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振動(dòng)篩激振器大梁故障原因分析及工藝處理方法解析

    本文重點(diǎn)針對(duì)“激振器上的大梁總是容易壞 在加工工藝上應(yīng)怎么處理”這個(gè)問(wèn)題展開(kāi)討論。

    我們這里所說(shuō)的大梁是指篩框上部支撐振動(dòng)器的橫梁（我們叫振動(dòng)篩主梁）。一般采用箱式振動(dòng)器的振動(dòng)篩都有一個(gè)很夯實(shí)的主梁。下圖就是一個(gè)采用箱式振動(dòng)器主梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)篩。由于近幾年箱式振動(dòng)器比較流行，而箱式振動(dòng)器振動(dòng)篩一般都需要一個(gè)主梁，因此，這類(lèi)振動(dòng)篩目前在選煤廠應(yīng)用非常普遍。

    主梁如果設(shè)計(jì)或制造不好，往往容易發(fā)生斷裂，并且斷裂后不容易修復(fù)，甚至造成整臺(tái)篩子報(bào)廢。嚴(yán)重影響生產(chǎn)。

    發(fā)生主梁斷裂并影響生產(chǎn)的事例很多，即便是進(jìn)口的振動(dòng)篩也時(shí)有發(fā)生主梁斷裂事故。

    那么為什么主梁斷裂的事故率這么高呢？

    有人說(shuō)是振動(dòng)篩處理量過(guò)大時(shí)主梁容易損壞。這個(gè)觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的，因?yàn)樵黾诱駝?dòng)篩處理量，篩子的振幅會(huì)降低，主梁所受的慣性力將減少，所以增加篩子的處理量對(duì)主梁壽命只有好處沒(méi)有壞處。

    有人說(shuō)是主梁的材質(zhì)有問(wèn)題，這個(gè)觀點(diǎn)我也不同意，一般主梁的材質(zhì)選用都是比較謹(jǐn)慎的，雖然各個(gè)廠家所用的材質(zhì)不盡相同，但都會(huì)采用比較好的材質(zhì)，從強(qiáng)度上相差不會(huì)太大，再好的材質(zhì)，如何設(shè)計(jì)和制造不好，都不可能達(dá)到可靠性要求。

    以下論證主梁損壞的原因和解決辦法。

    一、設(shè)計(jì)方面的問(wèn)題：

    主梁的作用是：支撐振動(dòng)器，并傳遞激振力。主梁是一個(gè)受力很復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件。

    主梁的受力包括：

    1、重力：包括振動(dòng)器的重力和主梁本身的重力。

    2、激振力：振動(dòng)器產(chǎn)生的激振力全部由主梁承擔(dān)。

    3、慣性力：振動(dòng)器和主梁在篩子振動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的慣性力。

    除重力外，激振力和慣性力是交變載荷，激振力又是集中力。

    因此，主梁的設(shè)計(jì)不但要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算，在結(jié)構(gòu)上還要考慮受力合理，盡量減輕重量。

    因此，靠測(cè)繪和仿制手段來(lái)設(shè)計(jì)主梁，往往容易出問(wèn)題，知其然不知其所以然。因?yàn)殡m然主梁你可以測(cè)繪，但振動(dòng)器你不容易測(cè)繪，而你所采用的振動(dòng)器可能與測(cè)繪產(chǎn)品重量和激振力都不同，慣性力也不同，當(dāng)然梁的受力可能就相差很大，如果不通過(guò)計(jì)算，很難判斷這個(gè)力相差到底有多大，因此，憑感覺(jué)設(shè)計(jì)往往會(huì)出問(wèn)題的。

    因?yàn)橹髁旱氖芰軓?fù)雜，許多人掌握不了主梁受力計(jì)算方法，因此，就靠測(cè)繪和仿制手段設(shè)計(jì)主梁，即便計(jì)算，其受力模型的建立也不一定與實(shí)際相符。這是國(guó)內(nèi)許多人設(shè)計(jì)不好主梁的主要原因。

    如果設(shè)計(jì)上有問(wèn)題，制造的再好也沒(méi)有用。所以任何產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問(wèn)題，大部分是設(shè)計(jì)上出現(xiàn)了問(wèn)題。

    因此，弄明白主梁的受力并建立符合實(shí)際的受力模型，是大梁設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。

    另外，主梁的兩端與篩框側(cè)板通過(guò)高強(qiáng)螺栓聯(lián)接，因此還要正確計(jì)算螺栓的規(guī)格和數(shù)量。

    主梁的設(shè)計(jì)還要考慮其他方面的因素，在圖紙上一定要標(biāo)注清楚，如主梁與篩框側(cè)板垂直度公差、主梁與振動(dòng)器聯(lián)接的部位的平面度公差、焊縫形式以及熱處理等要求。

    因此，主梁看似結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，但要設(shè)計(jì)一個(gè)成功的大梁是不容易的。沒(méi)有一定的經(jīng)驗(yàn)積累是很難設(shè)計(jì)成功的。

    如果大梁設(shè)計(jì)上有問(wèn)題，現(xiàn)場(chǎng)就很難處理，整臺(tái)篩子就有可能報(bào)廢。

    二、制造方面的問(wèn)題

    制造方面一定要按圖紙要求去制造，否則，就達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求，也會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題。

    因?yàn)橹髁旱脑O(shè)計(jì)在圖紙上標(biāo)注了很多技術(shù)要求，制造上稍有忽略，主梁就容易出問(wèn)題。這也是我這么多年最頭痛的問(wèn)題，因?yàn)樵S多制造人員不重視，不管我耐心的講多少邊，這樣的問(wèn)題總是避免不了發(fā)生。即便是國(guó)外的篩子也難免發(fā)生主梁斷裂事故，說(shuō)明制造質(zhì)量對(duì)主梁多么重要呀，雖然說(shuō)進(jìn)口篩子外觀都很漂亮，但漂亮并不能解決可靠性的問(wèn)題，關(guān)鍵還是內(nèi)在質(zhì)量。

    因此制造方面一定要注意以下幾點(diǎn)：

    1、焊接：一定要采用規(guī)定的焊條，不能有焊接缺陷，哪些地方該焊，那些地方不該焊，焊縫高度是多少，圖紙上都有要求，一定要按圖紙要求去焊接。焊接工藝一定要保證焊接變形最小。

    2、要采用合理的工藝，保證主梁的幾何形狀公差。

    3、按圖紙要求進(jìn)行熱處理。

    三、使用方面的問(wèn)題

     假如一個(gè)廠用了10臺(tái)篩子，在相同使用條件下，其中一臺(tái)設(shè)備不出問(wèn)題，其余都出問(wèn)題，就說(shuō)明設(shè)計(jì)沒(méi)有問(wèn)題，一定是制造上或使用上出現(xiàn)了問(wèn)題。因?yàn)樵O(shè)計(jì)有問(wèn)題，肯定所有篩子都會(huì)出問(wèn)題。

    有人會(huì)說(shuō)，主梁就是一個(gè)結(jié)構(gòu)件，用虎克螺栓聯(lián)接在篩框上，是一個(gè)無(wú)法維護(hù)的結(jié)構(gòu)件，因此，主梁損壞不是設(shè)計(jì)原因就是制造原因，與使用無(wú)關(guān)。

    這話(huà)說(shuō)的有一定道理，但不全面，因?yàn)橹髁荷厦姘惭b有振動(dòng)器，振動(dòng)器與主梁之間是用螺栓聯(lián)接的，如果螺栓發(fā)生松動(dòng)，勢(shì)必造成振動(dòng)器產(chǎn)生的激振力猛烈沖擊主梁，梁受到一個(gè)不正常的沖擊力，這個(gè)沖擊力對(duì)梁造成的破壞很大，因此，相當(dāng)一部分主梁的斷裂都是由于螺栓松動(dòng)造成的。

       因此，主梁的維護(hù)主要是檢查主梁與振動(dòng)器聯(lián)接的螺栓緊固情況，發(fā)現(xiàn)松動(dòng)，及時(shí)緊固。正常情況下，每個(gè)禮拜都要檢查一次。

        一旦此螺栓松動(dòng)后，剛開(kāi)始的時(shí)候，會(huì)產(chǎn)生不正常的噪聲，隨著松動(dòng)的加劇，噪聲會(huì)越來(lái)越大，因此，篩子維護(hù)人員一定要注意觀察篩子的噪聲情況。發(fā)現(xiàn)篩子有不正常噪聲，立即停車(chē)檢查，以免發(fā)生嚴(yán)重的事故。

        如果主梁發(fā)生斷裂事故，解決的方法是，在裂紋處開(kāi)坡口并焊接，然后補(bǔ)加強(qiáng)版，如果處理好，大梁還能堅(jiān)持使用一段時(shí)間，如果處理不好，用不了幾天還會(huì)發(fā)生事故，最后不得不更換新梁，甚至造成整臺(tái)篩子報(bào)廢。

        因此采用箱式振動(dòng)器大梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)篩，不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，設(shè)計(jì)、制造以及維護(hù)的難度也比較大。但目前市場(chǎng)上流行這樣的篩子，因?yàn)檫M(jìn)口的篩子大部分是這樣的結(jié)構(gòu)。

        本文內(nèi)容轉(zhuǎn)載自振動(dòng)篩專(zhuān)家劉建榮博客，不代表中國(guó)振動(dòng)機(jī)械網(wǎng)觀點(diǎn)。僅供振動(dòng)篩行業(yè)人士交流溝通參考。

         劉建榮：1983年7月畢業(yè)于太原重型機(jī)械學(xué)院礦山機(jī)械專(zhuān)業(yè)，曾在平頂山選煤設(shè)計(jì)研究院科研處從事篩分機(jī)械的研究設(shè)計(jì)工作20年；高級(jí)工程師。有多篇論文在專(zhuān)業(yè)雜志上發(fā)表， 有多個(gè)科研成果獲部科技進(jìn)步獎(jiǎng)，代表性著作：《選煤廠機(jī)械設(shè)備安裝使用與維護(hù)》，《選煤廠破碎與篩分》。

     代表性論文：
     1、《高頻振動(dòng)篩及其應(yīng)用》1992年5月發(fā)表于《煤炭加工與利用》雜志，獨(dú)著；
     2、兩種型號(hào)的大型直線(xiàn)振動(dòng)篩比較，發(fā)表于2001年第5期的《煤炭加工與利用》雜志；
     3、“大型直線(xiàn)振動(dòng)篩可靠性研究”樣機(jī)設(shè)計(jì)，發(fā)表于2001年10月《選煤技術(shù)》雜志，主筆合著；
     4、JR系列香蕉篩設(shè)計(jì)與研究，發(fā)表于2003年第六期的《煤炭加工與綜合利用》雜志，獨(dú)著。