国内外振动筛技术动向

最近十多年来，国内经济快速发展，改制后企业种类多（国有、股份、私有、中外合资等），出现一百多家生产振动筛企业，市场上筛机结构形式多，技术、质量水平参差不齐。国外筛机制造公司在强大经济资助下，技术开发、加工能力稳步发展。

 

1.筛机大型化问题

国内学者谈筛机发展必谈大型化，引起各方注意，企业甚至不惜花巨资引进国外大型筛机技术，现在看来有的引进是失败的，没有必要的，很显然水土不服。需多谈大型筛机可靠性及影响可靠性因素，因此，大型化方向一定要准。

 

（1）硬件要好

 

比德国KHD公司、Schenck公司、美国Tabor公司起步晚的美国Conn Weld公司凭借其坚实的基础工作快速发展。筛机都采用CAD进行有限元结构和动态公析，有美国一流设备化验和检验，下料采用高压水切割机，由数控机床制造，在高标准工作房中装配，最后采用喷丸、喷漆处理。其产品基本沿用几十年来美国Allis 和Tabor公司结构和技术，作了些改进，但等厚筛做到39m2，直线筛做到27m2。国内单位想花钱买人家图纸，引进技术时要注意，知其产品好。更要知其硬件基础好。

 

（2）结构应简单，可靠性才高

 

 国外几大筛机制造公司在特殊领域使用的筛机研究较深，在大型化方面，结构和技术基本未变，德国KHD公司研发的三通道大型筛未见发展，其最大筛机USL4.5 m×6.75 m结构未变，采用自同步技术，世界最大的筛机还是德国SiebTechnik公司的50m2、宽5.5m的单层直线筛，与Schenck公司的最大产品单层直线筛宽4m、长8.5m的结构基本一样，只是前者用了四个小点箱式激振器，后者用了两个大点箱式激振器。另外日本神户制钢所最大的筛机HLW型（宽4.8m、长7.1m）也是采用美国Low Head型激振器结构，后来改为水平放置激振器。美国的Tabor公司最大筛机是单层直线筛3.7m×7.3m，结构未变，只是使用三个箱式激振器。而国内花样特别多，结构也在变化，有的大型化甚至背离发展方向。由好几台2m×3m小筛机组合在一块，就能生产大平米筛机，就叫大型化？3073双层圆筛都采用双激振器，但结构相差很大，我公司2DYK型二激振器放在第一层筛成之上，采用块偏心，同步带同步，国内同步带寿命6个月以上，日本（川崎公司的特大E型3 m×10.8 m）和美国也都采用同步带技术，维修十分方便。据我所知国外筛机公司大型圆筛还没有使用同步器的。国内有的单位采用齿轮同步器（相当于减速器结构），用了五齿轮强迫同步和瓣形联轴器（不是精确传动）联接，且轴偏心（单件质量太大），结构复杂，重量重，可靠性低，噪声也大，精加工要求精度高。这些圆筛都已达3.6 m×7.3m，且是双层筛。直线筛有综合美、德、日、苏的DZS筛机，其为双通道结构，双通道加中间侧板的目的是想增加筛机横梁刚度，因工作中横梁中间动应力、动应变最大，一般疲劳断裂在中间，同时使用不参振同步器，这样，结构复杂，制造要求高。我公司2DZX型大型双层直线筛采用德国和日本技术，并创新地水平布置激振器（作者专利ZL95217593.2）不用不参振的同步器，润滑好、受力好、刚度好。澳大利亚Honert公司等厚筛倾斜安装激振器已采用稀油强制润滑技术，我公司无需另加一套这样润滑系统。

 

（3）适应市场的技术发展 

 

 中国矿大和中国科大在煤炭深度筛分（25mm、13 mm、6mm，水分10%以上粒级）和脱水、脱介筛机大型化方面作出了贡献。BHS型分级筛机技术特点是：大振幅、大振动强度，参振质量轻，大跨度双激振器自同步直线运动，集中受力件带动筛网参振，分3－4段独立振动，二次隔振，筛网为弹簧钢插入式。结构复杂，但解决了问题，筛分效率达85%以上。现场使用量最大已达37m2.中国矿大的CWS型筛机超静定网梁激振的大型筛也是通过大振幅、大振动强度脱水、脱介，已生产出3.6 m×6.0m筛机。国内使用等厚度筛越来越多：单层到双层，三段到五段不同倾角转变，激振器绝大多数分用整箱体激振器，最大已达3.1 m×9.1 m。以上这些筛适用于煤炭行业，都能达到高效筛分，高效脱水、脱介的效果。国外现研制一种梯流筛，用于难筛分物料，为了克服堵孔，通过一端固定，一端自由的悬臂梁（筛条）的弹性振动来筛分。如：筛机频率为800~1100r/min；筛条为￠4mm；弹性模量为2×10⒒Pa；比重为7800kg/m3。从弹性筛分理论中计算得知筛条长度应为155~200 mm，此长度使得筛条一阶振动频率与筛机频率相近。冶金行业中冶金厂烧结矿筛分用的振动筛，国内已发展为三轴椭圆等厚冷矿筛（如我公司的STDL型冷矿筛），能有效地筛分细料度的颗粒，筛分效率高。

 

2.筛机小型化问题

 

国内很多项目需l~3m2先进筛机，很少有人开发、研究。细聚酯筛网（0.5mm以下）制造水平极低，连国外已少见的直线筛振动电机摆放方向，国内几乎都用，不合理。Derrick公司生产的筛机用于广西龙滩水电站是世界上最先进小型筛机，采用上下摆放双长筒振动电机．筛体用剪切橡胶弹簧悬挂式安装．为了与筛面弧形紧密配合，用高性能胶粘紧筛体成弧形，各处密封很好，不漏筛上物。筛面已达精确筛孔，开孔率45％水平．脱水效率可达90％以上。

 

3.椭圆筛

 

国外三轴椭圆筛发展很快（JCL公司、Cedarapids公司、Gator公司），有如下结构特点：

 

（1）轴承外圈旋转（除此之外都是内圈旋转），外圈旋转集中离心力作用面积比内圈旋转大，内圈旋转离心力作用面积处（内圈的1/3处）一般极易发生微粒剥落疲劳破坏，而外圈旋转离心力作用面积大，轴承寿命长；

 

（2）中间传动轴小，如Cedarapids公司2.1mx6.0m椭圆筛中间轴只有70mm，为什么这么小，因为它不受离心力，只传递电机过来的扭矩给对面偏心块。

 

（3）侧板上开孔小（不像日本神户制钢所筛机侧板开这么大口）．这样对筛机强度和刚度影响小。轴承在侧板外侧受力．中间传动轴小，中间轴罩体既能受上层物料的冲击，又能加强筛机刚度；

 

（4）采用流行的胀套（皮带轮）和锥套（轴承）联接，维修太方便；

 

（5）皮带轮用可调直径带轮，方便改变激振频率。筛分效率高，可水平安装，适用于移动式破碎筛分机组。

 

国内椭圆筛发展很快，有仿制上面结构的（ZST型），有三轴、同步器不参振的（我公司的STDL型冷矿筛），也有两轴自同步的（我公司DTS型等厚椭圆筛）和强迫同步的（2TYA型）。同步器国外用得少，国内较热衷。

 

4.准直线振动筛

 

准直线就是近似直线，笔者认为：当椭圆长轴与短袖长度之比都为大于5:l时，可认为是准直线运动．筛机水平安装后不但不会影响而且有利于脱水、脱介。两轴激振器水平安装，反向旋转是其特征。国外只有日本神户制钢所HLW型，国内在此方面发展发展较快，有引进日本的ZK型，唐山煤炭分院ZKS型（用不参振同步器），有鞍山的DZS型（用不参振同步器），有鞍山的DZS型(用不参振同步器)，我公司的2DZX型。这些筛机侧板较窄，组成筛框后．刚度强，需通过严格计算确定两激振器的激振力中心离筛箱重心的高度，以确保入料、出料处椭圆长轴与短轴长度之比为大于5:l。

 

5.德国KHD公司产品改进

 

德国KHD公司是世界着名自同步振动筛制造公司，其USL、USK型直线、圆振动筛遍布世界。它与Schenck公司的产品有明显区别。Schenck公司筛机采用矩形横梁、侧板上（矩形横梁法兰处）开长方形口、较蔳侧板、侧板上布满角钢和折弯钢板、另有支撑激振器矩形大梁与侧板组成筛框，采用整箱体激振器激振。KHD公司从上世纪80年代至今，其USL、USK振动筛结构发生些变化：

 

（1）原侧板上、下边缘采用折弯，现上边缘用角钢与侧板高强度螺栓联接，下边缘不折弯；

 

（2）取消内、外加强板，侧板加厚（如3m宽筛机侧板由14mm改为16mm）。侧板没有任何型钢或其它加强，这与Schcnck公司设计理念不同。一个是用厚侧板，一个是用薄侧板（如3m宽的筛机侧板用12mm）加满角钢和折弯钢板；

 

（3）直线筛拉大两激振器距离，克服滚动摩擦阻力，加强自同步性。

 

这三点改变，当然有其充分理由。具有以上三点改变的新三、四套图纸以200万元人民币卖给国内企业。

 

 

6.筛机制作水平

 

一台产品从生产到用户手中，是一个企业给用户各方面的展示，外表质量固然重要，最重要的是筛机绝对不允许出现异常运动1根据《ZKR型振动?标准JB/T6389一92和《YKR型振动筛?标准JB/T6388一2004要求：

 

(1）筛箱横向摆动不大于1mm;

 

(2）两侧板对称点双振幅差不大于1mm;

 

(3）根据振动筛试验方法JB4042一85振动方向角第2.5点（即两侧板中点对称点）方向角要求：设计值土50。

 

以上三点属重要指标，任一点超标，就判为不合格产品，同时对筛机的寿命（特别是第l点）是致命的。现场筛机工作时．肉眼能看出以上三点是否超标。国外进口很多筛子，作者看过很多，其工作状态极好，其筛子制造水平高。这就是国外筛子整机寿命能达24000h以上重要原因之一。国内有的厂家连中间罩都取消，加工精度达不到要求，加上后，以上三点又与标准相差很大。

 

7.产品技术定位

 

国外每个公司所生产振动筛技术、结构稳定。Schenck公司（其圆筛采用块偏心、稀油润滑）不会采用自同步、油脂润滑、橡胶弹簧技术，反之KHD公司也不会采用强迫同步、稀油润滑、金属弹簧技术。美国Tabor公司直线筛（采用的是竖分型面激振器）也不会采用Schenck公司整箱体激振器、油脂润滑技术，圆筛（轴偏心）也不会采用块偏心技术。这反应国外公司生产的产品成熟。而国内一个单位什么型号筛机都生产，包罗万象，你能生产我的产品，我也能生产你的产品。引进强迫同步筛机，又觉得自同步机好，又引进自同步，甚至有的学者提出自同步有取代强迫司步的趋势，作者撰文2提出两者应并驾齐驱发展。这种军阀混战的局面对国内企业创名牌不利。

 

8.出众人才

 

筛分行业人才基本能满足市场要求，但绝大部分还是经验设计。既了解机械振动理论、又了解CAD、三维动态制作（便于有限元、动态分析）；既了解现场使用情、又了解筛分行业情况，这样的拔尖人才少，技术人员应朝此方向努力。