浅谈香蕉筛后护板撕裂原因及处理方法

王海江

浅谈香蕉筛后护板撕裂原因及处理方法

王海江

(西山煤电(集团)公司屯兰选煤厂，山西 古交 030206)

介绍了当前选煤厂香蕉振动筛的使用情况、结构及工作原理，通过对SLO3061、SLO4361香蕉振动筛在运行中出现的后护板频繁撕裂现象进行分析，阐明了后护板失效原因及导致其频繁撕裂的原因，并结合实际给出了后护板撕裂的处理方法、预防措施。此方法在实际生产应用中取得了良好的效果，降低了后护板撕裂现象的发生，有效地提高了筛机的正常运转率，具有较高的实用价值。

香蕉振动筛;后护板;撕裂;处理方法

西山煤电(集团)公司屯兰选煤厂共有3套重介系统，每套系统安装3台申克振动香蕉筛，分别用于产品的脱介和脱泥，自改造运行以来，生产过程中经常出现香蕉筛筛体后护板撕裂、破损等现象，尤其是该振动筛服役时间长时，故障发生尤为频繁，直接影响到整个洗煤生产系统正常运行，通过临时性焊补修复后效果不佳，严重地影响了筛机的整体寿命。

1 申克香蕉振动筛的结构及工作原理

振动筛主要由电机驱动装置、筒形花键轴、激振器、筛体、减振装置和筛板等构件组成，该厂所用的振动筛由2台激振器同步共同驱动筛机产生振荡合力进行振动，驱动电机通过驱动轴连接1台激振器，同时该激振器又通过筒形花键轴、中间轴与另一台激振器进行连接，保证了2台激振器的同步。通过驱动电机传动，使2台激振器共同工作。后护板是筛体的主要组成部分，采用钢板加工而成，与侧帮的连接采用HUCK螺栓铆接，其上并无焊接等破坏金属结构的加工方式。通过近几年的运行，筛机频繁出现后护板由角到面的撕裂受损现象，造成筛机不能正常工作，且噪声大，严重时导致筛体变形损坏。本文通过对筛机后护板撕裂的分析和研究，总结出了以下几点原因。

2 后护板失效分析

2.1 疲劳强度与疲劳失效

金属零件产生疲劳断裂的原因归纳起来可以分为内因和外因两个方面。内因包括：材料的化学成分、晶体组织结构、内部缺陷、材料的强度韧性、材料的选择及热处理状况等;外因包括：零件几何形状及表面状态、零件装配与连接、使用环境因素、结构设计、载荷特性等。

疲劳破坏的主要原因：

1)表面状态。表面的粗糙度对材料的静强度影响不大，但对疲劳强度则有非常明显的影响。承受弯曲疲劳及扭转疲劳负荷的构件，其表面应力最高。大量疲劳失效分析表明，疲劳断裂绝大多数起源于构件的表面。

2)零件的几何形状及尺寸。零件的几何形状不合理，如存在槽、孔、圆角、缺口和螺纹等常见的外形不连续形式。由于外形不连续，就会产生应力集中。大的应力集中对疲劳裂纹形成和扩展有很大作用。

3)装配与连接效应。装配与连接效应对零件的疲劳寿命有很大影响。正确的拧紧力矩可使其疲劳寿命提高5倍以上，过大的拧紧力并非对提高连接的可靠性有利。

4)载荷特性。实际零件在工作时都是非连续(有间歇)运行的，当加载应力低于并接近于疲劳极限时，间歇加载对于提高疲劳效果比较明显，而间歇超载加载则会降低疲劳强度。因为再次加载时会有疲劳强化现象，间歇加载可使应变时效强化，故能提高疲劳强度;而在超载时因其损伤积累有疲劳弱化，间歇加载也不起作用。

5)使用环境。环境因素(低温、高温及腐蚀介质等)的变化，会使材料的疲劳强度显著降低，往往引起零件过早的发生断裂失效。

腐蚀性环境对材料的静强度虽然有一定的影响，但其影响程度远不如它对疲劳极限的影响。通常，对腐蚀环境敏感的材料，其疲劳性能降低比较显著。如对于一般中等强度的合金结构钢，腐蚀环境可使其疲劳极限下降l/3～l/2。因此，腐蚀与疲劳叠加在一起，发生交互作用，于是腐蚀疲劳极限比在无腐蚀条件下的疲劳极限低。

2.2 导致后护板撕裂的原因及处理方法

1)筛机运行过程中运动频率和筛机本身的固有频率相接近，造成筛机共振现象。当振动筛起动或停机时，筛机的振动频率将会暂时地与弹簧悬挂系统的固有频率相重合。筛机驱动电机通过预期的弹簧共振区域的筛机很快加速;在停机期间，筛机将用1～2 min时间停止运动，当筛机较慢地通过弹簧共振区域时，振幅长度将会明显地增加。

在此过程中，如果支撑弹簧部分出现断裂、起动前筛板上粘附物料或筛板下方粘附杂物过多、驱动电机传动三角带磨损导致张紧状况降低、筛机未完全停止运动前即进行起车操作等现象，将导致弹簧悬挂系统、筛机的固有频率发生变化，继而导致筛机在起动过程中出现频率紊乱现象、筛机驱动电机通过预期的弹簧共振区域的筛子不能很快加速，加大了筛机的振幅长度，对筛体本身有极大的变形作用力，此作用力集中作用在后护板上，将导致后护板疲劳失效而产生撕裂现象。处理方法：加强筛机的巡视检查工作，发现弹簧、传动三角带有故障，则需要更换在该部位的整套弹簧、三角带，并及时清理弹簧周围聚集的物料，检查弹簧在筛子各侧是否均等压缩;每班停机后应及时检查并清理更换破损筛板及筛板上的堆积物料，定期在弹簧组件的中心部位测量并记录弹簧高度，弹簧高度从一侧到另一侧必须控制在4 mm范围内，弹簧的垂直度必须控制在5 mm范围内;在起车操作前必须确保筛机处于停止运动状态。

2)激振器之间的中间轴、柔性橡胶连接件变形、错位造成2台激振器不同步。2台激振器在运行过程中要求同步，通过利用2根配备有偏心体(摆块)的轴，来产生直线移动，偏心体用齿轮连接，以同样速度反旋转。摆块的反旋转，在旋转到垂直于底面时，摆块叠加，产生最大激振力，在其他方向上，平行于底面方向上的力抵消，合力还是垂直于底面，沿着一条恒定线，产生一种振荡合力，这就是振动筛产生的振幅线。2个激振器之间靠中间轴进行连接，该中间轴将驱动力从一台激振器传输到另一台激振器，并保证了2个激振器的校准。如果连接2台激振器的中间轴出现故障，使其中1台激振器超前或滞后，导致2台激振器振幅不同步，造成筛机前后振动紊乱，左右出现明显振动，产生横向侧摆，使筛框产生较大的往复扭曲变形，对筛机后护板造成严重的破坏。处理方法：在日常的巡回检查中，检查连接中间轴两端是否存在相位偏差，调整偏差或者更换连接中间轴，避免此现象长期存在，导致后护板的频繁撕裂。

3)入料的不均匀与冲击。由于来料的不均匀或是入料弧形筛的落差过大、物料运行速度过快，造成振动筛筛面上的物料不能均匀分布在筛面上，形成一侧多一侧少、中间多两侧少等的不均匀现象，造成筛机处于偏载运行状态，使筛机两侧运行角度相差过大;同时过大、过快的冲击会使筛机产生不均匀的二次振动，同样也造成了筛机后护板的频繁撕裂。处理方法：在入料弧形筛出料端的对面增加一个反向的接料板，在不堵料的情况下，对物料能够起到极大的缓冲减速作用，使入料能够均匀落下，同时能够使物料最后的跌落高度降到最低，有效避免了入料对筛机后护板的影响。

3 结语

通过对振动筛后护板撕裂的原因分析，可以看出筛机的日常维护是保证筛机正常运行的重要基础。实践证明，采用本文对筛机后护板撕裂的处理方法，对提高筛机的正常运转非常有效，具有很高的实用价值。

［1］ 李瑞春，郭奉军.振动筛支撑横梁破断分析及结构改造［J］.煤矿机械，2004，25(3)：103－104.

［2］ 赵环帅，侯 磊.国内外香蕉筛的研究现状及今后我国重点研究方向［J］.矿山机械，2010，38(5)：85－90.

［3］ 段中保.振动香蕉筛在选煤厂中的应用［J］.机械管理开发，2004，19(5)：52－53.

［4］ 段志善，郭宝良.我国振动筛分设备的现状与发展方向［J］.矿山机械，2009(4)：1－5.

Reason and Processing Method of Rear Armor Plate Tearing of Banana Vibrating Screen

Wang Hai－jiang

Introduces the use，the structure and the working principle of banana vibrating screen at present in coal preparation plant，analyses the phenomenon of the rear armor plate frequently tearing through to the SLO3061，SLO4361 banana vibrating screen in operation，expounds the cause of the rear armor plate failure and the reason of leading to the frequently tearing，and gives the treatment methods of the rear armor plate tearing and prevention measures.This method obtains good effect in production，reduces the occurrence of the tearing phenomenon，effectively improves the normal operation rate of the screening device and has higher practical value.

Banana vibrating screen;Rear armor plate;Avulsion;Processing method

TD452

A

1672－0652(2011)10－0009－02

2011－09－18

王海江(1985—)，男，山西汾阳人，2006年毕业于山西大同大学，助理工程师，主要从事机电设备维护技术方面的工作(E －mail)804288752@qq.com