高頻振動篩,別名高頻篩,主要用于篩分0.5mm以下的物料的濕式篩分或者固液分級等,主要應用在煤礦加工中。其作為煤泥篩分重要設備,主要運轉方式以高頻率、高振動強度、小振幅為主,性能穩定、效率高、處理量大及產品水分低是其優點。雖然高頻振動篩已廣泛應用于各行業生產工藝中,但是其 設計并不完善,客戶經常反映其在啟動時出現物料往復運動的現象,下面紅星高頻振動篩廠家對其進行 改造。
當高頻振動篩啟動出現物料往復運動時,在篩箱側板上劃一條沿振動方向角的直線,此直線的運動軌跡變成類似旋轉的軌跡。我們據此判定振動篩的運動軌跡不再是設計的直線運動,而且振動方向角也時刻在發生變化,振動篩出現亂振問題。此外,振動篩軸承座還伴隨發熱現象。
高頻振動篩采用雙電動機拖動, 自同步直線振動,無齒輪強迫傳動。振動篩利用同步異向旋轉的雙不平衡振動器激振。振動器中的2組相同 偏心塊作同步反向運轉。在各瞬時位置中,2組偏心塊產生的離心力沿振動方向的分力總是互相疊加,而其法向離心力的分力總是互相抵消,從而形成單一方向的激振力,使篩箱作往復直線振動。出現上述問題的原因是2組偏心塊產生的離心力未正確疊加和抵消,即2組偏心塊未 自同步運動,從而導致振動篩出現亂振。因此,要 上述問題就要找出2組偏心塊未 自同步的原因。
發生該故障時,軸承溫度明顯升高,因此可初步判定軸承相對軸承座產生了運動。拆開激振器,發現軸承座內壁有明顯的軸承相對運動的痕跡。高頻振動篩使用的軸承為普通游隙,軸承安裝在軸承座內,考慮到熱膨脹因素,軸承外圓柱面與軸承座內孔采用間隙配合,軸承內孔與軸為過渡配合。當激振器中加入的潤滑脂太多時,油阻增大,當油阻大于軸承與軸承座間的摩擦力時,軸承發生相對運動,進而導致兩組激振器不能 同步運轉。因此,軸承和軸承座的間隙配合是導致出現上述問題的原因之一。
振動篩激振器軸承座安裝在篩箱側板上的孔內,并用鋼結構抗扭剪型高強度螺栓固定。現場測量發現,軸承座內孔變形,變形量高達0.1mm。由于軸承座變形,導致軸承內圈與外圈間隙減小,增加了圓柱滾子與軸承內外圈的阻力。當阻力大于軸承外圈與軸承座的摩擦力時,軸承便發生相對運動。因此軸承座在裝配時的變形也是導致產生上述問題的原因。
根據上述分析,要 高頻振動篩物料往復運動的問題,必須合理選擇軸承座與軸承的公差配合,并采取措施,防止軸承座變形。
(1)軸承座與軸承的配合公差選擇
振動篩激振器軸承與軸承座的配合,國內一直采用間隙配合,軸承為普通游隙,這樣設計的目的是為了防止軸承因溫度升高膨脹而發生抱死現象。目前看來,軸承與軸承座的配合不僅要考慮軸承因溫升膨脹問題,而且還要考慮軸承與軸承座的相對運動。因此,將軸承座與軸承外圈的配合改為過渡配合。由于高頻振動篩軸承的負荷較大,且載荷一直是變化的,因而軸承必須有足夠的原始徑向游隙,才能保證軸承在工作時仍有剩余徑向游隙,形成的油膜保證軸承能正常工作。考慮溫升產生的膨脹,導致游隙又有一定的減小,因此增大軸承游隙,選用比游隙大的軸承。
(2)防止軸承座變形措施
為防止軸承座在裝配時變形,根據高頻振動篩激振器的特點,采取措施,增加軸承座的剛性和提高軸承座的安裝精度。
原軸承座壁厚為30mm,現將軸承座壁厚改為40mm,可有效防止軸承座因剛性太差而變形。軸承座安裝在篩箱側板上的孔內并用12條鋼結構用抗扭剪型高強度螺栓固定,軸承座與篩箱側板的孔為間隙配合,側板內孔和軸承座外圓柱面的表面粗糙度均為Ra12.5,與軸承座端面結合的側板表面為鋼板毛面。這種固定方式導致軸承座在側板上沒有定位,為此將改用鉸制孔螺栓,軸承座與側板孔的配合改為小過渡配合,并將側板內孔和軸承座外圓柱面的表面粗糙度改為Ra6.3。此外,與軸承座端面結合的側板表面為毛面,鋼板表面不平整,也容易導致軸承座在安裝時變形,為此,側板表面需要加工,粗糙度為Ra12.5。
(3)其他措施
為了保證振動篩按照直線軌跡運動,即保證4組激振器 自同步運動,處于同一水平線上的篩箱兩側的2組激振器必須有效地聯接在一起,同軸度誤差保證在0.5mm以內。原高頻振動篩2組激振器間采用焊接中間軸聯接,由于存在焊接變形,導致兩端法蘭孔的同軸度誤差較大,為此,將焊接中間軸改為萬向傳動軸。
某煤礦選煤廠高頻振動篩進行了 改進后,軸承座變形量僅為0.02mm,振動篩運行平穩,物料往回運動現象消失,軸承座溫升約為20℃,各部位振動方向角約為43°(設計方向角為45°),各項指標符合煤炭行業標準,達到了預期技改的目標。
高頻振動篩軸承圓柱滾子與內圈之間的阻力大于軸承外圈與軸承座的摩擦阻力,是導致軸承出現相對運動的主要原因。在設計自同步振動篩時,軸承座和軸承必須選用合理的配合,采取措施保證軸承座在裝配時不發生變形,在保證軸承不因溫度升高而抱死時,還要保證振動篩不出現軸承相對于軸承座的相對運動。