振动筛激振器大梁故障原因分析及工艺处理方法解析

    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》。

     代表性论文：
     1、《高频振动筛及其应用》1992年5月发表于《煤炭加工与利用》杂志，独著；
     2、两种型号的大型直线振动筛比较，发表于2001年第5期的《煤炭加工与利用》杂志；
     3、“大型直线振动筛可靠性研究”样机设计，发表于2001年10月《选煤技术》杂志，主笔合著；
     4、JR系列香蕉筛设计与研究，发表于2003年第六期的《煤炭加工与综合利用》杂志，独著。