國內外振動篩技術動向

最近十多年來，國內經濟快速發(fā)展，改制后企業(yè)種類多（國有、股份、私有、中外合資等），出現一百多家生產振動篩企業(yè)，市場上篩機結構形式多，技術、質量水平參差不齊。國外篩機制造公司在強大經濟資助下，技術開發(fā)、加工能力穩(wěn)步發(fā)展。

 

1.篩機大型化問題

國內學者談篩機發(fā)展必談大型化，引起各方注意，企業(yè)甚至不惜花巨資引進國外大型篩機技術，現在看來有的引進是失敗的，沒有必要的，很顯然水土不服。需多談大型篩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(fā)展。篩機都采用CAD進行有限元結構和動態(tài)公析，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，但等厚篩做到39m2，直線篩做到27m2。國內單位想花錢買人家圖紙，引進技術時要注意，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

 

 國外幾大篩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(fā)的三通道大型篩未見發(fā)展，其最大篩機USL4.5 m×6.75 m結構未變，采用自同步技術，世界最大的篩機還是德國SiebTechnik公司的50m2、寬5.5m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，后者用了兩個大點箱式激振器。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。而國內花樣特別多，結構也在變化，有的大型化甚至背離發(fā)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，我公司2DYK型二激振器放在第一層篩成之上，采用塊偏心，同步帶同步，國內同步帶壽命6個月以上，日本（川崎公司的特大E型3 m×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3.6 m×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。我公司2DZX型大型雙層直線篩采用德國和日本技術，并創(chuàng)新地水平布置激振器（作者專利ZL95217593.2）不用不參振的同步器，潤滑好、受力好、剛度好。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，我公司無需另加一套這樣潤滑系統(tǒng)。

 

（3）適應市場的技術發(fā)展 

 

 中國礦大和中國科大在煤炭深度篩分（25mm、13 mm、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場使用量最大已達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×6.0m篩機。國內使用等厚度篩越來越多：單層到雙層，三段到五段不同傾角轉變，激振器絕大多數分用整箱體激振器，最大已達3.1 m×9.1 m。以上這些篩適用于煤炭行業(yè)，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800~1100r/min；篩條為￠4mm；彈性模量為2×10⒒Pa；比重為7800kg/m3。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(yè)中冶金廠燒結礦篩分用的振動篩，國內已發(fā)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。

 

2.篩機小型化問題

 

國內很多項目需l~3m2先進篩機，很少有人開發(fā)、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。

 

3.橢圓篩

 

國外三軸橢圓篩發(fā)展很快（JCL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(fā)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2.1mx6.0m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?。ú幌袢毡旧駪糁其撍Y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(fā)展很快，有仿制上面結構的（ZST型），有三軸、同步器不參振的（我公司的STDL型冷礦篩），也有兩軸自同步的（我公司DTS型等厚橢圓篩）和強迫同步的（2TYA型）。同步器國外用得少，國內較熱衷。

 

4.準直線振動篩

 

準直線就是近似直線，筆者認為：當橢圓長軸與短袖長度之比都為大于5:l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(fā)展發(fā)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），有鞍山的DZS型（用不參振同步器），有鞍山的DZS型(用不參振同步器)，我公司的2DZX型。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:l。

 

5.德國KHD公司產品改進

 

德國KHD公司是世界著名自同步振動篩制造公司，其USL、USK型直線、圓振動篩遍布世界。它與Schenck公司的產品有明顯區(qū)別。Schenck公司篩機采用矩形橫梁、側板上（矩形橫梁法蘭處）開長方形口、較蔳側板、側板上布滿角鋼和折彎鋼板、另有支撐激振器矩形大梁與側板組成篩框，采用整箱體激振器激振。KHD公司從上世紀80年代至今，其USL、USK振動篩結構發(fā)生些變化：

 

（1）原側板上、下邊緣采用折彎，現上邊緣用角鋼與側板高強度螺栓聯接，下邊緣不折彎；

 

（2）取消內、外加強板，側板加厚（如3m寬篩機側板由14mm改為16mm）。側板沒有任何型鋼或其它加強，這與Schcnck公司設計理念不同。一個是用厚側板，一個是用薄側板（如3m寬的篩機側板用12mm）加滿角鋼和折彎鋼板；

 

（3）直線篩拉大兩激振器距離，克服滾動摩擦阻力，加強自同步性。

 

這三點改變，當然有其充分理由。具有以上三點改變的新三、四套圖紙以200萬元人民幣賣給國內企業(yè)。

 

 

6.篩機制作水平

 

一臺產品從生產到用戶手中，是一個企業(yè)給用戶各方面的展示，外表質量固然重要，最重要的是篩機絕對不允許出現異常運動1根據《ZKR型振動?標準JB/T6389一92和《YKR型振動篩?標準JB/T6388一2004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1mm;

 

(3）根據振動篩試驗方法JB4042一85振動方向角第2.5點（即兩側板中點對稱點）方向角要求：設計值土50。

 

以上三點屬重要指標，任一點超標，就判為不合格產品，同時對篩機的壽命（特別是第l點）是致命的?，F場篩機工作時．肉眼能看出以上三點是否超標。國外進口很多篩子，作者看過很多，其工作狀態(tài)極好，其篩子制造水平高。這就是國外篩子整機壽命能達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。

 

7.產品技術定位

 

國外每個公司所生產振動篩技術、結構穩(wěn)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Tabor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。引進強迫同步篩機，又覺得自同步機好，又引進自同步，甚至有的學者提出自同步有取代強迫司步的趨勢，作者撰文2提出兩者應并駕齊驅發(fā)展。這種軍閥混戰(zhàn)的局面對國內企業(yè)創(chuàng)名牌不利。

 

8.出眾人才

 

篩分行業(yè)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(tài)制作（便于有限元、動態(tài)分析）；既了解現場使用情、又了解篩分行業(yè)情況，這樣的拔尖人才少，技術人員應朝此方向努力。

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