2zkx3665型直线振动筛“颠振”问题的分析与处理

本文作者：原二龙 (晋城无烟煤矿业集团有限责任公司成庄矿)

摘要: 对2zkx3665型直线振动筛“颠振”问题进行分析研究,提出了解决问题的方法。

成庄矿洗选厂使用的2zkx3665型直线振动筛筛面为聚氨脂张力筛网,在运行过程中,随着入料量的增加,筛箱出现上下“颠簸”振动(简称“颠振”),振幅很大,达30～ 35mm。对于振动筛筛箱的上下“颠振”,一般情况只是在启动和停车过程中经过共振区时激起,但很快便消失(自由“颠振”被阻尼弹簧衰减),而成庄洗煤厂的这一现象则是在正常工作中产生而且并不自由衰减,这是极少见的。

1、现场测试

根据现场生产情况,分别对筛机自振频率、工作频率进行了测试。采样频率为50Hz(精度为www.csir.com.cn)。测点布置如图1所示。

1、1　弹簧测量

弹簧静压缩高度见表1。

    大小弹簧尺寸分别为外径  244mm和165mm,丝径  34mm和24mm,有效圈数为www.csir.com.cn和www.csir.com.cn,由此计算其刚度分别为197kg /cm和www.csir.com.cn /cm。组合刚度为www.csir.com.cn /cm,刚度比约为6∶4。

1、2　自振频率测试

弹簧基础自振频率见表2。

表2说明,筛箱———弹簧系统竖向自振频率为www.csir.com.cn(z→),前后扭振固有频率为www.csir.com.cn。

1、3　工作频率测试

工作频率见表3。

表3说明,空车时,筛箱振动频率为www.csir.com.cn(即915 r/min),没有其它成分,双振幅垂直方向为www.csir.com.cn,按50°振动方向角折算12mm,加料时(一定量的物料)除www.csir.com.cn外,附加振动成份www.csir.com.cn。与现场观察上下"颠振" 127次/min吻合,双振幅高达30～ 35mm。

2、分析

2、1　测试分析

由于附加振动成分www.csir.com.cn与自振频率正好吻合,说明筛箱"颠振"是筛箱———弹簧系统的竖向共振。所谓共振即激励源频率与系统固有频率十分接近,从而引起振动.根据空车平稳现象分析,激励源扰力不可能是周围其它系统或筛箱自身系统产生。那么,扰力源仅可能来自以下2个方面:

(1)、入料冲击

(2)、物料与筛面的作用

2、2　初步分析

工程共振现象的解决方法可以从2个方面入手:一是改变扰力频率或扰力源;再者可改变振动系统的固有频率。两者皆可达到降低或避开共振的目的。由于物料与筛面的作用难以控制改变,因此,初步决定通过调整支承弹簧刚度来改变系统固有频率,进而达到降低“颠振”幅度的目的。现场去掉4个小弹簧,并加料观察,出现下面情况:

(1)、发生“颠振”所需物料量增加。调整前,不足半料(料量达到筛面张紧装置钢板的一半高度)即出现“颠振”。而调整后,半料时尚未出现“颠振”,特意加满料时,才出现“颠振”。

(2)、“颠振”振幅没有明显改善。

(3)、“颠振”次数变为118次/min。(原为127次/min)即www.csir.com.cn。

(4)、启动平稳时间约4s钟,停车共振约发生这在www.csir.com.cn左右。

2、3　结论分析

(1)、振动筛“颠振”现象是由于物料与筛面的作用激起了筛箱———弹簧系统的共振引起的。共振频率为www.csir.com.cn(即127次/min)。

(2)、调整4个弹簧后,共振频率变为www.csir.com.cn(即118次/min)

(3)、共振激励源是由物料与聚氨酯筛面作用产生的。以筛面为弹簧,以物料为质量的质量———弹簧系统的固有频率正好与筛箱———弹簧系统的固有频率吻合,为物料在筛面上的“颠振”形成了持续的扰力。所以这一“颠振”现象由于物料的存在而产生,空车时则消失。“颠振”原因分析如图2所示。

(4)、物料———筛面系统的扰频随物料量的变化而变化。筛面刚度与筛面尺寸.压条位置及张紧程度有关。但对一台筛面结构已定的振动筛来说,其刚度K基本不变。而系统的质量M却随着物料的多少而变化。这就是现场减去4个小弹簧时出现的随物料量增加而“颠振”次数减少的根本原因。也就是说,当支承弹簧调整后,筛箱———弹簧系统的固有频率由原来的www.csir.com.cn降至www.csir.com.cn。而筛面———物料系统也通过料量增加降低了其干扰频率,从而引起www.csir.com.cn的“颠振”。这由现场观察到118次/min得到证实。由于同样是共振,所以振幅没有明显改善。并且支承弹簧的减少,将影响筛机性能,产生不良后果,因此,调整支承弹簧不可取。

3、处理方案

(1)、将聚氨脂筛面换成钢板筛面,改变筛面———物料系统的干扰频率,使最大给料量时也激不起共振。

(2)、减少弹簧座下侧阻尼孔径,使橡胶块与孔径间隙降至15mm,增强阻尼的共振限幅作用。

4、效　　果

筛面改为冲孔钢板筛面后,至最大给料量时,筛机未发生“颠振”现象,阻尼孔径的减小也起到了明显的共振限幅作用,筛机性能稳定,运行状态良好,实践证明,分析处理是正确的。

参考文献:

[ 1] 　郝凤印,李文林.选煤手册[M].北京:煤炭工业出版社, 1993.

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