振動(dòng)篩激振器大梁故障原因分析及工藝處理方法解析
本文重點(diǎn)針對(duì)“激振器上的大梁總是容易壞 在加工工藝上應(yīng)怎么處理”這個(gè)問題展開討論。
我們這里所說的大梁是指篩框上部支撐振動(dòng)器的橫梁(我們叫振動(dòng)篩主梁)。一般采用箱式振動(dòng)器的振動(dòng)篩都有一個(gè)很夯實(shí)的主梁。下圖就是一個(gè)采用箱式振動(dòng)器主梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)篩。由于近幾年箱式振動(dòng)器比較流行,而箱式振動(dòng)器振動(dòng)篩一般都需要一個(gè)主梁,因此,這類振動(dòng)篩目前在選煤廠應(yīng)用非常普遍。
主梁如果設(shè)計(jì)或制造不好,往往容易發(fā)生斷裂,并且斷裂后不容易修復(fù),甚至造成整臺(tái)篩子報(bào)廢。嚴(yán)重影響生產(chǎn)。
發(fā)生主梁斷裂并影響生產(chǎn)的事例很多,即便是進(jìn)口的振動(dòng)篩也時(shí)有發(fā)生主梁斷裂事故。
那么為什么主梁斷裂的事故率這么高呢?
有人說是振動(dòng)篩處理量過大時(shí)主梁容易損壞。這個(gè)觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的,因?yàn)樵黾诱駝?dòng)篩處理量,篩子的振幅會(huì)降低,主梁所受的慣性力將減少,所以增加篩子的處理量對(duì)主梁壽命只有好處沒有壞處。
有人說是主梁的材質(zhì)有問題,這個(gè)觀點(diǎn)我也不同意,一般主梁的材質(zhì)選用都是比較謹(jǐn)慎的,雖然各個(gè)廠家所用的材質(zhì)不盡相同,但都會(huì)采用比較好的材質(zhì),從強(qiáng)度上相差不會(huì)太大,再好的材質(zhì),如何設(shè)計(jì)和制造不好,都不可能達(dá)到可靠性要求。
以下論證主梁損壞的原因和解決辦法。
一、設(shè)計(jì)方面的問題:
主梁的作用是:支撐振動(dòng)器,并傳遞激振力。主梁是一個(gè)受力很復(fù)雜的結(jié)構(gòu)件。
主梁的受力包括:
1、重力:包括振動(dòng)器的重力和主梁本身的重力。
2、激振力:振動(dòng)器產(chǎn)生的激振力全部由主梁承擔(dān)。
3、慣性力:振動(dòng)器和主梁在篩子振動(dòng)過程中產(chǎn)生的慣性力。
除重力外,激振力和慣性力是交變載荷,激振力又是集中力。
因此,主梁的設(shè)計(jì)不但要進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算,在結(jié)構(gòu)上還要考慮受力合理,盡量減輕重量。
因此,靠測(cè)繪和仿制手段來設(shè)計(jì)主梁,往往容易出問題,知其然不知其所以然。因?yàn)殡m然主梁你可以測(cè)繪,但振動(dòng)器你不容易測(cè)繪,而你所采用的振動(dòng)器可能與測(cè)繪產(chǎn)品重量和激振力都不同,慣性力也不同,當(dāng)然梁的受力可能就相差很大,如果不通過計(jì)算,很難判斷這個(gè)力相差到底有多大,因此,憑感覺設(shè)計(jì)往往會(huì)出問題的。
因?yàn)橹髁旱氖芰軓?fù)雜,許多人掌握不了主梁受力計(jì)算方法,因此,就靠測(cè)繪和仿制手段設(shè)計(jì)主梁,即便計(jì)算,其受力模型的建立也不一定與實(shí)際相符。這是國內(nèi)許多人設(shè)計(jì)不好主梁的主要原因。
如果設(shè)計(jì)上有問題,制造的再好也沒有用。所以任何產(chǎn)品出現(xiàn)質(zhì)量問題,大部分是設(shè)計(jì)上出現(xiàn)了問題。
因此,弄明白主梁的受力并建立符合實(shí)際的受力模型,是大梁設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。
另外,主梁的兩端與篩框側(cè)板通過高強(qiáng)螺栓聯(lián)接,因此還要正確計(jì)算螺栓的規(guī)格和數(shù)量。
主梁的設(shè)計(jì)還要考慮其他方面的因素,在圖紙上一定要標(biāo)注清楚,如主梁與篩框側(cè)板垂直度公差、主梁與振動(dòng)器聯(lián)接的部位的平面度公差、焊縫形式以及熱處理等要求。
因此,主梁看似結(jié)構(gòu)不復(fù)雜,但要設(shè)計(jì)一個(gè)成功的大梁是不容易的。沒有一定的經(jīng)驗(yàn)積累是很難設(shè)計(jì)成功的。
如果大梁設(shè)計(jì)上有問題,現(xiàn)場(chǎng)就很難處理,整臺(tái)篩子就有可能報(bào)廢。
二、制造方面的問題
制造方面一定要按圖紙要求去制造,否則,就達(dá)不到設(shè)計(jì)的要求,也會(huì)出現(xiàn)問題。
因?yàn)橹髁旱脑O(shè)計(jì)在圖紙上標(biāo)注了很多技術(shù)要求,制造上稍有忽略,主梁就容易出問題。這也是我這么多年最頭痛的問題,因?yàn)樵S多制造人員不重視,不管我耐心的講多少邊,這樣的問題總是避免不了發(fā)生。即便是國外的篩子也難免發(fā)生主梁斷裂事故,說明制造質(zhì)量對(duì)主梁多么重要呀,雖然說進(jìn)口篩子外觀都很漂亮,但漂亮并不能解決可靠性的問題,關(guān)鍵還是內(nèi)在質(zhì)量。
因此制造方面一定要注意以下幾點(diǎn):
1、焊接:一定要采用規(guī)定的焊條,不能有焊接缺陷,哪些地方該焊,那些地方不該焊,焊縫高度是多少,圖紙上都有要求,一定要按圖紙要求去焊接。焊接工藝一定要保證焊接變形最小。
2、要采用合理的工藝,保證主梁的幾何形狀公差。
3、按圖紙要求進(jìn)行熱處理。
三、使用方面的問題
假如一個(gè)廠用了10臺(tái)篩子,在相同使用條件下,其中一臺(tái)設(shè)備不出問題,其余都出問題,就說明設(shè)計(jì)沒有問題,一定是制造上或使用上出現(xiàn)了問題。因?yàn)樵O(shè)計(jì)有問題,肯定所有篩子都會(huì)出問題。
有人會(huì)說,主梁就是一個(gè)結(jié)構(gòu)件,用虎克螺栓聯(lián)接在篩框上,是一個(gè)無法維護(hù)的結(jié)構(gòu)件,因此,主梁損壞不是設(shè)計(jì)原因就是制造原因,與使用無關(guān)。
這話說的有一定道理,但不全面,因?yàn)橹髁荷厦姘惭b有振動(dòng)器,振動(dòng)器與主梁之間是用螺栓聯(lián)接的,如果螺栓發(fā)生松動(dòng),勢(shì)必造成振動(dòng)器產(chǎn)生的激振力猛烈沖擊主梁,梁受到一個(gè)不正常的沖擊力,這個(gè)沖擊力對(duì)梁造成的破壞很大,因此,相當(dāng)一部分主梁的斷裂都是由于螺栓松動(dòng)造成的。
因此,主梁的維護(hù)主要是檢查主梁與振動(dòng)器聯(lián)接的螺栓緊固情況,發(fā)現(xiàn)松動(dòng),及時(shí)緊固。正常情況下,每個(gè)禮拜都要檢查一次。
一旦此螺栓松動(dòng)后,剛開始的時(shí)候,會(huì)產(chǎn)生不正常的噪聲,隨著松動(dòng)的加劇,噪聲會(huì)越來越大,因此,篩子維護(hù)人員一定要注意觀察篩子的噪聲情況。發(fā)現(xiàn)篩子有不正常噪聲,立即停車檢查,以免發(fā)生嚴(yán)重的事故。
如果主梁發(fā)生斷裂事故,解決的方法是,在裂紋處開坡口并焊接,然后補(bǔ)加強(qiáng)版,如果處理好,大梁還能堅(jiān)持使用一段時(shí)間,如果處理不好,用不了幾天還會(huì)發(fā)生事故,最后不得不更換新梁,甚至造成整臺(tái)篩子報(bào)廢。
因此采用箱式振動(dòng)器大梁結(jié)構(gòu)的振動(dòng)篩,不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜,設(shè)計(jì)、制造以及維護(hù)的難度也比較大。但目前市場(chǎng)上流行這樣的篩子,因?yàn)檫M(jìn)口的篩子大部分是這樣的結(jié)構(gòu)。
本文內(nèi)容轉(zhuǎn)載自振動(dòng)篩專家劉建榮博客,不代表中國振動(dòng)機(jī)械網(wǎng)觀點(diǎn)。僅供振動(dòng)篩行業(yè)人士交流溝通參考。
劉建榮:1983年7月畢業(yè)于太原重型機(jī)械學(xué)院礦山機(jī)械專業(yè),曾在平頂山選煤設(shè)計(jì)研究院科研處從事篩分機(jī)械的研究設(shè)計(jì)工作20年;高級(jí)工程師。有多篇論文在專業(yè)雜志上發(fā)表, 有多個(gè)科研成果獲部科技進(jìn)步獎(jiǎng),代表性著作:《選煤廠機(jī)械設(shè)備安裝使用與維護(hù)》,《選煤廠破碎與篩分》。
代表性論文:
1、《高頻振動(dòng)篩及其應(yīng)用》1992年5月發(fā)表于《煤炭加工與利用》雜志,獨(dú)著;
2、兩種型號(hào)的大型直線振動(dòng)篩比較,發(fā)表于2001年第5期的《煤炭加工與利用》雜志;
3、“大型直線振動(dòng)篩可靠性研究”樣機(jī)設(shè)計(jì),發(fā)表于2001年10月《選煤技術(shù)》雜志,主筆合著;
4、JR系列香蕉篩設(shè)計(jì)與研究,發(fā)表于2003年第六期的《煤炭加工與綜合利用》雜志,獨(dú)著。
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