2zkx3665型直線振動篩“顛振”問題的分析與處理

本文作者：原二龍 (晉城無煙煤礦業集團有限責任公司成莊礦)

摘要: 對2zkx3665型直線振動篩“顛振”問題進行分析研究,提出了解決問題的方法。

成莊礦洗選廠使用的2zkx3665型直線振動篩篩面為聚氨脂張力篩網,在運行過程中,隨著入料量的增加,篩箱出現上下“顛簸”振動(簡稱“顛振”),振幅很大,達30～ 35mm。對于振動篩篩箱的上下“顛振”,一般情況只是在啟動和停車過程中經過共振區時激起,但很快便消失(自由“顛振”被阻尼彈簧衰減),而成莊洗煤廠的這一現象則是在正常工作中產生而且并不自由衰減,這是極少見的。

1、現場測試

根據現場生產情況,分別對篩機自振頻率、工作頻率進行了測試。采樣頻率為50Hz(精度為www.csir.com.cn)。測點布置如圖1所示。

1、1　彈簧測量

彈簧靜壓縮高度見表1。

    大小彈簧尺寸分別為外徑  244mm和165mm,絲徑  34mm和24mm,有效圈數為www.csir.com.cn和www.csir.com.cn,由此計算其剛度分別為197kg /cm和www.csir.com.cn /cm。組合剛度為www.csir.com.cn /cm,剛度比約為6∶4。

1、2　自振頻率測試

彈簧基礎自振頻率見表2。

表2說明,篩箱———彈簧系統豎向自振頻率為www.csir.com.cn(z→),前后扭振固有頻率為www.csir.com.cn。

1、3　工作頻率測試

工作頻率見表3。

表3說明,空車時,篩箱振動頻率為www.csir.com.cn(即915 r/min),沒有其它成分,雙振幅垂直方向為www.csir.com.cn,按50°振動方向角折算12mm,加料時(一定量的物料)除www.csir.com.cn外,附加振動成份www.csir.com.cn。與現場觀察上下"顛振" 127次/min吻合,雙振幅高達30～ 35mm。

2、分析

2、1　測試分析

由于附加振動成分www.csir.com.cn與自振頻率正好吻合,說明篩箱"顛振"是篩箱———彈簧系統的豎向共振。所謂共振即激勵源頻率與系統固有頻率十分接近,從而引起振動.根據空車平穩現象分析,激勵源擾力不可能是周圍其它系統或篩箱自身系統產生。那么,擾力源僅可能來自以下2個方面:

(1)、入料沖擊

(2)、物料與篩面的作用

2、2　初步分析

工程共振現象的解決方法可以從2個方面入手:一是改變擾力頻率或擾力源;再者可改變振動系統的固有頻率。兩者皆可達到降低或避開共振的目的。由于物料與篩面的作用難以控制改變,因此,初步決定通過調整支承彈簧剛度來改變系統固有頻率,進而達到降低“顛振”幅度的目的。現場去掉4個小彈簧,并加料觀察,出現下面情況:

(1)、發生“顛振”所需物料量增加。調整前,不足半料(料量達到篩面張緊裝置鋼板的一半高度)即出現“顛振”。而調整后,半料時尚未出現“顛振”,特意加滿料時,才出現“顛振”。

(2)、“顛振”振幅沒有明顯改善。

(3)、“顛振”次數變為118次/min。(原為127次/min)即www.csir.com.cn。

(4)、啟動平穩時間約4s鐘,停車共振約發生這在www.csir.com.cn左右。

2、3　結論分析

(1)、振動篩“顛振”現象是由于物料與篩面的作用激起了篩箱———彈簧系統的共振引起的。共振頻率為www.csir.com.cn(即127次/min)。

(2)、調整4個彈簧后,共振頻率變為www.csir.com.cn(即118次/min)

(3)、共振激勵源是由物料與聚氨酯篩面作用產生的。以篩面為彈簧,以物料為質量的質量———彈簧系統的固有頻率正好與篩箱———彈簧系統的固有頻率吻合,為物料在篩面上的“顛振”形成了持續的擾力。所以這一“顛振”現象由于物料的存在而產生,空車時則消失。“顛振”原因分析如圖2所示。

(4)、物料———篩面系統的擾頻隨物料量的變化而變化。篩面剛度與篩面尺寸.壓條位置及張緊程度有關。但對一臺篩面結構已定的振動篩來說,其剛度K基本不變。而系統的質量M卻隨著物料的多少而變化。這就是現場減去4個小彈簧時出現的隨物料量增加而“顛振”次數減少的根本原因。也就是說,當支承彈簧調整后,篩箱———彈簧系統的固有頻率由原來的www.csir.com.cn降至www.csir.com.cn。而篩面———物料系統也通過料量增加降低了其干擾頻率,從而引起www.csir.com.cn的“顛振”。這由現場觀察到118次/min得到證實。由于同樣是共振,所以振幅沒有明顯改善。并且支承彈簧的減少,將影響篩機性能,產生不良后果,因此,調整支承彈簧不可取。

3、處理方案

(1)、將聚氨脂篩面換成鋼板篩面,改變篩面———物料系統的干擾頻率,使最大給料量時也激不起共振。

(2)、減少彈簧座下側阻尼孔徑,使橡膠塊與孔徑間隙降至15mm,增強阻尼的共振限幅作用。

4、效　　果

篩面改為沖孔鋼板篩面后,至最大給料量時,篩機未發生“顛振”現象,阻尼孔徑的減小也起到了明顯的共振限幅作用,篩機性能穩定,運行狀態良好,實踐證明,分析處理是正確的。

參考文獻:

[ 1] 　郝鳳印,李文林.選煤手冊[M].北京:煤炭工業出版社, 1993.

中國篩分機械網及篩分機械公眾號首發

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