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振动器大梁故障原因分析及工艺处理方法解析

发布时间:2017-08-07作者:点击:169字号:

  本文重点针对“激振器上的大梁总是容易坏 在加工工艺上应怎么处理”这个问题展开讨论。

    我们这里所说的大梁是指筛框上部支撑振动器的横梁(我们叫振动筛主梁)。一般采用箱式振动器的振动筛都有一个很夯实的主梁。下图就是一个采用箱式振动器主梁结构的振动筛。由于近几年箱式振动器比较流行,而箱式振动器振动筛一般都需要一个主梁,因此,这类振动筛目前在选煤厂应用非常普遍。

    主梁如果设计或制造不好,往往容易发生断裂,并且断裂后不容易修复,甚至造成整台筛子报废。严重影响生产。

    发生主梁断裂并影响生产的事例很多,即便是进口的振动筛也时有发生主梁断裂事故。

    那么为什么主梁断裂的事故率这么高呢?

    有人说是振动筛处理量过大时主梁容易损坏。这个观点是错误的,因为增加振动筛处理量,筛子的振幅会降低,主梁所受的惯性力将减少,所以增加筛子的处理量对主梁寿命只有好处没有坏处。

    有人说是主梁的材质有问题,这个观点我也不同意,一般主梁的材质选用都是比较谨慎的,虽然各个厂家所用的材质不尽相同,但都会采用比较好的材质,从强度上相差不会太大,再好的材质,如何设计和制造不好,都不可能达到可靠性要求。

    以下论证主梁损坏的原因和解决办法。

    一、设计方面的问题:

    主梁的作用是:支撑振动器,并传递激振力。主梁是一个受力很复杂的结构件。

    主梁的受力包括:

    1、重力:包括振动器的重力和主梁本身的重力。

    2、激振力:振动器产生的激振力全部由主梁承担。

    3、惯性力:振动器和主梁在筛子振动过程中产生的惯性力。

    除重力外,激振力和惯性力是交变载荷,激振力又是集中力。

    因此,主梁的设计不但要进行强度计算,在结构上还要考虑受力合理,尽量减轻重量。

    因此,靠测绘和仿制手段来设计主梁,往往容易出问题,知其然不知其所以然。因为虽然主梁你可以测绘,但振动器你不容易测绘,而你所采用的振动器可能与测绘产品重量和激振力都不同,惯性力也不同,当然梁的受力可能就相差很大,如果不通过计算,很难判断这个力相差到底有多大,因此,凭感觉设计往往会出问题的。

    因为主梁的受力很复杂,许多人掌握不了主梁受力计算方法,因此,就靠测绘和仿制手段设计主梁,即便计算,其受力模型的建立也不一定与实际相符。这是国内许多人设计不好主梁的主要原因。

    如果设计上有问题,制造的再好也没有用。所以任何产品出现质量问题,大部分是设计上出现了问题。

    因此,弄明白主梁的受力并建立符合实际的受力模型,是大梁设计的关键。

    另外,主梁的两端与筛框侧板通过高强螺栓联接,因此还要正确计算螺栓的规格和数量。

    主梁的设计还要考虑其他方面的因素,在图纸上一定要标注清楚,如主梁与筛框侧板垂直度公差、主梁与振动器联接的部位的平面度公差、焊缝形式以及热处理等要求。

    因此,主梁看似结构不复杂,但要设计一个成功的大梁是不容易的。没有一定的经验积累是很难设计成功的。

    如果大梁设计上有问题,现场就很难处理,整台筛子就有可能报废。

    二、制造方面的问题

    制造方面一定要按图纸要求去制造,否则,就达不到设计的要求,也会出现问题。

    因为主梁的设计在图纸上标注了很多技术要求,制造上稍有忽略,主梁就容易出问题。这也是我这么多年最头痛的问题,因为许多制造人员不重视,不管我耐心的讲多少边,这样的问题总是避免不了发生。即便是国外的筛子也难免发生主梁断裂事故,说明制造质量对主梁多么重要呀,虽然说进口筛子外观都很漂亮,但漂亮并不能解决可靠性的问题,关键还是内在质量。

    因此制造方面一定要注意以下几点:

    1、焊接:一定要采用规定的焊条,不能有焊接缺陷,哪些地方该焊,那些地方不该焊,焊缝高度是多少,图纸上都有要求,一定要按图纸要求去焊接。焊接工艺一定要保证焊接变形最小。

    2、要采用合理的工艺,保证主梁的几何形状公差。

    3、按图纸要求进行热处理。

    三、使用方面的问题

     假如一个厂用了10台筛子,在相同使用条件下,其中一台设备不出问题,其余都出问题,就说明设计没有问题,一定是制造上或使用上出现了问题。因为设计有问题,肯定所有筛子都会出问题。

    有人会说,主梁就是一个结构件,用虎克螺栓联接在筛框上,是一个无法维护的结构件,因此,主梁损坏不是设计原因就是制造原因,与使用无关。

    这话说的有一定道理,但不全面,因为主梁上面安装有振动器,振动器与主梁之间是用螺栓联接的,如果螺栓发生松动,势必造成振动器产生的激振力猛烈冲击主梁,梁受到一个不正常的冲击力,这个冲击力对梁造成的破坏很大,因此,相当一部分主梁的断裂都是由于螺栓松动造成的。

       因此,主梁的维护主要是检查主梁与振动器联接的螺栓紧固情况,发现松动,及时紧固。正常情况下,每个礼拜都要检查一次。

        一旦此螺栓松动后,刚开始的时候,会产生不正常的噪声,随着松动的加剧,噪声会越来越大,因此,筛子维护人员一定要注意观察筛子的噪声情况。发现筛子有不正常噪声,立即停车检查,以免发生严重的事故。

        如果主梁发生断裂事故,解决的方法是,在裂纹处开坡口并焊接,然后补加强版,如果处理好,大梁还能坚持使用一段时间,如果处理不好,用不了几天还会发生事故,最后不得不更换新梁,甚至造成整台筛子报废。

        因此采用箱式振动器大梁结构的振动筛,不但结构复杂,设计、制造以及维护的难度也比较大。但目前市场上流行这样的筛子,因为进口的筛子大部分是这样的结构。

        本文内容转载自振动筛专家刘建荣博客,不代表中国振动机械网观点。仅供振动筛行业人士交流沟通参考。

         刘建荣:1983年7月毕业于太原重型机械学院矿山机械专业,曾在平顶山选煤设计研究院科研处从事筛分机械的研究设计工作20年;高级工程师。有多篇论文在专业杂志上发表, 有多个科研成果获部科技进步奖,代表性著作:《选煤厂机械设备安装使用与维护》,《选煤厂破碎与筛分》。


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