延長(zhǎng)振動(dòng)篩使用壽命的若干措施

張 健，周 雪，陳小兵

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

0 前 言

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

每種設(shè)備從研發(fā)到制造，再到安裝、使用，全過(guò)程都要遵循設(shè)計(jì)規(guī)范、制造工藝規(guī)范、質(zhì)量檢驗(yàn)和控制規(guī)范。各部門(mén)各負(fù)其責(zé)，保證產(chǎn)品質(zhì)量[2]。設(shè)備出廠后交付用戶(hù)，售后部門(mén)按照其安裝使用說(shuō)明書(shū)，對(duì)用戶(hù)進(jìn)行設(shè)備交底和人員培訓(xùn)。用戶(hù)方面對(duì)設(shè)備的使用和維護(hù)理應(yīng)熟知[3]。但受到客觀因素的影響，如人員水平參差不齊、生產(chǎn)任務(wù)繁重、設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間不停機(jī)或長(zhǎng)時(shí)間停機(jī)無(wú)人看管維護(hù)等，均會(huì)影響振動(dòng)篩的使用壽命。

筆者多年對(duì)山西、陜西、山東、內(nèi)蒙古等地選煤廠走訪和技術(shù)服務(wù)，總結(jié)歸納延長(zhǎng)振動(dòng)篩使用壽命所采取的有效措施，即采用最短的時(shí)間、以最少的人力、物力和財(cái)力解決現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題，以供同行借鑒參考。

篩分設(shè)備出現(xiàn)問(wèn)題的主要原因包括以下兩類(lèi):篩機(jī)振幅左右兩側(cè)不一致所造成的設(shè)備受力不平衡[4];緊固標(biāo)準(zhǔn)件松動(dòng)，連接位置出現(xiàn)縫隙，由此產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，因此導(dǎo)致軸承發(fā)熱受損及底梁、側(cè)板開(kāi)裂。

結(jié)合振動(dòng)設(shè)備的特點(diǎn)，出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)應(yīng)及時(shí)采取措施以延長(zhǎng)部件的使用時(shí)間，并盡快做好維修工作，確保生產(chǎn)順利進(jìn)行，等備件到位后再一并更換[5-6]。

1 檢查重點(diǎn)及檢查方式

檢查重點(diǎn)包括軸承有無(wú)過(guò)熱、軸承溫度是否超過(guò)80 ℃以上、鉚釘或螺栓有無(wú)松動(dòng)、設(shè)備有無(wú)開(kāi)裂點(diǎn)、設(shè)備左右兩側(cè)振幅是否一致。

檢查方式包括在對(duì)振動(dòng)篩進(jìn)行日常整潔工作時(shí)，須仔細(xì)觀察側(cè)板外側(cè)是否有裂紋；更換篩面時(shí)安排檢查人員進(jìn)入振動(dòng)篩底部，重點(diǎn)檢查底梁、出料擋板組件、篩面支撐組件及緊固標(biāo)準(zhǔn)件。設(shè)備檢修期間，須進(jìn)行1次全方位的檢查。振動(dòng)篩的主要檢查部位如圖1所示。

圖1 振動(dòng)篩的主要部件

推薦采用便攜式噪聲測(cè)定儀測(cè)定振動(dòng)篩的噪聲。除設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中產(chǎn)生正常的振動(dòng)噪聲外，若有異常噪聲應(yīng)檢查螺栓螺母是否松動(dòng)、振動(dòng)篩與溜槽或給料槽是否接觸碰撞、底梁折斷、側(cè)板開(kāi)裂、軸承損壞等。上述情況發(fā)生后，應(yīng)立即停機(jī)并及時(shí)處理。設(shè)備安裝好單機(jī)試車(chē)時(shí)，應(yīng)用噪聲測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定，設(shè)備噪音≤85 dB(在設(shè)備周邊1 m～2 m距離)。生產(chǎn)時(shí)最好每工作日都對(duì)單機(jī)(避免其它設(shè)備干擾)進(jìn)行測(cè)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(chǎn)生的原因。振動(dòng)篩的噪聲分為:① 穩(wěn)定噪聲:噪聲強(qiáng)度變化不明顯，此噪聲屬于正常噪聲，在設(shè)備運(yùn)行過(guò)程中產(chǎn)生。② 周期性噪聲:噪聲強(qiáng)度隨時(shí)間有規(guī)律的起伏，即周期性出現(xiàn)[7]。此類(lèi)噪聲大多數(shù)是由于多臺(tái)振動(dòng)篩同時(shí)啟動(dòng)，設(shè)備和廠房基礎(chǔ)有共振情況產(chǎn)生時(shí)發(fā)出的聲音。此類(lèi)噪聲屬于不正常噪聲。③ 無(wú)規(guī)則噪聲:噪聲強(qiáng)度隨時(shí)間無(wú)規(guī)律的起伏。此類(lèi)聲音出現(xiàn)，設(shè)備應(yīng)停機(jī)檢查，找到并消除噪聲產(chǎn)生原因。④ 脈沖噪聲:噪聲突然爆發(fā)又很快消失，維持時(shí)間短。此類(lèi)聲音大多數(shù)出現(xiàn)在開(kāi)機(jī)或者停機(jī)的瞬間，由于停機(jī)和開(kāi)機(jī)時(shí)設(shè)備振動(dòng)幅度是正常振幅的5～10倍，可能使振動(dòng)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(lèi)噪聲，應(yīng)立即檢查，并對(duì)溜槽或漏斗的碰撞位置進(jìn)行整改，以確保振動(dòng)篩啟動(dòng)和停機(jī)不會(huì)再出現(xiàn)此類(lèi)噪聲。

振動(dòng)篩均會(huì)產(chǎn)生不同的噪聲，由于各家選煤廠的具體情況不盡相同，所產(chǎn)生的噪聲也有所不同。因此用噪聲來(lái)診斷振動(dòng)篩的故障原因，需要時(shí)間和經(jīng)驗(yàn)的積累。

2 測(cè)定軸承溫度及添加潤(rùn)滑油

因?yàn)楸銛y式溫度計(jì)安全、方便、精確度滿(mǎn)足要求，推薦使用其測(cè)定各個(gè)部位的軸承溫度。軸承溫度過(guò)高，必然會(huì)造成其損壞，而溫度過(guò)高的主要原因之一是未按照振動(dòng)篩使用說(shuō)明書(shū)添加潤(rùn)滑油(潤(rùn)滑脂)。各種激振器單元潤(rùn)滑油(潤(rùn)滑脂)添加的要求不盡相同。

2.1 箱式激振器使用要求

開(kāi)車(chē)?yán)塾?jì)運(yùn)行500 h后，第1次更換潤(rùn)滑油，以后每累計(jì)3 000 h更換1次潤(rùn)滑油，加油量應(yīng)根據(jù)安裝角度和激振器型號(hào)2個(gè)參數(shù)確定。但說(shuō)明書(shū)給出的是正常維護(hù)和保養(yǎng)時(shí)的要求，有時(shí)在實(shí)際設(shè)備保養(yǎng)和維護(hù)時(shí)，可以靈活掌握，如設(shè)備長(zhǎng)時(shí)間閑置不用，擔(dān)心油品老化，可在設(shè)備投入使用前進(jìn)行換油工作。再如設(shè)備工作環(huán)境粉塵嚴(yán)重，激振器溫度高于環(huán)境溫度35 ℃ 時(shí)，必須提前換油，以保證設(shè)備潤(rùn)滑，減少不必要的磨損。

2.2 圓激振器使用要求

采用2號(hào)或3號(hào)通用鋰基潤(rùn)滑脂，即冬季用2號(hào)、夏季用3號(hào)[9]。填充量為軸承和軸承殼空間的1/2～1/3。累計(jì)運(yùn)轉(zhuǎn)150h或每周需添加潤(rùn)滑脂1次。因潤(rùn)滑形式不同，此類(lèi)激振器的溫升要高于箱式激振器，一般溫升控制在45 ℃以?xún)?nèi)，如果溫度過(guò)高，每小時(shí)要對(duì)其進(jìn)行測(cè)定，看溫度有無(wú)下降的趨勢(shì)。若溫度一直升高而無(wú)下降趨勢(shì)則可判定軸承已損壞，需要更換軸承。

2.3 振動(dòng)電機(jī)

振動(dòng)電潤(rùn)滑形式類(lèi)似于電機(jī)，但也有所不同，該類(lèi)電機(jī)使用高溫潤(rùn)滑脂，每隔半個(gè)月需要監(jiān)測(cè)軸承溫度。由于每臺(tái)振動(dòng)篩常規(guī)為2臺(tái)振動(dòng)電機(jī)且每臺(tái)振動(dòng)電機(jī)兩端有軸承，若軸承溫度相對(duì)其它軸承溫度高10 ℃ 及以上則可能是軸承潤(rùn)滑不足，需用加油槍從注油孔注入規(guī)定的高溫潤(rùn)滑脂[10]。振動(dòng)電機(jī)是3種激振器中溫升最高，溫度能到達(dá)85 ℃ 以上。若振動(dòng)電機(jī)溫度超過(guò)90 ℃ ，潤(rùn)滑周期縮短一半，潤(rùn)滑脂用量也減少一半。比如:振動(dòng)電機(jī)溫度達(dá)到97 ℃ ，每累計(jì)工作1000h，對(duì)每個(gè)軸承增添規(guī)定潤(rùn)滑脂的一半(該類(lèi)振動(dòng)電機(jī)的軸承最高使用溫度120 ℃)。當(dāng)電機(jī)機(jī)殼溫度超過(guò)100 ℃時(shí)，需停機(jī)檢查。

在判斷潤(rùn)滑有無(wú)問(wèn)題時(shí)，檢修人員在設(shè)備斷電后采用工具進(jìn)行盤(pán)車(chē)，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(shí)消除機(jī)械故障；若無(wú)卡頓問(wèn)題，則需打開(kāi)激振器，檢查軸承是否已嚴(yán)重磨損，并主要觀察軸承保持架的磨損情況[11]。通過(guò)上述幾項(xiàng)檢查，即可解決激振器溫度過(guò)高的問(wèn)題。

3 出現(xiàn)問(wèn)題的解決方法

3.1 螺栓的緊固

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

建議不要采用4.8級(jí)的螺栓以緊固振動(dòng)篩各部位，而需采用8.8級(jí)螺栓，其力矩范圍見(jiàn)表1。推薦采用電動(dòng)扳手緊固螺栓。市面上常用的電動(dòng)扳手450W扭力為NM240-300，所以在緊固過(guò)程中，對(duì)于M20以上的螺栓要再次用手動(dòng)扳手加力，或使用更大功率的扳手加力，以達(dá)到規(guī)定的扭力值。扭力值達(dá)不到規(guī)定要求，其緊固強(qiáng)度就無(wú)法滿(mǎn)足振動(dòng)強(qiáng)度要求。運(yùn)行1個(gè)班次后，再緊固1次，主要為了消除第1次緊固過(guò)程中的不平衡力，保證螺栓不會(huì)再次松動(dòng)。

表1 8.8級(jí)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(dòng)篩鉚釘松動(dòng)，雖出現(xiàn)的概率甚少，但在設(shè)備使用過(guò)程中，其松動(dòng)或斷裂都會(huì)帶來(lái)故障，能重新鉚結(jié)是預(yù)先設(shè)定的方案，但一般選煤廠沒(méi)有對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)件及液壓鉚釘套裝，所以能及時(shí)用近似型號(hào)的螺栓緊固該位置，對(duì)設(shè)備起到很有必要的維護(hù)作用[12]。

3.2 開(kāi)裂點(diǎn)處理

開(kāi)裂點(diǎn)一般有以下幾個(gè)部位:側(cè)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(duì)其進(jìn)行加固處理以防止開(kāi)裂位置延長(zhǎng)?，F(xiàn)分別說(shuō)明幾個(gè)部位的加固方案。

(1)側(cè)板。側(cè)板開(kāi)裂分2個(gè)方向。其中1個(gè)方向是垂直振動(dòng)方向，此類(lèi)問(wèn)題若發(fā)現(xiàn)及時(shí)則不會(huì)超過(guò)500 mm，可通過(guò)加副板的形式進(jìn)行加固，以正方形加固板為主，裂紋周邊延長(zhǎng)200 mm即可。另一類(lèi)順著振動(dòng)方向產(chǎn)生裂紋(不經(jīng)常發(fā)生)，此類(lèi)裂紋若不及時(shí)處理則會(huì)造成側(cè)板整體開(kāi)裂，當(dāng)發(fā)現(xiàn)此類(lèi)裂紋時(shí)需整體加固副側(cè)板。副板和側(cè)板以鉚接為主，裂縫位置不做焊接處理[13]。側(cè)板增加副板示意圖如圖2所示。

圖2 振動(dòng)篩側(cè)板、副側(cè)板部件示意圖

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

圖3 底梁開(kāi)裂加固示意圖

(3)激振器大梁。激振器大梁是設(shè)備強(qiáng)度最高的部位，發(fā)生開(kāi)裂的情況甚少，但現(xiàn)場(chǎng)條件各有不同，若有開(kāi)裂，其加固方案和底梁類(lèi)似，但其坡口深度與鋼板厚度一致，焊接質(zhì)量要求高，副板以16 mm～20 mm鋼板為主，必要時(shí)副板上增加強(qiáng)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(kāi)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(dǎo)致[14]。調(diào)整入料角度、高度，讓物料直接砸在盲板上，不對(duì)入料擋板造成沖擊，即可延長(zhǎng)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(cè)，增加入料擋板的剛性以達(dá)到延長(zhǎng)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(yùn)動(dòng)磨損，鋼板磨薄后強(qiáng)度不夠從而造成損壞，可通過(guò)補(bǔ)焊形式進(jìn)行加固。

3.3 振幅調(diào)整

振動(dòng)篩振幅不一致，主要指左右兩側(cè)的振幅不一致[15，16]。首先應(yīng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行檢查，在振動(dòng)篩的入料端、激振器底部、出料端左右兩側(cè)分別貼上振幅貼，水平粘貼如圖5所示。

圖5 振幅牌

單機(jī)啟動(dòng)測(cè)試時(shí)，兩側(cè)振幅相差0.5 mm以?xún)?nèi)能滿(mǎn)足使用要求。如果超過(guò)1 mm以上就會(huì)造成物料流向的變化，并誘導(dǎo)各種故障的產(chǎn)生，為此可采取以下措施:

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

(2)檢查2個(gè)激振器中間的萬(wàn)向聯(lián)軸器或撓性聯(lián)軸器是否松動(dòng)或變形，并做相應(yīng)處理。

(3)支撐振動(dòng)篩四角的橡膠彈簧壽命在8 000 h～10 000 h，金屬?gòu)椈蓧勖? 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(dá)到規(guī)定時(shí)間就出現(xiàn)情況，則由于彈簧長(zhǎng)時(shí)間過(guò)載使用或彈簧本身質(zhì)量有缺陷所造成的過(guò)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(huì)造成兩側(cè)振幅不一致，只有通過(guò)更換，才能徹底解決問(wèn)題。

4 結(jié) 語(yǔ)

選煤廠使用振動(dòng)篩時(shí)，可通過(guò)早期發(fā)現(xiàn)問(wèn)題且反饋給設(shè)備供應(yīng)單位，使其盡早將零部件發(fā)貨。等選煤廠到了振動(dòng)篩的檢修時(shí)段時(shí)，更換時(shí)間更充裕，即可提高更換質(zhì)量。

對(duì)振動(dòng)篩檢查時(shí)推薦采用便攜式噪聲測(cè)定儀，通過(guò)噪聲變化來(lái)判定故障的原因，使用便攜式溫度計(jì)測(cè)定各部位的軸承溫度。振動(dòng)篩檢修時(shí)，對(duì)松動(dòng)的螺栓、螺母、一律重新更換，并用電動(dòng)扳手緊固。

綜上所述，期望對(duì)振動(dòng)篩的用戶(hù)和售后服務(wù)人員有所幫助，以提高振動(dòng)篩的壽命及延長(zhǎng)設(shè)備大修周期。