馬 杰

（山西蘭花科創(chuàng)玉溪煤礦有限責(zé)任公司, 山西 晉城 048200）

0 引言

選煤廠為對原煤進行再加工的場所，其對煤炭進行分選實現(xiàn)煤炭資源的分級利用，從而獲得更高的經(jīng)濟效益。在多年的發(fā)展中我國選煤方式已經(jīng)從傳統(tǒng)的跳汰分選改進為當前的重介質(zhì)分選。選煤方式的改進，對設(shè)備的結(jié)構(gòu)振動帶來了新的挑戰(zhàn)。以振動篩為例，在實際選煤過程中由于結(jié)構(gòu)振動的存在對設(shè)備支座、前端梁板等均會造成損壞，在影響設(shè)備本身性能的同時，也會對廠房的安全造成影響[1-3]。本文在對振動篩振動特性測試的基礎(chǔ)上，提出相應(yīng)的減振方案。

1 工程概況

本文所研究振動篩的各類設(shè)備及其相關(guān)參數(shù)如表1 所示。

表1 振動篩設(shè)備名稱及相關(guān)參數(shù)

在現(xiàn)場生產(chǎn)中，上述表中的振動篩均在同一平面上安裝，在前期由于振動嚴重已經(jīng)對該平面平臺進行了加固。隨著振動篩數(shù)量的增加，而且振動篩工作強度的增加，其對平面所造成的振動越發(fā)的嚴重。因此，急需對振動篩的振動特性進行測試，采取措施減小每臺振動篩的振動強度，從而整體上達到減振的目的，提升生產(chǎn)的安全性。

2 振動篩振動特性測試

本節(jié)將設(shè)計振動測試方案對振動篩的振動情況進行測試，為后續(xù)制定可行有效的減振方案奠定基礎(chǔ)。

2.1 振動篩振動測試程序

通過對振動篩振動特性的測試，對振動的峰值、峰值速度以及振動頻率進行準確掌握，發(fā)現(xiàn)其中導(dǎo)致振動篩振動現(xiàn)象嚴重的薄弱環(huán)節(jié)及其存在的問題。為了保證振動檢測結(jié)果的準確性，振動測試需要選擇合理的測試位置，一般布置在設(shè)備的主要振動構(gòu)件等剛度較小的位置；在每個測試點應(yīng)均勻布置垂直傳感器、水平橫向傳感器以及水平縱向傳感器，保證測試數(shù)據(jù)的全面；保證各個傳感器、信號線以及電源等連接準確[4-5]。

2.2 振動測試方案

本次振動測試采用型號為941B 的電動式傳感器對振動參數(shù)進行測量，并采用INV-6032T 型信號處理分析系統(tǒng)對所采集到的信號進行處理。將傳感器均勻布置于待測位置后對正常生產(chǎn)工況、空載運行工況以及設(shè)備停機工況三種狀態(tài)下振動特性分別進行測試。各個工況下測試的目的如下：

1）正常生產(chǎn)工況測試主要是掌握生產(chǎn)條件下振動篩結(jié)構(gòu)部件的振動響應(yīng)特性。

2）空載運行工況測試主要是掌握振動篩振動參數(shù)及其周圍梁板的動力響應(yīng)特性。

2.3 振動測試結(jié)果分析

2.3.1 正常生產(chǎn)工況測試結(jié)果

在正常生產(chǎn)工況下，總共對現(xiàn)象115 個點（包括水平橫縱向和垂直三個方向）的振動響應(yīng)進行測試，重點關(guān)注115 個測試點的振動頻率、振動幅度以及振動速度等參數(shù)。測試結(jié)果如表2 所示。

表2 正常生產(chǎn)工況振動特性測試結(jié)果

整體上講，在實際工況生產(chǎn)中，現(xiàn)場中所布置的多臺振動篩在其所在平臺上出現(xiàn)較為嚴重的共振頻率。其中，平臺的自振頻率范圍為14.55～17.79 Hz，而設(shè)備的振動而造成的激勵頻率范圍為15.45～16.15 Hz。因此，在正常生產(chǎn)工況中應(yīng)重點解決多臺振動篩而導(dǎo)致的共振現(xiàn)象問題。

2.3.2 設(shè)備空載工況測試結(jié)果

在振動篩處于空載運行工況下，振動篩前后支座的振動速度、加速度以及位移等參數(shù)進行測試；同時，在現(xiàn)場布置傳感器對振動篩在空載工況下對平臺激勵振動情況進行測試。測試結(jié)果如下：

2 號精煤脫介篩、底流脫介篩可穩(wěn)定運行工作；而1 號精煤脫介篩、矸石脫介篩的工作性能較差，主要原因是這兩個振動篩前后支座對設(shè)備的支撐不均勻，表現(xiàn)為振動篩前后支座的振動加速度差異明顯。同時，高頻振動脫水篩前端梁板的振動幅度已經(jīng)超出10 mm/s 的標準限值。

因此，需要重點對1 號精煤脫介篩、矸石脫介篩以及高頻振動脫水篩的振動劇烈情況進行分析。

3 減振方案及效果評估

本節(jié)將根據(jù)上述測試結(jié)果并結(jié)合相關(guān)理論制定相應(yīng)的減振方案，并對減振效果進行評估。

3.1 振動篩減振方案設(shè)計

工程中常見的減振方案包括消振、吸振、隔振以及阻尼減振等。為了保證振動篩的篩分效果，不能夠通過改變其振動頻率的方式進行減振。因此，本工程將主要通過提升設(shè)備以及平臺本身的結(jié)構(gòu)剛度，解決設(shè)備與平臺共振現(xiàn)象嚴重的問題；通過減小振動能量傳遞的方案，減緩振動現(xiàn)象。在上述總減振思路的引導(dǎo)下，提出如下減振方案。

3.1.1 提升振動響應(yīng)明顯構(gòu)件的結(jié)構(gòu)剛度

在測試過程中發(fā)現(xiàn)，振動篩所安裝平臺次梁的跨度較大，其在正常生產(chǎn)工況中的振動響應(yīng)相對明顯。因此，在平臺次梁的中間位置安裝鋼梁肋以提升平臺的整體剛度。

3.1.2 隔振方案的實施

在振動篩支撐平臺原混凝土梁的基礎(chǔ)上增加鋼框架梁頂，并采用螺栓結(jié)構(gòu)進行連接，達到減小垂直方向振動幅度的目的；在振動篩的設(shè)備房內(nèi)增加鋼框架柱，達到減小振動篩振動所引發(fā)的水平振動幅值的目的。

3.2 振動篩減振效果評估

將上述減振方案在振動篩工作現(xiàn)場進行實施后，同樣對其在正常生產(chǎn)工況和設(shè)備空載運行工況下的振動特性進行測試。以振動速度為判定標準，按照相關(guān)標準的規(guī)定可知：振動篩在生產(chǎn)中所引起的振動速度最大不得超過8 mm/s。加固后對所在平臺的振動速度進行測試，兩種工況下的最大振動速度如表3 所示。

表3 加固后振動篩引起振動的最大速度幅值

由表3 可知，對振動篩進行加固后其所引發(fā)的振動速度最大幅值均不超過8 mm/s，說明所設(shè)計的減振方案有效。

4 結(jié)語

振動篩為選煤廠生產(chǎn)中的關(guān)鍵篩分設(shè)備，在現(xiàn)場根據(jù)不同的篩分需求所配套的振動篩的種類和數(shù)量均較多，各個設(shè)備振動所引發(fā)的廠房出現(xiàn)較為嚴重的振動現(xiàn)象，對最終的篩分效果，對生產(chǎn)的安全性均造成影響。為此，本文通過測試掌握振動篩所引發(fā)的振動特性的基礎(chǔ)上，尋找薄弱環(huán)節(jié)通過消振和隔振兩個手段實現(xiàn)對振動篩的減振目的。實踐表明：對振動篩實施減振方案后，設(shè)備在正常生產(chǎn)和空載運行工況下所引發(fā)的最大振動速度均小于標準值8 mm/s，達到了預(yù)期的減振效果。