孔,開孔率 45% 水平,脫水效率可達 90% 以上。
                  三、橢圓篩
                        國外三軸橢圓篩發展很快(JCI公司、Cedarapids公司、Gator公司),有如下結構特點:
                        1、軸承外圈旋轉。(除此之外都是內圈旋轉),外圈旋轉集中離心力作用面積比內圈旋轉大,內圈旋轉離心力作用面積處 (內圈的1/3處) 一般極易發生微粒剝落疲勞破壞,而外圈旋轉離心力作用面積大,軸承壽命長;
                        2、中間傳動軸小。如Cedarapids公司2.1m×6.0m橢圓篩中間軸只有70mm,為什么這么小,因為它不受離心力,只傳遞電機過來的扭矩給對面偏心塊;
                        3、側板上開孔小。(不像日本神戶制鋼所篩機側板開這么大口),這樣對篩機強度和剛度影響小。軸承在側板外側受力,中間傳動軸小,中間軸罩體既能受上層物料的沖擊,又能加強篩機剛度;
                        4、采用流行的脹套 (皮帶輪) 和錐套 (軸承) 聯接,維修太方便;
                        5、皮帶輪用可調直徑帶輪,方便改變激振頻率。篩分效率高,可水平安裝,適用于移動式破碎篩分機組。國內橢圓篩發展很快,有仿制上面結構的(ZST型),有三軸、同步器不參振的,也有兩軸自同步的和強迫同步的 (2TYA 型)。同步器國外用得少,國內較熱衷。
                  四、準直線振動篩
                        準直線就是近似直線,筆者認為:當橢圓長軸與短軸長度之比都為大于5∶1時,可認為是準直線運動;篩機水平安裝后不但不會影響而且有利于脫水、脫介。兩軸激振器水平安裝,反向旋轉是其特征。國外只有日本神戶制鋼所 HLW 型,國內在此方面發展較快,有引進日本的ZK型,唐山煤炭分院ZKS型(用不參振同步器),有我公司的XJS型 (用不參振同步器),這些篩機側板較窄,組成篩框后,剛度強,需通過嚴格計算確定兩激振器的激振力中心離篩箱重心的高度,以確保入料、出料處橢圓長軸與短軸長度之比為大于 5∶1。
                  五、振動篩分過濾機制作水平
                        一臺產品從生產到用戶手中,是一個企業給用戶各方面的展示,外表質量固然重要,最重要的是振動篩分過濾機絕對不允許出現異常運動 ,根據 《ZKR型振動篩標準 JB/T 6389-92 和 《BFS型振動篩》 標準JB/T6388-2004要求:
                        1、篩箱橫向擺動不大于1mm;
                        2、兩側板對稱點雙振幅差不大于 1 mm;
                        3、根據振動篩試驗方法JB 4042-85振動方向角第2.5點(即兩側板中點對稱點)方向角要求:設計值±5°。
                        以上三點(屬重要指標) 任一點超標,就判為不合格產品,同時對振動篩分過濾機的壽命(特別是第1 點)是致命的,F場震動篩分過濾機工作時,肉眼能看出以上三點是否超標。國內進口很多振動篩分過濾機,作者看過很多,其工作狀態極好,其震動篩分過濾機制造水平高。這就是國外震動篩分過濾機整機壽命能達24000h以上重要原因之一。國內有的廠家連中間罩都取消,加工精度達不到要求,加上后,以上三點又與標準相差很大。
                  六、產品技術定位
                        國外每個公司所生產振動篩分過濾機技術、結構穩定。Schenck公司(其圓篩采用塊偏心、稀油潤滑) 不會采用自同步、油脂潤滑、橡膠彈簧技術,反之KHD公司也不會采用強迫同步、稀油潤滑、金屬彈簧技術。美國 abor公司直線篩(采用的是豎分型面激振器) 也不會采用Schenck公司整箱體激振器、油脂潤滑技術,圓篩(軸偏心)也不會采用塊偏心技術。這反應國外公司生產的產品成熟。而國內一個單位什么型號篩機都生產,包羅萬象,你能生產我的產品,我也能生產你的產品。引進強迫同步振動篩分過濾機,又覺得自同步好,又引進自同步,甚至有的學者提出自同步有取代強迫同步的趨勢,作者提出兩者應并駕齊驅發展。這種軍閥混戰的局面對國內企業創名牌不利。
                  七、出眾人才
                        篩分行業人才基本能滿足市場要求,但絕大部分還是經驗設計。既了解機械振動理論、又了解CAD、三維動態制作(便于有限元、動態分析);既了解現場使用情況、又了解篩分行業情況,這樣的拔尖人才少,技術人員應朝此方向努力。

                  本文出處:http://www.qdjabetter.com/News/newshow1111.html
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