延长振动筛使用寿命的若干措施

张 健，周 雪，陈小兵

(1.唐山国华科技有限公司，河北 唐山 063020；2.唐山国华科技国际工程有限公司，河北 唐山 063020)

0 前 言

振动筛分为直线振动筛和圆振动筛两大类[1]，被广泛用于选煤厂的干法和湿法筛分的分级、脱水、脱介等作业。振动筛与其他设备的最大不同点是其工作过程中始终处于不停的振动状态，因此决定了其机械结构的特殊性，因而选煤厂的振动筛维修工作量较大。

每种设备从研发到制造，再到安装、使用，全过程都要遵循设计规范、制造工艺规范、质量检验和控制规范。各部门各负其责，保证产品质量[2]。设备出厂后交付用户，售后部门按照其安装使用说明书，对用户进行设备交底和人员培训。用户方面对设备的使用和维护理应熟知[3]。但受到客观因素的影响，如人员水平参差不齐、生产任务繁重、设备长时间不停机或长时间停机无人看管维护等，均会影响振动筛的使用寿命。

笔者多年对山西、陕西、山东、内蒙古等地选煤厂走访和技术服务，总结归纳延长振动筛使用寿命所采取的有效措施，即采用最短的时间、以最少的人力、物力和财力解决现场问题，以供同行借鉴参考。

筛分设备出现问题的主要原因包括以下两类:筛机振幅左右两侧不一致所造成的设备受力不平衡[4];紧固标准件松动，连接位置出现缝隙，由此产生相对运动，因此导致轴承发热受损及底梁、侧板开裂。

结合振动设备的特点，出现问题时应及时采取措施以延长部件的使用时间，并尽快做好维修工作，确保生产顺利进行，等备件到位后再一并更换[5-6]。

1 检查重点及检查方式

检查重点包括轴承有无过热、轴承温度是否超过80 ℃以上、铆钉或螺栓有无松动、设备有无开裂点、设备左右两侧振幅是否一致。

检查方式包括在对振动筛进行日常整洁工作时，须仔细观察侧板外侧是否有裂纹；更换筛面时安排检查人员进入振动筛底部，重点检查底梁、出料挡板组件、筛面支撑组件及紧固标准件。设备检修期间，须进行1次全方位的检查。振动筛的主要检查部位如图1所示。

图1 振动筛的主要部件

推荐采用便携式噪声测定仪测定振动筛的噪声。除设备运转过程中产生正常的振动噪声外，若有异常噪声应检查螺栓螺母是否松动、振动筛与溜槽或给料槽是否接触碰撞、底梁折断、侧板开裂、轴承损坏等。上述情况发生后，应立即停机并及时处理。设备安装好单机试车时，应用噪声测定仪进行测定，设备噪音≤85 dB(在设备周边1 m～2 m距离)。生产时最好每工作日都对单机(避免其它设备干扰)进行测定并做记录,一经发现噪声明显变化，立即分析噪声产生的原因。振动筛的噪声分为:① 稳定噪声:噪声强度变化不明显，此噪声属于正常噪声，在设备运行过程中产生。② 周期性噪声:噪声强度随时间有规律的起伏，即周期性出现[7]。此类噪声大多数是由于多台振动筛同时启动，设备和厂房基础有共振情况产生时发出的声音。此类噪声属于不正常噪声。③ 无规则噪声:噪声强度随时间无规律的起伏。此类声音出现，设备应停机检查，找到并消除噪声产生原因。④ 脉冲噪声:噪声突然爆发又很快消失，维持时间短。此类声音大多数出现在开机或者停机的瞬间，由于停机和开机时设备振动幅度是正常振幅的5～10倍，可能使振动筛与溜槽或者给料漏斗接触碰撞发出声音[8]。若出现此类噪声，应立即检查，并对溜槽或漏斗的碰撞位置进行整改，以确保振动筛启动和停机不会再出现此类噪声。

振动筛均会产生不同的噪声，由于各家选煤厂的具体情况不尽相同，所产生的噪声也有所不同。因此用噪声来诊断振动筛的故障原因，需要时间和经验的积累。

2 测定轴承温度及添加润滑油

因为便携式温度计安全、方便、精确度满足要求，推荐使用其测定各个部位的轴承温度。轴承温度过高，必然会造成其损坏，而温度过高的主要原因之一是未按照振动筛使用说明书添加润滑油(润滑脂)。各种激振器单元润滑油(润滑脂)添加的要求不尽相同。

2.1 箱式激振器使用要求

开车累计运行500 h后，第1次更换润滑油，以后每累计3 000 h更换1次润滑油，加油量应根据安装角度和激振器型号2个参数确定。但说明书给出的是正常维护和保养时的要求，有时在实际设备保养和维护时，可以灵活掌握，如设备长时间闲置不用，担心油品老化，可在设备投入使用前进行换油工作。再如设备工作环境粉尘严重，激振器温度高于环境温度35 ℃ 时，必须提前换油，以保证设备润滑，减少不必要的磨损。

2.2 圆激振器使用要求

采用2号或3号通用锂基润滑脂，即冬季用2号、夏季用3号[9]。填充量为轴承和轴承壳空间的1/2～1/3。累计运转150h或每周需添加润滑脂1次。因润滑形式不同，此类激振器的温升要高于箱式激振器，一般温升控制在45 ℃以内，如果温度过高，每小时要对其进行测定，看温度有无下降的趋势。若温度一直升高而无下降趋势则可判定轴承已损坏，需要更换轴承。

2.3 振动电机

振动电润滑形式类似于电机，但也有所不同，该类电机使用高温润滑脂，每隔半个月需要监测轴承温度。由于每台振动筛常规为2台振动电机且每台振动电机两端有轴承，若轴承温度相对其它轴承温度高10 ℃ 及以上则可能是轴承润滑不足，需用加油枪从注油孔注入规定的高温润滑脂[10]。振动电机是3种激振器中温升最高，温度能到达85 ℃ 以上。若振动电机温度超过90 ℃ ，润滑周期缩短一半，润滑脂用量也减少一半。比如:振动电机温度达到97 ℃ ，每累计工作1000h，对每个轴承增添规定润滑脂的一半(该类振动电机的轴承最高使用温度120 ℃)。当电机机壳温度超过100 ℃时，需停机检查。

在判断润滑有无问题时，检修人员在设备断电后采用工具进行盘车，观察是否有卡顿的现象；若有卡顿现象，检查偏心块之间是否相互干涉，及时消除机械故障；若无卡顿问题，则需打开激振器，检查轴承是否已严重磨损，并主要观察轴承保持架的磨损情况[11]。通过上述几项检查，即可解决激振器温度过高的问题。

3 出现问题的解决方法

3.1 螺栓的紧固

笔者认为振动筛各部位的螺栓有所松动，原因是螺栓与螺母出现间隙，其扣型在连续强烈的振动力下与筛体接触碰撞并产生共振，螺纹已经磨损，再次上紧也无法达到规定的螺栓预紧力，所以要求更换，而非仅上紧螺栓。

建议不要采用4.8级的螺栓以紧固振动筛各部位，而需采用8.8级螺栓，其力矩范围见表1。推荐采用电动扳手紧固螺栓。市面上常用的电动扳手450W扭力为NM240-300，所以在紧固过程中，对于M20以上的螺栓要再次用手动扳手加力，或使用更大功率的扳手加力，以达到规定的扭力值。扭力值达不到规定要求，其紧固强度就无法满足振动强度要求。运行1个班次后，再紧固1次，主要为了消除第1次紧固过程中的不平衡力，保证螺栓不会再次松动。

表1 8.8级螺栓的力矩范围

螺栓力矩范围/NmM822.49-31.48M1044.54-62.36M1277.69-108.77M16192.92-270.09M20376.32-526.85M24650.65-910.91M301292.54-1809.56

振动筛铆钉松动，虽出现的概率甚少，但在设备使用过程中，其松动或断裂都会带来故障，能重新铆结是预先设定的方案，但一般选煤厂没有对应的标准件及液压铆钉套装，所以能及时用近似型号的螺栓紧固该位置，对设备起到很有必要的维护作用[12]。

3.2 开裂点处理

开裂点一般有以下几个部位:侧板、底梁、激振器大梁、入料挡板组件、出料挡板组件。虽部件不同，但其处理原则相同，即对其进行加固处理以防止开裂位置延长。现分别说明几个部位的加固方案。

(1)侧板。侧板开裂分2个方向。其中1个方向是垂直振动方向，此类问题若发现及时则不会超过500 mm，可通过加副板的形式进行加固，以正方形加固板为主，裂纹周边延长200 mm即可。另一类顺着振动方向产生裂纹(不经常发生)，此类裂纹若不及时处理则会造成侧板整体开裂，当发现此类裂纹时需整体加固副侧板。副板和侧板以铆接为主，裂缝位置不做焊接处理[13]。侧板增加副板示意图如图2所示。

图2 振动筛侧板、副侧板部件示意图

(2)底梁。底梁主要在中间部位容易开裂，采用打坡口、焊接平，再加副板的方法解决，通过塞焊和断续焊接把副板和底梁固定在一起，能达到预期目的，延长使用寿命。其解决方法如图3所示。

图3 底梁开裂加固示意图

(3)激振器大梁。激振器大梁是设备强度最高的部位，发生开裂的情况甚少，但现场条件各有不同，若有开裂，其加固方案和底梁类似，但其坡口深度与钢板厚度一致，焊接质量要求高，副板以16 mm～20 mm钢板为主，必要时副板上增加强筋,海底捞振器大梁加固示意如图4所示。

图4 激振器大梁开裂加固示意图

(4)入料挡板组件。其损坏的主要原因是物料直接或间接冲击所导致[14]。调整入料角度、高度，让物料直接砸在盲板上，不对入料挡板造成冲击，即可延长其使用寿命。若已磨损，可用常规的槽钢、方管焊接在入料挡板一侧，增加入料挡板的刚性以达到延长寿命的效果。

(5)出料挡板组件。其损坏原因主要是由于物料运动磨损，钢板磨薄后强度不够从而造成损坏，可通过补焊形式进行加固。

3.3 振幅调整

振动筛振幅不一致，主要指左右两侧的振幅不一致[15，16]。首先应对设备进行检查，在振动筛的入料端、激振器底部、出料端左右两侧分别贴上振幅贴，水平粘贴如图5所示。

图5 振幅牌

单机启动测试时，两侧振幅相差0.5 mm以内能满足使用要求。如果超过1 mm以上就会造成物料流向的变化，并诱导各种故障的产生，为此可采取以下措施:

(1)观察沿振动筛宽度方向入料分布均匀程度，若不均匀则会造成振动筛偏重而直接影响振幅，所以必须调整给料溜槽，保证入料均匀。

(2)检查2个激振器中间的万向联轴器或挠性联轴器是否松动或变形，并做相应处理。

(3)支撑振动筛四角的橡胶弹簧寿命在8 000 h～10 000 h，金属弹簧寿命在3 000 h～ 5 000 h，若弹簧超限，则要求更换。如果弹簧的使用寿命未达到规定时间就出现情况，则由于弹簧长时间过载使用或弹簧本身质量有缺陷所造成的过早损坏。

(4)箱式激振器连续使用8 000 h以上后，其轴承尺寸都要磨损，也会造成两侧振幅不一致，只有通过更换，才能彻底解决问题。

4 结 语

选煤厂使用振动筛时，可通过早期发现问题且反馈给设备供应单位，使其尽早将零部件发货。等选煤厂到了振动筛的检修时段时，更换时间更充裕，即可提高更换质量。

对振动筛检查时推荐采用便携式噪声测定仪，通过噪声变化来判定故障的原因，使用便携式温度计测定各部位的轴承温度。振动筛检修时，对松动的螺栓、螺母、一律重新更换，并用电动扳手紧固。

综上所述，期望对振动筛的用户和售后服务人员有所帮助，以提高振动筛的寿命及延长设备大修周期。