烟草振动输送机振动位移问题的对策

（郴州卷烟厂设备工程部，湖南 郴州423000）

烟草振动输送机振动位移问题的对策

代小明 刘正明

（郴州卷烟厂设备工程部，湖南 郴州423000）

在平衡式双质体振动输送机工作时合理增加配重，可保证设备平稳运行。

双质体； 激振力； 平衡 ；配重

振动输送机的工作原理是通过激振器强迫承载体（输送槽），按一定方向作简谐振动，当振动的加速度达到某一定值时，物料便在承载体内沿运输方向跳动或滑动。其按输送物料方向不同，可分为水平和垂直式2种。按其驱动方式不同，可分为电磁振动、惯性振动和偏心连杆振动式3种。

偏心连杆ZGH振动输送机由于结构简单、运行可靠、加泄物料方便等特点，在烟草企业得到广泛应用。该机型属于双质体弹性连杆式振动输送机，是根据平衡的方法使传给地基的动载荷较小。在实际工作中，大部分振动输送机运行一段时间后，会由于平衡性的破坏导致发生设备传动异响、位移、电机烧死等现象，不仅可能造成原料输送断流、而且易造成导向杆、振源等配件消耗加大，甚至造成设备机架断裂的严重故障。

一、振动输送机工作原理

其结构由机架、平衡体（下质体）、槽体（上质体）、主振弹簧、隔振弹簧、摇杆、驱动连杆、偏心轴、传动装置、支腿等组成。振动输送机简化结构如图1所示。

图1 ZGH型振动输送机简化结构示意图

在两质体之间有橡胶铰链式导向杆，整个机器通过此导向杆的中间铰链（摇杆安装孔里加橡胶棒组成）及支架固定在低架上，工作时，由于导向杆绕其中点摆动，两振动质体做相反方向的振动，构成双质体机构，并由主振弹簧、偏心轴、驱动连杆连接构成激振动力源总成。

当电动机通过三角胶带带动偏心轴转动时，利用驱动连杆和主振弹簧来激振振槽体，使其沿一定方向作直线往复运动，从而带动物料、工件作定向抛掷运动来实现振动输送之目的。因为振动幅度是定值，所以振动状态时的稳定性好，所需激振力、功耗相对也较低，激振力传递稳定，能实现较长距离的输送。

二、振动输送机平衡原理

弹性连杆式振动机为近共振类振动机，双质体机构的振动形式仍为线性振动，工作时，两质体运动方向相反，惯性力方向相反，当二质体质量相当时，二惯性力可相对达到平衡，具有振幅稳定性好，特别是具有硬特性的弹簧具有振幅稳定调节作用，所需激振力小，功率消耗少，传给基础动载荷小等特点。而在实际应用中，二质体的质量始终是变化不断的，很难完全相等。在物料输送中，上质体的质量不断交替变化，不可能同下质体质量相平衡，仍会使大部分未平衡惯性力传递到基础，因此考虑基础的承载能力应进一步平衡减振，如利用下质体加配重块来平衡惯性力，或对隔振弹簧的刚性处理和结构布置等使传递给基础的动载荷减少到最小，使整个机构的振动趋于平衡。试验证明机架质量应略大于槽体质量和物料质量之和，才有利于各振动机构的动作正常。

三、平衡案例

近几年来我厂2Z9振动机运行一直不稳定，导向杆传动异响，机架位移，最多时一个班位移10cm，严重影响生产的进行。我们先后采取了更换导向杆、振源，调整机脚垫片、连接固定支架的方式来调试，但问题仍然没解决。于是考虑平衡架存在受激振力过大问题。

1.建立力学模型

弹性连杆式振动机具有双质体、主振弹簧、隔振弹簧和弹性连杆激振器，当曲柄回转时，通过连杆和连杆弹簧能够带动工作机体实现直线往复运动，弹性连杆式振动机为近共振类振动机，它是将激振器装在如图1所示的两个振动质体之间，驱动两质体作相对直线运动，经过隔振，使传给基础的动载荷明显减小。

从振动理论出发，根据激振力以何种方式作用于振动系统，建立振动输送机数学模型（图2）。

图2 振动输送机数学模型

经核查激振器部分电机功率为4kW,输出轴转速n1=960r/min,皮带轮直径D1=105mm,曲柄轴驱动轮直径D2=358mm.

2.分析平衡体的受力情况

对配重架的受力进行强度分析，经计算得知配重架的整体强度满足要求，所受激振力在安全范围内。

3.平衡配重实施

计算得知槽体的重量为280kg左右，配重架重量为516kg左右，运行时槽内物料重量约为10kg,按振槽传动平衡理论，对该摇杆杠杆比为1:2的导向杆传动，其配重架重量应略大于槽体重量的两倍加槽内物料重量之和（570kg），现二者之间重量不匹配，必须增加配重架的重量。通过经验得知，靠近偏心轴的驱动连杆处激振力较大，配重块靠近该处有利于未平衡惯性力传递到基础，支架上增加的配重块位置为从进料端配重架端面开始1 650mm处，从该处开始增加4根15kg的实心配重块后，配重架重量为576kg左右，振槽立马运行平稳正常，问题得以解决。

4.增加配重平衡后的效益

(1)降低维修费用。该台振槽小改前1年更换大约20件摇臂，1件振源。按摇臂每件600元计算，节约12 000元，振源每件15 000元，人工费每次2 000元，1年至少要两次更换调整约4 000元，共计节省费用31 000元。

(2)降低的间接成本。减少因机架位移或导向杆胶棒脱落而停机断流次数，提高设备保障工艺能力。

(3)提高工作效率，降低人工劳动强度。

[1]机械设计手册[M].化学工业出版社出版 .

[2]理论力学[M].高等教育出版社出版.

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：1671-0711（2014）10-0062-02

2014-07-01）