隨著我國(guó)工業(yè)的快速發(fā)展,篩分在國(guó)民經(jīng)濟(jì)各行各業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。在治金、煤炭、建材、環(huán)保、交通、化工、水利以及電力等行業(yè)的工藝流程中,篩分起著分選、分級(jí)、脫泥、脫水和脫介等作用,篩分設(shè)備技術(shù)水平的高低與質(zhì)量的優(yōu)劣,不僅直接關(guān)系到工藝效果的好壞,也關(guān)系到生產(chǎn)效率的高低與能源節(jié)省的程度,從而直接影響企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
1我國(guó)篩分設(shè)備制造企業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
與國(guó)外相比,我國(guó)振動(dòng)篩的研制起步相對(duì)較晚,先后經(jīng)過(guò)了仿制、自行研制和引進(jìn)提高 3 個(gè)階段。但從目前來(lái)看,我國(guó)篩分機(jī)械制造業(yè)呈現(xiàn)出快速發(fā)展的趨勢(shì),尤其以民營(yíng)企業(yè)、中外合資企業(yè)發(fā)展最為突出。
篩分機(jī)械制造年產(chǎn)值超過(guò) 1 500 萬(wàn)元以上的有 10多家,其產(chǎn)量 (產(chǎn)值) 地區(qū)分布統(tǒng)計(jì)見(jiàn)圖 2,目前已形成了以鞍山、新鄉(xiāng)、洛陽(yáng)和唐山等城市為中心的振動(dòng)篩產(chǎn)業(yè)中心。不僅推動(dòng)了篩分設(shè)備制造行業(yè)的發(fā)展,也在很大程度上促進(jìn)了地方經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
隨著國(guó)家“十一五”規(guī)劃基本建設(shè)投資的加大,冶金、能源、交通及水電等部門(mén)新建項(xiàng)目和技術(shù)改造項(xiàng)目的不斷增加,特別是國(guó)家對(duì)煤炭工業(yè)的調(diào)整,煤炭行業(yè)效益的提高,促進(jìn)了許多選煤廠的建設(shè)和改造,因此客觀上需要大量的振動(dòng)篩。為了適應(yīng)日益發(fā)展的需要,我國(guó)各個(gè)振動(dòng)篩企業(yè)和科研單位都進(jìn)行了不懈的努力,借鑒國(guó)內(nèi)外的最新技術(shù)成果,不斷進(jìn)行自主創(chuàng)新,取得了一系列成果,目前振動(dòng)篩產(chǎn)品多達(dá) 50 多個(gè)系列,1 000 多種規(guī)格。
其主要產(chǎn)品除了常用的直線振動(dòng)篩、圓運(yùn)動(dòng)篩、高頻篩、弧形篩、琴弦篩、博后篩以及香蕉篩等外,近些年來(lái)還研制出一系列結(jié)構(gòu)新穎,適應(yīng)各種不同需要的振動(dòng)篩產(chǎn)品,比如高幅節(jié)肢振動(dòng)篩、多元高幅振動(dòng)篩、條形振動(dòng)篩、自潔振動(dòng)篩、橢圓振動(dòng)篩、反共振振動(dòng)篩、柔面振動(dòng)篩、滾筒振動(dòng)篩、二次減振振動(dòng)篩、搭接式強(qiáng)力振動(dòng)篩、單軸激振橢圓振動(dòng)篩、節(jié)肢篩及馳張篩等。極大豐富了我國(guó)的篩分設(shè)備的市場(chǎng),為使用廠家的選型提供了更大的選擇空間,目前有些國(guó)內(nèi)企業(yè)的篩分設(shè)備產(chǎn)品已出口到國(guó)外。
目前,我國(guó)涌現(xiàn)了一批實(shí)力雄厚的篩分機(jī)械制造企業(yè),如鞍山重型機(jī)器股份有限公司、煤科總院唐山研究院、河南太行振動(dòng)機(jī)械股份有限公司和山西賽德篩選技術(shù)設(shè)備有限公司等,這些企業(yè)有些技術(shù)已達(dá)到、接近或者超過(guò)世界先進(jìn)水平,為我國(guó)篩分設(shè)備行業(yè)的發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn):
(1) 2009 年,鞍山重型機(jī)器股份有限公司研制的,世界最大的香蕉篩,篩面 39.56 m2,篩分能力高達(dá) 2 500 t/ h,產(chǎn)品性能、篩分面積及工作效率在世界同類產(chǎn)品中排名第一,價(jià)格僅是外國(guó)同類產(chǎn)品的 38%左右,該產(chǎn)品的研制成功打破國(guó)外壟斷該大型設(shè)備的歷史。
(2) 由煤科總院唐山研究院研制的國(guó)內(nèi)最大型號(hào)的高頻篩 GFS2445 曲面篩,于 2009 年 10 月通過(guò)“國(guó)家選煤機(jī)械質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心”的驗(yàn)收,各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)達(dá)到預(yù)定要求,它的研制成功徹底填補(bǔ)了目前大型煤泥脫水篩的空白。
(3) 2008 年,河南太行振動(dòng)機(jī)械股份有限公司研制出規(guī)格為 4 m×10 m,篩面面積達(dá) 80 m2,單機(jī)處理量達(dá) 1 200 t/ h 的世界最大的振動(dòng)篩在該公司成功問(wèn)世,并獲得國(guó)家實(shí)用新型專利證書(shū)。
(4) 平煤科總院唐山研究院研制成功的 ZK3660型直線振動(dòng)篩、鞍山重型機(jī)器股份有限公司和平頂山選煤設(shè)計(jì)院共同研制的 2ZKP3660 型直線篩,效果良好。近些年,鞍山重型機(jī)器股份有限公司又研制成功了 ZKK3675 型振動(dòng)篩,這些篩機(jī)經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)使用,完全具有和國(guó)外同類產(chǎn)品抗衡的能力。有關(guān)資料表明,目前直線振動(dòng)篩的寬度也達(dá)到 4.2 m。
(5) 近些年來(lái),隨著大型選煤廠對(duì)原煤處理能力和可靠性要求的提高,我國(guó)現(xiàn)已研制成功了 YK36525型、YK3645 型及 DYS3673 圓運(yùn)動(dòng)篩,經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)使用,完全達(dá)到了國(guó)外同類產(chǎn)品的技術(shù)特性。
雖然我國(guó)篩分設(shè)備制造企業(yè)很多,但真正具備實(shí)力,具有較大規(guī)模的企業(yè)很少。有關(guān)資料表明,目前具有獨(dú)立研究開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品能力的企業(yè)大約 3~4 家,而大多數(shù)企業(yè)仍是生產(chǎn)常規(guī)較為陳舊的產(chǎn)品,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造水平上,全國(guó)大約只有 4~5 家企業(yè)的機(jī)械裝備和工藝水平真正具備較大篩分機(jī)械的能力,大多數(shù)企業(yè)規(guī)模相對(duì)較小。
隨著我國(guó)篩分設(shè)備制造企業(yè)的增加,產(chǎn)量的提高以及選煤廠和選礦廠的逐漸飽和,特別是自 2008 年以來(lái),我國(guó)在山西、河南及內(nèi)蒙古等地對(duì)礦產(chǎn)資源的大力整合,重點(diǎn)在一些大型礦業(yè)基地建設(shè)一批具有國(guó)際先進(jìn)水平的選礦廠,限制小型選礦廠,客觀上制約了一些中小型篩分設(shè)備企業(yè)的發(fā)展,將來(lái)隨著國(guó)家“十二五”規(guī)劃的制定與出臺(tái),預(yù)計(jì)我國(guó)篩分設(shè)備將迎來(lái)新的挑戰(zhàn)。所以未來(lái)必將造成低端振動(dòng)篩的需求會(huì)趨于飽和,而對(duì)大型高端振動(dòng)篩產(chǎn)品需求會(huì)逐漸加大的形勢(shì)。因此篩分設(shè)備制造企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)也會(huì)越來(lái)越激烈,這種競(jìng)爭(zhēng)不僅表現(xiàn)在國(guó)內(nèi)篩分設(shè)備制造企業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng),更重要的是國(guó)內(nèi)外篩分設(shè)備企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng);同時(shí)也表現(xiàn)為不僅是價(jià)格的競(jìng)爭(zhēng),更重要的是對(duì)質(zhì)量和技術(shù)的競(jìng)爭(zhēng)。
為了使各自企業(yè)能保持長(zhǎng)期可持續(xù)發(fā)展,并且占領(lǐng)越來(lái)越多的市場(chǎng)份額,各個(gè)篩分設(shè)備制造企業(yè)必須認(rèn)清自己的位置,采取各種措施,適時(shí)調(diào)整自己的發(fā)展重點(diǎn)和方向。
2我國(guó)篩分設(shè)備制造企業(yè)的發(fā)展方向
面對(duì)新的形勢(shì),各個(gè)篩分設(shè)備制造企業(yè)不應(yīng)該片面追求眼前利益,盲目的擴(kuò)大規(guī)模,也不要一味追求產(chǎn)品的全面化和多元化,而應(yīng)該從以下方面考慮調(diào)整發(fā)展的方向:
(1) 大型篩分設(shè)備制造企業(yè)不但要占領(lǐng)市場(chǎng),還要學(xué)會(huì)放棄低端市場(chǎng),把非關(guān)鍵零件的加工轉(zhuǎn)給中小型篩分設(shè)備制造企業(yè),把主要精力放在新產(chǎn)品的研發(fā)和技術(shù)更新上,靠新技術(shù)創(chuàng)造市場(chǎng)并引領(lǐng)市場(chǎng),要從技術(shù)領(lǐng)先型轉(zhuǎn)變?yōu)榧夹g(shù)先導(dǎo)性。
由于大型篩分設(shè)備制造企業(yè)技術(shù)領(lǐng)先總是相對(duì)的,而且同行都在發(fā)展,在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈的形勢(shì)下,難以從硬件產(chǎn)品這個(gè)關(guān)鍵問(wèn)題上真正實(shí)現(xiàn)效益顯著的差異化競(jìng)爭(zhēng)。技術(shù)先導(dǎo)要求大規(guī)模振動(dòng)篩企業(yè)在已有市場(chǎng)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)先進(jìn)性,同時(shí)更要強(qiáng)調(diào)大規(guī)模振動(dòng)篩企業(yè)要首先在技術(shù)上從被動(dòng)適應(yīng)市場(chǎng)變?yōu)橹鲃?dòng)引導(dǎo)市場(chǎng)發(fā)展,通過(guò)技術(shù)引導(dǎo)需求,使市場(chǎng)不斷拓展,客戶群不斷壯大。
(2) 中小型篩分設(shè)備制造企業(yè)可以通過(guò)以下方式,提高自己的實(shí)力,增強(qiáng)自己的競(jìng)爭(zhēng)力。① 通過(guò)聯(lián)合的方式,優(yōu)化并整合各企業(yè)的優(yōu)勢(shì)資源;各自企業(yè)進(jìn)行分工,如專門(mén)從事某些零件部件加工,提高零部件的加工水平;主要從事整機(jī)裝備,提高裝備的水平,從事市場(chǎng)銷售和售后服務(wù),以此聯(lián)合企業(yè)提高在振動(dòng)篩市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力。② 可以通過(guò)為大型篩分設(shè)備制造企業(yè)加工相關(guān)的零部件的方式,從而形成大規(guī)模企業(yè)的振動(dòng)篩工業(yè)零部件加工基地,以大規(guī)模企業(yè)的技術(shù)龍頭作用為依托獲得更大的生存空間和效益。③由于中小型篩分設(shè)備制造企業(yè)的靈活性,因此可以迅速占領(lǐng)大規(guī)模企業(yè)的市場(chǎng)空白之處,迅速占領(lǐng)這些市場(chǎng)份額,以此提高與大企業(yè)抗衡的能力。
3我國(guó)篩分設(shè)備的研究方向
(1) 采用先進(jìn)的分析技術(shù),進(jìn)行優(yōu)化分析 在借鑒國(guó)內(nèi)外篩分設(shè)備制造企業(yè)先進(jìn)技術(shù)與成功經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,利用各種有限元分析軟件 (ANSYS、ALGOR、ADAMS 等) 和先進(jìn)的振動(dòng)測(cè)試試驗(yàn)技術(shù)對(duì)其分析,對(duì)振動(dòng)篩整體及其關(guān)鍵零部件進(jìn)行了優(yōu)化分析,研究其動(dòng)態(tài)特性與結(jié)構(gòu)強(qiáng)度,從而進(jìn)一步優(yōu)化其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),提高整機(jī)的可靠性,另外,對(duì)振動(dòng)篩進(jìn)行各種疲勞分析,探討其在長(zhǎng)期工作過(guò)程中應(yīng)力、應(yīng)變情況及使用壽命的問(wèn)題。
(2) 針對(duì)不同煤質(zhì),研究篩分設(shè)備各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)之間的關(guān)系 目前,我國(guó)煤質(zhì)存在多樣性,對(duì)各種振動(dòng)篩產(chǎn)品的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)也提出不同的要求。因?yàn)楹Y分技術(shù)不僅僅是單純的篩分,更與選煤工藝有非常密切的聯(lián)系。選煤工藝的多樣性與各選煤工藝自身的特點(diǎn)對(duì)粒度和效率有著特殊的要求。若能更好的與選煤工藝配合并最大限度地發(fā)揮各自設(shè)備的性能,使各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)達(dá)到最佳狀態(tài),就必須針對(duì)各種不同的煤質(zhì)情況,研究各種振動(dòng)篩的各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)指標(biāo)之間的關(guān)系,進(jìn)行精細(xì)化和標(biāo)準(zhǔn)化的研究。
(3) 加強(qiáng)加工工藝的研究 目前,振動(dòng)篩在工作中時(shí)常出現(xiàn)篩梁斷裂、側(cè)板斷裂及篩板損壞等現(xiàn)象,這與其加工工藝密不可分,因此,加強(qiáng)篩框的強(qiáng)度的研究是技術(shù)關(guān)鍵。其主要問(wèn)題是側(cè)板開(kāi)裂、篩框變形等,應(yīng)研究焊接、鉚接工藝和篩框結(jié)構(gòu)等;篩板固定可靠性也是一個(gè)技術(shù)關(guān)鍵,要研究可靠程度較高的固定方式與防松結(jié)構(gòu);振動(dòng)器是振動(dòng)篩上的關(guān)鍵部件,要研究新結(jié)構(gòu)的振動(dòng)器;篩板也是振動(dòng)篩的一關(guān)鍵部件,要利用新材料,新工藝,提高其使用壽命;對(duì)軸承潤(rùn)滑脂的耐高溫與防凝固,橡膠彈簧的抗振與耐疲勞性等進(jìn)行專項(xiàng)研究。
(4) 加強(qiáng)篩分設(shè)備材質(zhì)的研究 目前,國(guó)內(nèi)振動(dòng)篩材質(zhì)一般采用 Q235-A 鋼板與 20 號(hào)鋼管等,材質(zhì)性能與國(guó)外相比差別較大,也是造成振動(dòng)篩壽命相對(duì)較低的一個(gè)因素,目前國(guó)內(nèi)振動(dòng)篩壽命普遍大約在 1~3 a,而國(guó)外的達(dá)到 5~10 a 左右,從而也造成了使用廠家生產(chǎn)成本的增加。因此篩分設(shè)備制造企業(yè)與鋼材廠家結(jié)合開(kāi)展振動(dòng)篩材質(zhì)方面的研究,研究一種更適合振動(dòng)篩所采用的新材料,也是今后研究的一個(gè)重要方向。
(5) 加強(qiáng)耐磨、耐腐蝕問(wèn)題的研究 由于振動(dòng)篩一般都處在非常惡劣的環(huán)境中,篩箱兩側(cè)、篩機(jī)橫梁和固定篩板軌梁的角鋼支架等在長(zhǎng)時(shí)間的工作后很容易發(fā)生磨損和腐蝕現(xiàn)象。橫梁焊接或密封不好,液體容易流入大梁內(nèi)也容易造成腐蝕,從而降低振動(dòng)篩的使用壽命。另外,篩板以下篩機(jī)結(jié)構(gòu)的棱角或縫隙,由于濕性物的停留,也容易腐蝕。
為了提高振動(dòng)篩的使用壽命,其構(gòu)件一般經(jīng)過(guò)耐磨、耐腐蝕處理,但目前在制造工藝上只采用在構(gòu)件表面粘橡膠等耐磨材料,不僅工作效率低,而且成本相對(duì)較高。因此把化工橡膠或耐磨材料技術(shù)與機(jī)械制造業(yè)相結(jié)合,研究一種噴涂防腐或耐磨材料的先進(jìn)技術(shù),解決構(gòu)件表面耐磨、耐腐蝕問(wèn)題,也是今后研究的一個(gè)重要方向。
(6) 研究降低篩分設(shè)備的工作噪聲的方法 一般在生產(chǎn)過(guò)程中,振動(dòng)篩產(chǎn)生的噪聲是不可避免的,但從目前來(lái)看國(guó)內(nèi)振動(dòng)篩工作時(shí)一般噪聲較大,為了降低噪聲,各個(gè)篩分設(shè)備制造企業(yè)和相關(guān)研究機(jī)構(gòu)都進(jìn)行了很好的研究與分析,并提出了各種方法與措施,比如:用橡膠彈簧代替金屬螺旋簧,用聚氨酯篩板代替金屬篩板,在篩箱側(cè)板加約束阻尼層,改用柔性輻板齒輪等,也有考慮從隔振角度來(lái)降低噪聲,但從效果來(lái)看其噪聲降低的范圍一般都不是太大,為此,今后研究其降低噪聲的方法也是一個(gè)重要的研究方向。