直线脱水筛异常运动故障原因分析

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【摘 要】直线脱水振动筛通常情况下都是在选煤过程中针对煤炭进行脱水、脱泥、脱介、筛分等多个不同的作业步骤，但就其实际的运行状况来看，部分情况下会发生物料倒退的异常状况，如果说筛分现场的操作人员无法第一时间判断出该问题的根源所在，那么就必然会使得隐患故障严重性不断提升，最终带来安全事故和经济损失。本篇文章主要针对直线脱水筛运行过程中的异常运动故障原因进行了全面详细的分析，以期为直线脱水筛异常运动故障原因进行了全面详细的分析。

【关键词】直线筛；不同步；机理；判断

中图分类号：TH 文献标识码：A 文章编号：1009-914x（2014）09-01-01

直线振动筛通常情况下是直接被选煤厂使用在精煤、尾矿脱水等方面的加工中，同时也起到了针对干湿物料进行分级处理的目的。在该形式的设备中，通过双电机驱动的直线振动筛应用范围越发的广泛，有相当一部分选煤厂在直线筛选择的过程中，都选择的是直线振动筛。这主要是由于直线振动筛所呈现出的结构较为紧凑，并且运行期间的稳定性较高，但就实际来看，依然会由于某些特殊原因而出现异常运动。现阶段，ZK系列的直线振动筛作为代表性的直线筛，在实际使用的过程中，发现其物料出现了异常状况的运动，但是由于相关操作人员没有对该现象引起足够的重视，最终造成直线筛设备损坏。所以，针对这方面的现象采取科学合理的分别措施有着极大的必要性。

1 直线振动筛工作原理及同步性条件

在直线振动筛中所存在的振动器，是以双轴结构存在，并且利用两全相同型号的电机作为驱动力，从而使得振动筛以一定的频率运行。在运行的过程中，当两台相同的振动电机开始同时做反向旋转、同步旋转的过程中，其直线振动筛中的偏心块便会在这一过程中出现激振力，激振力会使得平行于电机轴线X方向上的力互相抵消，而与电机Y轴向相垂直的作用力，则会在运行的过程中，完全叠加在一起，也正是在这一作用力的影响之下，被振动物料M会直接沿着Y轴方向发生一次激振力，进而使得振动筛所呈现出的运动轨迹趋于一条直线，。而在电机轴相对的筛面之上，实际上存在着一个倾角，在直线振动筛运行的过程中，激振力与物料自重合理影响，物料便会在这一过程中做出抛起跳跃的直线运动，而这一作用力影响之下，起到了对于物料进行分级、筛分的处理效果。由于直线振动筛运行过程中所呈现出的工作性能较强，可以将其使用在流水线上的自动化作业体系中。直线振动筛主要的优势，实际上就在于自身的低耗能、高效率、结构简便、封闭无尘等几个方面的特性上。依据不同的设备性能，所呈现出的筛分效果实际上也有着一定的差异性。具体运行原理如下图1：

图1 ZK系列直线振动筛工作原理

由振动方程理论可推导出直线振动筛同步性条件

式中 Da―――同步性指数；Mg―――两台电动机的转矩差，Nm；Mf―――两偏心转子的摩擦阻力矩差，Nm；m0―――偏心质量，kg；ω―――角频率，rad / s；r―――偏心半径，mm。

Da绝对值的大小，实际上就完全代表着直线振动筛运行过程中，电机转轴所呈现出的同步性高低。也就是说，在这同步性指数越高的情况下，就能够越轻易的实现同步目的；但是如果说同步性指数越低，那么其所能够实现同步的可能性也就大幅度的下滑。所以，对于偏心质量较大、偏振力量大、转速较快的激振器来说，其中所呈现出的m0rω参数值也同样较大。同样的，当两台电动机转轴自身的特性基本相近处于Mg≈0的状态下，那么两个摩擦阻力之间所呈现出的力矩实际上也是基本相同的，其参数大约在Mf≈0的状态下，这样的情况下，也就能够更好的达到同步运转的目的。

2运行影响因素

2.1 物料性质

（1）物料松散密度

松散密度较大的块状物料容易透筛，筛分效率也较高；相反，松散密度较小的物料及粉状物料不容易透筛，筛分效率也低。沥青混合料的松散密度一般为1.6t/m3左右。

（2）物料颗粒组成

为了提高筛分效率， 要在被筛分物料级配组成确定的情况下， 确定振动筛筛孔尺寸， 使难筛物料（ 粒径为 0.7～1倍筛孔尺寸的物料） 占应筛下物料的比例最小。

（3） 物料粒度与筛孔的相对尺寸

矿料的颗粒度要严格控制在设备的技术参数范围以内，颗粒度指数差异过大，就会造成生产循环大，制约产品的质量和处理能力。物料在筛分过程中的透筛概率受很多因索影响，其中最自接和重要的因索是物料粒度与筛孔尺寸的相对大小。

2.2 筛面结构参数

（1）筛面长度与宽度

一般来说，筛而宽度直接影响生产率，而筛而长度接影响筛分效率。筛面长，物料在筛面上停留时间长，透筛机会多， 所以筛分效率高。实际上， 筛面宽度对于筛分效率， 筛面长度对于筛分能力也都有不同程度的影响。一般宽长比为1：2～1：3 为宜。

（2）筛孔形状与尺寸

筛孔形状的选择主要取决于对筛分产物粒度和对筛在较下产品用途的要求。圆形筛孔与其他形状的筛孔相比，名义尺寸相同的情况下，透过圆形筛孔的筛下物粗度较小。

2.3 振动筛的振动特性参数

（1）筛面倾角α

筛面与水平面的夹角称为筛面倾角。倾角的大小与筛分设备的处理量和筛分效率有密切关系。当倾角增大时，将增加筛上物料的抛掷强度， 从而物料在筛面上向前的运动速度加快， 使筛机处理量提高， 但物料在筛面停留时间缩短， 减少颗粒透筛机会， 使筛分效率降低。反之就会使处理量降低， 从而提高筛分效率。例如烟台鑫海直线振动筛筛面倾角可调，使筛分效率大大提高，被广泛应用。

（2）振幅 A 和频率ω

振幅增大， 筛孔堵塞现象将大大减少， 同时也有利于物料的分层。而振动频率的增大， 可以增加物料在筛面上的跳动次数， 使得物料的透筛概率增加， 这对于加快物料筛分速度和提高 筛分效率很有帮助。

3 故障分析

从以上直线振动筛所呈现出直线运动特征、同步性等方面能够明显看出的是，直线筛如果说要确保自身运动的直线性，那么就必须要最大限度的确保两台电动机之间的相关特性能够做到基本相同，尤其是要保障偏心质量在旋转过程中的摩擦阻力大幅度下降，或者说远远低于激振力的力量。当出现了异常状况之后，就必须要针对电动机以及激振器的各个方面加以检查。尤其是要重视对于电动机的检查，查看其是否在运行过程中有着异常发热的现象。轴承有无异常声音，转速和电流有无异常变化等。通常直线振动筛激振器易发生故障，偏心质量旋转装置部分出了问题，造成两摩擦阻力矩差ΔMf 很大。可以通过测试其温度和噪声变化来判定故障。

4 预防措施

振动筛偏心质量回转部分（激振器）是振动筛的心脏部位， 其状态的好坏直接影响到筛机的正常运行。因此，激振器要制作精良，质量可靠耐用；轴承室的材质和处理工艺要规范， 轴承与轴承室和轴的配合要求精确可靠， 轴承一般应选用较大游隙间隙的振动筛专用轴承。在使用过程中，要加强对激振器的维护保养，时刻保证轴承内清洁，经常清洗换油，日常要注意测试轴承部位的温度，倾听有无异常声响，及时排除可能出现的故障隐患，定期检查和更换轴承。

4 结语

综上所述，直线振动筛之上所呈现出的物料异常运动状况，实际上都是由于不同步的力产生导致。在掌握了具体原因之后，就应当要将旋转轴出现不同步现象的根本原因加以排查，只有最大限度的确保了运动同步性，才能够避免直线振动筛再次出现相应问题的可能性。直线振动筛运行稳定的保障性提升，对于选煤工作的安全生产、经济效益来说，起到了至关重要的作用。

参考文献

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