振动分级筛在西铭矿选煤厂的应用及技术改造

李月英

（山西西山煤电股份有限公司西铭矿选煤厂，山西 太原 030052）

振动分级筛在西铭矿选煤厂的应用及技术改造

李月英

（山西西山煤电股份有限公司西铭矿选煤厂，山西 太原 030052）

振动分级筛在矿井毛煤转化为入洗原煤过程中是保证入洗原煤和产品原煤质量（粒度合格）的关键设备。分级筛激振器、筛网、大梁角钢的结构中，影响选煤生产正常运行的某些弊端，进行了技术改造，取得了很好的社会效益和经济效益。

振动分级筛；激振器；结构弊端；技术改造

西铭矿选煤厂的年入洗能力为210万t，于2007年投产运营，入洗原煤由西铭矿直接提供，矿井毛煤需通过选煤厂的外围系统进入洗选系统，外围设备的效率高低直接影响整个选煤厂的效率。筛分车间的两台2YA1848GH型振动分级筛是关键的外围设备（它是矿井毛煤转化为入洗原煤和外销原煤的把关设备），直接担负矿井360万t原煤的分级任务。

1 振动分级筛的工艺流程

振动分级筛工艺流程见图1。矿井毛煤经转运皮带进入毛煤仓后，再经中间运输设备进入振动分级筛，筛上的大块物料进入选择性破碎机，未破碎的矸石进入矸石仓，破碎后的原煤和筛下原煤经皮带运输机进入入洗仓或原煤产品仓，再通过原煤入洗皮带进入主厂房进行洗选。振动分级筛在矿井毛煤转化为原煤的过程中是保证入洗原煤和产品原煤质量（粒度合格）的关键设备，它的正常运转是主洗系统正常运转的前提条件。但是分级筛原先的结构存在弊端，影响了选煤厂的正常生产和入洗原煤的质量。因此，对其进行技术改造。

图1 振动分级筛工艺流程图

2 振动分级筛的结构特征和工作原理

西铭矿选煤我厂用的分级筛是底座式圆型振动筛（见图2），主要由振动箱、激振器、弹簧减振装置、支撑底架等组成。振动筛的运动由电机通过三角带驱动偏心质量的激振器，而使筛箱产生振动（筛箱的运动轨迹为圆形），从而使颗粒大小不同的原煤混合物料，通过筛网分成各种粒级的原煤产品。振动筛的工作原理见图3，筛箱1由四个弹簧减振装置2支撑，筛箱中部装有激振器（轴承3，轴4由其支承，轴的中部有偏心重，轴的两端装有不平衡轮5，不平衡重6固定其上，两个不平衡轮中有1个兼作胶带轮）。这两个不平衡轮的轴孔中心与其几何中心不同心。轴孔中心线O1-O1偏离不平衡轮几何中心线O-O偏心距r。因不平衡轮也是胶带轮，电动机通过传动胶带带动它时，若使不平衡轮上不平衡重产生的离心惯性力与筛箱产生的离心惯性力方向相反、大小相等，并且使筛箱的振幅等于不平衡轮之偏心距，在此条件下不平衡轮的几何中心线O-O将在空间原有位置不动，而通过筛箱重心的轴O1-O1将绕O-O回转，这样，筛箱随轴4一起作回转半径为r的圆运动。

激振器是振动筛的“核心”部件，见图4。它用偏心轴加偏心块式，装在筛箱中部，主要包括：轴1（中部有不平衡重）、偏心胶带轮3、偏心配重轮8（平衡轮），利用滚动轴承将轴装在筛箱上，偏心胶带轮由电动机通过三角带传动。筛子工作时，筛箱作接近圆形的逆时针振动。轴中部的不平衡重、偏心配重轮、偏心胶带轮的配重，都是利用回转时产生的离心力使筛箱振动。

图2 振动分级筛结构示意图

图3 圆振动分级筛工作原理示意图

图4 激振器结构图

3 改造前振动筛存在的问题及其影响

3.1 振动筛激振器结构的问题

改造前，振动筛轴承挡盖与筛箱仅通过高强度螺栓作轴向固定，见图5。由分级筛原理知道，筛子工作时，整个筛箱的圆运动都是由激振器中的轴带动的。因此，支承轴的轴承组件不仅受到来自轴向的力，而且受到很大的径向冲击力。原有的轴承固定方式，仅保证了轴承轴向稳定，无法保证轴及轴承组件的径向稳定，从而导致轴承组件会受到径向力，它产生的剪切力会将轴端固定螺栓剪断，导致整个振动分级筛停止工作，直接影响选煤厂的正常生产；同时由于径向窜动产生的摩擦力会使轴承发热，导致轴承寿命缩短，大大增加了机电维修工人的工作强度和配件消耗。

图5 改造前轴承固定图

3.2 振动筛大梁、角钢存在的问题

由于处理的煤水分大、杂物多，振动筛工作时，经常会出现出煤量少进煤量大的情况，从而加大了筛子的工作压力，而振动筛原设计下层筛网的支撑角钢太少,难以承受加大的负荷，频繁断裂，不及时处理，会进一步影响到筛子的大梁，造成大梁断裂，整个分级筛停止工作。严重影响了全厂的正常生产，也给机电维护带来了相当大的工作量。

3.3 振动筛下层筛网存在的问题

振动筛原设计下层筛网的筛面是50 mm×50 mm的编织筛网，筛子工作时筛网会受到频繁的较大的冲击力，下层筛网和角钢固定不稳固，从而导致筛网变形、筛网烂、筛网压板螺栓松的问题，直接影响煤质，也加大了机电检修工作量。下层筛网改造前的结构，见图6。

4 振动筛的技术改造

针对上述问题，西铭矿选煤厂成立了技改攻坚小组，在原分级筛结构的基础上对其进行技术改造。

图6 改造前筛板示意图

4.1 激振器的技术改造

改造后的激振器轴承部件结构见图7。在激振器轴承挡盖周围，又加设了8条直径16 mm的顶紧螺栓，螺栓的螺母焊接在筛箱上，通过调节螺栓可对轴承挡盖进行径向定位，这种结构有效地阻止了轴承组件的径向窜动，避免了固定螺栓被剪断的问题，也解决了轴承固定不牢固引起的轴承筒发热等问题。

图7 改造后轴承固定图

图8 改造后筛板示意图

4.2 振动筛大梁、角钢的结构改造

下层筛网支撑结构是在煤流方向增加了三根∠100mm×60mm×10mm的通长角钢，在角钢与大梁焊接时保证角钢上平面与管梁（即大梁）间距保持30mm距离。加固后的大梁、角钢结构，有效解决了原结构与负荷之间的矛盾，使下层筛网支撑角钢经常断裂的问题得到了解决。

4.3 振动筛下层筛网结构的技术改造

将原筛面的编织筛网结构，更换成6 mm锰钢板，并在其上加工φ50 mm的圆形冲孔，下层筛板出料端留有800 mm长的盲孔。针对下层筛网与角钢之间固定不牢的问题，我们在下层托架角钢上加了稳钉，保证每块筛板有三个稳钉；所有筛板和支撑角钢连接，全都用平头螺栓紧固。改造后的下层筛网，不再出现筛网损坏的问题。

5 改造后的社会效益和经济效益

表1 改造前后分级筛影响时间和影响产量对照表（一个月为对照基准）

改造后的振动分级筛运转平稳，无强大振动源，大大降低了噪音，改善了工人的工作环境，降低了维修工人的工作强度，生产能力比改造前提高了一倍以上。表1为改造前后分级筛一个月内影响时间和影响产量对照表，从表1看出，改造后，每个月的影响产量可减少42400t，一年内累计可减少影响产量约50万t，为选煤厂完成全年生产任务提供了有力的保障。改造后的分级筛，各类故障大大减少，不仅减少了影响时间和影响产量，还大大节约了机电维修所需的配件费用和维护费用，根据生产车间统计，一年内可节约配件费约20万元，节约人工费约6万元。

［1］吴式瑜，岳胜云.选煤基本知识［M］.北京：煤炭工业出版社，2003：25-34

［2］杨秀山，范文耀.机械设计［M］.太原：山西高校联合出版社，1992：238－246

Abstract:Vibration classification screen is the key to ensure the quality of washing raw coal and product raw coal in the process of changing from run-of-mine coal to washing raw coal.The paper studied some structure drawbacks in classification screen vibrator,mesh,girder angle steel and did technology innovation.Social and economical benefits are achieved.

Keywords:vibration classification screen;vibrator;structure drawback;technological innovation

编辑：刘新光

Application and Technological Innovation of Vibration Classification Screen in Coal Preparation Plant of Ximing Mine

LI Yue-ying

（Coal Preparation Plant of Ximing Mine,Xishan Coal-Electricity Group,Taiyuan Shanxi 030052,China）

TD921+.5；TD928.2

A

1672-5050（2010）08-0070-04

2010-05-10

李月英（1970—），女，山西定襄人，大学本科，机械工程师，主要从事设备管理工作。