一、什麽（me）是振（zhèn）動篩？

振動篩是現代（dài）礦物加工行業重要設備之一，主要用於物料的分級、脫（tuō）水、脫泥及脫介作業。其原理（lǐ）是利用激振器所產（chǎn）生的往複（fù）旋型振動而工作的。激振器上旋轉（zhuǎn）重錘使（shǐ）篩麵產生平麵回旋振動，而（ér）下旋轉（zhuǎn）重錘則使篩麵產生錐麵回轉振動，其聯（lián）合作用（yòng）的（de）效果則使篩麵產生複旋型振動。其振動軌跡是一複雜的空間曲線。該曲線在水（shuǐ）平（píng）麵（miàn）投影（yǐng）為一圓形，而在垂直麵上的投影為一橢圓形。調節上、下旋轉重錘的激振（zhèn）力，可以改變振（zhèn）幅（fú）。而調節上、下重（chóng）錘的（de）空間相位（wèi）角（jiǎo），則可以改變（biàn）篩麵運動軌跡的曲線形狀（zhuàng）並改變篩麵上物料的運動軌跡。

振動篩主要分為直線振動篩、圓振動篩、高（gāo）頻振動篩。振動篩（shāi）按振動器的型式可分為（wéi）單（dān）軸（zhóu）振動篩和雙軸振動篩。單軸振動篩是利（lì）用單不平衡（héng）重激振使篩箱振動，篩麵傾斜，篩箱的運動軌（guǐ）跡一般為圓形或橢圓形。雙軸振動篩是利用（yòng）同步異向回轉的雙不平衡重激振（zhèn），篩麵水（shuǐ）平或緩傾斜，篩箱的運動軌跡為直線。振動篩（shāi）有慣性振動篩、偏心振動篩、自定中心振動篩和（hé）電（diàn）磁振動篩等類型。

振動篩主機結構圖如下：

二、振動篩設（shè）備維（wéi）護概述

傳統的振動篩設備維護方式主（zhǔ）要是定期（時）維修、事後維修以及中途搶修等。

振動篩日常維護工作：

1. 每班（bān）檢查篩體支撐裝置，觀察中空橡膠墊（diàn）有無明顯變（biàn）形或者脫膠現象（xiàng），當橡膠墊破損或者過渡壓（yā）扁時，應同時更換兩塊中空橡膠墊。

2. 振動篩日常維護內容包括篩子表麵，振動篩特別（bié）是篩麵緊固情況，振動篩鬆動時應及時緊固。振動篩定期（qī）清（qīng）洗篩子表麵，振動篩對於漆皮（pí）脫落部位應及時修理、除鏽並塗漆，對於裸露（lù）的加工表麵應塗以工業凡士林以防生鏽。

3. 振動（dòng）篩定期檢查：振動篩定期檢查包（bāo）括周檢和月檢。

三、振動篩（shāi）故障類型（xíng）

振動篩由於工作環境惡劣，工作強度大，因而在運行過程中其相關零部件容易出現故障，引（yǐn）起篩分效（xiào）率下降，甚至造成安全事故。振動（dòng）篩常見的故障類型主要有篩箱（xiāng）異常振動、激振器軸承損壞、激振大梁疲勞裂紋以（yǐ）及篩箱側板開裂等，下麵簡單介紹這幾種常（cháng）見的故障（zhàng）類型。

3.1篩箱異常（cháng）振動

篩箱異常振動主要指在振動篩運行過程中，篩箱產生偏（piān）擺或搖擺，導致物料篩分不均勻， 篩分效率（lǜ）下降。其中，支撐（chēng）彈簧的剛度變化是導致篩箱異（yì）常振動的主要原因（yīn）。支撐彈（dàn）簧多為三個或四個一組，支撐箱體振動，由於（yú）支撐麵不平或長時間受載運行（háng），四（sì）組（zǔ）支撐彈簧在自由高度或剛度上有所差別，導致篩箱在各個支撐點受（shòu）到的回複力不一致，從而產生異常振動。長時間的異常振動會使振（zhèn）動篩的工作效率下降，篩箱側板（bǎn）由於扭振的原因，產生剪切應力（lì），容易出現裂紋，嚴重時（shí）發生彈簧斷裂，引發安全事故。

3.2激振器大梁的疲勞裂（liè）紋

激振器大梁主要用於安裝激振器並傳遞激振力。振動篩（shāi）正（zhèng）常工作情況下，激振器的重（chóng）力及其產（chǎn）生的周期變化的激振力、篩箱振動（dòng）產生的慣性力以及大梁自身的（de）重力都施加在激振器大梁上，使得其受力極為複雜。由於激振器大（dà）梁為鋼板拚焊而成，焊接過（guò）程中焊（hàn）縫處會產生應力集中（zhōng），需要經過熱（rè）處理以減少應力，提高強（qiáng）度。但因長期處於強度高、受力複雜（zá）的工況下，其結構容易出現（xiàn）疲勞損（sǔn）傷，產生裂紋。

3.3篩箱側（cè）板開裂

在振動篩（shāi）正（zhèng）常工作情況下，激振力與篩機自身重力在（zài）同一直線（xiàn）上，整體不（bú）會產生橫向的力。如果篩箱發生異常振動，產生偏擺（bǎi）或橫擺，此時激振力與重力方（fāng）向不重合，整體會產生（shēng）橫向的（de）分力。側板為薄板（bǎn）結構，如（rú）果承（chéng）受過大的橫向力則會扭曲變形，長（zhǎng）此以往便容（róng）易產生開裂， 導致篩機使用壽命下降。

篩（shāi）箱結（jié）構圖

3.4激振器（qì）軸承損壞

激振器軸（zhóu）承是連接激振器與驅（qū）動裝置的關鍵（jiàn）零部件，與（yǔ）一般的旋轉機（jī）械相比，其外圈通過結合麵（miàn）固定在與篩箱相連的軸承座上，受到篩箱往複式周期性變動的作用力，承載負荷大（dà）、頻率高。激（jī）振器軸承（chéng）轉（zhuǎn）速較高，而且工作環境惡劣，因此對潤滑要求較高。若軸承內外圈與滾動體（tǐ）之間出（chū）現磨損（sǔn），則會導致軸（zhóu）承點蝕故障的發生，並且使軸（zhóu）承溫（wēn）度升高，徑向間隙變小，嚴重時會出（chū）現軸承“抱軸”現象，影響生產。

另外，當設備偏（piān）心塊在長時間使用後掉落或許偏（piān）心塊巨細不（bú）共同時，直線振（zhèn）蕩篩（shāi）激振器股動對（duì）?的偏心塊布局發作高速工作，會招致（zhì）設備轉速反常，很容易發作衝突和溫升，損害軸承（chéng）。此時，要及（jí）時替換偏心塊布局，保證振蕩篩的兩個（gè）傾向塊巨細共同，工作平衡。

激振器結構爆炸圖

綜合振動篩的四種常見（jiàn）故障可知，其故障相輔相成，但關鍵點還是篩箱的異常振動和平衡性（xìng）以及激振器軸承的溫度為主要（yào）監（jiān）測對象。

四、振動篩故（gù）障（zhàng）診斷解決方（fāng）案

為（wéi）適應市（shì）場經濟的（de）需要，武漢中（zhōng）雲康崇科技有限公司研究基（jī）於振動篩設備狀態實時在線監測的故障早期診斷（duàn）及維護維（wéi）修模式，以此來代替傳統維修策略，便於在振動篩設備故障趨勢（shì）形成時提供維護參考，實現全流（liú）程設備（bèi）的（de）預檢預修，可為企業避免不可估量的經濟損失。

4.1篩箱異常振動監測

對於支撐彈簧引起的篩箱異常振動，往往不能直接的通過（guò）檢測其剛度、測試其靜止（zhǐ）時特征參數來判定其是否影響篩箱的正常工作。因此選用加速度傳感器采集（jí）篩（shāi）箱的四個彈簧（huáng）座處的加速（sù）度信號，並通過算法求得（dé）其堅強特征值。基（jī）於所提取的堅強（qiáng）特征值，分析各堅強（qiáng）特征值與常見異常狀態（tài）之間的映射（shè）關（guān）係，從而實（shí）現對振動篩（shāi）運（yùn）行狀態的診斷。常（cháng）見（jiàn）的（de）振動篩異常狀態包括偏（piān）擺、搖擺、橫擺、扭振、共振、結構件損壞等。

如下圖，通過三合一溫振傳感器獲取四組支撐彈簧（huáng）相同剛度以及不同剛度下，振動篩篩箱四個彈簧支撐座處的位移曲線。安裝位置如下圖所示：

篩箱上端彈簧三（sān）合一有線傳感器安裝

篩（shāi）箱下端彈簧三合一有線傳感器安（ān）裝

4.2 激振器（qì）異常振動監測

激振器軸承是激振器係（xì）統的關鍵部件，直接影響振動篩的運行效率和運行質量。如果激振器出現故障，勢必導致振動篩（shāi）運行效（xiào）率不合理（lǐ）。正（zhèng）常情況下（xià），振動篩工作時激振器會（huì）過熱，影響機器效率。勵磁機過熱的主要原因是勵磁機軸承（chéng）型號與勵（lì）磁機匹配度低、軸承熱（rè）膨脹空間不足、軸（zhóu）承潤滑不良或外（wài）部灰塵進入。

激振器的狀態信息主要包含（hán）兩個方麵：軸承的振（zhèn）動信息與溫度信息。振動信息能夠在時頻域反映振動（dòng）信號（hào）的頻譜特征，故障軸（zhóu）承的振動（dòng）信號具有衝擊振動的特點，通過（guò）不同頻率（lǜ）對應的波形峰值（zhí）判（pàn）斷軸承（chéng）故障。軸承的溫度信（xìn）息能夠反映故障軸承的外在表現特征，若軸承出現潤滑不良（liáng）以及振動異常情況時，其軸承溫度會升高且溫升較快，通過（guò）測量軸承（chéng）的溫度可以從（cóng）另一層麵判斷（duàn）軸承是否出現故障。

對（duì）於軸承（chéng）的溫度監（jiān）測可以采用常規的（de）接觸式熱電偶或者PT100方式，也可以采用非接觸的紅外測溫傳感器，由（yóu）於使（shǐ）用現場有水氣、粉塵等（děng）問題，采用紅外測溫可靠性和精度受環境影響很大，因此（cǐ）選用接觸（chù）式的PT100溫度傳感（gǎn）器作（zuò）為（wéi）軸承溫度檢測（cè），PT100傳感器要求體積小、重量輕以及安（ān）裝（zhuāng）牢固。因此（cǐ）本方案擬采用的PT100溫度傳感器和多路（lù）無線測（cè）溫終端如下圖所示：

PT100溫度傳感器 

多路無（wú）線測溫終端

激振器軸承測溫PT100傳感器安裝

4.3驅動電機異常監測

對（duì）於振動篩驅動電機，除了常規的在電機軸承有載端、無載端，聯軸器（qì）軸承座上安裝三合一（yī）有線傳感器，監測軸承的振動信息外，當振動篩出現異常時，其驅（qū）動電機的三相電流信息也會發生變化。

以故障激勵、載荷變化→扭矩波動→電磁扭矩波（bō）動→磁通量變化→電流變化為理論（lùn）依據，將故障（zhàng）激勵轉化為力矩的波動；以經典電機理論為基礎建（jiàn）立電機數學模（mó）型，利用電磁扭矩與載荷扭矩之間的等（děng）量關係為紐帶，建立典型故障激勵下的電機-轉子係統相耦合的機電仿真模型。基於所建立的典（diǎn）型故障激勵下（xià）的機電耦合仿真模型（xíng），並可分析出激振器轉子係統在不同類型的故障（zhàng）（轉子不平衡、偏角不對中、平行不對中故障、篩箱故障）。

電流諧波傳感器（qì）

低（dī）壓櫃中空開及導軌電源（yuán）安裝

電流傳感器及邊緣終端安裝

4.4硬（yìng）件整體方案

硬件解決方案

五、實施效果

2021年5月30日，振動篩（shāi）352-VS3出現篩箱偏振告警，振動位移趨勢如圖所示：

下端左側Z軸位移

下端右側Z軸位移

導出相關數據如下表所示：

可知故障振動篩（352-VS3）彈（dàn）簧振（zhèn）動下端左側（cè）彈（dàn）簧（huáng）和下端右側彈簧的加速（sù）度、速度、位移特征（zhēng）值相差一倍以上（shàng），因此觸發了篩箱偏振報警。現場對激振器（qì）偏心塊調（diào）整以後，振動正常。

（來源：中雲康崇科技）