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振動篩激振器大梁故障原因分析及工藝處理方法解析

    本文重點針對“激振器上的大梁總是容易壞 在加工工藝上應怎么處理”這個問題展開討論。

    我們這里所說的大梁是指篩框上部支撐振動器的橫梁（我們叫振動篩主梁）。一般采用箱式振動器的振動篩都有一個很夯實的主梁。下圖就是一個采用箱式振動器主梁結構的振動篩。由于近幾年箱式振動器比較流行，而箱式振動器振動篩一般都需要一個主梁，因此，這類振動篩目前在選煤廠應用非常普遍。

    主梁如果設計或制造不好，往往容易發生斷裂，并且斷裂后不容易修復，甚至造成整臺篩子報廢。嚴重影響生產。

    發生主梁斷裂并影響生產的事例很多，即便是進口的振動篩也時有發生主梁斷裂事故。

    那么為什么主梁斷裂的事故率這么高呢？

    有人說是振動篩處理量過大時主梁容易損壞。這個觀點是錯誤的，因為增加振動篩處理量，篩子的振幅會降低，主梁所受的慣性力將減少，所以增加篩子的處理量對主梁壽命只有好處沒有壞處。

    有人說是主梁的材質有問題，這個觀點我也不同意，一般主梁的材質選用都是比較謹慎的，雖然各個廠家所用的材質不盡相同，但都會采用比較好的材質，從強度上相差不會太大，再好的材質，如何設計和制造不好，都不可能達到可靠性要求。

    以下論證主梁損壞的原因和解決辦法。

    一、設計方面的問題：

    主梁的作用是：支撐振動器，并傳遞激振力。主梁是一個受力很復雜的結構件。

    主梁的受力包括：

    1、重力：包括振動器的重力和主梁本身的重力。

    2、激振力：振動器產生的激振力全部由主梁承擔。

    3、慣性力：振動器和主梁在篩子振動過程中產生的慣性力。

    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，主梁的設計不但要進行強度計算，在結構上還要考慮受力合理，盡量減輕重量。

    因此，靠測繪和仿制手段來設計主梁，往往容易出問題，知其然不知其所以然。因為雖然主梁你可以測繪，但振動器你不容易測繪，而你所采用的振動器可能與測繪產品重量和激振力都不同，慣性力也不同，當然梁的受力可能就相差很大，如果不通過計算，很難判斷這個力相差到底有多大，因此，憑感覺設計往往會出問題的。

    因為主梁的受力很復雜，許多人掌握不了主梁受力計算方法，因此，就靠測繪和仿制手段設計主梁，即便計算，其受力模型的建立也不一定與實際相符。這是國內許多人設計不好主梁的主要原因。

    如果設計上有問題，制造的再好也沒有用。所以任何產品出現質量問題，大部分是設計上出現了問題。

    因此，弄明白主梁的受力并建立符合實際的受力模型，是大梁設計的關鍵。

    另外，主梁的兩端與篩框側板通過高強螺栓聯接，因此還要正確計算螺栓的規格和數量。

    主梁的設計還要考慮其他方面的因素，在圖紙上一定要標注清楚，如主梁與篩框側板垂直度公差、主梁與振動器聯接的部位的平面度公差、焊縫形式以及熱處理等要求。

    因此，主梁看似結構不復雜，但要設計一個成功的大梁是不容易的。沒有一定的經驗積累是很難設計成功的。

    如果大梁設計上有問題，現場就很難處理，整臺篩子就有可能報廢。

    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，就達不到設計的要求，也會出現問題。

    因為主梁的設計在圖紙上標注了很多技術要求，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，因為許多制造人員不重視，不管我耐心的講多少邊，這樣的問題總是避免不了發生。即便是國外的篩子也難免發生主梁斷裂事故，說明制造質量對主梁多么重要呀，雖然說進口篩子外觀都很漂亮，但漂亮并不能解決可靠性的問題，關鍵還是內在質量。

    因此制造方面一定要注意以下幾點：

    1、焊接：一定要采用規定的焊條，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、按圖紙要求進行熱處理。

    三、使用方面的問題

     假如一個廠用了10臺篩子，在相同使用條件下，其中一臺設備不出問題，其余都出問題，就說明設計沒有問題，一定是制造上或使用上出現了問題。因為設計有問題，肯定所有篩子都會出問題。

    有人會說，主梁就是一個結構件，用虎克螺栓聯接在篩框上，是一個無法維護的結構件，因此，主梁損壞不是設計原因就是制造原因，與使用無關。

    這話說的有一定道理，但不全面，因為主梁上面安裝有振動器，振動器與主梁之間是用螺栓聯接的，如果螺栓發生松動，勢必造成振動器產生的激振力猛烈沖擊主梁，梁受到一個不正常的沖擊力，這個沖擊力對梁造成的破壞很大，因此，相當一部分主梁的斷裂都是由于螺栓松動造成的。

       因此，主梁的維護主要是檢查主梁與振動器聯接的螺栓緊固情況，發現松動，及時緊固。正常情況下，每個禮拜都要檢查一次。

        一旦此螺栓松動后，剛開始的時候，會產生不正常的噪聲，隨著松動的加劇，噪聲會越來越大，因此，篩子維護人員一定要注意觀察篩子的噪聲情況。發現篩子有不正常噪聲，立即停車檢查，以免發生嚴重的事故。

        如果主梁發生斷裂事故，解決的方法是，在裂紋處開坡口并焊接，然后補加強版，如果處理好，大梁還能堅持使用一段時間，如果處理不好，用不了幾天還會發生事故，最后不得不更換新梁，甚至造成整臺篩子報廢。

        因此采用箱式振動器大梁結構的振動篩，不但結構復雜，設計、制造以及維護的難度也比較大。但目前市場上流行這樣的篩子，因為進口的篩子大部分是這樣的結構。

        本文內容轉載自振動篩專家劉建榮博客，不代表中國振動機械網觀點。僅供振動篩行業人士交流溝通參考。

         劉建榮：1983年7月畢業于太原重型機械學院礦山機械專業，曾在平頂山選煤設計研究院科研處從事篩分機械的研究設計工作20年；高級工程師。有多篇論文在專業雜志上發表， 有多個科研成果獲部科技進步獎，代表性著作：《選煤廠機械設備安裝使用與維護》，《選煤廠破碎與篩分》。

     代表性論文：
     1、《高頻振動篩及其應用》1992年5月發表于《煤炭加工與利用》雜志，獨著；
     2、兩種型號的大型直線振動篩比較，發表于2001年第5期的《煤炭加工與利用》雜志；
     3、“大型直線振動篩可靠性研究”樣機設計，發表于2001年10月《選煤技術》雜志，主筆合著；
     4、JR系列香蕉篩設計與研究，發表于2003年第六期的《煤炭加工與綜合利用》雜志，獨著。