選煤廠直線振動(dòng)篩的故障分析與維護(hù)

摘要：本文介紹渦北選煤廠直線振動(dòng)篩的用途、工作原理，分析直線振動(dòng)篩在日常生產(chǎn)中的故障原因，以及如何用智能化監(jiān)測手段進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)，減少機(jī)械事故的發(fā)生。

關(guān)鍵詞：直線振動(dòng)篩;維護(hù);管理

引言

直線振動(dòng)篩作為選煤廠的重要設(shè)備之一，用于重介質(zhì)旋流器分選后的產(chǎn)品進(jìn)行脫介、脫水和脫泥。渦北選煤廠使用奧瑞（天津）工業(yè)技術(shù)有限公司生產(chǎn)的AHS和AHF系列高效直線振動(dòng)篩，分別為8臺(tái)精煤直線篩，2臺(tái)中煤直線篩，4臺(tái)矸石直線篩，8臺(tái)粉精煤高頻篩。設(shè)備眾多，在長期使用過程中，會(huì)有不同的問題發(fā)生，因此日常檢修、維護(hù)、管理工作至關(guān)重要。所以為了保證選煤廠的正常生產(chǎn)，需要針對直線振動(dòng)篩在使用過程中常見的問題進(jìn)行具體的分析，從而有針對性的解決。

一、工作原理和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

1.1工作原理

直線振動(dòng)篩采用一對 ZDQ型箱式激振器，通過萬向傳動(dòng)軸、副軸與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)連接，可靠平穩(wěn)地傳遞動(dòng)力和直線振動(dòng)力，激振力方向與水平夾角成45°。直線振動(dòng)力循環(huán)往復(fù)連續(xù)作用在篩體上，使篩體在緩沖彈簧上振動(dòng)，同時(shí)緩沖彈簧減少篩體對篩機(jī)支撐基礎(chǔ)的動(dòng)負(fù)荷。篩體帶動(dòng)篩面同步振動(dòng)，將力傳給篩上物料，沖擊物料在篩面拋起、前進(jìn)、分層，并按規(guī)定粒度透篩分級。

1.2結(jié)構(gòu)特點(diǎn)

直線振動(dòng)篩主要結(jié)構(gòu)如圖1所示。直線振動(dòng)篩具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、剛度大、強(qiáng)度高、受力分布均衡、安全系數(shù)大的特點(diǎn)。振動(dòng)參數(shù)設(shè)置合理，避開篩體各級固有頻率，減少共振影響。振動(dòng)強(qiáng)度大（振幅11mm），篩分效率高（>95%），物料處理能力大，運(yùn)行平穩(wěn)。

二、常見故障和解決方法

1. 高頻篩脫水效果差

1.1脫水效果差的原因

高頻篩在使用運(yùn)行初期，篩面跑水現(xiàn)象比較嚴(yán)重。分析原因：給料不均勻、篩板開孔率小或者網(wǎng)孔堵塞、篩子的傾角以及篩子的振幅等。

1.2改善脫水效果的措施

（1）在預(yù)脫水區(qū)的翻轉(zhuǎn)弧形篩上安裝氣動(dòng)擊打器，擊打頻率根據(jù)脫水效果進(jìn)行調(diào)整?，F(xiàn)目前設(shè)置為間隔120秒，擊打2次。

（2）弧形篩的篩縫尺寸調(diào)整為0.4㎜，在保證篩面完好的同時(shí)，要定期對弧形篩進(jìn)行翻轉(zhuǎn)調(diào)頭，以保證篩縫下側(cè)的篩條有一定的棱角，從而提高弧形篩的預(yù)脫水脫泥效果。

（3）高頻篩篩板篩縫尺寸嚴(yán)格要求0.25mm，提高篩上物回收率。篩條背寬由1.6mm改為1.0mm，增大透篩率。全脫磁不銹鋼篩條采用特殊材質(zhì)制作，保證耐磨性和使用周期。定期對篩面進(jìn)行檢查，發(fā)現(xiàn)有破損、堵塞的篩板及時(shí)更換。擋水堰篩板設(shè)置兩道，擋水堰高度為20mm。

（4）安裝時(shí)篩面要達(dá)到2°傾角，增加物料在篩面上的停留時(shí)間，提高篩機(jī)的處理量和脫水效率。

（5）調(diào)整激振力，使振幅達(dá)到設(shè)計(jì)要求4.9mm，在不影響篩子使用壽命的情況下，提高脫水能力。

2.篩面出現(xiàn)物料跑偏的現(xiàn)象

2.1物料跑偏的原因

（1）兩個(gè)激振器的激振力不一樣，造成篩機(jī)兩側(cè)的振幅大小不相同而產(chǎn)生跑偏。

（2）中間傳動(dòng)軸與兩個(gè)激振器之間的橡膠連接盤老化，造成篩機(jī)兩側(cè)的激振力不均勻。

（3）篩體的減震彈簧老化，影響著振篩力以及篩體的水平穩(wěn)固。出現(xiàn)因篩面不平、篩機(jī)不穩(wěn)等情況，造成出料方向跑偏的問題。

（4）弧形篩篩面上積煤，導(dǎo)致進(jìn)到直線篩上的物料不均勻。

2.2解決物料跑偏的方法

（1）定期檢查、更換減震彈簧，避免發(fā)生彈簧老化、斷裂現(xiàn)象。

（2）檢查篩體結(jié)構(gòu)的完好性。重點(diǎn)對篩幫、激振梁、橫梁等部位的檢查，避免各部件開裂。

（3）更換中間傳動(dòng)軸與兩個(gè)激振器之間的橡膠連接盤。

（4）確保弧形篩的布料箱沒有堵塞，弧形篩上無積煤，煤料均勻進(jìn)到直線篩上，充分使用篩分面積。

（5）觀察振幅牌，檢查篩機(jī)入料端左右振幅和排料端左右振幅是否有偏差。

3.橫梁產(chǎn)生裂紋、斷裂

3.1橫梁產(chǎn)生裂紋、斷裂的原因

（1）振動(dòng)篩的工作頻率與固有頻率相等或接近時(shí)，篩箱將會(huì)產(chǎn)生共振，長時(shí)間處于共振區(qū)，橫梁會(huì)因過載而疲勞損壞。

（2）振動(dòng)篩頻繁帶負(fù)荷啟車，或者處理量大于篩機(jī)的設(shè)計(jì)能力，長期超負(fù)荷運(yùn)行。

（3）橫梁內(nèi)部和表面存在微小裂紋和缺陷，這些缺陷會(huì)導(dǎo)致應(yīng)力集中。振動(dòng)篩長期運(yùn)行中，橫梁中部所受的彎曲應(yīng)力值最大，故橫梁中部缺陷易產(chǎn)生裂紋。

（4）振動(dòng)篩的參振質(zhì)量發(fā)生變化，例如更換不同重量的篩板，或者在篩箱處補(bǔ)焊鋼板等。

（5）減震彈簧阻尼系數(shù)不同，設(shè)備不在同一水平面上，出現(xiàn)扭振故障。

3.2解決方法

（1）確保橫梁表面聚氨酯耐磨材料的完好性，防止篩下水對橫梁的沖刷。橫梁兩側(cè)的防護(hù)蓋要齊全，防止進(jìn)水腐蝕。

（2）嚴(yán)禁振動(dòng)篩帶負(fù)荷啟車，生產(chǎn)過程中，不可以超負(fù)荷運(yùn)轉(zhuǎn)。

（3）定期對減震彈簧進(jìn)行檢查、更換。更換彈簧時(shí)，同一位置的彈簧要全部更換，以保證彈簧的各項(xiàng)參數(shù)（彈性、初始長度）一致。

（4）在直線篩停車前，必須先停止給料并應(yīng)使物料從篩面完全排出。避免下次啟車時(shí)帶負(fù)載啟動(dòng)。

4. 激振器發(fā)熱、漏油、振動(dòng)、聲音異響。

4.1故障產(chǎn)生的原因

（1）齒輪油加多了，高于設(shè)計(jì)油位。透氣帽長期不清理，堵塞。

（2）密封損壞，箱體破損。

（3）安裝螺栓松動(dòng)導(dǎo)致的振動(dòng)。

（4）軸承磨損嚴(yán)重，主要失效形式為疲勞點(diǎn)蝕。

4.2解決方法

（1）根據(jù)現(xiàn)場環(huán)境溫度來選擇潤滑油，環(huán)境溫度在-15至+35℃，使用殼牌可耐壓100#齒輪油，油量和油位可根據(jù)激振器專用油尺測量。維護(hù)中要定期檢查清理透氣帽，每半年換一次潤滑油。

（2）做好對激振器溫度的檢測記錄。激振器運(yùn)行時(shí)軸承最高溫度不應(yīng)超過75℃，發(fā)現(xiàn)異常溫升立即停機(jī)檢查。

（3）激振器裝配定位后，地腳螺栓要用扭矩扳手進(jìn)行緊固，緊固力矩為1450N.m。激振器專用螺栓只能使用一次，緊固后拆下的螺栓必須換新。

（4）激振器聲音異響多數(shù)是因軸承損壞引起的，生產(chǎn)過程中發(fā)現(xiàn)異常噪音要及時(shí)查明原因，必要時(shí)停車檢查，防止事故擴(kuò)大。

5.篩板松動(dòng)、軌座變形。

5.1故障產(chǎn)生的原因

（1）篩板和軌座不是同一廠家生產(chǎn)的，相互配合較松。

（2）安裝時(shí)軌座表面沒有清理徹底，螺栓沒有緊固到位，安裝面不貼合。

（3）篩板和軌座聚氨酯老化導(dǎo)致兩者夾持力失效，并且側(cè)壓板沒有壓緊。

5.2解決方法

（1）要保證篩板和軌座是同一廠家生產(chǎn)的，卡槽尺寸互相匹配。

（2）安裝篩板時(shí)必須將軌座卡槽清理干凈，安裝側(cè)壓板時(shí)必須將篩機(jī)側(cè)板與側(cè)壓板之間的雜物清理干凈。兩邊篩板靠近篩機(jī)側(cè)板部位必須安裝防護(hù)墊條。

（3）由于聚氨酯材料長時(shí)間會(huì)發(fā)生老化的現(xiàn)象，篩板和軌座要定期更換，這樣才能避免因聚氨酯老化導(dǎo)致掉篩板的事故發(fā)生。

三、智能管控和在線監(jiān)測系統(tǒng)在直線篩上的應(yīng)用

渦北選煤廠近年來推進(jìn)智能化建設(shè)，建立了機(jī)電設(shè)備智能管控系統(tǒng)，在主要機(jī)電設(shè)備上加裝了在線監(jiān)測裝置，實(shí)現(xiàn)了機(jī)電設(shè)備在線監(jiān)測、故障報(bào)警、故障分析和預(yù)測維護(hù)，取得良好的成效。

1、機(jī)電設(shè)備智能管控系統(tǒng)

（1）對22臺(tái)振動(dòng)篩建立結(jié)構(gòu)化的電子管理臺(tái)賬，對設(shè)備技術(shù)資料進(jìn)行電子化管理。

（2）在手機(jī)終端上通過設(shè)備狀態(tài)在線監(jiān)測可以直觀顯示設(shè)備的各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)與歷史參數(shù)，故障記錄，便于檢修人員排查。

（3）可實(shí)現(xiàn)設(shè)備定期維護(hù)，常規(guī)維護(hù)，大修維護(hù)的報(bào)警（潤滑、保養(yǎng)、易損件更換），能自動(dòng)生成預(yù)警提醒設(shè)備檢修人員，提高檢修工作的預(yù)見性和計(jì)劃性。

（4）每臺(tái)設(shè)備上都有一個(gè)二維碼，可通過手機(jī)APP掃描設(shè)備二維碼查詢設(shè)備信息及運(yùn)行、維護(hù)狀態(tài)，并現(xiàn)場操作閉合設(shè)備推送信息。見圖2

2.機(jī)電設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng)

（1）采用無線溫度振動(dòng)傳感器，分布在振動(dòng)篩副軸和激振器箱體靠近軸承位置上。對設(shè)備的溫度、振動(dòng)情況進(jìn)行在線監(jiān)測，實(shí)現(xiàn)智能預(yù)警，復(fù)雜狀況時(shí)輔以人工遠(yuǎn)程分析及時(shí)作出判斷。

（2）實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)與機(jī)電設(shè)備智能管控平臺(tái)互通;振動(dòng)數(shù)據(jù)能夠進(jìn)入生產(chǎn)控制系統(tǒng)，可作用于對設(shè)備進(jìn)行報(bào)警及停車。

（3）對監(jiān)測設(shè)備健康狀態(tài)智能評估，在設(shè)備出現(xiàn)異常狀況時(shí)立即就能做出反應(yīng)和診斷報(bào)告。檢修人員根據(jù)設(shè)備預(yù)警狀態(tài)，采取相應(yīng)措施及時(shí)處理故障。見圖3

綜上所述，通過建立機(jī)電設(shè)備智能管控系統(tǒng)和在線監(jiān)測系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了設(shè)備的智能診斷和故障預(yù)警。直線振動(dòng)篩的事故率大幅度降低，同時(shí)也降低工人勞動(dòng)強(qiáng)度，效果顯著。

四、結(jié)語

直線振動(dòng)篩篩分效率高，物料處理能力大。針對振動(dòng)篩近年來出現(xiàn)的問題，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)并有效解決，篩機(jī)壽命大幅度提高，維護(hù)成本大幅度降低，技術(shù)攻關(guān)取得成效。通過設(shè)備智能管控系統(tǒng)和在線監(jiān)測系統(tǒng)的應(yīng)用，提高機(jī)電檢修工作的超前性和預(yù)防性，保障生產(chǎn)連續(xù)安全運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)效益最大化。

參考文獻(xiàn)

[1]王啟廣.《選煤機(jī)械》（第一版）中國礦業(yè)大學(xué)出版社2013年.

[2]聞邦椿＼劉樹英.《現(xiàn)代振動(dòng)篩分技術(shù)及設(shè)備設(shè)計(jì)》冶金工業(yè)出版社2013年.

通訊地址：安徽省亳州市渦陽縣渦北選煤廠機(jī)電車間趙翔 郵編：233600

作者簡介：趙翔，男，1987年出生，畢業(yè)于華北科技學(xué)院，本科學(xué)歷;渦北選煤廠機(jī)電車間副主任，工程師。

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