大型振動(dòng)篩分機(jī)動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)研究背景及意義

    本論文課題來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目“基于超靜定網(wǎng)梁結(jié)構(gòu)大型振動(dòng)篩分機(jī)的可靠性研究（50774084）”。
    近年來(lái)，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)和技術(shù)的進(jìn)步，冶金、煤炭、礦山、建材、 水電等行業(yè)迫切需要處理量大的振動(dòng)篩進(jìn)行高效率地篩分、脫水、脫介作業(yè)。在煤 炭行業(yè)，采煤機(jī)械化程度不斷的提高和國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展對(duì)煤炭的需求越來(lái)越大，使 得煤礦產(chǎn)量日益增加，這對(duì)篩分機(jī)械處理能力的要求也越來(lái)越高 [1,2] 。同時(shí)新建選煤 廠和老廠改造，都面臨著新的設(shè)備選型和更新，尤其在選煤廠重介工藝系統(tǒng)設(shè)備中， 篩寬3.0～3.6 m的大型振動(dòng)篩需求量很大。大型礦井的原煤分級(jí)和原煤干法深度篩分 都需要大型振動(dòng)篩 [3-5] 。同時(shí)，篩分機(jī)械的大型化可以減少振動(dòng)篩的使用數(shù)量，減少 設(shè)備費(fèi)用和設(shè)備管理費(fèi)用，帶來(lái)較好的經(jīng)濟(jì)效益。因此，研究和制造大型振動(dòng)篩就 成為一項(xiàng)重要的課題。
    篩分機(jī)械的大型化對(duì)機(jī)械結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度提出了高要求，振動(dòng)篩分機(jī)械結(jié)構(gòu)增 大，對(duì)其振動(dòng)強(qiáng)度的要求也相應(yīng)增加。篩寬增加一倍，管梁的應(yīng)變要增加許多倍， 所以，管梁的截面尺寸會(huì)迅速增大，這使得地基的動(dòng)負(fù)荷也成倍增加，給機(jī)械制造 業(yè)帶來(lái)極大困難 [6,7] 。另外，結(jié)構(gòu)增大后，必然引起篩體的參振質(zhì)量和所需的激振力 增大，則篩體的動(dòng)負(fù)荷也隨即增大，引起篩體結(jié)構(gòu)強(qiáng)度和剛度不足，導(dǎo)致篩體變形 過(guò)大、側(cè)板撕裂、橫梁斷裂、焊縫開(kāi)裂，嚴(yán)重影響篩分機(jī)械的使用壽命 [8-11] 。表 1-1 是國(guó)內(nèi) 24 m 2 以上振動(dòng)篩分機(jī)使用情況的調(diào)研和統(tǒng)計(jì)分析。國(guó)內(nèi)生產(chǎn)的振動(dòng)篩使用壽命 一般為 3～5 年，其中大型振動(dòng)篩一般為 2 年左右，德國(guó)和波蘭等國(guó)一般為 5～8 年， 美國(guó)為 5 年以上，原蘇聯(lián)規(guī)定第一次大修前，使用時(shí)間為 14000～18000 h [6-9] 。我國(guó) 大型振動(dòng)篩的設(shè)計(jì)和制造起步較晚，技術(shù)還不夠成熟，主要依靠引進(jìn)國(guó)外圖紙和技 術(shù) [8] 。由于國(guó)外的技術(shù)壁壘和國(guó)內(nèi)制造技術(shù)和材料的限制，使得國(guó)內(nèi)制造的大型篩 運(yùn)行情況一直不理想。選煤生產(chǎn)對(duì)篩分設(shè)備提出了效率高、運(yùn)行可靠、制造成本低、 減少污染(降低噪音)等方面的要求。而目前我國(guó)振動(dòng)篩分設(shè)備的設(shè)計(jì)水平還不能滿(mǎn) 足這些要求，尤其是在運(yùn)行的可靠性及零部件的使用壽命等方面與國(guó)外先進(jìn)設(shè)備相 比還有一定差距。因此，如何提高我國(guó)振動(dòng)篩分設(shè)備的設(shè)計(jì)水平，提高振動(dòng)篩運(yùn)行 的可靠性，是我們面臨的重要課題。