王海江

淺談香蕉篩后護板撕裂原因及處理方法

王海江

(西山煤電(集團)公司屯蘭選煤廠，山西 古交 030206)

介紹了當前選煤廠香蕉振動篩的使用情況、結(jié)構(gòu)及工作原理，通過對SLO3061、SLO4361香蕉振動篩在運行中出現(xiàn)的后護板頻繁撕裂現(xiàn)象進行分析，闡明了后護板失效原因及導致其頻繁撕裂的原因，并結(jié)合實際給出了后護板撕裂的處理方法、預防措施。此方法在實際生產(chǎn)應用中取得了良好的效果，降低了后護板撕裂現(xiàn)象的發(fā)生，有效地提高了篩機的正常運轉(zhuǎn)率，具有較高的實用價值。

香蕉振動篩;后護板;撕裂;處理方法

西山煤電(集團)公司屯蘭選煤廠共有3套重介系統(tǒng)，每套系統(tǒng)安裝3臺申克振動香蕉篩，分別用于產(chǎn)品的脫介和脫泥，自改造運行以來，生產(chǎn)過程中經(jīng)常出現(xiàn)香蕉篩篩體后護板撕裂、破損等現(xiàn)象，尤其是該振動篩服役時間長時，故障發(fā)生尤為頻繁，直接影響到整個洗煤生產(chǎn)系統(tǒng)正常運行，通過臨時性焊補修復后效果不佳，嚴重地影響了篩機的整體壽命。

1 申克香蕉振動篩的結(jié)構(gòu)及工作原理

振動篩主要由電機驅(qū)動裝置、筒形花鍵軸、激振器、篩體、減振裝置和篩板等構(gòu)件組成，該廠所用的振動篩由2臺激振器同步共同驅(qū)動篩機產(chǎn)生振蕩合力進行振動，驅(qū)動電機通過驅(qū)動軸連接1臺激振器，同時該激振器又通過筒形花鍵軸、中間軸與另一臺激振器進行連接，保證了2臺激振器的同步。通過驅(qū)動電機傳動，使2臺激振器共同工作。后護板是篩體的主要組成部分，采用鋼板加工而成，與側(cè)幫的連接采用HUCK螺栓鉚接，其上并無焊接等破壞金屬結(jié)構(gòu)的加工方式。通過近幾年的運行，篩機頻繁出現(xiàn)后護板由角到面的撕裂受損現(xiàn)象，造成篩機不能正常工作，且噪聲大，嚴重時導致篩體變形損壞。本文通過對篩機后護板撕裂的分析和研究，總結(jié)出了以下幾點原因。

2 后護板失效分析

2.1 疲勞強度與疲勞失效

金屬零件產(chǎn)生疲勞斷裂的原因歸納起來可以分為內(nèi)因和外因兩個方面。內(nèi)因包括：材料的化學成分、晶體組織結(jié)構(gòu)、內(nèi)部缺陷、材料的強度韌性、材料的選擇及熱處理狀況等;外因包括：零件幾何形狀及表面狀態(tài)、零件裝配與連接、使用環(huán)境因素、結(jié)構(gòu)設計、載荷特性等。

疲勞破壞的主要原因：

1)表面狀態(tài)。表面的粗糙度對材料的靜強度影響不大，但對疲勞強度則有非常明顯的影響。承受彎曲疲勞及扭轉(zhuǎn)疲勞負荷的構(gòu)件，其表面應力最高。大量疲勞失效分析表明，疲勞斷裂絕大多數(shù)起源于構(gòu)件的表面。

2)零件的幾何形狀及尺寸。零件的幾何形狀不合理，如存在槽、孔、圓角、缺口和螺紋等常見的外形不連續(xù)形式。由于外形不連續(xù)，就會產(chǎn)生應力集中。大的應力集中對疲勞裂紋形成和擴展有很大作用。

3)裝配與連接效應。裝配與連接效應對零件的疲勞壽命有很大影響。正確的擰緊力矩可使其疲勞壽命提高5倍以上，過大的擰緊力并非對提高連接的可靠性有利。

4)載荷特性。實際零件在工作時都是非連續(xù)(有間歇)運行的，當加載應力低于并接近于疲勞極限時，間歇加載對于提高疲勞效果比較明顯，而間歇超載加載則會降低疲勞強度。因為再次加載時會有疲勞強化現(xiàn)象，間歇加載可使應變時效強化，故能提高疲勞強度;而在超載時因其損傷積累有疲勞弱化，間歇加載也不起作用。

5)使用環(huán)境。環(huán)境因素(低溫、高溫及腐蝕介質(zhì)等)的變化，會使材料的疲勞強度顯著降低，往往引起零件過早的發(fā)生斷裂失效。

腐蝕性環(huán)境對材料的靜強度雖然有一定的影響，但其影響程度遠不如它對疲勞極限的影響。通常，對腐蝕環(huán)境敏感的材料，其疲勞性能降低比較顯著。如對于一般中等強度的合金結(jié)構(gòu)鋼，腐蝕環(huán)境可使其疲勞極限下降l/3～l/2。因此，腐蝕與疲勞疊加在一起，發(fā)生交互作用，于是腐蝕疲勞極限比在無腐蝕條件下的疲勞極限低。

2.2 導致后護板撕裂的原因及處理方法

1)篩機運行過程中運動頻率和篩機本身的固有頻率相接近，造成篩機共振現(xiàn)象。當振動篩起動或停機時，篩機的振動頻率將會暫時地與彈簧懸掛系統(tǒng)的固有頻率相重合。篩機驅(qū)動電機通過預期的彈簧共振區(qū)域的篩機很快加速;在停機期間，篩機將用1～2 min時間停止運動，當篩機較慢地通過彈簧共振區(qū)域時，振幅長度將會明顯地增加。

在此過程中，如果支撐彈簧部分出現(xiàn)斷裂、起動前篩板上粘附物料或篩板下方粘附雜物過多、驅(qū)動電機傳動三角帶磨損導致張緊狀況降低、篩機未完全停止運動前即進行起車操作等現(xiàn)象，將導致彈簧懸掛系統(tǒng)、篩機的固有頻率發(fā)生變化，繼而導致篩機在起動過程中出現(xiàn)頻率紊亂現(xiàn)象、篩機驅(qū)動電機通過預期的彈簧共振區(qū)域的篩子不能很快加速，加大了篩機的振幅長度，對篩體本身有極大的變形作用力，此作用力集中作用在后護板上，將導致后護板疲勞失效而產(chǎn)生撕裂現(xiàn)象。處理方法：加強篩機的巡視檢查工作，發(fā)現(xiàn)彈簧、傳動三角帶有故障，則需要更換在該部位的整套彈簧、三角帶，并及時清理彈簧周圍聚集的物料，檢查彈簧在篩子各側(cè)是否均等壓縮;每班停機后應及時檢查并清理更換破損篩板及篩板上的堆積物料，定期在彈簧組件的中心部位測量并記錄彈簧高度，彈簧高度從一側(cè)到另一側(cè)必須控制在4 mm范圍內(nèi)，彈簧的垂直度必須控制在5 mm范圍內(nèi);在起車操作前必須確保篩機處于停止運動狀態(tài)。

2)激振器之間的中間軸、柔性橡膠連接件變形、錯位造成2臺激振器不同步。2臺激振器在運行過程中要求同步，通過利用2根配備有偏心體(擺塊)的軸，來產(chǎn)生直線移動，偏心體用齒輪連接，以同樣速度反旋轉(zhuǎn)。擺塊的反旋轉(zhuǎn)，在旋轉(zhuǎn)到垂直于底面時，擺塊疊加，產(chǎn)生最大激振力，在其他方向上，平行于底面方向上的力抵消，合力還是垂直于底面，沿著一條恒定線，產(chǎn)生一種振蕩合力，這就是振動篩產(chǎn)生的振幅線。2個激振器之間靠中間軸進行連接，該中間軸將驅(qū)動力從一臺激振器傳輸?shù)搅硪慌_激振器，并保證了2個激振器的校準。如果連接2臺激振器的中間軸出現(xiàn)故障，使其中1臺激振器超前或滯后，導致2臺激振器振幅不同步，造成篩機前后振動紊亂，左右出現(xiàn)明顯振動，產(chǎn)生橫向側(cè)擺，使篩框產(chǎn)生較大的往復扭曲變形，對篩機后護板造成嚴重的破壞。處理方法：在日常的巡回檢查中，檢查連接中間軸兩端是否存在相位偏差，調(diào)整偏差或者更換連接中間軸，避免此現(xiàn)象長期存在，導致后護板的頻繁撕裂。

3)入料的不均勻與沖擊。由于來料的不均勻或是入料弧形篩的落差過大、物料運行速度過快，造成振動篩篩面上的物料不能均勻分布在篩面上，形成一側(cè)多一側(cè)少、中間多兩側(cè)少等的不均勻現(xiàn)象，造成篩機處于偏載運行狀態(tài)，使篩機兩側(cè)運行角度相差過大;同時過大、過快的沖擊會使篩機產(chǎn)生不均勻的二次振動，同樣也造成了篩機后護板的頻繁撕裂。處理方法：在入料弧形篩出料端的對面增加一個反向的接料板，在不堵料的情況下，對物料能夠起到極大的緩沖減速作用，使入料能夠均勻落下，同時能夠使物料最后的跌落高度降到最低，有效避免了入料對篩機后護板的影響。

3 結(jié)語

通過對振動篩后護板撕裂的原因分析，可以看出篩機的日常維護是保證篩機正常運行的重要基礎。實踐證明，采用本文對篩機后護板撕裂的處理方法，對提高篩機的正常運轉(zhuǎn)非常有效，具有很高的實用價值。

［1］ 李瑞春，郭奉軍.振動篩支撐橫梁破斷分析及結(jié)構(gòu)改造［J］.煤礦機械，2004，25(3)：103－104.

［2］ 趙環(huán)帥，侯 磊.國內(nèi)外香蕉篩的研究現(xiàn)狀及今后我國重點研究方向［J］.礦山機械，2010，38(5)：85－90.

［3］ 段中保.振動香蕉篩在選煤廠中的應用［J］.機械管理開發(fā)，2004，19(5)：52－53.

［4］ 段志善，郭寶良.我國振動篩分設備的現(xiàn)狀與發(fā)展方向［J］.礦山機械，2009(4)：1－5.

Reason and Processing Method of Rear Armor Plate Tearing of Banana Vibrating Screen

Wang Hai－jiang

Introduces the use，the structure and the working principle of banana vibrating screen at present in coal preparation plant，analyses the phenomenon of the rear armor plate frequently tearing through to the SLO3061，SLO4361 banana vibrating screen in operation，expounds the cause of the rear armor plate failure and the reason of leading to the frequently tearing，and gives the treatment methods of the rear armor plate tearing and prevention measures.This method obtains good effect in production，reduces the occurrence of the tearing phenomenon，effectively improves the normal operation rate of the screening device and has higher practical value.

Banana vibrating screen;Rear armor plate;Avulsion;Processing method

TD452

A

1672－0652(2011)10－0009－02

2011－09－18

王海江(1985—)，男，山西汾陽人，2006年畢業(yè)于山西大同大學，助理工程師，主要從事機電設備維護技術(shù)方面的工作(E －mail)804288752@qq.com